水工结构专题课程总结_水工结构总结

2020-02-27 其他工作总结下载本文

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水工结构专题课程总结

邵朋昊2008150106

水工结构专题是基于水工建筑物的深化。虽然我们之前没有对水工建筑物进行系统的学习，但是两年水利知识的耳濡目染，使我们对水工建筑物有一定的感性认识。再经过本学期水工结构专题的学习，使原先的感性认识里带有了一些理性认识。现在回想起来整个课程，还是可以发现自己学到了不少知识，可能不精，但终究有用。在这篇文章中，我将对自己学到的知识做个总结。

整个课程分为6个章节，分别讲解了我国的水资源水能源概况及利用情况、三种坝型、边坡设计和监测设计。整个课程其实也是一个坝从设计到施工再到监测管理的过程。以下是我对这个过程的理解和相关知识点的总结。

1.坝址及坝型的选择

建坝主要用于防洪发电，因而需要坝具有很高的滞洪蓄洪能力。因此，坝址通常选在狭窄河谷，使坝具有较大的库容、较长的库区，也可以减少工程量。但是，为了布置河床式溢洪道、坝后式水电厂房和通航船闸，有时也选择在比较宽的河谷建坝，如三峡大坝。

有三种坝型：重力坝、拱坝、土石坝，根据其剖面形状或内部构造的不同又可以细分。坝型依靠坝址的地理特点(岩层)选择。

① 重力坝由于坝体重量大，水平水压力大，一般应修建在坚硬完整、抗渗性能好、无难于处理的断层的基岩上。

② 拱坝由于其特殊的受力原理，要求坝址处的河谷狭窄、河谷左右两岸大致对称、河谷平面形状向下游收缩，同时要求坝肩岩体完整坚硬，没有大的断裂构造和软弱夹层，耐风化、渗透性小。

③ 土石坝一般是就地取材。高山峡谷覆盖层很厚时，宜修建土石坝。我国土石坝占所有已建坝总数的90%。

2.坝的设计

坝型确定后，需要进行坝的设计。坝的设计原则就是安全经济、施工方便。坝的设计最终要获得坝的具体尺寸，设计内容中应力计算、地基处理设计、稳定计算、监测设计尤为重要。

① 重力坝的应力分析。重力坝主要受到以下荷载。坝体及坝上永久设备的自重；上、下游坝面上的静水压力；扬压力;溢流坝反弧段上的动水压力;冰压力；浪压力；泥沙压力；地震荷载，包括地震惯性力、地震动水压力和地震动土压力；由于建筑材料的体积变形（由温度和干湿所引起的伸缩变形）受到约束所引起的荷载；其他荷载，包括风压力、雪压力、船舶的缆绳拉力和靠船撞击力、运输车辆、货物、起重机和人群等的临时荷载以及爆炸引起的气浪力等。

② 拱坝的地基处理，主要步骤如下。坝基开挖；固结灌浆、接触灌浆、防渗帷幕灌浆；坝基排水；断层破碎带和软弱夹层的处理；预应力锚固地基；岩溶处理。

③ 土石坝的防渗设计。主要是一些防渗体的应用，如土质心墙、土质斜墙、斜心墙、粘土铺盖、沥青混凝土或钢筋混凝土防渗体。

3.施工

边坡设计是施工过程中的一个重要环节。

① 重力坝坝体材料分析。由于各部分工作条件不同，对材料性能指标的要求也不同。为了节约和合理使用水泥，通常需要对坝体材料分区：

1区：上下游水位以上坝体表层混凝土，以抗冻性能控制。

2区：上下游水位变化区的坝体表层混凝土，以抗冻性能控制。

3区：上、下游最低水位以下坝体表层混凝土，以抗渗性能控制。

4区：坝基部位混凝土，以强度性能控制。

5区：坝体内部混凝土，以强度性能控制。

6区：有抗冲刷要求部位的混凝土（例如溢流面，泄水孔，导墙和闸墩等），以抗冲刷性能控制。

② 治坡先治水。边坡的渗流问题。地表排水：截水沟、坡面防渗、排水沟；地下排水：排水平洞、排水钻孔。数学模型：等效连续介质模型；裂隙网络模型；裂隙孔隙介质模型。