空腹重力壩
正文
在重力壩壩體內沿壩軸線方向布置大型縱向空腹的壩。這是近數十年發展起來的一種新壩型（見圖）。空腹重力壩的優點是：①壩體空腔對減少壩基揚壓力及改善壩基應力有利，因而壩體混凝土量可較實體重力壩節省20％～30％；②節省了壩基開挖量；③便於散熱；④有的壩體空腔內可以布置水電站廠房,特別是當河谷狹窄,洪水流量大,下游水位變幅大,布置地麵廠房困難時,有其優越性。缺點是:①施工複雜,有倒懸模板；②空腔周圍易出現拉應力，為摸清和改善應力狀態，需作大量計算和模型試驗：③鋼筋用量較實體重力壩多；④壩內廠房運行條件不如地麵廠房好。!!
空腹重力壩的空腹下面一般不設底板，但當空腹內布置水電站時，在空腹底部設定底板。空腹的淨跨約占壩底寬的1/3。壩的前、後腿寬度大致相等。頂拱常採用橢圓形或複合圓弧形。空腹壩的開孔率，即空腹面積與壩體剖面面積之比,一般為9％～28％。壩體所受荷載由前後腿傳至地基。 關於壩體的穩定和應力計算，首先可按實體重力壩初步擬定斷面，然後設定空腔。為保持穩定，空腔所節約的混凝土量一般應與揚壓力減少幅度相適應。空腹重力壩的應力比較複雜，可用有限元法和結構模型試驗等進行計算研究。根據中國幾個工程的研究分析，有以下幾點規律：①由於空腔頂部以上壩體重心偏於上游，故空腹壩的前腿承擔了壩體大部分重量；②空腹頂部以上水壓力基本上與後腿剪力平衡，空腹頂部以下的水壓力基本上與前腿剪力平衡，故前腿剪應力較大，應適當加強；③空腹周邊應力與空腹形狀有關,調整空腹形狀,有可能做到空腹周邊不出現拉應力或拉應力很小；④壩踵應力是大壩安全的關鍵。判別壩體安全的標準是：經計算或試驗，壩基以上3m處不出現拉應力。
奧地利人於 20世紀 50年代修建了三座空腹重力壩，其中大繆爾多爾－費爾塞壩,壩高46.5m。在60年代，葡萄牙人修建了壩高為 57m的卡臘帕特洛壩等空腹重力壩。
1961年建成的江西上猶江水電站擁有中國第一座空腹重力壩，壩高67.5m,電站廠房設於壩內。1958～1970年中國設計和科研人員對空腹重力壩壩體作了大量的試驗研究工作,摸清了壩體應力分布規律。1970年以後,空腹重力壩的建設在中國取得了很大進展,象楓樹壩壩、牛路嶺壩和大化壩等相繼建成,其壩高依次為95.3m、90.5m和78.5m等。
