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寬縫重力壩

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寬縫重力壩(slotted gravity dam )，將實體重力壩每個壩段的橫縫中間部分擴寬成為空腔的重力壩。其優點是：①由於寬縫的存在，壩底面積小，揚壓力顯著降低，加之上游坡較緩，可利用上游水重來增加穩定，因此使壩體混凝土量可較實體重力壩節省約10%～20%；②寬縫增加了散熱面，有利於施工期混凝土温度控制；③壩內留設寬縫後，可以方便壩體觀察和檢查，必要時還可以在寬縫內進行維護修補和地基處理工作。缺點是：①模板工作量大，提高了混凝土的單價；②施工導流稍感不便；③在嚴寒地區，必須採取保温措施。
寬縫重力壩最先由瑞士人菲加里於1900年提出。蘇聯修建的布拉茨克壩和馬馬康壩，縫寬比分別為0.27和0.4,後者建造在寒冷的西伯利亞。中國在50年代修建了新安江寬縫重力壩，壩高105m，縫寬比0.4;以後又修建了丹江口、雲峯、故縣和潘家口等寬縫重力壩，壩高依次為 97m、113.8m、121m和107.5m。中國設計人員還提出了壩基閉路式抽水減壓排水系統的設計，即在壩內結合寬縫佈置縱向排水廊道網，設置水泵，自動抽水，以進一步減少揚壓力，節省壩體混凝土量，已在一些工程中成功地運用。
中文名
寬縫重力壩
外文名
slotted gravity dam
優    點
揚壓力顯著降低
提出者
菲加里
設計原則
寬縫重力壩 寬縫重力壩
設寬縫重力壩的壩段寬度為B,寬縫的寬度為2S，縫寬比2S/B一般為0.2～0.4。縫寬比越大,混凝土越省,但寬縫頭部容易產生較大的主拉應力。寬縫重力壩的上游坡n一般為0.15～0.35，較重力壩為緩,下游坡m為0.5～0.7。通常取上游頭部的厚度tu≥(0.08～0.12)h（h為截面以上水深），用以佈置橫縫止水、灌漿廊道和排水設施。下游尾部的厚度td一般採用3～5m。這種壩型的壩頂超高和壩頂寬度同非溢流重力壩。
寬縫重力壩的設計原則和實體重力壩基本相同，壩體斷面主要根據抗滑穩定和應力要求來確定。抗滑穩定分析和實體重力壩一樣，用抗剪斷強度或抗剪強度公式計算，計及寬縫的影響。寬縫重力壩的應力是一個三維問題，特別是在上游頭部附近，但可簡化成平面問題進行計算。分為兩個步驟：首先計算整體應力，即計算水平截面上的豎直應力和上、下游壩面的邊緣應力；然後計算局部應力，即頭部應力，可以垂直上游面切取平面，用差分法或有限元法計算。當縫寬較大時，頭部中線附近可能產生拉應力。壩體內一般不容許出現拉應力，但離上游面較遠的局部區域，可容許出現不大的拉應力。 [1] 
參考資料