工程实际的各种坝型选择-非常实用重点
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坝型选择
内容提要
一. 可供选择的坝型
二. 坝型选择
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
混凝土坝、砌石坝类
1. 拱坝
2. 重力坝
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
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 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。
洞坪拱坝中孔及表孔横剖面图
云龙河三级碾压混凝土三心圆双曲薄拱坝 最大坝高129m
隔河岩大坝
洞坪拱坝
峡口水电枢纽平面布置图
F7 F5
ZK2
290° 72°
287.7 A3 231.43
2 7 1. 1 2 5 9. 2
zl1 85° 60° zl2 80° 60° F6 310°∠ 75°
zL1
招徕河碾压混凝土双曲拱坝
招徕河坝肩窑洞式开挖
招徕河拱坝体型图
湖北部分拱坝
序 号 1 2 3 4 5 6 7 电站名 称 隔河岩 淋溪河 洞坪 三里坪 龙桥 野三河 云龙河 三级 青龙 电站所在县 （市） 长阳县 鹤峰县 宣恩县 房县 利川市 建始县 恩施市 库容 亿m
3
坝型 混凝土重力拱坝， 拱顶以上不灌浆。 抛物线型双曲拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 三心圆双曲薄拱坝 抛物线型 双曲拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 抛物线型变厚双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 抛物线型双曲薄拱 坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 抛物线型双曲薄拱 坝 定圆心定外径单曲 拱坝
一天门超薄三铰拱坝
九宫山一天门超薄三铰拱坝
200
1230.20 1229.00
80
100
1217.00
死水位：1214.25
1209.00
100
40 290 430
1207.00
大坝典型剖面图
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。 • 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。
2 22 . 7
2 3 5. 6
193.10
zL2
193.60
沮
O
ZD2 274.33
F5 105° 62°
F5
1 93 . 6
2 20 .7 2 2 9 .7
z
2 34 . 6
A1 216.93
24 5 . 8 1 9 5 .6 24 5 4
F15
25 8 .9
F5
310.9
F4 350° 60° F4
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。
230.5
A12 251.10
上 大
坝
路
A9 220.83
208.8
A5
2 0 5 .5
204.96
龙洞拱坝
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。
F18 100° 80°
F4
F20 315° 69°
F15 310° 65°
Hale Waihona Puke F18A4303.61 A2 339.59
F20 F15
A8 295.24
Z2 348.01 Z46 359.35
ZK40 325.09
3 35 . 0
A6 258.75
A11 209.38
A10 255.03
2 5 2 .9
内容提要
一. 可供选择的坝型
二. 坝型选择
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
混凝土坝、砌石坝类
1. 拱坝
2. 重力坝
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
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 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。
洞坪拱坝中孔及表孔横剖面图
云龙河三级碾压混凝土三心圆双曲薄拱坝 最大坝高129m
隔河岩大坝
洞坪拱坝
峡口水电枢纽平面布置图
F7 F5
ZK2
290° 72°
287.7 A3 231.43
2 7 1. 1 2 5 9. 2
zl1 85° 60° zl2 80° 60° F6 310°∠ 75°
zL1
招徕河碾压混凝土双曲拱坝
招徕河坝肩窑洞式开挖
招徕河拱坝体型图
湖北部分拱坝
序 号 1 2 3 4 5 6 7 电站名 称 隔河岩 淋溪河 洞坪 三里坪 龙桥 野三河 云龙河 三级 青龙 电站所在县 （市） 长阳县 鹤峰县 宣恩县 房县 利川市 建始县 恩施市 库容 亿m
3
坝型 混凝土重力拱坝， 拱顶以上不灌浆。 抛物线型双曲拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 三心圆双曲薄拱坝 抛物线型 双曲拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 抛物线型变厚双曲 拱坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 抛物线型双曲薄拱 坝 对数螺旋线型双曲 拱坝 抛物线型双曲薄拱 坝 定圆心定外径单曲 拱坝
一天门超薄三铰拱坝
九宫山一天门超薄三铰拱坝
200
1230.20 1229.00
80
100
1217.00
死水位：1214.25
1209.00
100
40 290 430
1207.00
大坝典型剖面图
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。 • 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。
2 22 . 7
2 3 5. 6
193.10
zL2
193.60
沮
O
ZD2 274.33
F5 105° 62°
F5
1 93 . 6
2 20 .7 2 2 9 .7
z
2 34 . 6
A1 216.93
24 5 . 8 1 9 5 .6 24 5 4
F15
25 8 .9
F5
310.9
F4 350° 60° F4
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。
230.5
A12 251.10
上 大
坝
路
A9 220.83
208.8
A5
2 0 5 .5
204.96
龙洞拱坝
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。
F18 100° 80°
F4
F20 315° 69°
F15 310° 65°
Hale Waihona Puke F18A4303.61 A2 339.59
F20 F15
A8 295.24
Z2 348.01 Z46 359.35
ZK40 325.09
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A6 258.75
A11 209.38
A10 255.03
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