重力坝——§5非溢流坝剖面设计

◎三、实用剖面
考虑到施工、交通、运行管理、承担其他荷载要求 ，重力坝实用剖面：坝顶应有足够宽度，坝顶高程 在库静水位以上应有一定波浪超高
• 1、坝顶宽度
一般取b为坝高的8%-10%，即b=（8-10）%H,且 b≥2m
当有交通要求or布置启闭机轨道时，应满足之。
◎三、实用剖面
• 2、坝顶高程
坝顶or放浪墙顶高程按下列二情况计算取大者： ▽坝顶1=▽设计洪水+Δh设计 ▽坝顶2=▽校核洪水+Δh校核 超高：Δh=h+h0+hc h——波浪超高，h0——波浪中心线在水面以上超高 hc——安全超高，根据坝级别差表1-11. 设墙时，坝顶不得低于最高洪水位，强顶不得低于
第二章 重力坝
◎.
• §1 概述 • §2重力坝荷载及其组合 • §3重力坝抗滑稳定分析 • §4重力坝应力分析 • §5非溢流坝剖面设计 • §6溢流坝设计 • §7重力坝坝身泄水孔 • §8重力坝材料与构造 • §9重力坝地基处理 • §10其他型式重力坝
§5 非溢流坝的剖面设计
◎一、设计原则、步骤
是工程中常用形式 上游起坡点高度一般在距坝底1/3-2/3坝高处。
◎三、实用剖面
3）上游面倾斜，起坡点设在基本剖面顶点
可更多利用水重增加坝体稳定，但不利于布置泄水管 孔进口设备
适用于基岩面f、c值较低情况。
◎四、坝顶构造
• 1、一般坝顶构造
坝顶上游设置与坝体连为一体的钢筋砼放浪墙，墙 高约1.2m，厚0.4-0.6m，与坝体有相同横缝，内设 止水。坝顶下游侧边石or栏杆。
设计原则： 满足稳定、强度要求、，并工程量最少 、运用方便、外形简单、便于施工。
设计要求：承受所有荷载条件下，满足上述要求 设计步骤：
先按重力坝承受主要荷载、满足基本原则设计一理论 剖面——基本剖面
再根据全部荷载和设计原则，对基本剖面修改调整， 得到工程中采用的实用剖面。
◎二、基本剖面
• 基本剖面——坝体在自重、上游水压力、扬压力三 项主要荷载作用下，满足强度、稳定、工程量最小 的剖面。
......(2 54) )
联立式（2-53、54）可得λ、T理论值。
• 结合工程实践：坝基f=0.55-0.7,α=0.3-0.4,可得基 本剖面形状参数：
n=0-0.2；m=0.6-0.8，T=(0.7-0.9)T
• 但软基上，除满足上述外，还应控制最大最小压应 力之比σmax/σmin≤[η],T可达（1-1.7）H。
)
......(2
54)
可见若σyd ≥0，须λ≥0,上游面垂直or正坡，非倒坡
若要σyu ≥0，必须λ=0~1。实践中，若λ过大坝踵会 出现拉应力，坝踵不出拉应力的λmax使n=λT/H=0.2
满库时：T
H
...(2 53)
h (1 ) (2 )
◎二、基本剖面
挡水期：T
[K ]H
fБайду номын сангаас
( h
使坝底宽度约为坝高的0.7-0.9倍 • 4）设计坝顶构造
• 本节思考题：第二章重力坝思考题17、18
波浪顶高程（1、2级坝）
◎三、实用剖面
• 3、实用剖面形式
1）上游面铅直，n=0
适于基面f、c值较大or坝内布置泄水孔情况，垂直面 易于布置孔口进口设备
但重心偏于上游，空库or低水位时下游坝面易产生拉 应力。
◎三、实用剖面
2）上游为折坡面——上部铅直（便于布置孔口进口 设备），下部倾斜（利用水重增加坝体稳定性）
形状：三角形剖面，顶点与水库最高水位齐平 完全确定其形状尺寸，须知道n、m 为方便，转化为确定λ、T 问题归为：在P、W、U下求 满足强度、稳定、工程量最小的 λ、T值
◎二、基本剖面
• 1）强度条件—拉、压比较，拉为控制条件，故：
满库时坝踵不出现拉应力即：σyu ≥0 空库时坝踵、坝趾均不出现拉应力即：
σyu ≥0 ，σyd ≥0
• 2）稳定条件——挡水时满足：K ≥[K]
◎二、基本剖面
P、W、U代入上式解出：
空库时：
yu hH (1 ).....(2 55)
yd hH......(2 56)
满库时：T
H
...(2 53)
h (1 ) (2 )
挡水期：T
f
(
[K ]H h
放浪墙和边石内侧设人行道，高出路面0.2m，宽 0.75-1m。坝顶做成向两侧的横坡，坡端设排水沟 ，并与坝内排水管连通，将坝顶雨水排入库内。
坝顶设路面or活动式启闭机轨道。
◎四、坝顶构造
• 2）其他形式
因布置要求，也可把上游坝顶部分伸出坝外 当坝面较宽时，也可做成桥式结构
◎五、设计步骤
• 1）据设计、校核洪水位、风速、吹程等坝顶高程 • 2）确定坝顶宽度 • 3）上下游坝面折坡起点高程、坡率n、m值，并