《水工建筑物》重力坝、拱坝与土石坝之间的区别

重力坝、拱坝与土石坝之间的区别

1.拱坝与重力坝相比，具有哪些工作特点？

2.拱坝自重荷载的如何分配，与重力坝有什么不同？

3.重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同？影响土石坝稳定的因素有哪些？

4.重力坝、拱坝、土石坝的相互比较及优缺点？

5.重力坝的工作原理与土石坝、拱坝比较分析

6.重力坝、拱坝和土石坝三种地基开挖的相同和不同之处；

7.重力坝和拱坝的温度荷载分别怎么考虑?

1.拱坝与重力坝相比，具有哪些工作特点？

（1）、拱与梁的共同作用；

（2）、稳定性主要依靠两岸拱端的反力作用，因而对地基的要求很高；

（3）、拱是一种推力结构，承受轴向压力，有利于发挥砼及浆砌石材料的抗压强度；

（4）、拱梁所承受的荷载可相互调整, 因此可以承受超载；

（5）、拱坝坝身可以泄水；

（6）、不设永久性伸缩缝；

（7）、抗震性能好；

（8）、几何形状复杂，施工难度

2.拱坝自重荷载的如何分配，与重力坝有什么不同？

拱坝自重：封拱前浇筑的全部由悬臂梁承担。

3.重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同？影响土石坝稳定的因素有哪些？

重力坝：依靠重力维持稳定，失稳时，先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝址处岩基和胶结面出现局部剪切屈服，进而范围扩大向上游延伸，最后形成滑动通道，导致大坝的整体失稳。

土石坝：也是依靠重力维持稳定，由于是散粒体堆筑，坝坡稳定须采用肥大的剖面，坝体不可能产生水平滑动，其失稳主要是坝坡滑动或坝颇，坝基一起滑动。

影响因素：坝体滑坡猾裂面的形状，坝体结构，土料，地基的性质，坝的工作条件。

4.重力坝、拱坝、土石坝的相互比较及优缺点？

⑴重力坝：由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面

是直角三角形，整体是由若干坝段组成。重力坝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。

优点：

①相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水重力坝漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③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地说不太高；④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。

缺点是：

①坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；②坝体体积大，耗用水泥多；③施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。

⑵拱坝：是一种建筑在峡谷中的拦水坝,做成水平拱形,凸边面向上游,两端紧贴着峡谷壁。是指一种在平面上向上游弯曲，呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑，是一个空间壳体结构。

在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物，借助拱的作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。与重力坝相比，在水压力作用下坝体的稳定不需要依靠本身的重量来维持，主要是利用拱端基岩的反作用来支承。拱圈截面上主要承受轴向反力，可充分利用筑坝材料的强度。因此，是一种经济性和安全性都很好的坝型。

拱坝主要的缺点是对坝址河谷形状及地基要求较高。

⑶土石坝的优点

①就地取材，节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料，从而减少了建坝过程中的远途运输。

②结构简单，便于维修和加高﹑扩建。

③坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低。

（4）施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。

土石坝的缺点

坝身一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。

5.重力坝的工作原理与土石坝、拱坝比较分析

①重力坝的工作原理：主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求，同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消水压力产生的拉应力。

②土石坝的工作原理：土石坝是土石材料的堆筑物，主要利用土石颗粒之间的摩擦、粘聚特性和密实性来维持自身的稳定、抵御水压力和防止渗透破坏。

③拱坝的工作原理：坝体结构既有拱作用又有梁作用。其所承受的水平荷载一部分由拱的作用传至两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。

6.重力坝、拱坝和土石坝三种地基开挖的相同和不同之处；

重力坝、拱坝、土石坝的地基处理侧重点是不同的。重力坝地基处理主要是为了提高坝的抗滑稳定及降低扬压力；拱坝地基处理主要是为了提高坝肩的稳定性；土石坝地基处理主要是为了控制坝体渗流、沉降。它们的共同点是是防止渗漏，以保证大坝的正常运营。

7.重力坝和拱坝的温度荷载分别怎么考虑?

重力坝：温度变化对重力坝的位移和应力均有较大的影响。坝体裂缝多是由温度应力引起的，但目前在重力坝计算中一般都不考虑温度荷载，理由是：在施工期已采取了温度控制；在运用期温度变化的影响仅限于坝体表面附近；混凝土的徐变问题至今仍未很好解决。

拱坝：温度荷载是拱坝设计中的主要荷载之一，在水压力和温度荷载共同引起的径向变位中，温度荷载约占据1/3至1/2，对坝顶部分的影响更大。通常假定温度荷载由拱圈承担。