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水工建筑物基础(第2版)
1.7.3.5 五、重力坝的坝内廊道系统
五、重力坝的坝内廊道系统

重力坝的坝体内部,为了满足灌浆、排水、观测、检查和交通等要求,在坝体内需设置不同用途的廊道,这些廊道相互连通,构成了重力坝坝体内部廊道系统,如图4-23所示。

1.基础灌浆廊道

在坝内靠近上游坝踵部位设基础(帷幕)灌浆廊道。为了保证灌浆质量,提高灌浆压力,要求距上游面应有0.05~0.1倍作用水头,且不小于4~5m;距基岩面不小于1.5倍廊道宽度,一般取5m以上。廊道断面为城门洞形,宽度为2.5~3m,高度3~3.5m,以便满足灌浆作业的要求。廊道上游侧设排水沟,下游侧设排水孔及扬压力观测孔,在廊道最低处设集水井,以便自流或抽排坝体渗水。

图4-23 坝内廊道系统图

(a)立面图;(b)水平剖面图;(c)横剖面图
1—坝基灌浆排水廊道;2—基面排水廊道;3—集水井;4—水泵室;5—横向排水廊道;6—检查廊道;7—电梯井;8—交通廊道;9—观测廊道;10—进出口;11—电梯塔

灌浆廊道随坝基面由河床向两岸逐渐升高。坡度不宜陡于45°,以便钻孔、灌浆及其设备的搬运。当两岸坡度陡于45°时,基础灌浆廊道可分层布置,并用竖井连接。当岸坡较长时,每隔适当的距离设一段平洞,为了灌浆施工方便,每隔50~100m宜设置横向灌浆机室。

2.检查和坝体排水廊道

为检查、观测和坝体排水的方便,需要沿坝高每隔30m设置检查和排水廊道一层。断面形式采用城门洞形,最小宽度1.2m,最小高度2.2m,廊道上游壁至上游坝面的距离应满足防渗要求且不小于3m。对设引张线的廊道宜在同一高程上呈直线布置。廊道与泄水孔、导流底孔净距不宜小于3~5m。廊道内的上游侧设排水沟。

为了检查、观测的方便,坝内廊道要相互连通,各层廊道左右岸各有一个出口,要求与竖井、电梯井连通。

对于坝体断面尺寸较大的高坝,为了检查、观测和交通的方便,尚需另设纵向和横向的廊道。此外,还可根据需要设专门性廊道。

3.廊道的应力和配筋

因廊道的存在,破坏了坝体的连续性,改变了周边应力分布,其中廊道的形状、尺寸大小和位置对应力分布影响较大。

廊道周边是否配筋,有以下两种处理方法。过去假定混凝土不承担拉应力配受力筋和构造筋。近来西欧和美国对于坝内受压区的孔洞一般都不配筋。位于受拉区、外形复杂、有较大拉应力的孔洞才配钢筋。

工程实践证明,施工期的温度应力是廊道、孔洞周边产生裂缝的主要原因,施工中采取适当的温控措施十分重要。为防止产生裂缝后向上游坝面贯穿,靠近上游坝面的廊道应进行限裂配筋。