那些常見的大壩之間有何不同？

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大壩指截河攔水的堤堰，水庫、江河等的攔水大堤。

按照不同的分類依據(jù)可以有不同的分類法。工程上主要分為以下幾種：

1、重力壩：是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠壩體自重保持穩(wěn)定的壩。

重力壩的工作原理

 重力壩在水壓力及其他荷載作用下，主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求；同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消由于水壓力所引起的拉應(yīng)力，以滿足強度要求。重力壩基本剖面呈三角形。在平面上，壩軸線通常呈直線，有時為了適應(yīng)地形、地質(zhì)條件，或為了樞紐布置上的要求，也可布置成折線或曲率不大的拱向上游的拱形。

重力壩的優(yōu)點

(1)結(jié)構(gòu)作用明確，設(shè)計方法簡單，安全可靠。據(jù)統(tǒng)計，在各種壩型中，重力壩的失事率是較低的。

(2)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。

(3)樞紐泄洪問題容易解決。重力壩可以做成溢流的，也可以在壩身不同高度設(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。

(4)便于施工導流。在施工期間可以利用壩體導流，一般不需要另設(shè)導流隧洞。

(5)施工方便。

重力壩的缺點

(1)壩體剖面尺寸大，材料用量多。

(2)壩體應(yīng)力較低，材料強度不能充分發(fā)揮。

(3)壩體與地基接觸面積大，相應(yīng)壩底揚壓力大，對穩(wěn)定不利。

(4)壩體體積大，由于施工期混凝土的水化熱和硬化收縮，將產(chǎn)生不利的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，因此，在澆筑混凝土時，需要有較嚴格的溫度控制措施。

2、拱壩

拱壩是固接于基巖的空間殼體結(jié)構(gòu)，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈豎直的或向上游凸出的曲線形。

拱壩工作原理

拱壩壩體結(jié)構(gòu)既有拱作用又有梁作用，其承受的荷載一部分通過拱的作用壓向兩岸，另一部分通過豎直梁的作用傳到壩底基巖。

拱壩的特點

(1)穩(wěn)定特點。拱壩壩體的穩(wěn)定主要依靠兩岸拱端的反力作用，不像重力壩那樣依靠自重來維持穩(wěn)定。因此拱壩對壩址的地形、地質(zhì)條件要求較高，對地基處理的要求也較嚴格。

(2)結(jié)構(gòu)特點。拱壩屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，超載能力強，安全度高，當外荷載增大或壩的某一部分發(fā)生局部開裂時，壩體的拱和梁作用將會自行調(diào)整，使壩體應(yīng)力重新分配。拱壩是整體空間結(jié)構(gòu)，壩體輕韌，彈性較好，工程實踐表明，其抗震能力也很強。另外，由于拱是一種主要承受軸向壓力的推力結(jié)構(gòu)，拱內(nèi)彎矩較小，應(yīng)力分布較為均勻，有利于發(fā)揮材料的強度。從經(jīng)濟意義上講，拱壩是一種很優(yōu)越的壩型。

(3)荷載特點。拱壩壩身不設(shè)永久伸縮縫，溫度變化和基巖變形對壩體應(yīng)力的影響較為顯著，設(shè)計時，必須考慮基巖變形，并將溫度作用列為一項主要荷載。

由于拱壩剖面較薄，壩體幾何形狀復雜，因此，對于施工質(zhì)量、筑壩材料強度和防滲要求等都較重力壩嚴格。

3、土石壩  

土石壩是指由土、石料等當?shù)夭牧咸钪傻膲危菤v史最為悠久的一種壩型，土石壩是世界大壩工程建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。

土石壩得以廣泛應(yīng)用和發(fā)展的原因

(1)可以就地、就近取材，節(jié)省大量水泥、木材和鋼材，減少工地的外線運輸量。幾乎任何土石料均可筑壩。

(2)能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件。特別是在氣候惡劣、工程地質(zhì)條件復雜和高烈度地震區(qū)的情況下，土石壩實際上是唯一可取的壩型。

(3)大容量、多功能、高效率施工機械的發(fā)展、提高了土石壩的壓實密度，減小了土石壩的斷面，加快了施工進度，降低了造價，促進了高土石壩建設(shè)的發(fā)展。

(4)由于巖土力學理論、試驗手段和計算技術(shù)的發(fā)展，提高了分析計算的水平，加快了設(shè)計進度，進一步保障了大壩設(shè)計的安全可靠性。

(5)高邊坡、地下工程結(jié)構(gòu)、高速水流消能防沖等土石壩配套工程設(shè)計和施工技術(shù)的綜合發(fā)展，對加速土石壩的建設(shè)和推廣也起到了重要的促進作用。

4、堆石壩 

堆石壩泛指使用石料經(jīng)拋填、碾壓等方法堆筑成的一種壩型。因為堆石體是透水的，故需要用土、混凝土或瀝青混凝土等材料作為防滲體。

堆石壩的特點

(1)結(jié)構(gòu)特點。碾壓堆石的密度大，抗剪強度高，壩坡可以做的比較陡，不僅節(jié)約了壩的填筑量，而且壩底寬度較小，輸水建筑物和泄水建筑物的長度可相應(yīng)減小，樞紐布置緊湊，使工程量進一步減小。

(2)施工特點。根據(jù)壩體各部分的受力情況，堆石體可以分區(qū)，對各區(qū)的石料和壓實度可有不同的要求，樞紐中修建泄水建筑物時開挖的石料等可以得到 充分合理的應(yīng)用，使造價降低。面板堆石壩的施工受雨季和嚴寒等氣候條件的干擾小，可以比較均衡正常地進行施工。

(3)運行和維修特點。碾壓堆石體的沉降變形量很小。

重力壩 土石 應(yīng)力

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