水工建筑物—擋水建筑物知識系列（2）

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　8.土石壩有幾種類型？

　　土石壩既可依筑壩施工方法分類，也可按土料在壩身內(nèi)的配置劃分類型。

　?。?）根據(jù)筑壩施工方法可分為碾壓式上石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆石壩。水力沖填壩等。其中應(yīng)用最廣的是碾壓式上石壩。

　　（2）按照土料在壩身內(nèi)的配置和防滲體的材料，可分為以下幾種主要類型：

　　1）均質(zhì)壩。壩身的絕大部分由一種主料筑成，整個剖面起防滲和穩(wěn)定作用。

　　2）粘土心墻和斜墻壩。用透水性較好的砂石料作壩殼，以防滲性較好的土質(zhì)做防滲體，設(shè)在壩中央或稍向上游傾斜的防滲墻壩稱為心墻壩或斜心墻壩；設(shè)在靠近上游面的防滲墻壩稱為斜墻壩。

　　3）人工材料心墻或斜墻壩。防滲體由瀝青混凝土、鋼筋混凝土或其他人工材料制成，其余部分用土石料構(gòu)成的壩稱為人工材料心墻或斜墻壩。

　　4）多種土質(zhì)壩。壩身主要部分由幾種不同的土料所構(gòu)成的壩稱為多種土質(zhì)壩。

　　5）土石混合壩。將多種土質(zhì)壩的某些部位以石料代替，即成為土石混合壩。為改善壩身應(yīng)力狀態(tài)，避免裂縫，近代修建的高土石壩常將心墻略向上游傾斜做成斜心墻土石混合壩。

　　9.土石壩主要由哪幾動分組成？它們各自的作用是什么？

　　土石壩四部分組成，即壩殼、防滲體、排水設(shè)備和護坡。壩殼是土石壩的主體，壩的穩(wěn)定主要靠它來維持；防滲體的作用是降低浸潤線，防止?jié)B透破壞壩體和減少滲流量；排水設(shè)備的主要作用是要全地排除滲漏水，增加壩體和下游壩坡的穩(wěn)定性，降低揚壓力；而護坡的作用則是防止波浪、冰層、溫度變化、雨水和水流等對壩坡的破壞。

　　10.土壩的滲透變形有幾種主要形式？

　　土壤在滲透水流作用下可能產(chǎn)生滲透變形。破壞性的滲透變形可以導致水工建筑物失事。滲透變形主要有以下幾種形式：管涌、流土、接觸沖刷及接觸流土和接觸管涌。

　　11.什么叫管涌？

　　壩身或壩基內(nèi)的土壤顆粒被滲流帶走的現(xiàn)象稱為管涌。

　　12.什么叫流土？

　　在滲流作用下，主體從壩身或壩基表面被掀起浮動的現(xiàn)象稱為流土。流立現(xiàn)象主要發(fā)生在粘性土及較均勻的非粘性主體的滲流出口處。

　　13.什么叫接觸沖刷？

　　當滲流沿著兩種顆粒不同的土層交界面流動時，在交界面處的土壤顆粒被沖動而使兩種顆粒不同的土層混合起來的現(xiàn)象稱為接觸沖刷。

　　14.什么叫接融流土和接觸管涌？

　　當滲流垂直于兩相鄰?fù)翆拥慕唤缑?，如粘土心墻（或斜墻）與壩體砂礫料之間、壩體或壩基與排水設(shè)備之間以及壩體內(nèi)大小粒徑土層之間，有可能出現(xiàn)由于粘性上的凝聚力降低，形成剝蝕區(qū)或一層的細顆粒被滲流帶進粗顆粒層，前者稱為接觸流上，后者稱為接觸管涌。

　　15.重力壩的工作特點是什么？

　　重力壩在水利水電工程中得到廣泛應(yīng)用，主要是因為它具有以下幾方面的特點：

　?。?）安全可靠重力壩剖面尺寸大，應(yīng)力較小，筑壩材料強度高，耐久性好，因而抵抗水的滲漏、洪水漫頂、地震和戰(zhàn)爭破壞的能力都比較強。

　?。?）對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強任何形狀的河谷都可以修建重力壩，因為壩體作用于地面上的壓應(yīng)力不高，所以對地質(zhì)條件的要求也較低。

　?。?）樞紐泄洪問題容易解決重力壩可以做成溢流的，也可以在壩內(nèi)設(shè)置泄水孔，一般不需要另設(shè)溢洪道或泄水隧洞，樞紐布置緊湊。

　?。?）便于施工導流在施工期可以利用壩體導流，一般不需要另開設(shè)導流隧洞。

　?。?）施工方便大體積混凝土，可以采用機械化施工，在放樣、立模和混凝土澆搗方面都比較簡便。

　?。?）結(jié)構(gòu)作用明確重力壩沿壩軸線用橫縫分成若干段，各壩段獨立工作，結(jié)構(gòu)作用明確，應(yīng)力分析和穩(wěn)定計算都比較簡單。

　　但是，重力壩也有下面一些缺點：

　?。?）壩體剖面尺寸大，水泥用量多。

　?。?）壩體應(yīng)力較低，材料強度不能充分發(fā)揮。

　?。?）壩體與地基接觸面積大，因而壩底的揚壓力較大，對穩(wěn)定不利。

　　（4）壩體體積大，施工期混凝土的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力較大，在施工期對混凝土溫度控制的要求較高。

　　16.重力壩主要有幾種型式？

　　重力壩主要分為混凝土重力壩、漿砌石重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩、碾壓混凝土重力壩等型式。

　　17.作用于重力壩上的荷載主要有哪些？

　　作用于重力壩上的荷載主要有自重、靜水壓力和揚壓力、動水壓力、冰壓力、泥沙壓力、浪壓力、地震力、溫度和其他荷載等。