工程实际的各种坝型选择-非常实用
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坝型选择
A
1
内容提要
一. 可供选择的坝型
二. 坝型选择
A
2
一.可供选择的坝型
1．混凝土坝、砌石坝类 2.土石坝（当地材料坝）类
A
3
混凝土坝、砌石坝类
1. 拱坝
2. 重力坝
A
4
拱坝
1. 混凝土拱坝 1）常态混凝土拱坝 2）碾压混凝土拱坝
2. 砌石拱坝
A
5
隔河岩“上重下拱”新型斜封拱坝
• 清江隔河岩混凝土重力拱坝,坝址河谷呈不对称“U”形，坝基为寒武系坚 硬灰岩，下伏不透水软弱页岩。针对这一地形地质特点，设计采用“上重
A
7
洞坪拱坝中孔及表孔横剖面图
A
8
云龙河三级碾压混凝土三心圆双曲薄拱坝 最大坝高129m
A
9
隔河岩大坝
A
10
洞坪拱坝
A
11
峡口水电枢纽平面布置图
193.10 193.60 沮
F7 F5
290° 72°
259.2
271.1
zl2 80° 60°
zl1 85° 60°
2ห้องสมุดไป่ตู้2.7
zL1 235.6
208.8
A
205.5
A5 204.96
12
龙洞拱坝
A
13
九宫山风景区一天门超薄拱坝
• 通山县九宫山风景区一天门水库, 其拦河坝为组合 拱坝，分两期建成。一期兴建下部浆砌块石单曲 拱坝, 坝高 10m,最大断面底厚为4.3m，顶厚2.1m ，二期加高12m，加高断面为定园心三铰单曲园 弧钢筋混凝土拱坝,拱厚仅0.8m，园心角120°， 内半径33.6m，外半径为34.8m。拱坝两端均设重 力墩，重力墩上设开敞式溢洪道。该坝新老坝体 连接良好，加高断面厚高比仅0.067，系超薄拱结 构，运行正常。
• 湖北 省修建的碾压混凝土拱坝，为体现其快速施工的优势，一般尽可能少设 立模横缝，施工缝尽可能以诱导缝代之，对横缝和诱导缝的设置方案，一般 都进行了认真研究；通常采用通仓薄层碾压，上游面采用变态混凝土防渗， 全断面整体连续上升。大坝接缝灌浆系统一般设有重复灌浆功能；温控措施 相对简单，一般为高温季节停止施工，次高温季节通河水冷却，对骨料进行 洒水降温，砂仓搭设遮阳棚，仓面喷雾降温，坝体内预埋冷却水管等。
F15 310° 65°
F15 F20
A8 295.24
Z2 348.01
335.0
ZK40 325.09
O
z
ZK2 287.7
ZD2 274.33
A1 216.93
A6 258.75
A11 209.38
A10 255.03
252.9
A12 251.10
230.5
A3 231.43
上大坝路
A9 220.83
F6 310°∠ 75°
zL2
F5 105° 62°
Z46 359.35
310.9
F5
220.7 229.7 234.6
193.6
245.8 245 4
195.6 F15
258.9 F5
A2 339.59
F4 350° 60° F4
F18 100° 80°
F18 A 4 303.61
F4
F20 315° 69°
下拱”式复合坝型，即封拱线以上为重力坝，以下为重力拱坝，而封拱线 为一曲线(又称“斜封拱”)，中部(拱冠处)高，向两侧(拱端)逐渐降低。换言 之，拱冠处上部重力坝较低，两侧上部重力坝较高;而下部重力拱坝上游 面为定圆心、定半径圆弧直立面，下游面为变曲率的三圆心曲面，拱圈在
平面上呈三心单曲变截面状。这种体型使平面拱圈中间曲率较小，呈扁平 状，有利于泄洪消能及减小水流向心集中,同时可有效解决不对称河谷所 造成的地形缺陷(左岸拱座地形高程不足)，并能改善坝体拱端应力状态。 该拱坝经过1996年洪水、1998年特大洪水考验，原型安全监测表明大坝 运行正常,坝体应力场既符合一般规律，又体现了“上重下拱”这一特殊坝型 的受力特点，即增加了拱坝的受力范围，并利用“斜封拱”将上部荷载传至 两岸基岩，完全实现了设计预期。这一新坝型在国内外尚属首例,为不对 称河谷上设计高拱坝提供了有益借鉴。
A
14
一天门超薄三铰拱坝
A
15
九宫山一天门超薄三铰拱坝
200
1230.20
1229.00
80
100
死水位：1214.25
1217.00
1209.00
100
42090
430
1207.00
大坝典型剖A 面图
16
碾压混凝土拱坝
• 我国于上世纪80年代末开始引进碾压混凝土筑坝技术,最初仅用于重力坝,对受 力较为复杂的拱坝等超静定结构,尚不敢贸然尝试。1994年，贵州省普定率先 建成了高75m的RCC重力拱坝，不仅开创了拱坝采用碾压混凝土筑坝技术的 先河，也创造了该坝型当时坝高的世界记录。随后大江南北相继建成一批百 米级坝高的RCC双曲拱坝。湖北 省自2001年底开工建设了当年世界最高的招 徕河RCC双曲拱坝，之后10余座百米级RCC高薄双曲拱坝应运而生，如宣恩 县洞坪、五峰县麒麟观、利川市龙桥、五峰县马渡河、恩施市云龙河、房县 三里坪、建始县野三河、恩施市罗坡坝、利川市云口、建始县闸木水、恩施 市青龙、鹤峰县淋溪河、神农架林区龙潭嘴等双曲拱坝。
A
6
拱坝线型
• 平面拱圈的线型多种多样，常用的有拋物线、三心圆、对数螺旋 线等。虽然体形优化的目标为坝体(肩)应力状态良好，最大值满 足规范要求，且坝体断面最小，工程量最省，但优化过程难免因 人而异。有的设计者认为，对数螺旋线型拱能较好适应不对称河 谷地形，水平拱推力方向容易调整，坝体表面比较平顺；有的则 认为抛物线拱的交角好，有利于拱座稳定，同时拱端弯矩小。湖 北省近期修建的双曲拱坝，多建于西部“V”形峡谷地区，河谷 宽高比多小于2.0，坝肩地质条件均较好，拱座稳定较易满足设 计要求，设计者普遍以坝体断面最小，工程量最省为优化目标， 因而异曲同工地选择了对数螺旋线型双曲拱坝，如长阳县招徕河 、宣恩县洞坪、利川市龙桥、房县三里坪、建始县野三河、恩施 市罗坡坝、利川市云口、建始县闸木水、长阳县长丰等双曲拱坝 的平面拱圈均采用对数螺旋线型。
A
17
招徕河碾压混凝土双曲拱坝
A
18
招徕河坝肩窑洞式开挖
A
19
A
20
招徕河拱坝体型图
A
21
湖北部分拱坝
序 电站名 电站所在县
号称
（市）
1 隔河岩 长阳县
2 淋溪河 3 洞坪
鹤峰县 宣恩县
4 三里坪 房县
5 龙桥
利川市
6 野三河 建始县
云龙河 7
三级
恩施市
8 青龙
恩施市
9 招徕河 长阳县
库容 亿 m3 34.7 0.863 3.43 4.99 0.2625 0.1923 0.4338
A
1
内容提要
一. 可供选择的坝型
二. 坝型选择
A
2
一.可供选择的坝型
1．混凝土坝、砌石坝类 2.土石坝（当地材料坝）类
A
3
混凝土坝、砌石坝类
1. 拱坝
2. 重力坝
A
4
拱坝
1. 混凝土拱坝 1）常态混凝土拱坝 2）碾压混凝土拱坝
2. 砌石拱坝
A
5
隔河岩“上重下拱”新型斜封拱坝
• 清江隔河岩混凝土重力拱坝,坝址河谷呈不对称“U”形，坝基为寒武系坚 硬灰岩，下伏不透水软弱页岩。针对这一地形地质特点，设计采用“上重
A
7
洞坪拱坝中孔及表孔横剖面图
A
8
云龙河三级碾压混凝土三心圆双曲薄拱坝 最大坝高129m
A
9
隔河岩大坝
A
10
洞坪拱坝
A
11
峡口水电枢纽平面布置图
193.10 193.60 沮
F7 F5
290° 72°
259.2
271.1
zl2 80° 60°
zl1 85° 60°
2ห้องสมุดไป่ตู้2.7
zL1 235.6
208.8
A
205.5
A5 204.96
12
龙洞拱坝
A
13
九宫山风景区一天门超薄拱坝
• 通山县九宫山风景区一天门水库, 其拦河坝为组合 拱坝，分两期建成。一期兴建下部浆砌块石单曲 拱坝, 坝高 10m,最大断面底厚为4.3m，顶厚2.1m ，二期加高12m，加高断面为定园心三铰单曲园 弧钢筋混凝土拱坝,拱厚仅0.8m，园心角120°， 内半径33.6m，外半径为34.8m。拱坝两端均设重 力墩，重力墩上设开敞式溢洪道。该坝新老坝体 连接良好，加高断面厚高比仅0.067，系超薄拱结 构，运行正常。
• 湖北 省修建的碾压混凝土拱坝，为体现其快速施工的优势，一般尽可能少设 立模横缝，施工缝尽可能以诱导缝代之，对横缝和诱导缝的设置方案，一般 都进行了认真研究；通常采用通仓薄层碾压，上游面采用变态混凝土防渗， 全断面整体连续上升。大坝接缝灌浆系统一般设有重复灌浆功能；温控措施 相对简单，一般为高温季节停止施工，次高温季节通河水冷却，对骨料进行 洒水降温，砂仓搭设遮阳棚，仓面喷雾降温，坝体内预埋冷却水管等。
F15 310° 65°
F15 F20
A8 295.24
Z2 348.01
335.0
ZK40 325.09
O
z
ZK2 287.7
ZD2 274.33
A1 216.93
A6 258.75
A11 209.38
A10 255.03
252.9
A12 251.10
230.5
A3 231.43
上大坝路
A9 220.83
F6 310°∠ 75°
zL2
F5 105° 62°
Z46 359.35
310.9
F5
220.7 229.7 234.6
193.6
245.8 245 4
195.6 F15
258.9 F5
A2 339.59
F4 350° 60° F4
F18 100° 80°
F18 A 4 303.61
F4
F20 315° 69°
下拱”式复合坝型，即封拱线以上为重力坝，以下为重力拱坝，而封拱线 为一曲线(又称“斜封拱”)，中部(拱冠处)高，向两侧(拱端)逐渐降低。换言 之，拱冠处上部重力坝较低，两侧上部重力坝较高;而下部重力拱坝上游 面为定圆心、定半径圆弧直立面，下游面为变曲率的三圆心曲面，拱圈在
平面上呈三心单曲变截面状。这种体型使平面拱圈中间曲率较小，呈扁平 状，有利于泄洪消能及减小水流向心集中,同时可有效解决不对称河谷所 造成的地形缺陷(左岸拱座地形高程不足)，并能改善坝体拱端应力状态。 该拱坝经过1996年洪水、1998年特大洪水考验，原型安全监测表明大坝 运行正常,坝体应力场既符合一般规律，又体现了“上重下拱”这一特殊坝型 的受力特点，即增加了拱坝的受力范围，并利用“斜封拱”将上部荷载传至 两岸基岩，完全实现了设计预期。这一新坝型在国内外尚属首例,为不对 称河谷上设计高拱坝提供了有益借鉴。
A
14
一天门超薄三铰拱坝
A
15
九宫山一天门超薄三铰拱坝
200
1230.20
1229.00
80
100
死水位：1214.25
1217.00
1209.00
100
42090
430
1207.00
大坝典型剖A 面图
16
碾压混凝土拱坝
• 我国于上世纪80年代末开始引进碾压混凝土筑坝技术,最初仅用于重力坝,对受 力较为复杂的拱坝等超静定结构,尚不敢贸然尝试。1994年，贵州省普定率先 建成了高75m的RCC重力拱坝，不仅开创了拱坝采用碾压混凝土筑坝技术的 先河，也创造了该坝型当时坝高的世界记录。随后大江南北相继建成一批百 米级坝高的RCC双曲拱坝。湖北 省自2001年底开工建设了当年世界最高的招 徕河RCC双曲拱坝，之后10余座百米级RCC高薄双曲拱坝应运而生，如宣恩 县洞坪、五峰县麒麟观、利川市龙桥、五峰县马渡河、恩施市云龙河、房县 三里坪、建始县野三河、恩施市罗坡坝、利川市云口、建始县闸木水、恩施 市青龙、鹤峰县淋溪河、神农架林区龙潭嘴等双曲拱坝。
A
6
拱坝线型
• 平面拱圈的线型多种多样，常用的有拋物线、三心圆、对数螺旋 线等。虽然体形优化的目标为坝体(肩)应力状态良好，最大值满 足规范要求，且坝体断面最小，工程量最省，但优化过程难免因 人而异。有的设计者认为，对数螺旋线型拱能较好适应不对称河 谷地形，水平拱推力方向容易调整，坝体表面比较平顺；有的则 认为抛物线拱的交角好，有利于拱座稳定，同时拱端弯矩小。湖 北省近期修建的双曲拱坝，多建于西部“V”形峡谷地区，河谷 宽高比多小于2.0，坝肩地质条件均较好，拱座稳定较易满足设 计要求，设计者普遍以坝体断面最小，工程量最省为优化目标， 因而异曲同工地选择了对数螺旋线型双曲拱坝，如长阳县招徕河 、宣恩县洞坪、利川市龙桥、房县三里坪、建始县野三河、恩施 市罗坡坝、利川市云口、建始县闸木水、长阳县长丰等双曲拱坝 的平面拱圈均采用对数螺旋线型。
A
17
招徕河碾压混凝土双曲拱坝
A
18
招徕河坝肩窑洞式开挖
A
19
A
20
招徕河拱坝体型图
A
21
湖北部分拱坝
序 电站名 电站所在县
号称
（市）
1 隔河岩 长阳县
2 淋溪河 3 洞坪
鹤峰县 宣恩县
4 三里坪 房县
5 龙桥
利川市
6 野三河 建始县
云龙河 7
三级
恩施市
8 青龙
恩施市
9 招徕河 长阳县
库容 亿 m3 34.7 0.863 3.43 4.99 0.2625 0.1923 0.4338