根據(jù)分類依據(jù),分類法不同。工程主要分為
1、重力水庫:用混凝土和石材等材料建造,主要依賴水庫體自重穩(wěn)定的水庫。
重力水庫的工作原理
重力水庫在水壓和其他負(fù)荷的作用下,主要依靠水庫自重產(chǎn)生的防滑力來滿足穩(wěn)定的要求,同時依靠水庫自重產(chǎn)生的壓力來抵消水壓引起的拉伸應(yīng)力,滿足強(qiáng)度要求。重力壩的基本剖面呈三角形。在平面上,水庫軸線通常是直線的,為了適應(yīng)地形、地質(zhì)條件,或者為了中樞配置的要求,也可以配置成折線和曲率低的拱形上游的拱形。
重力壩的優(yōu)點
(1)結(jié)構(gòu)作用明確,設(shè)計方法簡單,安全可靠。據(jù)統(tǒng)計,在各種壩型中,重力壩的失事率是較低的。
(2)對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。任何形狀的河谷都可以建造重力壩。
(3)樞紐泄洪問題易于解決。重力大壩可以溢流,也可以在大壩身體的高度設(shè)置漏水孔,一般不需要設(shè)置溢水道和漏水隧道,樞紐布置緊湊。
(4)施工導(dǎo)流方便。施工期間可利用壩體導(dǎo)流,一般無需另設(shè)導(dǎo)流隧道。
(5)施工方便。
重力壩的缺點
(1)壩體剖面尺寸大,用料量大。
(2)壩體應(yīng)力低,材料強(qiáng)度無法充分發(fā)揮。
(3)水庫體與地基接觸面積大,水庫底部揚起壓力大,不利于穩(wěn)定。
(4)水庫體積大,施工期混凝土水化熱和硬化收縮會產(chǎn)生不利的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,因此澆筑混凝土?xí)r需要嚴(yán)格的溫度控制措施。
2、拱形
拱形是基巖固定的空間殼體結(jié)構(gòu),平面呈凸上游拱形,拱形剖面呈垂直或凸上游的曲線形。
拱形水庫的工作原理
拱形水庫的結(jié)構(gòu)具有拱形作用和梁的作用,其負(fù)荷的一部分通過拱形作用壓向兩岸,另一部分通過垂直梁的作用傳達(dá)到水庫底基巖。
拱門特征
(1)穩(wěn)定特征。拱壩壩體的穩(wěn)定主要依靠兩岸拱端的反力作用,不像重力壩那樣依靠自重來維持穩(wěn)定。因此拱壩對壩址的地形、地質(zhì)條件要求較高,對地基處理的要求也較嚴(yán)格。
(2)結(jié)構(gòu)特征。拱形水庫屬于高次超靜定結(jié)構(gòu),超負(fù)荷能力強(qiáng),安全性高,外負(fù)荷增大或水庫某部分局部破裂時,水庫體的拱形和梁作用自行調(diào)整,重新分配水庫體的應(yīng)力。拱廊是整體空間結(jié)構(gòu),壩體輕韌,彈性好,工程實踐表明抗震能力強(qiáng)。此外,拱形是主要承受軸向壓力的推力結(jié)構(gòu),拱形內(nèi)彎矩小,應(yīng)力分布均勻,有利于發(fā)揮材料強(qiáng)度。從經(jīng)濟(jì)意義上講,拱門是一種優(yōu)秀的水庫類型。
(3)負(fù)荷特征。拱廊壩體不設(shè)永久伸縮縫,溫度變化和基巖變形對壩體應(yīng)力的影響顯著,設(shè)計時必須考慮基巖變形,將溫度作用列為主要負(fù)荷。
拱門剖面薄,壩體幾何形狀復(fù)雜,施工質(zhì)量、筑門材料強(qiáng)度和防滲要求等重力壩嚴(yán)格。
3、土石水庫
土石水庫是指用土、石材等當(dāng)?shù)夭牧咸畛涞乃畮欤菤v史最長的水庫型,土石水庫是世界水庫工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最快的水庫型。
土石壩得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展的原因
(1)可當(dāng)場、就近取材,節(jié)約大量水泥、木材和鋼材,減少工地外線運輸量。幾乎任何土石材都可以建造水庫。
(2)可適應(yīng)各種地形、地質(zhì)和氣候條件。特別是在氣候惡劣、工程地質(zhì)條件復(fù)雜、高烈地震區(qū)時,土石壩實際上是唯一可取的壩型。
(3)大容量、多功能、高效施工機(jī)械的發(fā)展、提高土石水庫的壓實密度,減少土石水庫的斷面,加快施工進(jìn)度,降低成本,促進(jìn)高土石水庫建設(shè)的發(fā)展。
(4)由于巖土力學(xué)理論、試驗手段和計算技術(shù)的發(fā)展,提高了分析計算的水平,加快了設(shè)計進(jìn)度,進(jìn)一步保障了壩設(shè)計的安全可靠性。
(5)高邊坡、地下工程結(jié)構(gòu)、高速水流消能防沖等土石壩配套工程設(shè)計和施工技術(shù)的綜合發(fā)展,對加速土石壩的建設(shè)和推廣也起到了重要的促進(jìn)作用。
4、堆石壩
堆石壩泛指使用石料經(jīng)拋填、碾壓等方法堆筑成的一種壩型。堆石體透水,需要用土、混凝土、瀝青混凝土等材料作為防滲體。
堆石壩的特點
(1)結(jié)構(gòu)特點。碾壓爐石密度大,抗剪強(qiáng)度高,壩坡能做的比較陡,不僅節(jié)約了壩的填充量,而且壩底寬度小,輸水建筑物和漏水建筑物的長度相應(yīng)減小,樞紐布局緊湊,進(jìn)一步減少了工程量。
(2)施工特點。根據(jù)水庫體各部分的受力情況,堆石體可以分區(qū),對各區(qū)石材和壓實度有不同的要求,在樞紐建設(shè)漏水建筑物時挖出的石材等可以得到合理的應(yīng)用,降低成本。面板堆石壩施工受雨季及嚴(yán)寒等氣候條件干擾較小,可比較均衡正常施工。
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