重力坝介绍与简介
02-重力坝1 概述荷载
(2) 结构简单，施工容易，有利于机械化施工
重力坝结构简单，施工技术比较容易掌握，在放样、立模 和混凝土浇捣方面都比较方便，有利于机械化施工。由于 断面尺寸大，材料强度高、耐久性能好，因而对抵抗水的 渗透、特大洪水的漫顶、地震和战争破坏能力都比较强， 安全性较高。
(3) 对地形、地质条件适应性好
（3）扬压力—坝基扬压力、坝体扬压力
作用在坝基面和坝体内部，很重要但难于精确计算。 影响因素很多：坝基地质条件、防渗排水措施、坝体结构 型式等 由两部分组成： 下游水深产生的浮托力（uplift pressure） 上下游水头产生的渗透压力（seepage pressure）
☻坝基扬压力（无帷幕）
§2 重力坝的荷载及组合
一、 主要荷载 （1）自重—dead load / dead weight （2）水压力—water pressure / hydraulic pressure （3）扬压力—uplift pressure （4）冰压力—ice pressure （5）土压力—earth pressure / soil pressure （6）地震荷载—earthquake load / seismic load （7）温度荷载—load of temperature variation 设计重力坝时，应根据具体的应用条件确定各种荷载的大小， 并选择不同的荷载组合，用以验算坝体的稳定和强度。
几乎任何形状的河谷都可以修建重力坝。对地基要求高于 土石坝，低于拱坝及支墩坝。一般来说，具有足够强度的 岩基均可满足要求，因为重力坝常沿坝轴线分成若干独立 的坝段，所以能较好地适应岩石物理力学特性的变化和各 种非均质的地质。
(4) 坝基面积大，扬压力的影响大
扬压力的作用会抵消部分坝体重量的有效压力，对坝的稳 定和应力情况不利，故需采取各种有效的防渗排水措施， 以削减扬压力，节省工程量。 防渗：帷幕 排水：排水孔幕（一排或多排）
重力坝小结
重力坝小结重力坝是一种重力作用为主要荷载的混凝土坝。
它通过利用重力的作用，使坝身对抗水压力，从而保持坝的稳定性。
重力坝具有结构简单、稳定性好、造价较低的特点，被广泛应用于水电站、灌溉工程等各类水利工程中。
重力坝的构造主要由坝基、坝身、坝顶和坝址组成。
坝基是重力坝的基础，它需要具备足够的承重能力和抗渗能力，以确保坝体的稳定性。
坝身是由一层或多层混凝土构成，它能够经受住水压力的作用，保持坝体的稳定性。
坝顶是坝身的最上部分，通常用于安置溢流堰或放空设备。
坝址是指重力坝所处的地理位置，它需要满足地质条件和水利条件的要求。
重力坝在施工过程中，需要采取一系列措施来保证其质量。
首先，需要进行坝基的地质勘察，确定其承受能力和稳定性。
然后，进行坝身的设计和计算，确定坝体的尺寸和形状。
在施工过程中，需要控制混凝土的配合比、浇筑方式和养护时间，以保证混凝土的质量。
此外，还需要对坝体进行监测，及时发现并修复可能存在的裂缝和渗漏。
重力坝的优点是稳定性好、结构简单、造价较低。
由于其坝体是由混凝土构成的，具有较高的抗压和抗弯强度，能够承受较大的水压力。
重力坝的结构简单，施工工期较短，能够快速建成。
与土石坝相比，重力坝的造价较低，能够节约工程费用。
然而，重力坝也存在一些缺点。
首先，由于其坝身较厚，需要大量的混凝土，造成施工和运输的困难。
其次，重力坝本身较重，需要具备良好的地基承载能力，对坝址的地质要求较高。
此外，由于其重量较大，一旦发生地震等自然灾害，可能会对坝体造成较大的影响。
综上所述，重力坝是一种结构简单、稳定性好的水利工程，具有广泛的应用前景。
然而，在实际工程中，需要综合考虑地质条件、水利条件和经济条件等因素，选择合适的坝型，并采取合理的施工措施，以确保重力坝的安全性和经济性。
大坝的四种基本类型
大坝的四种基本类型
大坝的四种基本类型包括：
1. 重力坝：重力坝是指通过自身重力来抵抗水压力的一种坝体结构。
它通常由混凝土或石块等坚固的材料构成，具有较大的体积和重量，能够稳定地承受水压力。
2. 拱坝：拱坝是指通过拱形结构来抵抗水压力的坝体。
拱坝能够将水压力通过拱形结构传递到坝两侧的基岩上，从而实现稳定支撑。
它通常由混凝土或石块等材料构成，具有较大的强度和刚性。
3. 重力拱坝：重力拱坝是重力坝和拱坝的结合体，它既利用自身重力来抵抗水压力，又通过拱形结构来增加坝体的稳定性。
重力拱坝通常由混凝土或石块等材料构成，具有较大的体积和重量，并且能够有效地分散水压力。
4. 溢流坝：溢流坝是指通过设置溢流堰来控制水位并引导多余的水流溢出的一种坝体结构。
溢流坝通常由混凝土或土石材料构成，它的主要作用是防洪和调节水流。
溢流坝可以分为重力溢流坝和堆石溢流坝两种类型，具体结构形式各异。
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。
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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
重力坝
2．大量节约水泥，降低工程造价
普通混凝土坝中的单方水泥用量约为180—280kg/m3，如新安江大坝为 180kg/m3，丹江口大坝高达270kg/m3。碾压混凝土坝中单方水泥用量仅为 90—50kg/m3
3．简化温控措施，减少坝体纵缝
水泥用量较少，坝体采用薄层交替浇筑，表面散热条件良好，使坝体内部混凝 土温度升幅大大降低 。日本岛地川坝的实测资料表明，坝内最大温升仅8~10℃。 可以不采取专门的降温散热措施
六、 重力坝深式泄水孔
工作条件： ①孔内水流流速高，易产生负压，空蚀和振动； ②闸门在水下，承受的压力大，检修困难。 型式及布置
按水流条件分：有压的、无压的； 按高程分：中孔、底孔； 按布置层数分：单层、多层。
六、 重力坝深式泄水孔
1、有压泄水孔 工作闸门布置在出口，可以部分开启，出口低，利用的水头大，断 面尺寸较小。 缺点：闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力对坝体应力和防渗都 不利，常需钢板衬砌。进口处设置事故检修闸门、平常用来挡水。 2、无压泄水孔 工作闸门布置在进口，为形成无压水流，需在闸门后将断面顶部升 高。（工作闸门前仍为有压段） 优点：闸门可以部分开启，明流段不用钢板衬砌，施工简便，干扰 少，有利于加快速度进度。 缺点：断面尺寸较大，削弱坝体。 国内重力坝多采用无压泄水孔。
坝体按常规分横缝，采用切缝技术 成缝，缝内止水和排水系统与常 态混凝土坝相同，并放在常态混 凝土层内
十、浆砌石重力坝 是用胶结材料和块石砌筑而成的。 其特点如下：①就地取材；②水泥用量少
（比混凝土重力坝可节省50%左右）， 因而发热量低，可不采取温控措施，不 设纵缝，可增加坝段宽度；③不需立模， 施工干扰少；④施工技术易为群众掌握， 便于组织人工进行施工。⑤人工砌筑， 施工质量难于控制；⑥砌体孔隙率较大，
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
重力坝知识点总结
重力坝知识点总结一、重力坝的分类根据不同的特点和用途，重力坝可以分为多种不同的类型。
常见的重力坝类型包括：1. 混凝土重力坝：这是最常见的重力坝类型，由混凝土块构成，能够承受水压力并抵抗地震力。
混凝土重力坝通常用于大型水利工程中，如水电站和灌溉工程。
2. 石块重力坝：这种重力坝由大块石头或石块构成，通过石块之间的摩擦力和重力来抵抗水压力。
石块重力坝通常用于较小规模的水利工程和防洪工程中。
3. 土坝：土坝是一种以土壤和岩石为主要材料构成的重力坝，具有一定的柔性和可塑性，能够适应地基变形和水压力的影响。
土坝常用于较低的水位和较小规模的水利工程中。
二、重力坝的结构特点1. 基础结构：重力坝的基础结构通常由混凝土块或大块石头构成，能够承受来自坝体的重力和水压力。
合理的基础结构设计是重力坝安全稳定运行的基础。
2. 坝体结构：重力坝的坝体由混凝土或石块构成，以抵御水压力和抗震力。
坝体结构的设计和施工质量对重力坝的安全运行至关重要。
3. 泄洪设施：重力坝通常需要配备泄洪设施，用于调节坝体和下游水位，保护坝体和下游地区免受洪水侵袭。
4. 式样结构：重力坝的式样结构包括坝头、坝身和坝尾三个部分，其中坝头通常设有溢流坝段，坝身是坝的主体部分，坝尾则通常设有泄洪设施。
5. 加强结构：为了提高重力坝的安全性和稳定性，通常需要在坝体和基础结构中设置加强措施，如锚杆、钢筋混凝土板等。
三、重力坝的设计原则1. 安全性原则：重力坝的设计必须以安全为首要考虑，保证其在水压力和地震力的作用下不发生破坏和滑坡。
2. 稳定性原则：重力坝的设计必须保证其稳定性，不受地基沉降和水压力的影响，能够长期安全运行。
3. 经济性原则：重力坝的设计必须兼顾成本和效益，尽可能降低建设和维护成本，提高水资源的综合利用效益。
4. 耐久性原则：重力坝的设计必须考虑其耐久性，能够在长期使用和恶劣环境的情况下保持良好的结构性能。
5. 灵活性原则：重力坝的设计必须具有一定的灵活性，能够适应地基变形和水位变化的影响，保证其安全稳定运行。
名词解释重力坝
名词解释重力坝重力坝是一种常见的水利工程建筑，是指由混凝土等材料制成的大型坝体，用于拦截河流水流并积累水能，是水电站的主要组成部分。
以下将从定义、构造、特点和应用等方面对重力坝进行介绍。
一、定义重力坝是由混凝土等材料构成的大型坝体，其主要特点是坝体自重成为防洪和固土的基本保证。
其横断面呈三角形、梯形或圆弧形，下部较宽，上部较窄。
二、构造重力坝的构造主要由以下几个部分组成：1.坝墙：是坝体的主体结构，负责承受水压力和坝体重量。
坝墙通常由连续的混凝土墙体组成，其底部焊接蛇形钢条，以增强坝体的稳定性。
2.泄洪道：负责坝体的控制洪水，防止坝体崩塌。
泄洪道通常位于坝体中央或附近，其主要部分为凸缘闸门或波形闸门。
3.坝顶：是重力坝的顶部，通常用于放置一些机械装置或人工设施。
坝顶上通常有测量或监测设备，以便监测坝体的运行状况。
三、特点1.稳定性高：重力坝体重较大，地基反力小，能承受较大的水压力，在防洪和固土方面具有很高的稳定性和抗洪能力。
2.施工周期长：由于坝墙需要通过混凝土浇筑进行建造，因此重力坝的施工周期长，一般需要数年时间才能完工。
3.施工成本高：重力坝坝墙体积大，需要大量混凝土等材料，因此建造成本较高。
四、应用重力坝广泛应用于水力发电站、灌溉工程、防洪工程和供水工程等领域。
水力发电站利用重力坝积累水能、控制水流，以驱动水轮发电，是常见的水电站形式。
灌溉工程和供水工程利用重力坝控制水流和积水，为农业和城市供水提供了可靠的保障。
在防洪工程中，重力坝通过拦截河流流量和积存水量，保护周边的平原地区，防止洪水灾害的发生。
总之，重力坝是一种重要的水利工程建筑，具有较高的稳定性和抗洪能力，广泛应用于水力发电站、灌溉工程、防洪工程和供水工程等领域。
水工建筑物 重力坝
一、概述根据历史记载，最早的重力坝是公元前2900年古埃及在尼罗河上修建的一座高15米、顶长240米的挡水坝。
人类历史上修建的第一批堰、坝，都是利用结构自重来维持稳定，结构简单，安全可靠。
1962年瑞士建成了世界上第一座重力坝坝高285米。
1949年我国水利水电事业逢勃发展，从1949--1985年，在已建成的坝高30米以上的113座混凝土坝中，重力坝达58座，占总数的51%。
50年代首先建成了高105m的新安江和高71m的古田一级两座宽缝重力坝。
60年代建成了高97m的丹江口宽缝重力坝和高147m的刘家峡、高106m的三门峡两座实体重力坝。
70年代建成了黄龙滩、龚嘴重力坝。
80年代建成了高165m的乌江渡拱型重力坝和高107.5m的潘家口低宽缝重力坝等。
其中长江三峡水利枢纽重力坝，坝高185米。
1、概念重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。
2、工作原理重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足：A、稳定要求：主要依依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。
B、强度要求：依靠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来满足。
3、类型1.按构造不同分为:实体重力坝,宽缝重力坝,空腹重力坝。
2.按作用不同分为:溢流重力坝,非溢流重力坝。
3.按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
4、作用在重力坝上的荷载及其组合荷载：（1）自重（包括固定设备重）（2）静水压力河动水压力（3）扬压力（4）浪压力（5）泥沙压力（6）冰压力（7）土压力（8）地震荷载（9）温度作用等。
基本荷载（1）坝体及其上固定设备的自重（2）正常蓄水位或设计洪水位似的扬压力（3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力（4）泥沙压力（5）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力（6）冰压力（7）土压力（8）相应于设计洪水位时的动水压力（9）其他出现几率多的荷载；特殊荷载（1）校核洪水位时的静水压力（2）相应于校核洪水位时的扬压力（3）相应于校核洪水位时的浪压力（4）相应于校核洪水位时的动水压力（5）地震荷载（6）其他出现机率很少的荷载。
重力坝的定义和特点
重力坝的定义和特点重力坝是一种建筑物，通常用于堵塞河流或山谷中的水流，并形成一个大型水库。
它是靠坝体自身的重力来抵抗水压力，从而保持坝体的稳定性。
重力坝是世界上最常见的大坝类型之一，由于其结构简单、施工成本相对较低以及可靠性高等特点，在水利工程中得到广泛应用。
重力坝的主要特点如下：1. 坝体稳定性高：重力坝的设计和施工都是以坝体的重力来抵抗水压力，由于重力坝坝体底部较宽，会形成一个大的基础面积，从而增加了坝体的稳定性。
另外，重力坝通常采用高度较大的坝体，使得水压力分布更加均匀，进一步提高了坝体的稳定性。
2. 施工成本相对较低：重力坝的建造相对简单，主要使用的材料是混凝土，成本较低。
而且重力坝通常可以在坝址上直接将混凝土浇筑成坝体，不需要进行大规模的土石方工程，从而节约了施工成本。
3. 抗震能力较强：重力坝具有较好的抗震能力，可以有效应对地震引起的水压力和地表震动。
由于重力坝的坝体底部较宽，抗震能力较强，可以减少地震对坝体的影响。
4. 适用范围广：重力坝适用于各种地质条件，可以修建在河流、山谷、峡谷等地形上。
同时，重力坝还可以用于灌溉、发电、供水等多种用途，具有广泛的应用领域。
5. 可维修性高：由于重力坝的结构相对简单，维修起来也相对容易。
一旦坝体出现问题，可以通过对坝体进行修复或加固来解决，维修成本相对较低。
虽然重力坝具有很多优点，但也存在一些局限性：1. 坝体体积大：由于重力坝的坝体需要抵抗水压力，因此坝体通常较大，占地面积较大。
在某些狭窄的河道或峡谷中，可能无法选择重力坝作为建设方案。
2. 河谷形态限制：重力坝适用于河流或山谷地形，但对于某些地形条件复杂的区域，重力坝可能无法满足需求。
在这种情况下，可能需要选择其他类型的大坝。
重力坝是一种通过坝体自身的重力来抵抗水压力的大型水坝。
重力坝具有坝体稳定性高、施工成本低、抗震能力强、适用范围广和可维修性高等特点。
然而，重力坝的体积较大，在某些地形条件下可能无法选择。
重力坝的定义和特点
重力坝的定义和特点重力坝是一种由重力作用稳定的大型水坝，它是由巨大的混凝土或石头构成的，并依靠自身重量来对抗水压力。
重力坝被广泛应用于水利工程中，它们具有以下几个显著的特点。
首先，重力坝的主要特点是稳定性。
由于坝体的重量远远超过水压力，它们能够抵抗巨大的水压力而不发生破坏。
这使得重力坝成为一种可靠而稳定的选择，能够长期地持续保持对水的控制。
其次，重力坝具有较低的施工成本。
相比其他类型的水坝，重力坝的施工成本相对较低。
这是因为它们可以使用当地的原材料，如混凝土或石头，而不需要额外的材料运输。
此外，重力坝的施工过程也相对简单，可以节省时间和费用。
此外，重力坝还具有较长的使用寿命。
由于坝体具有强大的稳定性，重力坝可以长期使用而不需要进行大规模的维修或改造。
这使得重力坝成为一种可持续发展的选择，能够为人们提供稳定的水资源。
另外，重力坝还能够提供多种功能。
除了控制水流以及防洪之外，重力坝还可以用于发电、灌溉和供水等多个方面。
重力坝通常会配备发电设备，利用水流的动能来发电，为社会提供清洁的能源。
同时，重力坝还能够调节水流，使之适合灌溉农田和供水居民。
最后，重力坝对环境影响较小。
与其他类型的水坝相比，重力坝的建设对周围环境的破坏相对较小。
由于它们不需要大规模的深挖河床或建设大量的辅助设施，所以可以减少水生态系统的破坏。
此外，重力坝在运行过程中也减少了水的浪费，提高了水资源的有效利用率。
总之，重力坝具有稳定性强、施工成本低、使用寿命长、多功能和对环境影响小等特点。
在水利工程中，选择重力坝作为水控制和资源利用的方式，能够为社会创造更多的利益，并为未来可持续发展提供支持。
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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。
第02讲 重力坝
第三节 枢纽工程建筑物分类及基本型式 一、重力坝 （一）重力坝的基本原理和特点； 1.重力坝基本原理 岩基上的重力坝主要依靠自身重量在地基上产生摩擦力和坝与地基之间凝聚力来抵抗坝前的水推力以保持抗滑稳定。
重力坝的工作原理可以概括为两点： 一是依靠坝体自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求； 二是利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。
2.重力坝与其他坝型相比的特点 （1）重力坝断面尺寸大，安全可靠。
（2）重力坝各坝段分开（横缝），结构作用明确。
（3）重力坝的抗冲能力强，枢纽的泄洪问题容易解决。
适于在坝顶布置溢流坝，坝身设置泄水孔，可节省在河岸设置溢洪道或泄洪隧洞的费用。
施工期可利用较低坝块或底孔导流。
（4）对地形地质条件适应性较好，几乎任何形状河谷都可以修建重力坝。
对地基要求高于土石坝，低于拱坝及支墩坝。
（5）重力坝体积大，可分期浇筑，便于机械化施工。
（6）坝体与地基接触面积较大，受扬压力影响也大，需采取各种有效的防渗排水措施，以削减扬压力，节省工程量。
（7）重力坝的剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥，所以坝体大部分区域可适当采用强度等级较低的混凝土，以降低工程造价。
（8）坝体体积大，水泥用量多，混凝土凝固时水化热高，施工期需要严格的温度控制和散热措施。
（二）重力坝的分类及布置 按结构型式：可分为实体重力坝（最简单的坝体形式，强度不能充分发挥，工程量较大）、宽缝重力坝、空腹重力坝、预应力锚固重力坝等。
坝顶是否泄放水流：可分为溢流坝和非溢流坝。
坝体内设有深式泄水孔的坝段和溢流坝段可通称为泄水重力坝，完全不泄水的坝段，可称为挡水坝。
按筑坝材料：可分为混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
2.重力坝的布置 重力坝通常由溢流坝段、非溢流坝段和两者之间的连接边墩、导墙及坝顶建筑物等组成。
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。
重力坝特点
重力坝特点一、引言重力坝是一种常见的水利工程结构，用于蓄水、供水和发电等目的。
它由混凝土或石头等材料构成，通过其自身的重力来抵抗水压力。
本文将详细介绍重力坝的特点。
二、结构特点1.坝体稳定性强：重力坝以其自身的质量来抵抗水压力，具有较好的稳定性。
坝体通常采用混凝土或石头等材料构建，能够承受巨大的水压力。
2.基础宽大：为了增加重心位置，提高稳定性，重力坝通常具有较宽的基础。
宽大的基础可以分散坝体上的应力，并将其传递到地基中。
3.抗震性能好：由于重力坝结构稳定且质量大，能够有效地抵抗地震引起的水压力和地震动荡。
4.施工相对简单：相比其他类型的大型水利工程结构，如拱坝和土石坝，重力坝施工相对简单。
主要施工过程包括原址准备、坝体浇筑和基础处理等。
三、水力特点1.蓄水能力强：重力坝的主要功能之一是蓄水。
由于坝体的稳定性和结构特点，重力坝能够容纳大量的水，提供持续的供水能力。
2.水流控制灵活：重力坝通常具有可调节的泄洪设施，可以根据需要控制水流。
这使得重力坝在应对洪水和干旱等极端气候条件下具有灵活性。
3.发电效率高：许多重力坝还用于发电。
通过引导蓄水释放能量，可以驱动涡轮发电机产生电能。
由于重力坝通常具有较高的水头，其发电效率较高。
四、环境影响1.生态影响：建造重力坝会改变河流或溪流的自然环境，影响河道生态系统。
大规模蓄水会淹没大片土地和植被，破坏野生动物栖息地。
2.社会影响：重力坝可能导致人口迁移和土地征用。
为了建设重力坝，可能需要搬迁当地居民，并占用农田或其他资源。
3.地质影响：重力坝的建设对地质环境有一定影响。
特别是在山区或地震活跃区域，需要进行详细的地质勘测和工程设计，以确保坝体的稳定性和安全性。
五、案例分析1.三峡大坝：作为世界上最大的重力坝之一，三峡大坝位于中国长江上。
它具有强大的防洪能力、巨大的蓄水容量和高效的发电能力，对中国经济和环境产生了深远的影响。
2.卢旺达鲁鲁贝尔重力坝：这座位于卢旺达的重力坝为该国提供了稳定的供水和发电能力。
重力坝的适用条件
重力坝的适用条件1. 介绍重力坝重力坝是一种建筑在河流、峡谷或其他水体上的大型水利工程设施，可以阻塞水流并形成水面上游的水库。
它的主要特点是使用自身的重量来承受水压力，通过重力和摩擦力来保持稳定。
重力坝的适用条件是建设成功的关键。
2. 基本适用条件重力坝的适用条件主要包括以下几个方面：气候条件：适用于气温变化不大、整体湿润的气候环境。
气温的变化会引起基础材料的收缩和膨胀，从而影响重力坝的稳定性。
长期的干旱或严寒条件也可能对重力坝的建设和维护造成困难。
地质条件：适用于地质构造稳定、坚实的地域。
重力坝需要物理上接触和与地基进行结合，因此需要地质条件良好的区域，能够提供足够的承载力和稳定性。
对于地质条件复杂、地下水丰富、存在岩溶等地区，重力坝的建设可能面临更大的困难。
水文条件：适用于河流流域水量充足稳定、水质较好的地区。
重力坝通常建设在河流上，所以需要有足够的水量供应以维持水库的功能。
水源应该稳定，并具有较好的水质，以满足人类和农业的用水需求。
地形条件：适用于地势较高，山地和丘陵地区。
由于重力坝的建筑材料大而重，需要有足够的高度差来让坝体具有稳定的自重。
对于平坦地区，适用性可能较低。
建设条件：适用于具备必要建设条件和资源的地区。
重力坝的建设需要大量的施工材料和人力资源。
地区应具备建设规模所需的材料如砼、钢筋等，并能提供预制厂和混凝土搅拌站等必要的工程设施。
建设者还需要具备相应的技术和管理经验来保证工程的质量。
3. 拓展思考重力坝作为一种常见的水利工程建筑，广泛应用于世界各地。
然而，不同地区的具体条件和对水资源的需求可能会产生不同程度的适用性。
重力坝的建设需要充分评估和研究各种因素，并根据当地情况进行调整和改进，以提高工程的可行性和效益。
总结回顾：重力坝是一种主要利用自身重量来抵抗水压力的水利工程设施。
它的适用条件包括气候条件、地质条件、水文条件、地形条件和建设条件。
然而，不同地区可能有不同的适用性，因此在建设过程中需要进行综合评估和调整。
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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
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 工程常被大坝全长2309.5m，最大坝高181m，混凝土总量2800万m3， 装机容量2240万kw，是世界上最大的水利枢纽工程，标志着中国大坝建 设技术已处于世界先进水平 防洪、发电、航运是三峡工程的三大任务，相应的建筑物规模宏大。 为了避免相互干扰，影响工程效益发挥，枢纽布置研究中，首先将通航 建筑物中尺寸规模较大的船闸布置在左岸的半山坡中，避免船闸与其他 建筑物争前缘。泄水和发电两大建筑物都置于河槽内。通航与泄水和发 电三大建筑物分开排列布置
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、船闸等其它建筑物，根据地 形、地质、水力、施工等运行条件，使各建筑物有 机而协调工作
水工建筑物
1 0 1
绪
论
第一章 重力坝
第二章 拱 坝
2 3
第三章 土石坝
第一章
重力坝
重力坝是用混凝土或浆砌块石 修筑的大体积挡水建筑物 三峡181m、刘家峡148m，新安 江105m，三门峡106m，丹江口 110m 湖北省境内三座最有影响的大 坝都是混凝土重力坝 三峡、葛洲坝、丹江口大坝
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
混凝土重力坝示意图
第一节 概
重力坝的类型
述
（1）坝体高度 高（>70m）、中（30-70m）、低坝（<30m） （2）坝体筑坝材料 混凝土重力坝和浆砌石重力坝 （3）泄水条件 有溢流重力坝和非溢流重力坝 （4）坝体结构型式分类
第一节 概
一、重力坝的工作原理
利用坝体自重在坝基面产 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 利用自重引起的压应力 来抵消由水压力产生的 拉应力
第一节 概
二次风冷技术 三峡工程低温混凝土生产系
述
统是世界上已建及在建工程
中规模最大、温控要求最严 的混凝土生产系统。要求夏 季生产出机口温度为7℃的低 温混凝土，设计夏季高峰月
混凝土浇筑强度为44万m3，首
次采用了二次风冷骨料技术
第一节 概
三、重力坝的改进与发展
（1）材料方面的改进
述
减少水泥用量，采用掺合料和外加剂
第一节 概
述
二、工作特点（重点掌握内容）
缺点 断面较大，带来一系列问题 （4）需要更多的建筑材料（三峡混凝土总量2800万m3）， 坝体内部应力小，材料强度得不到充分发挥； 如50m高的重力坝，坝体内部最大应力1.2MPa， 而C15混凝土强度设计值7.5MPa （5）坝体、坝内扬压力大：在渗透水流作用下，因作 用面大，设防渗排水设施 （6）混凝土硬化时散发的大量水化热难以向外扩散， 需大量冷却设备