連拱壩

西班牙在 16世紀(jì)修建的埃爾切壩和印度在1802年前后修建的梅爾·阿魯姆砌石連拱壩，均為直立拱面，還不完全具備近代支墩壩的特點(diǎn)。直到1891年澳大利亞工程師J.D.貝瑞修建的貝魯布拉砌磚連拱壩，上游面傾角60°,才具備了現(xiàn)代支墩壩的特點(diǎn)。1968年加拿大修建的馬尼克五級(jí)連拱壩,壩高214m,主拱跨度161.5m。該壩跨度大、壩體厚、不用鋼筋，為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，施工方便，代表了近代連拱壩發(fā)展的趨勢(shì)。在中國(guó)淮河，1954年和1956年相繼建成了佛子嶺和梅山連拱壩，壩高為74.4m和88.24m。前者是中國(guó)當(dāng)時(shí)建成的第一高壩,后者是當(dāng)時(shí)世界上最高的連拱壩。

連拱壩的支墩和拱筒一般采用混凝土結(jié)構(gòu)，支墩與拱座之間多用剛性連接，如圖中(a)所示。為了減小溫度應(yīng)力和防止由于支墩沉陷引起拱壩開(kāi)裂，也有采用脫開(kāi)的布置型式，如圖2中(b)、(c)所示。

當(dāng)連拱壩較高時(shí)，拱筒可沿高度方向每20m設(shè)一道永久性伸縮縫，縫的上下游側(cè)都需設(shè)止水片。

拱與地基的連接一般設(shè)有齒墻，連接型式見(jiàn)下圖3。為增強(qiáng)側(cè)向穩(wěn)定性，在單支墩上，可設(shè)加勁梁或加勁肋；對(duì)空腹支墩，可在其間做隔墻。

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連拱壩（multiple arch dam）是支墩壩的一種。由若干傾斜的拱形擋水面板和支墩組成。拱與支墩大多剛性連接，成為空間體系的超靜定結(jié)構(gòu)。拱圈中心角一般為150°～180°，拱形擋水面板常采用等厚半圓拱。支墩有單支墩和空腹雙支墩兩種形式，在高壩中多用空腹雙支墩以增強(qiáng)穩(wěn)定性。拱形擋水面板的厚度小，跨度大，用料較省，但這一壩型不易做成溢流壩，施工也較復(fù)雜，溫度變化和地基不均勻沉陷都會(huì)使壩身產(chǎn)生應(yīng)力，一般應(yīng)修建在堅(jiān)固的巖基上。

連拱壩是擋水蓋板呈拱形的一種輕型支墩壩，這種傾向上游的拱狀蓋板稱拱筒，拱筒與支墩剛性連接而成為超靜定結(jié)構(gòu)。因此，溫度變化和地基不均勻變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響顯著，適宜建在氣候溫和的地區(qū)和良好的巖基上。

連拱壩支墩的基本剖面為三角形，其尺寸受抗滑穩(wěn)定與支墩上游面的拉應(yīng)力值這兩個(gè)因素控制。一般經(jīng)驗(yàn)是連拱壩上游邊坡角在45°～60°之間，下游坡角在70°～80°之間。

連拱壩能充分利用材料強(qiáng)度，拱殼可以做得較薄，支墩間距也可大一些，所以在支墩壩中，以連拱壩的混凝土方量最小，但施工復(fù)雜，鋼筋用量也多。由于壩身比較單薄，施工、溫度及運(yùn)行期的不利荷載作用都會(huì)引起混凝土開(kāi)裂并有可能進(jìn)一步擴(kuò)展，因此要求拱殼混凝土有較高的抗拉防滲標(biāo)號(hào)。在嚴(yán)寒地區(qū)，壩體還受冰凍和風(fēng)化的影響，修建薄連拱壩時(shí)，一定要在下游面設(shè)防寒隔墻。

連拱壩的拱殼一般采用圓弧形。支墩有單支墩和雙支墩兩種，后者側(cè)向剛度較大，多用在高連拱壩中。例如，我國(guó)1956年修建的梅山連拱壩，拱圈采用180°中心角的等厚半圓拱，頂拱圈厚0.60m，底拱圈厚2.30m，內(nèi)半徑為6.75m，支墩間距20m，采用空腹雙支墩式。

早期連拱壩多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但近50年來(lái)建造的連拱壩，拱及支墩有的已采用素混凝土建造，如前面提到的丹尼爾·約翰遜連拱壩。我國(guó)在中小型工程中還修建了不少砌石連拱壩，如自貢市老蠻橋砌石連拱壩，高21m，拱跨43m，如下圖1所示。

16世紀(jì)西班牙修建的埃爾切砌石連拱壩，壩高23m,是世界上第一座支墩壩。進(jìn)入20世紀(jì)以后，連拱壩有較大發(fā)展，1968年加拿大修建的馬尼克五級(jí)連拱壩，壩高214m，是當(dāng)前世界上最高的支墩壩。

大頭壩是F.A.內(nèi)茨利在1926年首先提出的。1975年巴西和巴拉圭修建的伊泰普水電站大頭壩，壩高196m，是當(dāng)前世界上最高的大頭壩。

1903年安布生設(shè)計(jì)并建造了第一座有傾斜蓋面的平板壩。1948年阿根廷建造了艾斯卡巴壩,壩高83m，是當(dāng)前世界上最高的平板壩。中國(guó)自1949年以來(lái)也建造了很多高支墩壩。

1956年建成的梅山連拱壩,壩高88.24m。1958年建成的金江平板壩,壩高54m。1960年建成的新豐江大頭壩，壩高105m。1980年建成的湖南鎮(zhèn)梯形壩，壩高129m，是中國(guó)最高的支墩壩。