1、第九章 岩基上的重力坝 重力坝的修建已有悠久的历史 。
早先重力坝是 用石灰浆一类的粘结料浆砌块石筑成的；自从有了 水泥 ， 大型重力坝大多都是用混凝土浇筑；中、小 型重力坝用水泥砂浆浆砌块石修建 。
重力坝结构简 单 ， 工作可靠 ， 至今仍是被广泛采用的一种坝型 。
9-1 重力坝的特点与类型 一、岩基上重力坝的特点 1、受力特点 重力坝是依靠自身重量维持稳定的坝 。
重力坝 依靠其自身重量在地基上产生的摩擦力以坝与地基 间的粘结力来抵抗坝前的水平推力 。
坝前水压力在坝的水平截面上所产生的力矩将在坝 体上游部分产生拉应力 ， 而在坝体下游部分产生压 应力 。
由于混凝土（或浆砌石）的抗拉强度很低 ，所以在重力坝坝体内一般不 。

2、允许出现拉应力 。
因此 由坝体重量所产生的压应力应足以抵消由于水压力 而产生的拉应力 。
坝的地基和坝体材料在某种程度上都有一定的 渗透性 ， 也就是还存在着渗透压力 。
下游水位以下 的坝体还要受到水的浮托力 。
重力坝就是在这些主 要荷载作用下 ， 要能保持整体稳定 ， 不发生滑动或 倾覆 ， 同时还要有足够的强度 ， 以保证坝体不发生 破坏 。
2、坝体结构 重力坝沿坝轴线方向 ， 分为溢流坝段和非 溢坝段 。
只有溢流坝段允许在坝顶过水 ， 故非 溢流坝段的坝顶高于溢流坝段 ， 并要高于校核 洪水位 。
而且重力坝沿坝轴线方向并非是一个 连续的整体 ， 是由若干个长为15-20m的坝段所 组成 。
坝段之间留有10-20mm宽的横缝作为伸缩 缝 ，。

3、伸缩缝中充填柔性防水材料 。
重力坝断面 的理论形状是三角形 ， 近代修的许多重力坝剖 面也都接近这个形状 。
二、重力坝类型 重力坝根据断面的构造不同 ， 而分为实体 重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝和预应力重 力坝等 。
实体重力坝：坝的断面全部为实体 ， 坝段之间仅 留有10-20mm的窄缝 。
宽缝重力坝：宽缝重力坝和实体重力坝一样 ， 常 用垂直于坝轴线的横向伸缩缝将整个坝体分成若 干个坝段 。
所不同的是 ， 在坝顶以下的中间部位 加大了伸缩缝的宽度 。
宽缝的设置能使扬压力降 低 ， 可节省混凝土10%以上；但施工比较复杂 ，模板用量也比较大 。
高达105m的新安江水库大坝 就是宽缝重力坝 。
空腹重力坝：在坝体内设置大型纵向 。

4、空腔的重力 坝称为空腹重力坝 。
空腹如直接在基岩面上 ， 可 以减小坝底扬压力 ， 节约坝体混凝土方量 。
空腹 布置适当 ， 还可改善坝体应力；有时 ， 由于枢纽 布置上的考虑 ， 可将水电站厂房布置在坝内空腔 中 。
但它的施工较困难 ， 钢筋用量也较多 。
预应力重力坝：在重力坝上游部位安设预应力锚 索或锚杆 ， 以增加坝身稳定 ， 可改善坝身应力分 布 ， 减少坝身混凝土用量 。
9-2 重力坝的荷载及其组合 作用在重坝上的荷载主要有以下几种：（1）坝 体及坝上永久设备的自重；（2）上、下游坝面 的静水压力；（3）溢流坝反弧段上的动水压力； （4）扬压力；（5）冰压力；（6）泥沙压力； （7）浪压力；（8）地震作用等 。
设计时 ， 应当 根 。

5、据建筑物的具体情况 ， 决定设计荷载的组合 ，用来验算坝体的强度和稳定 。
一、作用在坝体上的荷载 （一）坝体及坝上永久设备的自重 坝体自重由坝体体积与混凝土重度确定 。
永久设备的自重主要包括闸门、固定式启闭机等 的自重 。
（二）水压力 1、静水压力 静不压力是作用在坝面上的主要荷载 。
可按 静力学原理计算 。
如水中含有较多的悬浮质泥沙 ，应按含沙混水容重计算 。
2、动水压力 溢流重力坝泄水时 ， 溢流面上将产生动水压力 。
（三）扬压力 由于坝体和坝基通常都是透水的 ， 坝建成拦水后 ，在上、 下游水位差的作用下 ， 库水将经过坝体 和坝基渗向下游 ， 形成渗透水流 ， 对渗流场 ， 即 坝基和坝体的某一点而言 ， 相对于该点剩余 。

6、水头 的水压力称为渗透压力 。
若该点在下游水位以下 ，由下游水对该点所产生的静水压力称为浮托力 。
这时扬压力是渗透压力和浮托力之和 ， 其方向向 上 。
（四）泥沙压力 水库蓄水后 ， 入库水流挟带泥沙逐渐淤积在 坝前 ， 对坝面产生泥沙压力 。
泥沙压力一般可按 土压力公式计算 。
（五）其它作用 如浪压力、冰压力、地震作用等 ， 在需要考 虑时可参照有关规范计算 。

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