第一节 概述

一、重力坝的工作特点和剖面型式

重力坝的根本特点是，在巨大的水压力（静水压力、扬压力为主）作用下，主要依靠坝体自重产生的抗剪（滑）力来维持稳定（不移动、不倾倒、不浮起）。所以其基本剖面型式是固结于地基的三角形，上游面为铅直或稍有倾斜，具有重心低，底面大，应力小，稳定性最好的特点，见图1-1。

重力坝之所以得到广泛采用，是因为它具有以下几方面的优点：

(1)安全可靠。重力坝剖面尺寸大，应力较低，筑坝材料强度高，耐久性好，因而抵抗水的渗漏、洪水漫顶、地震和战争破坏的能力都比较强。据统计，重力坝在各种坝型中失事率是较低的。

(2)对地形、地质条件适应性强。重力坝段类似于固结在地基的短悬臂梁，所以在任何形状的河谷都可以修建。因为坝基承担的压应力不高，所以对地基的要求也较低，当坝的高度不大时甚至可以修建在土基上。

（3）枢纽泄洪问题容易解决。重力坝可以做成溢流的，还可以设置坝身泄水孔（辅助泄洪），一般不用另设河岸式泄水道，枢纽布置紧凑。

(4)便于施工导流。在施工期间可以利用坝体缺口部位导流，从而节省导流通道工程量。

(5)施工方便。大体积混凝土，可以采用现代机械化施工，在放样、立模和混凝土浇筑方面都比较简便。

（6）结构作用明确。重力坝沿坝轴线用横缝分成若干坝段，各坝段独立工作，结构作用明确，应力分析和稳定计算都比较简单（可按平面问题计算）。

重力坝也存在下面一些缺点：

(1)坝体剖面尺寸大，水泥用量多，坝体应力普遍较低，材料强度不能充分发挥。

(2)施工期大体积混凝土的温度应力和收缩应力较大，对温度控制的要求较高。

(3)坝体与地基接触面积大，因而坝底的扬压力较大，对稳定不利。

但现在能以碾压混凝土来改善和解决前两条缺点。

二、重力坝的类型

重力坝通常根据坝的高度、筑坝材料、泄水条件和断面的结构型式进行分类。

（1）按坝的高度分类。重力坝按坝的最大高度（不包括小局部深度）分为低坝、中坝、高坝。坝高小于30m的为低坝，坝高30~70m的为中坝，坝高大于70m的为高坝。

（2）按筑坝材料分类。按坝体的建筑材料，重力坝分为混凝土重力坝和浆砌石重力坝。重要的和较高的重力坝，大都用混凝土建造，有浇筑的（常规的、埋石的）和碾压的之分。

(3)按泄水条件分类。一座重力坝往往是河床中部坝段溢流，其余坝段不溢流。其中溢流部分称为溢流坝段，不溢流部分则称为非溢流坝段。

（4）按坝的结构型式分类。重力坝按结构型式有实体重力坝（图1-1）、空腹重力坝和宽缝重力坝等之分。实体重力坝构造简单，对地形、地质条件适应性强；空腹和宽缝重力坝，也称非实体重力坝（图1-2），都是为了有效地减小扬压力，较好地利用材料强度，以节省坝体工程量。

国内一些地方还发展了硬壳坝、填渣坝等坝型。硬壳坝是用干砌石或堆石代替实体重力坝内低应力部分的坝体，外包为浆砌块石或条石或混凝土的硬壳；填渣坝的作用原理与硬壳坝相同，却是在坝内留有空格或宽缝供填渣之用。