龙潭水利枢纽混凝土重力坝与泄水建筑物设计毕业论文
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龙滩碾压混凝土重力坝大坝及坝基防渗排水系统设计摘要碾压混凝土层面是坝体渗漏的薄弱环节,龙滩工程大坝要承受200m级的高水头,如何减少坝体渗漏量,降低坝基及坝体层面的扬压力,是大坝设计的关键技术问题之一。
参照目前国内已建工程的经验,结合大量的室内室外试验成果,龙滩工程采用了变态混凝土和二级配碾压混凝土组合防渗的技术,并通过坝内分层廊道连接坝体排水孔幕,在坝体内形成“前堵后排”的有效系统。
坝基采用常规的水泥灌浆帷幕进行防渗,并通过上下游帷幕和左右横向连接帷幕形成坝基抽排系统,以有效的降低坝基及坝体下部层面的扬压力。
关键词变态混凝土二级配碾压混凝土坝基防渗抽排系统龙滩1工程概况龙滩水电站位于红水河上游,广西省天峨县境内,下距天峨县城15km。
坝址以上控制流域面积98500km2,多年平均流量1630m3/s,多年平均径流量514亿m3。
工程按正常蓄水位400.00m设计,分两期建设。
初期建设正常蓄水位375.00m,相应库容162.10亿m3,调节库容111.50亿m3。
电站装机7台,单机容量600 MW,总装机4200MW,保证出力1234MW,多年平均发电量156.70亿kW·h;后期正常蓄水位400.00m时,相应库容272.70亿m3,调节库容205.30亿m3,电站装机9台,单机容量600MW,总装机装机5400MW,保证出力1680MW,多年平均年发电量187.10亿kW·h。
龙滩水电站枢纽主要建筑物由挡水建筑物,泄水建筑物,引水发电系统及通航建筑物组成。
河床坝段布置泄水建筑物,由7个表孔和2个底孔组成,采用挑流消能;通航建筑物布置在右岸,采用二级垂直提升式升船机,二级升船机之间由中间渠道连接;通航建筑物和河床泄水坝段之间为6个重力式挡水坝段;引水发电系统布置在左岸,电厂进水口为“一字型”排列的坝式进水口,发电厂房布置在左岸山体内,为全地下厂房,装机9台;500kV开关站及出线平台布置于左岸下游距坝约500m的冲沟处。
重力坝毕业设计1000字重力坝是一种常见的水利工程结构,具有结构简单、运行稳定、建造方便等优点。
本文旨在探讨重力坝设计的主要问题,包括坝体型状设计、地基处理、坝面防渗等方面。
一、坝体型状设计重力坝的重要特征是坝体具有足够的重量来承担坝下水压力。
因此,在坝体型状设计过程中,必须确保坝高和筒体厚度足够承受水压和地震力同时作用的负荷。
通常,坝体的高度应该根据下游地区所需的水压力来确定。
如果水压力较高,建议选择一种高度充足的坝体型状设计,以确保坝体足够强度承担庞大的水压力。
在此基础上,可以针对不同的山体坝体特征,采用不同的坝体型状设计。
二、地基处理地基处理是设计重力坝的一个重要问题。
由于地基是承受坝体上推力的主要结构,而且地基的性质和质量对于坝体的稳定性有直接影响。
因此,在设计重力坝时,应该通过预测地基衬砌和充实地基来改善地基的机械性质和减小地基破坏。
地基处理应该分为两个阶段。
第一个阶段是对预计地基状况的探究和分析,以快速确定地基状况,成本和时间。
第二个阶段是对具体地基处理的选择和实施,包括挖掘、填充、衬砌、灌浆等方面的操作。
此外,地质资料的获取也是重要的,以便更准确地分析地基状况。
这些资料可以分为岩石力学、工程地质和水文地质,以便在选择地基处理方案时做出具体的决策。
三、坝面防渗坝面防渗是设计重力坝时需要考虑的另一个重要因素。
坝面防渗可以确保坝体内水的安全,防止渗漏和水损失。
设计坝面防渗方案应考虑以下因素:1. 坝体内的压力。
防止渗漏时应确保大坝的水压符合设计要求。
2. 坝面材料。
坝面材料应具有足够的密度和合适的渗透率,以确保没有任何渗漏。
3. 水位高度的选择。
在决定大坝的设计水位高度时,应考虑到可能的最高水位,以及水压力和水荷重的影响。
综上所述,在设计重力坝时,应严格遵守技术规范、结合地质特征和环境条件,从坝体型状设计、地基处理、坝面防渗等方面统筹考虑,确保大坝的稳定性和安全性。
长江工程职业技术学院大专学生毕业设计(论文)题目混凝土重力坝设计姓名学号系部水利工程系专业水利水电建筑工程指导教师年12 月25 日毕业设计任务书设计题目:混凝土重力坝设计(二)适用专业:水利水电工程指导老师:学生姓名:长江工程职业技术学院目录第一部分总则一、设计目的及要求 (2)二、设计方法 (2)第二部分设计资料和任务一、设计内容 (3)二、基本资料 (3)三、设计指导 (4)四、设计内容和时间安排 (6)五、设计成果要求 (6)六、参考文献 (7)第一部分总则一、设计目的及要求1、巩固、充实、加深、扩大学生的基本理论和专业知识通过实际工程的设计,使学生掌握混凝土重力坝的结构选型、尺寸拟定、工作条件、作用荷载及设计依据、内容、方法、步骤等。
从而达到较全面、系统地巩固、充实、提高所学的基础理论和专业知识,使之系统化。
2、培养学生独立工作、解决实际问题的能力学生在全面了解设计任务和熟悉给定资料的基础上,学会查找规范、手册、技术文献等参考资料及前人经验。
结合工程实际,在教师的指导下,独立进行工程设计。
3、训练学生的基本技能培养学生初步掌握工程设计工作的流程和方法,在设计、计算、绘图、编写设计文件等方面得到较全面的锻炼和提高。
4、培养学生形成正确的设计思想,树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。
二、设计方法1、由于设计时间短、任务紧,应尽量避免重作或返工。
但必须认识到,设计工作是逐步深入的,因此某些重作是正常的,甚至是必要的。
2、每个阶段设计中,趁进入角色之机,应及时收集资料,草写阶段设计说明并备全草图,这样既可及时校对,发现错误,又为最后的文字成果整理提供素材。
3、在学生与教师研讨问题时,学生应在充分钻研的基础上,先提出自己的看法和意见,不能请老师代作和决断。
老师只向学生提出启发性的意见、解决问题的途径和工作方向、建议等。
在采纳教师建议时,也必须自我消化、理解,但不强求一定纳用。
在设计过程中,提倡开拓精神,鼓励提出新的方案或见解,同时也要遵循严肃认真的科学态度。
重力坝枢纽设计毕业论文目录1. 基本资料 (4)1.1 流域概况及枢纽任务 (4)1.2 坝址地形 (4)1.3 坝址地质 (5)1.4 水文气象 (5)1.5 当地材料分布情况 (7)1.6 交通运输 (8)1.7 主要工程技术经济指标表 (9)2.坝址、坝型的确定及枢纽布置 (10)2.1 工程等别确定 (10)2.2 坝址的确定 (10)2.3 坝型的选择 (11)2.4 大坝枢纽建筑物的布置 (13)2.4.1挡水建筑物 (13)2.4.2泻水建筑物 (14)2.4.3输水建筑物 (15)2.5大坝总体布置 (15)2.5.1 溢流坝的布置 (15)2.5.2 非溢流坝的布置 (15)3. 重力坝非溢流坝段设计 (16)3.1 坝顶高程 (16)3.1.1 坝顶高程的确定 (16)3.1.2 坝顶宽度 (18)3.1.3 坝面坡度 (18)3.1.4 坝底宽度 (18)3.2 荷载组合及其计算 (19)3.2.1设计情况 (19)3.2.2 校核情况 (22)3.2.3 抗滑稳定验算与强度验算 (23)4. 重力坝溢流坝段设计 (26)4.1 孔口设计 (26)4.1.1 泄水方式的选择 (26)4.1.2 洪水标准的确定 (26)4.1.3 流量的确定 (27)4.1.4 单宽流量的选择 (27)4.1.5 孔口净宽拟定 (27)4.1.6 溢流坝段总长度确定 (27)4.1.7 堰顶高程的确定 (27)4.1.8 闸门高度的确定 (28)4.1.9 定型设计水头的确定 (28)4.1.10 泄流能力校核 (28)4.2 溢流坝体形设计 (29)4.2.1 顶部曲线段 (29)4.2.2 中间直线段 (29)4.2.3 消能防冲设计 (29)4.3 溢流坝剖面设计 (29)4.4 荷载组合及其计算 (30)4.4.1 设计情况 (31)4.4.2 设计洪水位情况下发生7度地震 (31)4.4.3 校核情况 (31)4.4.4 抗滑稳定验算与强度验算 (31)5. 泄水孔设计 (34)5.1 孔径D的拟定 (34)5.2 进水口体形设计 (34)5.3 闸门与门槽 (35)5.4 渐变段 (35)5.5 出水口 (35)5.6 水力计算 (35)6. 细部构造设计 (36)6.1 坝顶构造 (36)6.1.1 非溢流坝 (36)6.1.2 溢流坝 (37)6.2 坝体分缝与止水 (38)6.2.1 横缝 (38)6.2.2 止水 (38)6.2.3 水平缝 (38)6.3 廊道系统 (39)6.3.1 基础廊道 (39)6.3.2 坝体廊道 (39)6.4 坝体排水 (39)7. 地基处理 (40)7.1 基础开挖与清理 (40)7.2 坝基的防渗处理 (41)7.3 坝基排水 (41)7.4 坝基的固结灌浆 (41)8.施工组织设计 (42)8.1 施工条件分析 (43)8.2 施工组织设计的容 (44)8.3 施工导流设计 (45)8.3.1 施工导流标准 (45)8.3.2 洪水标准 (45)8.3.3 围堰安全超高 (46)8.3.4 施工导流时段选择 (46)8.3.5 施工导流布置 (46)8.4 截流设计 (47)8.4.1.截流设计标准 (47)8.4.2. 截流设计 (47)8.5 施工程序方法及主要机械 (48)8.5.1.施工程序 (48)8.5.2.施工方法 (48)8.6 对外交通方案的确定 (52)8.7 辅助设施企业及大型临时设施 (52)8.7.1.施工辅助企业 (52)8.7.2.临时设施 (52)8.8 总布置与进度计划 (52)8.8.1.施工总布置 (52)8.8.2.施工进度计划 (53)8.8.3 施工工期保证措施 (54)8.9质量保证体系与措施 (56)8.9.1质量方针及质量目标 (56)8.9.2 质量管理体系 (56)8.9.3 质量控制流程 (57)9. 工程概算 (58)9.1建筑工程费 (58)9.2基础单价 (59)9.3基础单价计算 (59)9.3.1 人工费的计算 (59)9.3.2材料费的计算 (60)9.3.3 砼,砂浆单价计算 (61)9.3.4施工机械台班费计算 (61)9.4单价编制 (62)9.4.1 定额依据 (62)9.4.2 建筑工程单价计算 (62)参考文献 (66)致谢 (60)附表3-3:设计情况下荷载计算成果表 (69)附表3-4:设计洪水位时发生7度地震荷载计算成果表 (70)附表3-5:校核洪水位时荷载计算成果表 (71)附表4-4:设计情况下荷载计算成果表 (72)附表4-5:设计洪水位时发生7度地震荷载计算成果表 (73)附表4-6:校核洪水位时荷载计算成果表 (74)附表4-7:泄流能力校核计算表 (75)1. 基本资料1.1 流域概况及枢纽任务青龙河流域水量充沛,控制流域面积6340km2,,多年平均径流量9.6亿m3,是滦河流域较大的一条支流。
大学毕业设计(论文)题目黑河水利枢纽布置及混凝土重力坝设计专业水利水电工程班级学号学生指导教师摘要本毕业设计题目为《黑河水利枢纽布置及混凝土重力坝设计》,题目来源于黑河水利水利枢纽工程实际。
设计的目的及意义主要在于巩固、扩大和提高所学水利水电理论知识,使其得到实际运用,并使之系统化,锻炼和培养运用所学专业基础理论知识解决工程实际,并进行设计、计算、制图的能力,提高撰写专业技术报告的水平。
设计的主要内容有:坝型选择和枢纽布置,调洪计算,混凝土重力坝设计,泄水建筑物设计,构造设计,地基处理等。
具体设计详见设计说明书,另外除了设计说明书外,还有反映本次设计成果的CAD设计图纸,以及设计过程中攥写的开题报告、文献综述、外文翻译报告各一份。
关键字:枢纽布置,混凝土重力坝,非溢流坝,坝体稳定,廊道系统ABSTRACTThe design is about the project layout of the Heihe hydraulic complex and concrete gravity dam. The topic of the design comes from the Heihe Engineering. The purpose of the design mainly is making the knowledge we learned for water resources and hydraulic engineering into practice and making it systematize, and the ability for designing, computing and writing. The design mainly includes dam type selection, project layout, routing, concrete gravity dam design, outlet works design , structure design and ground-handing. Besides of having design instruction to describe the details, there are nine drawings to reflect the design achievements.KEY WORDS:layout of hydro project,concrete gravity dam, non-overflow dam,dam stability,corridor system目录第1章工程概述 (1)1.1. 工程概况 (1)1.2. 工程特性表 (1)第2章基本资料 (3)2.1 水文气象 (3)2.1.1. 流域水文概况 (3)2.1.2. 洪水分析计算 (4)2.1.3. 气象 (5)2.1.4. 泥沙 (7)2.1.5. 坝址下游水位流量关系及库容曲线 (7)2.2. 工程地质 (10)2.2.1. 坝库区地质概况 (10)2.2.2. 库区工程地质条件 (10)2.2.3. 坝址区工程地质条件 (11)2.2.4. 其他主要建筑工程地质条件 (12)2.2.5. 库区滑坡及不稳定岩体 (13)2.2.6. 水库渗漏 (13)2.2.7. 水库浸没 (14)2.2.8. 大坝基础工程地质条件 (14)第3章设计标准及依据 (16)3.1. 设计标准 (16)3.2. 设计依据 (16)第4章兴利调节和调洪计算 (17)4.1. 死库容确定 (17)4.2. 起调水位的分析与选择 (17)4.3. 调洪计算 (17)4.3.1. 调洪计算的目的 (17)4.3.2. 调洪计算的原理 (18)4.3.3. 调洪计算的过程 (19)第5章枢纽布置 (26)5.1. 坝址选择 (26)5.2. 坝轴线选择 (27)5.3. 坝型选择 (29)5.4. 枢纽布置 (30)第6章建筑物设计 (31)6.1. 非溢流坝段设计 (31)6.1.1. 坝体断面设计 (31)6.1.2. 坝基面荷载作用的标准值计算(以单宽计算) (33)6.1.3. 坝基面稳定计算 (36)6.1.4. 折坡面荷载作用的标准值计算(以单宽计算) (42)6.1.5. 折坡面稳定计算 (44)6.2. 溢流坝段设计 (49)6.3. 底孔设计 (51)6.4. 消能防冲计算 (52)6.4.1. 挑流消能水面线得计算 (52)6.4.2. 挑流消能水力要素的计算 (56)第7章构造设计 (58)7.1. 坝顶构造 (58)7.2. 廊道系统(专题部分) (58)7.2.1. 坝基灌浆廊道 (59)7.2.2. 检查和坝体排水廊道 (59)7.3. 排水系统 (60)7.4. 横缝构造 (61)第8章地基处理 (62)8.1. 趾板区基础开挖及处理 (62)8.2. 帷幕灌浆与固结灌浆 (62)8.2.1. 坝基的帷幕灌浆 (62)8.2.2. 基岩固结灌浆 (62)8.3. 断层软弱夹层处理 (63)第9章致谢 (64)第10章参考文献 (65)第1章工程概述1.1.工程概况黑河水利枢纽工程位于西安市周至县马召镇黑河干流秦岭峪口处,北距周至县城约12km,黑河金盆水利枢纽是西安市黑河引水工程的重要水源工程,是一项以西安城市供水为主,兼顾灌溉,结合发电、防洪等综合利用的大型水源工程。
水利枢纽工程主要技术研究的论文水利枢纽工程主要技术研究的论文摘要:邵武市东关水利枢纽工程是一座采用翻板门活动坝进行泄洪的工程,具有闸孔尺寸大、泄洪能力强、对城区防洪影响小的特点。
该文介绍了泄水闸布置,坝体构造、坝体断面、翻板闸门等的有关设计内容,以期为今后在城区建设具有发电、改善水环境、美化城市、促进旅游等综合效益的水利工程提供参考。
关键词:水利枢纽溢流闸活动坝翻板闸门1工程基本情况邵武市东关水利枢纽工程是一座集改善环境、蓄水发电、旅游开发为一体的综合利用水利工程,工程采用分期导流、分期施工方式;工程于1999年9月28日开工,一期工程于2000年6月28日完成,二期工程于2004年10月10日完工;工程投入运行以来已产生了良好的经济、社会和环境效益。
东关水利枢纽工程位于邵武市东关大桥下游180m处的富屯溪干流上。
坝址以上流域面积2748km2,多年平均流量106m3/s,多年平均年径流量33.4亿m3;水库正常蓄水位189.5m,校核洪水位193.41m,总库容935万m3;电站装机容量4.8MW,保证出力900kW,年利用4217h,多年平均发电量2024万kWh。
电站接入福建省电网,主要向邵武地区供电,电站建成后进一步促进了地方经济发展。
工程为低水头径流式水电站,枢纽主要由活动坝、河床式厂房、升压站等组成。
枢纽工程位于城区,为降低邵武城关的防洪压力,经分析比较和论证,采用活动坝为本工程的泄洪建筑物。
活动坝是采用一定开度的翻板闸门作为主要挡水结构的一种坝型,共有8孔,安装8扇尺寸为25×5.0m(闸门宽度×挡水高度)的翻板闸门,平时通过闸门不同开度的控制来调节下泄流量,或保持上游库水位在正常蓄水位189.50m;洪水时翻板闸门全部开启,近于消失(当洪水大于设计洪水时活动坝处于水下),保持了天然河道的过水断面,使枢纽具有足够的泄洪能力(坝址处20年一遇洪水位较天然状态仅壅高0.23m),较有效的解决了城区枢纽工程挡水与防洪的矛盾。
目录1基本资料 (1)1.1.流域概况 (1)1.2水文气象特征 (1)1.3地质条件 (2)1.4工程枢纽任务 (3)2枢纽布置 (4)2.1工程等级及建筑物级别确定 (4)2.2坝址、坝型选择 (5) (5) (5) (6) (7) (8)2.3枢纽布置 (9) (9) (9)3洪水调节 (11)3.1基本资料 (11) (11) (13)峰流量和天然校核洪峰流量 (13) (14)3.2洪水调节基本原则 (14) (14) (14) (14)3.3调洪演算 (15) (15)H (15)dm的确定 (15) (16) (16) (17)4非溢流坝剖面设计 (22)4.1设计原则 (22)4.2剖面拟订要素 (22) (22) (25) (26)下游起坡点位置的确定 (26) (26)4.3抗滑稳定分析与计算 (28) (28)动面的选择 (28) (29)4.4应力计算 (30) (30)方法 (30)4.4.3 材料力学法的基本假设 (30) (30) (30)5溢流坝段设计 (32)5.1泄水建筑物方案比较 (32) (32) (32)5.2溢流表孔布置 (32)5.3溢流坝剖面设计 (33) (33) (34) (35)5.4消能设计与计算 (35) (36) (37) (38) (41)5..4.5消力池护坦的设计 (42)6细部构造设计 (42)6.1坝顶构造 (42)6.2廊道系统 (43) (43) (44) (44)6.3坝体分缝 (45) (45) (45) (45)6.4坝体止水与排水 (45) (45) (46)6.5基础处理 (46) (46) (47) (47) (48)6.6混凝土重力坝的分区 (48)参考文献 (50)1基本资料1.1.流域概况嘉陵江是长江上游左岸的主要支流,发源于陕西凤县东北的秦岭山脉,流经陕西、甘肃、四川、重庆四省(直辖市),干流全长1120km,落差有2300m,平均比降2.05‰,全流域面积为15.98万平方千米,占长江流域面积的9%。
龙潭水利枢纽混凝土重力坝及泄水建筑物设
计毕业论文
一、毕业设计(论文)课题来源、类型
本设计题目来源于市龙潭水库枢纽的未建工程,属设计类课题。
市龙潭水库枢纽位于耀州区境的氏河上游,东距耀州城区16km,水库坝址处左岸属下高埝乡所辖,右岸属坡头镇所辖。
市龙潭水库枢纽是一项以城乡生活、工业供水及防洪效益为主,兼有生态旅游等效益的中型综合利用水利工程,坝址以上控制集水面积161km2。
龙潭水库枢纽建成后,年向城市及工业供水547万m3,以弥补市新区供水缺口,从而促进新区工农业生产稳健快速发展及人民生活水平的提高。
二、选题的目的及意义
1、培养同学们了解并初步掌握水利工程的设计容、方法和步骤。
2、通过设计,巩固有关专业课程、专业基础课所学的理论,锻炼运用所学的课程知识解决实际工程问题的能力,培养正确的设计思想,熟悉水利建设、水利方针政策及有关规。
3、运用几年来所学的理论知识及专业知识和野外生产实习等收获,巩固有关专业课程、专业基础课所学的理论;锻炼运用所学的课程知识解决实际工程问题的能力,培养正确的设计思想;熟悉水利建设、水利方针政策及有关规;加强了计算、绘图、编写设计文件、使用规、手册能力的培养,使我们成为合格的水利人才。
4、重力坝是在世界上最早出现的一种坝型,它是由混凝土或浆砌石修筑
的大体积挡水建筑物,其基本剖面是三角形,整体是由若干坝段组成。
重力坝在水压力和其他荷载作用下主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求,同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。
它具有:相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、洪水漫溢、地震等性能较强;设计、施工技术简单,易于机械化施工;对不同的地形和地质条件适应性强,任何形状河谷都能修建重力坝,对地基条件要求相对来说不太高;在坝体中可布置引水、泄水孔口,解决发电、泄洪和施工导流等问题的优点。
因此本次毕业设计选择混凝土重力坝作为题目,在老师的指导下完成设计任务,将会为我之后走上工作岗位有很大帮助。
三、本课题在国、外的研究状况及发展趋势
1、我国水利枢纽工程的发展现状及发展趋势
改革开放以来,我国一项项重点水利工程发挥效益,一片片绿洲奇迹般诞生,一个个民生水利工程润泽山峁,水利为农业乃至经济发展奠定了坚实的基础,成为促进国家协调可持续发展的重要举措,成为造福人民群众的历史丰碑。
这些充分说明,水利是国民经济和社会发展的重要基础。
新中国成立以来,尤其是改革开放的二十多年来,长江、黄河、乌江、澜沧江、红水河等大江大河和一大批中、小型河流的水电开发状况发生了巨大的变化。
在借鉴国外先进的管理经验和工程技术的同时,我们依靠自己的力量,在深山峡谷、大流量河流、复杂地形地质条件、恶劣气候条件、高地震烈度和高海拔地区,建起了一座座高坝和大型水电站,解决了设计和施工中的技术难题;建立了从勘测、规划、设计、科研到施工、运行管理和安全监测的一整套标准化技术体系,形成了具有中国特色的水电建设技术。
尤其是三峡、二滩、小浪底、天生桥一级等水电工程的成功建设,标志着我国水电技术已经迈上新的台阶,跻身于世界先进水平。
2、国外水利枢纽工程的发展趋势。
国际河流与国河流一样,在开发模式上具有一定的共性。
如在上游建以发电为主要目标、对河流径流进行调节的高坝水库,上中游水库蓄洪可减少下游洪水;在下游地区,则建设多利用目标的水库。
尽量减少淹没损失等。
然而,由于国际河流流域跨越了国界,其开发利用所产生的社会、生态、环境影响将呈国际化,远比国河流复杂,国界作为最高级别的行政界线对流域整体的分割,各国间难以形成国际河流开发与保护共识或达成共识的时间较长[1]。
各国水利都在随社会经济进步而不断发展,大致可以按以下几个阶段进行划分,即:工业化之前、工业革命开始至二次世界大战前、二次世界大战后至20世纪70年代中期、20世纪70年代中期至80年代末、20世纪90年代以后五个阶段。
3、当前混凝土重力坝建设中的几个问题
(1)大坝安全是混凝土重力坝的关键问题
1975年,板桥、石漫滩两水库的溃决,给人民的生命财产造成了巨大损失。
从统计资料来看,混凝土重力坝的失事率比土石坝要低一些,但混凝土重力坝的安全问题也是大坝建设中的一个核心问题。
坝的应力水平与坝的高度大体成正比,坝体越高,应力越大,特高混凝土重力坝的安全问题是当前坝工技术的焦点。
我国特高混凝土重力坝不但水头高,而且库容大,其安全问题实际上还关系到下游数座水库。
(2)混凝土重力坝振捣密实度的无损检测
由于大量机口取样和少量仓面取样,在人仓以前由于原材料、配合比、拌制、运输等原因引起的混凝土质量问题一般都可以得到较好的控制,但入仓以后,由于平仓、振捣而引起的质量问题,很难检测,实际上难以控制,特别是夜间浇筑混凝土,如现场监理稍有松懈,很容易出问题,如某重力坝,在纵缝灌浆时,耗浆量异常,经钻孔检查,发现坝大围因欠振而不密实,只得采取钻孔灌浆补强,坝体实际上吸纳了大量水泥浆液。
如果没有发现问题,其后果是比较严重的。
目前在碾压混凝土坝施工中,已普
遍采用无损探测方法检查混凝土密实度,常态混凝土因浇筑层厚度较大,目前还缺乏有效的现场无损检测方法,急需进行研究。
(3)做好全面温控、永久保温、结束“无坝不裂”历史
到20世纪50年代,混凝土重力坝温控措施包括分缝分块、水管冷却、预冷骨料及表面保温已相继提出,但实际上仍然是“无坝不裂”,Dworshak、Revelstoke 等坝的裂缝还相当严重。
经较深入研究发现,主要原因是人们对表面保护在认识上存在误区,由于施工中往往是一次大寒潮后出现一批裂缝,因此长期以来人们只重视混凝土早期的表面保护,而忽略后期的表面保护。
研究结果表明,如果在严格控制基础温差、做好水平浇筑层面和接缝面的短期表面保护外,还能做好上下游表面的长期表面保护,就能防止裂缝的出现,结束“无坝不裂”的历史。
(4)抗滑稳定分析和应力分析是重力坝设计中的一项重要容
应力分析可按平面问题进行。
目前国外常用的方法,主要有极限平衡法、模型试验法和有限元分析方法等。
比较典型的:对沿坝基面的抗滑稳定分析,有抗剪强度公式和抗剪断强度公式;对于沿深层抗滑稳定分析,主要有剩余推力法、被动抗力法和等安全系数法等。
重力坝应力分析的方法可归纳为理论计算和模型试验两大类。
目前常用的模型试验方法有偏光弹性试验、激光全息试验和脆性材料试验目前有两种较常用的方法。
理论计算方法有二,一种是材料力学法:这是应用最广、最简便、也是重力坝设计规中规定采用的计算方法。
长期的实践经验表明,此法对于中等高度的坝是可以保证安全的。
另一种方法是有限元法,它能精确计算坝和地基的应力和变形,利用计算机进行分析,已成为一种综合能力较强的计算方法。
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