连拱坝

支墩坝的一种

连拱坝（multiple arch dam）属于支墩坝的一种。其挡水面板作成拱形以增大跨度并充分利用材料强度，迎水面多为斜面以利用水重增加坝体的抗滑稳定性，拱圈常采用圆弧形。连拱坝是一种轻型坝，工程量较省，施工稍复杂。北京地区的白河涧水库浆砌石连拱坝坝高32m，坝长144m。

简介

连拱坝（multiple arch dam）是支墩坝的一种。由若干倾斜的拱形挡水面板和支墩组成。拱与支墩大多刚性连接，成为空间体系的超静定结构。拱圈中心角一般为150°～180°，拱形挡水面板常采用等厚半圆拱。支墩有单支墩和空腹双支墩两种形式，在高坝中多用空腹双支墩以增强稳定性。拱形挡水面板的厚度小，跨度大，用料较省，但这一坝型不易做成溢流坝，施工也较复杂，温度变化和地基不均匀沉陷都会使坝身产生应力，一般应修建在坚固的岩基上。

历史沿革

西班牙在 16世纪修建的埃尔切坝和印度在1802年前后修建的梅尔·阿鲁姆砌石连拱坝，均为直立拱面，还不完全具备近代支墩坝的特点。直到1891年澳大利亚工程师J.D.贝瑞修建的贝鲁布拉砌砖连拱坝，上游面倾角60°,才具备了现代支墩坝的特点。1968年加拿大修建的马尼克五级连拱坝,坝高214m,主拱跨度161.5m。该坝跨度大、坝体厚、不用钢筋，为大体积混凝土结构，施工方便，代表了近代连拱坝发展的趋势。在中国淮河，1954年和1956年相继建成了佛子岭和梅山连拱坝，坝高为74.4m和88.24m。前者是中国当时建成的第一高坝,后者是当时世界上最高的连拱坝。

连拱坝的体型和特点

连拱坝是挡水盖板呈拱形的一种轻型支墩坝，这种倾向上游的拱状盖板称拱筒，拱筒与支墩刚性连接而成为超静定结构。因此，温度变化和地基不均匀变形对坝体应力的影响显著，适宜建在气候温和的地区和良好的岩基上。

连拱坝支墩的基本剖面为三角形，其尺寸受抗滑稳定与支墩上游面的拉应力值这两个因素控制。一般经验是连拱坝上游边坡角在45°～60°之间，下游坡角在70°～80°之间。

连拱坝能充分利用材料强度，拱壳可以做得较薄，支墩间距也可大一些，所以在支墩坝中，以连拱坝的混凝土方量最小，但施工复杂，钢筋用量也多。由于坝身比较单薄，施工、温度及运行期的不利荷载作用都会引起混凝土开裂并有可能进一步扩展，因此要求拱壳混凝土有较高的抗拉防渗标号。在严寒地区，坝体还受冰冻和风化的影响，修建薄连拱坝时，一定要在下游面设防寒隔墙。

连拱坝的拱壳一般采用圆弧形。支墩有单支墩和双支墩两种，后者侧向刚度较大，多用在高连拱坝中。例如，我国1956年修建的梅山连拱坝，拱圈采用180°中心角的等厚半圆拱，顶拱圈厚0.60m，底拱圈厚2.30m，内半径为6.75m，支墩间距20m，采用空腹双支墩式。

早期连拱坝多为钢筋混凝土结构。但近50年来建造的连拱坝，拱及支墩有的已采用素混凝土建造，如前面提到的丹尼尔·约翰逊连拱坝。我国在中小型工程中还修建了不少砌石连拱坝，如自贡市老蛮桥砌石连拱坝，高21m，拱跨43m，如下图1所示。

连拱坝构造及与地基的连接

连拱坝的支墩和拱筒一般采用混凝土结构，支墩与拱座之间多用刚性连接，如图中(a)所示。为了减小温度应力和防止由于支墩沉陷引起拱坝开裂，也有采用脱开的布置型式，如图2中(b)、(c)所示。

当连拱坝较高时，拱筒可沿高度方向每20m设一道永久性伸缩缝，缝的上下游侧都需设止水片。

拱与地基的连接一般设有齿墙，连接型式见下图3。为增强侧向稳定性，在单支墩上，可设加劲梁或加劲肋；对空腹支墩，可在其间做隔墙。

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