第二章 重力坝 第六节 重力坝的材料和构造.doc

第二章重力坝第六节重力坝的材料和构造
第二章重力坝


第六节重力坝的材料和构造
一、砼重力坝的材料
(一)水工砼的特性指标
1、强度
标准立方体极限强度分为12种强度等级,重力坝常用C10、C15、C20、C25等级别,砼的强度随龄期增加,对坝体提出强度要求时,应指出其对应的龄期,坝体砼抗压设计龄期一般采用90天,最多不宜超过180天,同时规定相应28天龄期的强度,作为早期强计的控制。
2、抗渗性
大坝防渗部位如上游面、基础层和下游水位以下的坝面,其砼应具有抵抗压力水渗透的能力。抗渗性的指标通常用抗渗标号表示, 抗渗标号也随砼的龄期增长,一般取与强度的设计龄期相同。
3、抗冻性
抗冻性是指饱和状态下能经受多次冻融循环而不破坏不来重降低强度的能力。
4、抗磨性
抗磨性是指砼抵抗高速水流或挟沙水流的冲刷和磨损的性能。
根据我国的经验,对于有抗磨要求的砼,采用高标号硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥所控制的砼,其抗压强度等级不应低于C20号,且要求骨料质地坚硬,施工振摇密实以提高其耐磨性。
5、抗侵蚀性
大坝砼可能遭受环境水中某些物质的化学作用,引起侵蚀破坏。如有抗侵蚀性要求时,应选择恰当的水泥品种,并尽量提高砼的密实性。
(二)坝体砼的分区
坝体各部位的工作条件不同,对砼材料性能指标的要求不同。在选用各区砼时,应注意:
(1)尽量减小整个枢纽中不同砼标号的类别,便于施工。
(2)为避免产生应力集中或产生温度裂缝,相邻区的强度等级相差不宜超过两级;同一浇筑块中砼的标号也不得超过两种。分区厚度一般不小于2-3米。
二、施工期温度应力及防裂措施
(一) 坝体砼的温度变化
1、坝体砼的温度变化规律(图23>.26)
①开始浇筑砼的温度为入仓温度
②水泥硬化,产生水化热,使温度增高
③热量不断散失,温度呈下降趋势热,这一段时间为冷却期,这段时间较长。
④冷却达到稳定温度,仅随外界气温而变化,称为稳定期。
图 坝体混凝土温度变化过程线
(二)温度应力和温度裂缝的成因:
1、温度应力及温度裂缝的成因
砼温度发生变化,其体积也随着胀缩,由于砼坝体不能自由伸缩,从而产生温度应力,而当拉应力超过砼的抗拉能力时,出现裂缝。
2、基础温差引起的应力和裂缝()

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基础温差应力及裂缝示意图
3、坝块内外温差引起的应力和裂缝
砼块体在温度变化过程中,其温度分布实际上是不均匀的,施工期的温度应力则是由在散热过程中所形成的内外温差引起的。由于内部砼的膨胀受到外部砼的约束,产生压应力,而外部砼受到内部砼的约束,产生拉应力,若拉应力超过砼的抗拉强度,就产生裂缝,温度裂缝一般发生在砼表面.
(三)防止温度裂缝的措施
①加强温度控制,?? ②提高砼的抗裂强度,③保证砼的施工质量和采用合理的分缝、分块等.
三、砼重力坝的构造
构造包括:坝顶结构、坝体分缝、止水、排水、廊道布置等内容。
(一)坝顶结构
一般用实体结构(),顶面按路面设计,在坝顶上布置排水系统和栏杆或防浪墙等以及照