预应力重力坝

prestressed gravity dam

预应力重力坝是预加压力，以提高坝体稳定性和改善坝体应力分布的重 力坝。预压措施，主要有坝体分缝法、推力法和张拉钢 缆法三类，以后二者使用最多，这两种坝称为预应力 重力坝。 坝体分缝法是利用适当布置的纵缝，使坝体分块 浇筑，上游坝块在自重作用下产生较之一般施工方法 更大的压应力(图1)。坝块完建后，再进行纵缝灌浆， 使坝联成整体。蓄水时，这种加大的压应力有助于消 除或减小由水压力引起的拉应力。这种方法能起到一 定的预压作用。 推力法是在坝趾用扁千斤顶对坝施加推力，以提 高坝体抗滑稳定性，并产生有利的应力分布，常用于 支墩坝(图2)。 先浇块 预应力 预应力 图1坝体分缝法图2推力法 张拉钢缆法是在上游坝体中钻孔，通过竖孔将钢 缆的下端用混凝土锚固在基岩中，钢缆的另一端安在 坝顶上，用千斤顶将钢缆拉伸使坝体承受铅直压力。 库空时，坝顶承受的铅直压力应不引起坝下游产生过 大的拉应力;库满时，使坝体合力作用线在水平断面 三分点内，坝体就不会出现拉应力。此法于1935年首 次用于加固和加高阿尔及利亚的乞尔弗司坝，该坝高 30米，原设计安全系数低，后决定加固，并再加高3 米(图3)。用37根钢缆将坝锚固在岩基上，钢缆间距6 米，每根钢缆作用于坝顶的压力约100即屯，总压力相 当于自重的三分之一，可将坝的合力线控制在安全范 围。为了防止钢缆的松弛和锈蚀，除了镶入底部锚定 室7米外，其余部位包以纤维材料并涂上柏油。该坝 运行3年后，钢缆松弛4%，9年后为4.5%，松弛的 拉应力可在坝顶借千斤顶恢复。 预应力技术，在坝工中多用于坝的加固或加高，兴 建时即按预应力设计的重力坝很少。对高坝预加应力， 安全性和经济性有待研究。