第十节　其他类型的重力坝

其他类型的重力坝有：①碾压混凝土重力坝；②浆砌石重力坝；③宽缝重力坝；④空腹重力坝；⑤支墩坝（大头坝、连拱坝、平板坝）；⑥预应力锚固重力坝；⑦橡胶坝等。下面仅就几个常用坝型做简要介绍。

一、碾压混凝土重力坝

1980年日本首先建成了世界第一座90m高的岛地川碾压混凝土重力坝。1982年美国建造了高52m的柳溪坝。1986年我国福建建造了高56.8m的坑口坝。日本宫濑碾压混凝土重力坝高155m。我国的龙滩碾压混凝土重力坝高216.5m，是目前世界上最高的碾压混凝土重力坝。从发展趋势看，高度在增大，技术逐渐成熟，施工水平不断提高，经验不断丰富，在规模和数量上得到了更快的发展。

（一）碾压混凝土重力坝的特点

碾压混凝土重力坝是采用干贫混凝土，自卸汽车，皮带输送入仓，推土机平仓，薄层大仓面浇筑，用碾压方法进行振动压实而成的。采用了常态实体重力坝的型式，土坝施工的方法，因此，与常态混凝土坝相比，具有以下优点。

（1）施工工艺简单、速度快、工期短，可提前发挥工程效益。施工中可采用平土机、推土机和振动碾等土坝施工机械，施工场面大，薄层连续上升，省去立模、拆模、分块、浇筑、接缝灌浆等工序。混凝土浇筑强度取决于其拌制、运输、骨料的开采和加工能力等。如巴基斯坦塔贝拉水电站，最大浇筑强度高达18000m3/d；我国岩滩的碾压混凝土坝，最高日浇筑强度达8330m3/d。

（2）节约水泥用量。普通混凝土中水泥用量为180～280kg/m3，而碾压混凝土坝中水泥用量仅50～90kg/m3，胶凝材料中除水泥之外的粉煤灰、矿渣、其他活性材料用量也减少或不用。

（3）简化温控措施。因混凝土中水泥含量少，采用薄层浇筑，表面散热好，坝内温升降低。日本岛地川坝的实测资料显示，坝内温升仅8～10℃。

（4）省略坝缝。一般不设纵缝，节省模板、灌浆等费用。有时通仓碾压也不设横缝。

（5）简化导流设施。因施工强度高、速度快，可安排在一个枯水季节完成。工程量较大的坝体，允许施工坝面过水。我国岩滩工程施工面多次过洪水，洪水高过施工面深达2.22m，运用正常。

（二）碾压混凝土重力坝的分区与施工

碾压混凝土坝正在发展，就目前而言，坝体分区与施工方法有紧密的关系。①坝体内部用碾压混凝土，上、下游坝面和基岩面均用常态混凝土（2～3m厚），俗称金包银，图2－61（a）为日本玉川坝；②钢筋混凝土预制模板式，外侧为钢筋混凝土预制板，内侧为碾压混凝土，图2－61（b）为美国的柳溪坝；③滑动钢模板内侧浇一层常态混凝土，坝内全用碾压混凝土，如美国上静水坝；④大型组装式钢模板内侧全断面均为碾压式混凝土，坝体表面为浓胶凝浆液保护，图2－61（d）为我国潘家口下池坝；⑤综合采用多种形式，图2－58（c）为我国福建的坑口坝，溢流坝面采用钢筋混凝土防冲层，上游坝面外侧用钢筋混凝土预制板，内侧用沥青砂浆防渗层，下游坝面采用混凝土预制板，坝内采用碾压混凝土。碾压混凝土铺筑层厚一般为0.3～0.5m，碾压至翻浆为止。

（三）碾压混凝土重力坝的坝体防渗

坝体防渗在碾压重力坝中比较重要，对于碾压混凝土坝体防渗有以下几种方法：①常态混凝土防渗，与前面讲的重力坝一样，坝面设横缝，缝内设止水；②富胶凝材料碾压混凝土防渗，要求在上游坝面3m左右范围内，碾压混凝土的强度、抗渗、抗冻等级设计值均满足坝体防渗要求；③合成橡胶薄膜防渗，在坝体上游表面涂橡胶薄膜或浓胶凝浆液；④沥青砂浆防渗层，预制钢筋混凝土模板与坝体之间用钢筋连接，并回填沥青砂浆，一般6～10cm厚。

（四）碾压混凝土重力坝的坝体排水

碾压混凝土重力坝一般都需要布置坝体排水。排水管可设在上游常态混凝土内，也可设在碾压混凝土区，前者已介绍过，后者采用瓦楞纸包砂柱，与铺筑层高一致，放置在排水孔的位置上，待混凝土铺好碾压1天之后再清除孔内砂柱；也可采用拨管法造孔。美国上静水坝未设坝体排水，效果有待检验。

（五）碾压混凝土重力坝的坝体分缝

因碾压混凝土坝采用通仓浇筑，故不设纵缝，也可减少或不设横缝。为了适应温度伸缩和地基不均匀沉降，设横缝较好，缝距一般为15～20m。当坝体上游面用常态混凝土防渗时，止水设在常态混凝土内。其横缝构造与常态混凝土坝相同。日本玉川坝的横缝间距为15～18m，铺料平仓后用振动切缝机切缝，再插入钢板隔开，通仓振动碾压，最后抽出钢板形成横缝。

（六）碾压混凝土重力坝的坝内廊道

碾压混凝土重力坝内部构造尽量简化，廊道层数要减少，中坝（70m以下）只设一层坝基灌浆、排水廊道；70～100m的高坝设两层，以满足灌浆、排水和交通的需要。廊道采用预制拼装和现场浇筑两种方式，廊道外层用薄层砂浆与碾压混凝土连接。

（七）碾压混凝土重力坝的温度控制

碾压混凝土坝水泥用量少，粉煤灰掺量大，有利于温控；但通仓浇筑，快速上升，不设纵缝，不设冷却水管等，将不利于温控。为防止坝体产生温度裂缝，常采用以下措施：①选低热水泥、降低水泥用量、合理加入混合料；②对原材料进行预先冷却；③用冰屑代替部分水拌和；④合理安排施工季节等。

二、浆砌石重力坝

浆砌石重力坝常用石料和胶结材料砌成。

（一）浆砌石重力坝的特点

（1）与混凝土重力坝比较，浆砌石重力坝有如下优点。

1）就地取材，工程造价低。

2）不需要温度控制，不设纵缝，可增加坝段长度（20～30m）。

3）省模板，省脚手架，减少木材、钢材用量。

4）施工方便，技术简单，施工干扰较少，安排灵活，机械化要求低，多用人工砌筑。

（2）与混凝土重力坝比较，浆砌石重力坝有如下缺点。

1）人工砌体质量不易保证。

2）需要人工多，劳动强度大。

3）砌体防渗性能差，需另设防渗层。

4）工期长，常用于中、小型工程。

（二）浆砌石重力坝的坝体防渗

浆砌石通常采用的防渗方法有以下三种。

（1）混凝土板（墙）防渗。在浆砌石重力坝迎水面浇筑一道混凝土防渗面板或距上游坝面0.5～2m内浇筑混凝土防渗墙。防渗板（墙）底部厚度取最大水头的1/30～1/60，顶厚不小于0.3m，板内设温度钢筋，砌体内设预埋锚筋，嵌入基岩1～2m，并与地基防渗帷幕连成整体，板沿坝轴线10～20m分缝，缝内设止水。防渗墙是用砌浆石或混凝土预制块代替模板浇筑在一起而成的防渗体，施工时省去了模板，其他要求与混凝土防渗板相同。

（2）钢丝网水泥喷浆护面防渗。在上游坝面挂一层或二层钢丝网，喷水泥砂浆做防渗层，厚度一般为5～6cm，应根据水头大小选定。

（3）砌石勾缝防渗。上游坝面用质地良好的条石或块石砌好防渗层，用高强度等级水泥砂浆勾缝。防渗层厚度约为坝体最大水头的1/15～1/20，砌缝深约2～3cm，砌缝厚约2～3cm，勾缝突出砌体0.5～1cm。该防渗体经济，施工简单，防渗效果差，只用于低水头浆砌石坝。

（三）浆砌石重力坝溢流坝面衬护

溢流坝面应根据工程规模、泄流量的大小、流速的高低选择不同的衬护方式和厚度。①当堰顶流速较大时，溢流坝面至挑流鼻坎全部用钢筋混凝土衬护，厚约0.5～1.5m，通过锚筋与砌体锚固在一起，沿坝轴线方向每隔10～20m做一条伸缩缝；②流速不大时，在堰顶和鼻坎部位用混凝土衬护，直线段用条石衬护；③流速较小时，允许全部用质地良好、抗冲力强的条石衬护。

（四）浆砌石重力坝的分缝

浆砌石坝不设纵缝，横缝的间距比混凝土重力坝大，一般为20～30m，最大不超过50m，并应与防渗设备的伸缩缝一致。特殊情况下，在沿坝轴线方向，基岩特性或地形变化较大处应设横缝，以适应可能发生的不均匀沉降。

（五）浆砌石重力坝的其他要求

为使砌体与基岩结合良好，在砌石前先浇筑0.3～1.0m厚的混凝土垫层，以便砌石。

坝体廊道分混凝土廊道和条石拱圈廊道。工程较大而且较重要，用混凝土廊道；工程较小，用砌石廊道。浆砌石重力坝内廊道数量应尽量减少。

浆砌石坝的坝体排水、地基处理、抗滑稳定及应力计算等可参见SL 319—2005《混凝土重力坝设计规范》及SL 25—2006《浆砌石坝设计规范》。