重力坝工作原理和特点

重力坝，由名而知，其工作原理就是依靠自身重量来维持稳定 。这是一种古老而迄今应用很广的坝型。

早在公元前2900年埃及便在尼罗河上修建了一座高15m、顶长240m的浆砌石重力坝。19世纪以前，重力坝基本上都采用毛石砌体修建；19世纪后期由于新材料出现才逐渐采用混凝土筑坝。

1962年，瑞士建成了世界上最高的大狄克逊重力坝，最大坝高285m。

狄克逊坝(作为上游围堰)与大狄克逊坝（雪景）

大狄克逊坝的下游立视图

我国已完工的重力坝中，龙滩碾压混凝土重力坝，坝高216.5m，当属第一；长江三峡工程，最大坝高181m。 

重力坝的工作原理可以概括为两点。

1、重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定的要求。

2、利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。

所以，重力坝的剖面较大，一般做成上游坝面近于垂直的三角形剖面，且垂直坝轴线方向常设永久伸缩缝，将坝体沿坝轴线分成若干个独立的坝段。

重力坝与其他坝型相比，具有以下特点。

1、便于泄洪与施工导流。

重力坝所用的材料抗冲能力强，剖面尺寸较大，适于坝顶溢流和在坝身设置泄水孔，施工期可以利用坝体分期导流。

2、混凝土重力坝需要温控散热措施。

重力坝体积较大，水泥用量多，水泥水化热量大，需要温控散热措施，否则会产生温度裂缝，影响坝体的稳定性、耐久性及外观等。

3、材料的强度不能充分发挥。

重力坝材料的允许压应力相对较大，而坝体内部和上部的实际应力较小，因此坝体不同区域应采用不同强度等级和耐久性要求的材料。

4、受扬压力的影响大。

重力坝的坝体和坝基有一定的透水性，在较大的水头差作用下，产生渗透压力。渗透压力和浮托力合称为扬压力，它会减轻坝体的有效重量，对坝体的稳定不利，因此要采取有效措施减小扬压力。

5、对地形、地质条件适应性好。

几乎任何形状的河谷断面都可修建重力坝。重力坝对地基地质条件的要求虽然比土石坝高，但由于横缝的存在，能很好的适应各种非均质地基，无重大缺陷的一般强度的岩基均能满足建坝要求。