03-01重力坝概述讲解
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③枢纽泄洪问题容易解决。重力坝可以做成溢流的,也可以在坝 内不同高程设置泄水孔，一般不需要另设溢洪道或泄水遂洞，枢 纽布置紧凑。
④便于施工导流。在施工期可以利用坝体导流，一般不需要另设 导流遂洞。
⑤施工方便。大体积混凝土，可以采用机械化施工，在放样、立 模和混凝土浇筑方面都比较简单，在补强修复维护或扩建也比较 方便。
3.重力坝的优点：
①安全可靠。重力坝剖面尺寸大，坝体应力较低，筑坝材料强度 高，耐久性好，因而抵抗洪水漫顶、渗漏、地震和战争破坏的能 力都比较强。据统计，在各种坝型中，重力坝的失事率较低。
②对地形地质条件适应性强。任何形状的河谷都可以修建重力坝。 在地质上,除承载能力低的软基和有难以处理的断层、破碎带等 构造的岩基外,具有一般强度的岩基都可修建重力坝。因为坝体 作用于地基面上的压应力不高，所以对地质条件的要求也较低， 甚至在土基上也可以修建高度不大的重力坝。
坝体水平截面上扬压力分布
为减小扬压力需采取工程措施：
①坝基设帷幕. ②设排水.
用扬压力折减系数α表示岩体构造、性质、帷幕的深度、厚 度、灌浆质量、 排水孔直径、间距、深度等因素。
坝底面折减系数 河床坝段 ：α=0.2～0.3 岸坡坝段 ：α=0.3～0.4 .
为了降低坝内扬压力，常在坝体上游面附近浇筑抗渗混凝 土，并在紧靠该防渗层的下游面设排水管,从而构成坝体的防 渗排水系统。坝身排水管幕有降低渗压的作用,排水管幕处折 减系数a=0.15-0.3
重力坝
第一节 概述
1、工作原理 ①在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重（在坝基 面）产生的抗滑力来（抵抗水平水压力）满足稳定要求； ②依靠坝体自重（在水平截面上）产生的压应力来抵消由于 水压力所引起的拉应力以满足强度要求.
重力坝名词解释
重力坝名词解释
重力坝是一种大坝结构，主要依靠自身重力稳定，通常采用大块混凝土或砖石等材料建造而成。
重力坝常用于防洪、发电、灌溉等水利工程，具有结构简单、建造成本低、抗震性能好等优点。
以下是重力坝相关术语的解释：
1. 坝顶：重力坝的最高点，一般用来储存水库的水位。
2. 坝体：重力坝的主要承重部分，由混凝土或砖石等材料构成。
3. 溢洪道：重力坝的泄洪通道，通常位于坝体的两侧。
4. 下游坝脚：重力坝下游的坝底部分，通常需要加强防冲刷措施。
5. 上游坝脚：重力坝上游的坝底部分，通常需要加固防止滑坡。
6. 导流洞：重力坝建造过程中用来导流的洞口，通常会在坝体内部打通。
7. 坝顶道路：重力坝顶部的道路，用于维护和巡查。
8. 坝体检测设备：用于监测重力坝变形、渗漏等情况的设备，包括测斜仪、倾斜计等。
- 1 -。
重力坝介绍与简介
述
第一节 概
述
二、工作特点（重点掌握内容）
（1）重力坝可采用河床式溢洪道 （2）设计、施工都比较简单 （3）抵御特殊灾害（地震、恐怖袭击）能力比强 有关数据统计，各种坝型中，重力坝失事率相对较低 优点：坝顶允许溢流 遇到超标准洪水不易溃坝 坝体厚实、体积大、采用胶结材料（混凝土） 抗震能力强 （2）＋（3）是重力坝普遍应用、特别是在重大 工程常被采用的主要原因
以减少混凝土硬化时产生的水化热 （2）浇筑方式上的改进 采用碾压式快速浇筑方法，即在混凝土入仓后，用车碾 子使混凝土碾压密实代替振捣棒振捣密实，采用振动刀
片切缝代替分块浇筑
第一节 概
四、重力坝的组成与布置
述
溢流坝段＋边墩和导墙＋非溢流坝段 溢流坝段通常设闸门控制 坝顶有闸墩和交通桥 如果有航运需要，坝段与航运设施之间同样 要设边墩和导墙，船闸上方也要设交通桥
第一节 概
四、重力坝的组成与布置
述
溢流坝段宜布置在河道主流位置，两端以非溢流 坝段与岸坡连接
设永久性横缝：为了防止不均匀沉降、温度应力 控制要求，沿垂直于坝轴线设永久性横缝，各段 坝型应尽量保持一致
在合适位置布置电站、船闸等其它建调工作
第一节 概
复习思考题
述
１、重力坝的优缺点有哪些？ ２、重力坝如何分类？
第一节 概
四、重力坝的组成与布置
述
节省工程量
重力坝坝址一般选在狭窄河谷
为了布置河床式溢洪道、坝后式水电站厂房和通航船闸， 有时也选择在比较宽的河谷建坝（葛洲坝工程＋三峡工程） 因坝体重量大，水平水压力大。一般应修建岩石地基上，
地质条件好：基岩坚硬、完整
抗渗性能好 无难于处理的断层 重力坝的坝轴线一般采用直线布置，与河流流向垂直 避免不良的受力条件
第三章 重力坝
四 重力坝类型
(一）按结构分 1实体重力坝（solid gravity dam) 优点：设计施工方便，结构简单，应力分布明确。 缺点：内部应力小，材料浪费，坝基扬压力大。 2宽缝重力坝（slotted gravity dam） 优点：扬压力小，工程量小，便于坝内检查。 缺点：施工复杂，模板用量大。 3空腹重力坝（laced gravity dam） 优点：进一步降低扬压力，内部可设厂房。 缺点：施工复杂，腹孔附近存在一定的拉应力区， 需配钢筋。 4预应力重力坝、装配式重力坝
水 流 方 向
第二节 重力坝的荷载
一、荷载
荷载 －－ 作用； 作用在重力坝上的主要荷载有:坝体自重、上下游坝面上的水压 力、扬压力、浪压力、土压力（泥沙压力）、地震荷载及冰压 力等。
1自重（dead load/dead weight）
坝体自重W是重力坝的主要荷载之一。
W=γ×V+ω
γ 为材料容重，V为坝的体积，ω 为坝上永久设备重。
（2）动冰压力
当冰块的运动方和与坝轴线的交角80º ~90º 时，动冰压力为
pba KbVbdb Ab
式中：Vb－冰块流速，一般不大于0.6m/s；db和Ab分别为冰块 厚度和面积；Kb为系数，与冰的抗碎强度有关。
二、荷载组合
1、荷载特点
（1）除自重外，其它荷载是随机变量 （2）荷载的遇合机率 校核水位、地震； 浪压力等（与静冰压力不同时存在）。
f
式中：AK，γd2 －偶然作用代表值、偶然组合结构系数。
（2）正常使用极限状态 短期组合： 0 Ss (GK , QK , f K , K ) C1 d 3 长期组合：
0 S1 (GK , QK , f K , K ) C2 d 4
重力坝的工作原理
重力坝的工作原理
重力坝是一种常见的水利工程结构，它的工作原理基于重力和物体稳定性的原理。
重力坝主要依靠自身的重量来承受水压力，并通过将这些压力传递到地基来保持其稳定性。
重力坝一般是由混凝土或大型石块等材料建造而成，通过筑坝来阻塞水流。
当水流经过坝体时，由于重力的作用，坝体对水流产生了阻碍作用。
这种阻碍作用使水流高度上升，从而形成了水库。
重力坝的工作原理主要可以概括为以下几个方面：
1. 抵抗水压：水压是指水体由于重力作用而产生的压力。
重力坝能够通过自身的重量来抵抗水压力，从而保持坝体的稳定性。
具体来说，坝体越重，所能承受的水压力就越大。
2. 平衡作用：重力坝是一个通过重力平衡来稳定自身的结构。
坝体上方的水压会通过重力传递到坝基，使坝体受力均衡，从而保持整个结构的稳定。
为了提高重力坝的稳定性，常常会在坝体内部设置一定数量的加固物，如钢筋混凝土墙等。
3. 溢流控制：重力坝通常会建在河道上，以形成水库。
当水位上升到一定程度时，超过坝顶高度的水会自动溢流，并通过坝体把溢流水流导入下游。
这样可以有效控制水库的水位，防止洪水泛滥。
4. 地基承载：地基是重力坝的支撑基础，承受着坝体的重量和
水力力。
为了确保坝体的稳定性，重力坝在设计和施工过程中会充分考虑地基的承载能力，采取加固措施，如在坝基周围设置岩石填料等。
总而言之，重力坝通过依靠自身的重量和地基的支撑来抵抗水压力，从而保持坝体的稳定性。
其主要工作原理是基于重力和物体稳定性的原理。
01岩基上的重力坝解析
（二）挑流消能
挑流消能是通过挑流鼻坎将高速水流自由抛射远离坝体，并利用水舌在空中扩散、掺气以及水 舌跌入下游水垫内的紊动扩散消耗能量。
这种消能方式具有结构简单、工程造价省、施工检修方便等优点；但下泄水流会形成雾化，尾水 波动较大，且下游冲刷较严重，冲刷坑后形成堆丘等。
第二节 溢流重力坝
一、溢流重力坝的工作特点 （1）有足够的孔口尺寸、良好的孔口体型和较大的流量系数，以满足泄洪能力要求。 （2）体型和流态良好，使水流平顺地流过坝体，控制不利的负压和振动，避免产生空蚀现象。 （3）满足消能防冲要求，保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷。 （4）溢流坝段在枢纽中的布置，应使下游流态平顺，不产生折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物的正 常运行。 （5）有灵活控制水流下泄的机械设备，如闸门、启闭机等。
（三）横缝的布置 溢流坝段的横缝有两种布置方式：①缝设在闸墩中间；②缝设在溢流孔跨中。
四、溢流面曲线和剖面设计 （一）溢流面曲线
溢流坝面曲线由顶部曲线段、中间直线段、和下部反弧段三部分组成。
（二）溢流重力坝剖面设计
五、消能工的形式与设计
（一）概述
（1）消能工的设计原则。①尽量使下泄水流的大部分动能消耗于水流内部紊动及水流与空气的摩擦 中；②不产生危及坝体安全的河床冲刷或岸坡局部冲刷；③下泄水流平稳，不影响枢纽中其他建筑 物的正常运行；④结构简单，工作可靠；⑤工程量小，经济。
二、重力坝的类型 （1）按坝的高度分类，可分为高坝、中坝、低坝三类。 （2）按筑坝材料分类，可分为混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 （3）按泄水条件分类，可分为溢流坝和非溢流坝。 （4）按施工方法分类，可分为浇筑式混凝土重力坝和碾压式混凝土重力坝。 （5）按坝体的结构型式分类，可分为实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝。
《重力坝专题》课件
抗滑措施
通过提高坝基岩体的抗剪强度 、设置抗滑桩、灌浆等方式增
强抗滑稳定性。
监测与维护
定期对重力坝进行稳定性监测 和维护，确保其安全运行。
重力坝的抗倾稳定性
抗倾稳定性
指重力坝抵抗倾覆失稳的能力。
基底应力分布
基底应力分布的均匀性对重力坝的抗倾稳定 性至关重要。
重力坝的应急处理
应急处理目的
应对重力坝突发事件，迅速控制 险情，减轻损失。
应急处理内容
坝体裂缝、滑坡、溃坝等紧急情况 的处置，以及人员疏散和救援。
应急处理措施
制定应急预案，配备应急设备和人 员，定期进行演练，提高应急响应 能力。
PART 05
重力坝的发展趋势与未来 展望
重力坝技术的创新与改进
新型材料的应用
与土石坝的比较
土石坝材料易得，结构简单，但 稳定性较差，重力坝则具有较高 的稳定性和耐久性。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
新型设计理念
利用高强度、耐腐蚀的新型材料，提 高重力坝的耐久性和稳定性。
采用更为先进的计算和分析方法，优 化重力坝的结构设计，降低工程造价 。
智能化监测与维护
引入物联网、大数据等技术，实现重 力坝的实时监测和预警，提高维护效 率。
重力坝在未来的应用前景
应对气候变化
随着全球气候变化的影响加剧， 重力坝在应对洪水、干旱等自然 灾害中将发挥更加重要的作用。
土料
部分重力坝的上游面采用土料 填筑，以减少工程量和造价。
重力坝的施工方法
01
浇筑法
混凝土重力坝主要采用浇筑法施工，分为平浇法和斜层浇法两种。平浇
重力坝
4.动水压力
溢流坝泄水时，溢流面上作用有动水压力，其中坝顶曲 线段和下游直线段上的动水压力较小，可忽略不计。在反 弧段上需根据水流动力方程求解动水压力。
图 3－7 动水压力计算简图
PH
q
g
V
(cos
2
cos 1 )
实体重力坝
校核洪水位 正常蓄水位
403.11 400.00
பைடு நூலகம்
8
406.50 坝顶高程
270.00
河床高程 190.00 灌浆帏幕 灌浆
1:0.20
排水管
廊廊道
171m
排水孔
1:0.70
262.30 校核洪水位
宽缝重力坝
A A
防渗帷幕
排水管
A
宽缝
AA
空腹缝重力坝
廊道 防渗帷幕
排水管
空腹 排水孔
三、 优缺点
利用自重在坝基面产生的摩擦力以及坝与地基间的凝聚 力来抵抗水平水压力而维持稳定；
基本剖面呈三角形。
在平面上，坝轴线通常呈直线，有时也可布置呈折线或 曲率不大的拱向上游的拱形。
用横缝（1～2cm）将坝体分隔成若干个独立工作的坝段， 见图3–1。
二、重力坝的类型
1.实体重力坝:三峡、三门峡等 2.宽缝重力坝:新安浆、丹江口、盐锅峡、潘家口等 3.空腹重力坝:石泉、岱峪（浆砌石）等
官厅水库经验公式：
官厅水库公式适用于Vo < 20m／s 及 D < 20km的山区峡谷水
库。
波高
波长
壅高 式中：
hz
hl2
L
cth 2H
重力坝概述-支持高清浏览
缺点：
➢ 坝体体积大，要消耗大量水泥，材料强度没有
被充分利用；
➢ 由于体积大，浇筑时水泥的水化热消散困难；
➢ 底面积大，作用在坝底面上的扬压力也大，减 少了坝的有效重量，对坝体稳定不利；
➢ 坝体体积虽远较土石坝小，但单位体积的造价 远较土石坝高。
为了发扬优点克服缺点，可考虑改进设计方
法和施工方法。
在坝内设置大型纵 向空腔的重力坝， 称为空腹重力坝。
利用受拉钢筋或 钢杆对重力坝 施 加预应力，以 增 加坝身稳定性，并 有效地改善坝 身 应力分布，从 而 减小坝体混凝 土 用量。
但施工复杂， 钢筋用量多。
4. 重力坝布置
通常由溢流坝段、非溢流坝段和两者之间的 连接边墩、导墙以及坝顶建筑物等组成。
2. 重力坝工作原理及特点
(1) 工作原理
➢ 稳定要求
利用自重在坝基面产生的摩擦力以及坝与地
利用自重引起的压应力来抵消由水压力产生 的拉应力
(2) 工作特点 优点：
➢ 适于从坝顶溢流，施工期间也易于通 过较低的坝块或底孔（永久的或临时的） 泄流；
重力坝发展史：
早在公元前2900年，埃及便 19世纪以前，毛石砌体重力坝 在尼罗河上修建了一座高15m、
顶长240m的砌石重力坝。
19世纪后期，混凝土重力坝
采用有效的防渗、排水措施，施工中 分缝、灌浆、温度等技术
20世纪，现代重力坝
30年代以后，重力坝日益增多，重力 坝占总坝数量的比重较大
60年代开始，土石坝理论和施工的发 展，重力坝的比例相对减少，技术上 继续进步
重力坝总体布置应根据地形地质条件，结合枢
纽其他建筑物综合考虑。
各段外形协调一致，尤其是上游坝面要保持齐 平。但若地形地质有明显差别时，也可分别 采用不同的下游坝坡，保证既经济又安全。
重力坝的剖面详图
重力坝的结构组成
坝体
溢洪道
电站进水口
主体结构，由混凝土浇 筑而成，分为坝顶、坝
底和坝踵三个部分。
位于坝顶，用于排泄水 库超水位时的多余水量。
位于坝体内，是水电站 引水发电的入口。
闸门和启闭机
用于调节水库水位和放 水。
重力坝的工作原理
依靠坝体自重产生的压应力来平衡水压力，保持坝体稳定。
当水库水位升高时，水压力增大，坝体底部受到更大的压应力，但坝体自重产生的 压应力也相应增大，保持平衡状态。
基础剖面图
基础处理方式
重力坝的基础应进行必要 的处理，如清理、整平、 夯实和灌浆等，以提高基 础的承载能力和稳定性。
基础排水设施
为了防止基础被水侵蚀和 浸泡，基础应设置排水设 施，如排水沟、排水孔和 集水井等。
基础混凝土标号
基础所使用的混凝土标号 应根据基础的承载能力和 耐久性等要求来确定。
03
胡佛大坝
美国胡佛大坝位于拉斯维加斯以东， 是著名的水利工程，通过重力坝的建 设，形成了米德湖，为周边地区提供 灌溉和发电。
05
重力坝的未来发展与展望
技术创新与改进
智能化监测
01
利用物联网、大数据和AI技术，实现对重力坝的实时监测和预
警，提高安全性和稳定性。
新型材料应用
02
研发和应用新型高强度、耐久性材料，提高重力坝的抗灾能力
重力坝的剖面详图
contents
目录
• 重力坝概述 • 重力坝剖面详图 • 重力坝的优缺点 • 重力坝的应用与实例 • 重力坝的未来发展与展望
01
重力坝概述
重力坝的定义与特点
定义
重力坝是一种依靠自身重量产生 的压应力来平衡水压力的挡水建 筑物。
《重力坝设计和施工》课件
坝体观测设施建设
在坝体关键部位设置观测设施 ，以便对坝体的变形、沉降等
进行实时监测。
坝基处理施工
坝基清理
清除坝基范围内的杂物、树木、草皮 等，为后续施工创造良好条件。
坝基加固
根据地质勘查结果，对软弱地基进行 加固处理，提高地基承载力和稳定性 。
防渗处理
对坝基进行防渗处理，防止渗漏对坝 体造成损害，常用的方法有帷幕灌浆 、混凝土防渗墙等。
国外重力坝工程实例
胡佛水坝
位于美国的内华达核能实验室重力坝 ，是世界上最早的混凝土重力坝。该 坝于1931年开始建设，1942年竣工 ，主要用于发电和灌溉。
阿斯旺大坝
位于埃及阿斯旺市附近，是一座混凝 土重力坝。阿斯旺大坝的建设始于 1958年，历时10年完成，主要用于发 电、灌溉和防洪。
成功与失败的重力坝工程案例分析
02
重力坝设计
设计原则和流程
设计原则
安全、经济、适用、美观。
设计流程
初步设计、技术设计、施工图设计。
坝体结构设计
01
0203Βιβλιοθήκη 结构形式重力坝的结构形式主要有 实体重力坝、宽缝重力坝 和空腹重力坝。
主要尺寸
坝顶高程、坝顶宽度、最 大坝高、坝底宽度等。
材料选择
混凝土或石料，根据地质 条件、水文条件和工程要 求选择。
感谢您的观看
THANKS
渗流监测
通过监测大坝的渗流情况，了解坝体和坝基的渗 漏情况和排水性能。
维护和加固措施
日常维护
定期对大坝进行清洁、 排水、除草等维护工作 ，保持大坝外观整洁和
排水通畅。
裂缝处理
对发现的裂缝进行及时 处理，如灌浆、填补等
，防止裂缝扩大。
03-01重力坝概述讲解
第三章岩基上的重力坝第章一、学习要求学习要求原特类1.重力坝的工作原理、特点及类型2.重力坝的荷载及荷载组合3.重力坝的抗滑稳定分析3重力坝的抗滑稳定分析4.重力坝的应力分析5.非溢流重力坝及溢流重力坝的剖面设计非溢流重力坝溢流重力坝的剖面设计6.重力坝的构造及地基处理二、学习难点重力坝的抗滑稳定及应力分析、泄水重力坝第一节概述重力坝的工作原理重点重力坝的类型主要内容重力坝的特点重力坝的设计内容世界上最高的重力坝是1962年瑞士的大狄克世界上最高的重力坝桑斯(The Grande Dixence)重力坝，高285m。
一、重力坝的工作原理重力坝的基本剖面呈三角形。
重力坝的工作原理(1)在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求；体自重产生的抗滑力满足稳定要求重力坝的工作原理(2)利用坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。
二、重力坝的类型1.按高度分●低坝：H＜30mH ●中坝：H=30m～70m●高坝：H＞70m2.按结构型式分●实体重力坝●宽缝重力坝●空腹重力坝●预应力重力坝●装配式重力坝3.按泄流条件分●非溢流重力坝●泄水重力坝：溢流坝坝身泄水孔泄水有压泄水孔示意图无压泄水孔示意图4.按筑坝材料分4按筑坝材料分●混凝土重力坝●浆砌石重力坝五强溪混凝土重力坝三峡水利枢纽坝段江垭碾压混凝土重力坝水府庙浆砌石重力坝峰头水库溢流坝剖面图三、重力坝的特点1安全可靠重力2对地形、地质适应性强坝的3枢纽泄洪容易解决优4便于施工导流点5施工方便重力坝的缺点34材料用量强度不能充分发挥不利稳定严格的温控措施多重力坝的设计内容四、重力坝的设计内容1.剖面设计:拟定剖面尺寸。
剖面设计拟定剖面尺寸2.稳定分析:验算坝体抗滑稳定的安全度。
2稳定分析:验算坝体抗滑稳定的安全度3.应力分析:保证坝体和坝基有足够的强度。
4.构造设计:确定坝体的细部构造。
5.地基处理:防渗、排水、断层软弱带处理等。
第二章重力坝
第一章重力坝第一节概述引言：重力坝是主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来满足稳定要求的挡水建筑物。
在世界坝工史上是最古老，也是采用最多的坝型之一。
非溢流坝剖面形式、尺寸的确定，将影响到荷载的计算、稳定和应力分析，因此，非溢流坝剖面的设计以及其它相关结构的布置，是重力坝设计的关键步骤。
本节主要介绍：重力坝的特点、重力坝的分类、非溢流坝剖面设计的基本原则、基本剖面及实用剖面混凝土重力坝示意图我国已建的重力坝：刘家峡148m，新安江105m，三门峡106m，丹江口110m，丰满、潘家口等，其中，高坝有20余座。
其中三峡混凝土重力坝和龙滩碾压混凝土重力坝分别高达175米和216.5米。
重力坝坝轴线一般为直线，垂直坝轴线方向设横缝，将坝体分成若干个独立工作的坝段，以免因坝基发生不均匀沉陷和温度变化而引起坝体开裂。
为了防止漏水，在缝内设多道止水。
垂直坝轴线的横剖面基本上是呈三角形的，结构受力形式为固接于坝基上的悬臂梁。
坝基要求布置防渗排水设施。
一、重力坝的特点1.优点：●工作安全，运行可靠。
重力坝剖面尺寸大，坝内应力较小，筑坝材料强度较高，耐久性好。
因此，抵抗洪水漫顶、渗漏、侵蚀、地震和战争等破坏的能力都比较强。
据统计，在各种坝型中，重力坝失事率相对较低。
●对地形、地质条件适应性强。
任何形状的河谷都可以修建重力坝。
对地质条件要求相对较低，一般修建在岩基上，当坝高不大时，也可修建在土基上。
●泄洪方便，导流容易。
可采用坝顶溢流，也可在坝内设泄水孔，不需设置溢洪道和泄水隧洞，枢纽布置紧凑。
在施工期可以利用坝体导流，不需另设导流隧洞。
●施工方便，维护简单。
大体积混凝土，可以采用机械化施工，在放样、立模和混凝土浇筑等环节都比较方便。
在后期维护，扩建，补强，修复等方面也比较简单。
●受力明确，结构简单。
重力坝沿坝轴线用横缝分成若干坝段，各坝段独立工作，结构简单，受力明确，稳定和应力计算都比较简单。
2.缺点：●坝体剖面尺寸大，材料用量多，材料的强度不能得到充分发挥。
重力坝——精选推荐
第三章岩基上的重力坝主要内容1、概述重力坝的概念，重力坝的工作原理，重力坝的类型。
2、重力坝的应力分析作用在重力坝上的荷载及其组合；应力分析方法；用材料力学法推导重力坝的应力计算公式。
3、非溢流重力坝的剖面设计重力坝的基本剖面，非溢流重力坝的实用剖面，溢流重力坝的消能防冲设施。
4、重力坝的抗滑稳定计算重力坝失稳破坏的机理；抗剪强度公式、抗剪断公式；摩擦系数和凝聚力的现场测定；深层抗滑稳定；岸坡抗滑稳定；提高坝体抗滑稳定性的措施。
5、重力坝的渗流分析（另有专题讲授）渗流计算的基本方程和求解过程；有限单法求解势水头函数，渗流体积力的计算。
6、重力坝的温度应力、温度控制和裂缝的防止（另有专题讲授）温度变化曲线、分析该曲线；重力坝的温度裂缝形成的原因、类型及防止措施。
7、重力坝的剖面设计设计的原则及极限状态设计表达式。
8、溢流重力坝（另有专题讲授）溢流重力坝工作特点，结构型式，消能防冲设施，细部构造。
9、其它内容：重力坝的可靠度设计（另有专题讲授），抗震设计，地基处理，材料及其构造。
§3-1§3-1概述教学内容重力坝的概念，重力坝的工作原理，重力坝的类型教学重点：掌握重力坝的工作原理，了解重力坝的类型教学过程［导入新课］首先请学生举例所了解的重力坝，接着展示我国部分著名重力坝，介绍重力坝在我国的建设情况，激发学生对重力坝的学习热情。
三峡工程丹江口水利枢纽刘家峡大坝［讲授新课］1、重力坝的概念（板书）重力坝是靠自重维持其稳定的坝。
由砼或浆砌石修筑，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。
（材料、工作原理、基本剖面）图3-1 典型重力坝2、重力坝的安全工作准则（板书）稳定——不滑动。
主要依靠坝体自重产生的抗滑力（与基岩的摩擦力）来抵消坝前水推力。
强度——不出现拉应力。
依靠坝体自重产生的压应力来抵消水压力引起的拉应力来满足强度要求。
3、重力坝的类型（板书）(1)(1)按构造不同分为：实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝、预应力重力坝。
重力坝稳定分析
通过增加重力坝的底面积，降低单位面积上的承载压力，提高稳定 性。
优化坝体与基础之间的连接
确保坝体与基础之间的连接紧密、牢固，防止出现脱空、裂缝等现 象，保证坝体的稳定性。
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种工况下的稳定性满足设计要求。
优化设计
03
根据稳定分析结果，可以对重力坝的设计进行优化，提高坝体
的稳定性。
保障下游人民生命财产安全
预防洪水灾害
重力坝是重要的防洪设施，其稳定性直接关系到下游地区的 洪水灾害风险。如果重力坝失稳，将会造成严重的洪水灾害 。
保护人民生命财产安全
重力坝的稳定性对于保护下游人民的生命财产安全至关重要 ，一旦重力坝失稳，将会对下游地区造成巨大的损失。
确定分析范围和边界条件
01
定边界条件，包括坝体与地基 的接触条件、水压力边界、温度 边界等。
建立重力坝模型
根据重力坝的结构特点，建立合适的 计算模型，包括几何模型、材料模型 和本构模型等。
确定模型中的参数，如重力坝的几何 尺寸、材料属性、水压力等。
提高重力坝的耐久性和安全性
预防结构损伤
通过稳定分析，可以发现坝体存在的潜在问题，及时采取措施进行加固或修复， 预防结构损伤对重力坝的稳定性和耐久性造成影响。
优化维护管理
根据稳定分析结果，可以制定更加合理的维护管理方案，定期对重力坝进行检 查、加固和维护，确保重力坝长期保持良好的工作状态。
03
重力坝稳定分析的方法
发展
随着材料科学和施工技术的进步，重 力坝的设计和建设水平不断提高，坝 体规模和承受水压力越来越大。
02
重力坝稳定分析的重要性
防止重力坝失稳
评估坝体在各种工况下的稳定性
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第三章岩基上的重力坝
第章
一、学习要求
学习要求
原特类
1.重力坝的工作原理、特点及类型
2.重力坝的荷载及荷载组合
3.重力坝的抗滑稳定分析
3重力坝的抗滑稳定分析
4.重力坝的应力分析
5.非溢流重力坝及溢流重力坝的剖面设计
非溢流重力坝溢流重力坝的剖面设计
6.重力坝的构造及地基处理
二、学习难点
重力坝的抗滑稳定及应力分析、泄水重力坝
第一节概述
重力坝的工作原理
重点
重力坝的类型
主要内容
重力坝的特点
重力坝的设计内容
世界上最高的重力坝是1962年瑞士的大狄克世界上最高的重力坝
桑斯(The Grande Dixence)重力坝，高285m。
一、重力坝的工作原理
重力坝的基本剖面呈三角形。
重力坝的工作原理
(1)在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求；
体自重产生的抗滑力满足稳定要求
重力坝的工作原理
(2)利用坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。
二、重力坝的类型
1.按高度分
●低坝：H＜30m
H ●中坝：H=30m～70m
●高坝：H＞70m
2.按结构型式分
●实体重力坝●宽缝重力坝
●空腹重力坝●预应力重力坝●装配式重力坝
3.按泄流条件分
●非溢流重力坝
●泄水重力坝：
溢流坝
坝身泄水孔泄水
有压泄水孔示意图无压泄水孔示意图
4.按筑坝材料分
4按筑坝材料分
●混凝土重力坝
●浆砌石重力坝
五强溪
混凝土重力坝
三峡水利枢纽
坝段
江垭
碾压混凝土重力坝
水府庙
浆砌石重力坝
峰头水库溢流坝剖面图
三、重力坝的特点
1安全可靠
重
力2对地形、地质适应性强坝
的3枢纽泄洪容易解决
优
4便于施工导流
点
5施工方便
重力坝的缺点
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材料用量强度不能充分发挥不利稳定
严格的温控措施多
重力坝的设计内容
四、重力坝的设计内容
1.剖面设计:拟定剖面尺寸。
剖面设计拟定剖面尺寸
2.稳定分析:验算坝体抗滑稳定的安全度。
2稳定分析:验算坝体抗滑稳定的安全度
3.应力分析:保证坝体和坝基有足够的强度。
4.构造设计:确定坝体的细部构造。
5.地基处理:防渗、排水、断层软弱带处理等。
6.溢流重力坝和泄水孔的孔口设计:堰顶高程、
6溢流重力坝和泄水孔的孔口设计堰顶高程孔口尺寸、体形及消能、防护设计等。
7.监测设计: 大坝永久观测设施。
小结
重力坝的工作原理
稳定要求如何满足？
满足
强度要求
按高度分
按结构型式分
按泄流条件分 重力坝的类型
按筑坝材料分
重力坝的特点优点
何种措施？缺点
思考题
针对重力坝存在的缺点，在设计和施工中可采取哪些措施加以改进？
作业
1.重力坝的工作原理和特点是什么?
2.扬压力由哪几部分组成?各是如何产生的?
3.简述提高重力坝抗滑稳定的工程措施。
3简述提高重力坝抗滑稳定的工程措施
4.重力坝上游边坡坡率n值对应力和稳定有何影4重力坝上游边坡坡率n值对应力和稳定有何影响?
5.简述重力坝剖面设计的原则。