水工建筑物—擋水建筑物知識(shí)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。

　?。?）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(gè)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(dòng)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(hù)坡。壩殼是土石壩的主體，壩的穩(wěn)定主要靠它來(lái)維持；防滲體的作用是降低浸潤(rùn)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(yáng)壓力；而護(hù)坡的作用則是防止波浪、冰層、溫度變化、雨水和水流等對(duì)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(dǎo)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(dòng)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(dāng)滲流沿著兩種顆粒不同的土層交界面流動(dòng)時(shí)，在交界面處的土壤顆粒被沖動(dòng)而使兩種顆粒不同的土層混合起來(lái)的現(xiàn)象稱為接觸沖刷。

　　14.什么叫接融流土和接觸管涌？

　　當(dāng)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(xì)顆粒被滲流帶進(jìn)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(diǎn)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?yàn)樗哂幸韵聨追矫娴奶攸c(diǎn)：

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

　?。?）對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)任何形狀的河谷都可以修建重力壩，因?yàn)閴误w作用于地面上的壓應(yīng)力不高，所以對(duì)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(dǎo)流在施工期可以利用壩體導(dǎo)流，一般不需要另開設(shè)導(dǎo)流隧洞。

　?。?）施工方便大體積混凝土，可以采用機(jī)械化施工，在放樣、立模和混凝土澆搗方面都比較簡(jiǎn)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(dú)立工作，結(jié)構(gòu)作用明確，應(yīng)力分析和穩(wěn)定計(jì)算都比較簡(jiǎn)單。

　　但是，重力壩也有下面一些缺點(diǎn)：

　?。?）壩體剖面尺寸大，水泥用量多。

　?。?）壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。

　?。?）壩體與地基接觸面積大，因而壩底的揚(yáng)壓力較大，對(duì)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(duì)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(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、冰壓力、泥沙壓力、浪壓力、地震力、溫度和其他荷載等。