什么是空腹重力坝?

[拼音]：kongfu zhongliba

[外文]：hollow gravity dam

在重力坝坝体内沿坝轴线方向布置大型纵向空腹的坝。这是近数十年发展起来的一种新坝型（见图）。空腹重力坝的优点是：

（1）坝体空腔对减少坝基扬压力及改善坝基应力有利，因而坝体混凝土量可较实体重力坝节省20％～30％；

（2）节省了坝基开挖量；

（3）便于散热；

（4）有的坝体空腔内可以布置水电站厂房，特别是当河谷狭窄，洪水流量大，下游水位变幅大，布置地面厂房困难时，有其优越性。缺点是：

（1）施工复杂，有倒悬模板；

（2）空腔周围易出现拉应力，为摸清?a href='http://www.baiven.com/baike/225/315630.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>透纳朴αψ刺枳鞔罅考扑愫湍Ｐ褪匝椋孩鄹纸钣昧拷鲜堤逯亓Π佣啵?/p>

（4）坝内厂房运行条件不如地面厂房好。

空腹重力坝的空腹下面一般不设底板，但当空腹内布置水电站时，在空腹底部设置底板。空腹的净跨约占坝底宽的1/3。坝的前、后腿宽度大致相等。顶拱常采用椭圆形或复合圆弧形。空腹坝的开孔率，即空腹面积与坝体剖面面积之比，一般为9％～28％。坝体所受荷载由前后腿传至地基。

关于坝体的稳定和应力计算，首先可按实体重力坝初步拟定断面，然后设置空腔。为保持稳定，空腔所节约的混凝土量一般应与扬压力减少幅度相适应。空腹重力坝的应力比较复杂，可用有限元法和结构模型试验等进行计算研究。根据中国几个工程的研究分析，有以下几点规律：

（1）由于空腔顶部以上坝体重心偏于上游，故空腹坝的前腿承担了坝体大部分重量；

（2）空腹顶部以上水压力基本上与后腿剪力平衡，空腹顶部以下的水压力基本上与前腿剪力平衡，故前腿剪应力较大，应适当加强；

（3）空腹周边应力与空腹形状有关，调整空腹形状，有可能做到空腹周边不出现拉应力或拉应力很小；

（4）坝踵应力是大坝安全的关键。判别坝体安全的标准是：经计算或试验，坝基以上3m处不出现拉应力。

奥地利人于 20世纪 50年代修建了三座空腹重力坝，其中大缪尔多尔－费尔塞坝，坝高46.5m。在60年代，葡萄牙人修建了坝高为 57m的卡腊帕特洛坝等空腹重力坝。

1961年建成的江西上犹江水电站拥有中国第一座空腹重力坝，坝高67.5m，电站厂房设于坝内。1958～1970年中国设计和科研人员对空腹重力坝坝体作了大量的试验研究工作，摸清了坝体应力分布规律。1970年以后，空腹重力坝的建设在中国取得了很大进展，象枫树坝坝、牛路岭坝和大化坝等相继建成，其坝高依次为95.3m、90.5m和78.5m等。