拱壩的構(gòu)造與地基處理

1、拱壩的構(gòu)造和地基處理教學(xué)文本水工建筑物教學(xué)資源庫項(xiàng)目組編寫2014 年 9 月目錄1. 教案計(jì)劃表 -3 -2. 教學(xué)實(shí)施 -3 -【步驟 l 】復(fù)習(xí)鞏固 -3 -【步驟 2】結(jié)合工程案例引入新課內(nèi)容 -4 -【步驟 3】課程介紹及知識(shí)講授 -4 -（一）拱壩的構(gòu)造 -4 -（二）拱壩的地基處理 -6 -【步驟 4】案例講解 -7 -【步驟 5】學(xué)生實(shí)訓(xùn) -7 -【步驟 6】評(píng)價(jià)及反饋 -7 -1教案計(jì)劃表表1教案計(jì)劃表單元名稱拱壩的構(gòu)造與地基處理學(xué)時(shí)1項(xiàng)目名稱項(xiàng)目三拱壩設(shè)計(jì)教學(xué)地點(diǎn)多媒體教室學(xué)生角色設(shè)計(jì)輔助人員教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)態(tài)度目標(biāo)（1）.拱壩構(gòu)造；（2）拱壩的地基處理。（1）了解

2、地基處理與重力 壩的異同；（2）能理解拱壩的構(gòu)造。（1）能按時(shí)到課，遵守 課堂紀(jì)律，積極回答課 堂問題，按時(shí)上交作業(yè)（2）課下能積極認(rèn)真練 習(xí)教室布置的工作任務(wù)（3）認(rèn)真完成老師布置 的預(yù)習(xí)任務(wù)。能力訓(xùn)練任務(wù) 及案例（1）完成案例任務(wù)1:該拱壩的壩頂厚度是多少？；（2）完成案例任務(wù)2:分別說明泄洪孔和引水隧洞的位置以及尺寸；（3）完成案例任務(wù)3:說明地基條件及可能米取的工程措施。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：拱壩的構(gòu)造。難點(diǎn)：拱壩地基處理與重力壩的異同？。教學(xué)方法、手段案例法，講練結(jié)合法，黑板、多媒體課件，動(dòng)畫。教學(xué)組織過程復(fù)習(xí)鞏固：拱壩的泄流與消能方式。引入新課：教師用“案例法”引入工程案例，提 岀問

3、題（拱壩的構(gòu)造有哪些？拱壩的地基處理措施？）讓學(xué)生根據(jù)已掌握的基礎(chǔ)知識(shí)分組討論解決問題，教師輔導(dǎo)評(píng)價(jià)；然后，講述拱壩的構(gòu)造和拱壩地基處理。布置練 習(xí)（通過課后查找資料，加深對(duì)拱壩的構(gòu)造和地基處理的理解），教師輔導(dǎo)答疑，教師提供答案，評(píng)價(jià)此過程。教學(xué)條件工程案例；練習(xí)題；課程相關(guān)課件。作業(yè)基礎(chǔ)試題（填空、選擇題等）、技能訓(xùn)練習(xí)題備注2教學(xué)實(shí)施【步驟I】復(fù)習(xí)鞏固教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時(shí)間（分鐘）多媒體教室學(xué)習(xí)任務(wù)引入與教師互動(dòng)回答多媒體課件7（1）復(fù)習(xí)鞏固：拱壩的泄流方式和消能方式?！静襟E2】結(jié)合工程案例引入新課內(nèi)容案例1:貴州松柏山水庫（詳見拱壩布置案例 2）（1）案例驅(qū)動(dòng)任務(wù)1）該拱

4、壩的壩頂厚度是多少？；2）分別說明泄洪孔和引水隧洞的位置以及尺寸;3）說明地基條件及可能采取的工程措施。（2）引入新課：1）拱壩構(gòu)造有哪些？2）拱壩的地基處理措施？【步驟3】課程介紹及知識(shí)講授教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時(shí)間（分鐘）多媒體教室探1.拱壩的構(gòu)造；2.拱壩地基處理措施。（注：標(biāo)注“為重要內(nèi)容）。聽課，獲取有關(guān) 知識(shí)和信息多媒體課件30（一）拱壩的構(gòu)造1.壩體分縫原因：為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應(yīng)力， 需要分段澆筑，各段之間設(shè)有收縮縫。類型：橫縫拱壩橫縫一般沿徑向或接近徑向布置。橫縫間距一般為1520m縱縫對(duì)厚度大于40m的拱壩，可考慮設(shè)置縱縫。相鄰壩塊間的縱縫應(yīng)錯(cuò)開，縱

5、縫的間距約為2040m圖1拱壩的橫縫和縱縫2.壩頂壩頂寬度依據(jù)交通要求確定。當(dāng)無交通要求時(shí)，非溢流壩的頂寬一般不小于3m溢流壩段壩頂布置應(yīng)滿足泄洪、閘門啟閉、設(shè)備安裝、交通、檢修等的要求。圖2圖33.壩體防滲和排水拱壩上游面應(yīng)采用抗?jié)B混凝土，其厚度約為(1/10-1/15 ) H, H為壩面該 處在水面以下的深度。壩身內(nèi)一般布置有豎向排水管，排水管與上游壩面距離為(1/10-1/15)H為且不少于3m排水管與縱向廊道分層連接。排水管間距2.5m3.5m,內(nèi)徑為1525c m多數(shù)為無砂混凝土。150.2m圖4排水管與廊道連接4. 廊道為滿足檢查，觀測(cè)，灌漿，排水和壩內(nèi)交通等要求，需要在壩體內(nèi)設(shè)置

6、廊道與豎井。 廊道的斷面尺寸、布置和配筋基本上和重力壩相同。5. 壩體管道及孔口壩體管道及孔口用于引水發(fā)電、供水、灌溉、排沙及泄水。管道及孔口的尺寸、數(shù) 目、位置、形狀應(yīng)根據(jù)其運(yùn)用要求和壩體應(yīng)力情況確定圖56.重力墩重力墩是拱壩壩端的人工支座。對(duì)形狀復(fù)雜的河谷斷面，通過設(shè)重力墩可改善支承 壩體的河谷斷面形狀。圖6龍羊峽水電站樞紐布置 圖 7（二）拱壩的地基處理1. 地基處理目的：（1）具有整體性和抗滑穩(wěn)定性；（2具有足夠的強(qiáng)度和剛度；（3）具有抗?jié)B性、滲透穩(wěn)定性和有利的滲流場(chǎng)；（4）具有在水長(zhǎng)期作用下的耐久性。2. 壩基處理考慮要素：（1壩址地質(zhì)條件和基巖的物理力學(xué)性質(zhì)；（2）壩體和地基之間的

7、相互關(guān)系、泄洪建筑物的布置、施工技術(shù)等;（3）工程安全、經(jīng)濟(jì)和有效的處理方案。3. 壩基處理措施（1）壩基開挖；（2）固結(jié)灌漿；（3）防滲帷幕；（4）壩基排水；（5）斷層破碎帶和軟弱夾層的處理。處理方法同重力壩，但要求更為嚴(yán)格，尤其兩岸壩肩的處理更為重要?！静襟E4】案例講解教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時(shí)間（分鐘）多媒體教室（1）通過案例講解使學(xué)生了解拱壩基本尺寸規(guī)范要 求；（2）通過案例講解使學(xué)生了解拱壩的基本構(gòu)造； 探（3）通過案例講解使學(xué)生了解拱壩地基處理措施。聽課，獲取有關(guān) 知識(shí)和信息多媒體課件15【步驟5】學(xué)生實(shí)訓(xùn)教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件時(shí)間（分鐘）多媒體教室布置背景資料分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)輔導(dǎo)、解惑接受任務(wù)分組進(jìn)行背景資料分析多媒體課件，背景資料30（在課堂提示在課后 完成）教學(xué)內(nèi)容及要求：提供已建拱壩的資料，讓學(xué)生通過工程圖紙讀出基本尺寸，通過工程資料了解其構(gòu) 造及地基