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文檔簡介

1、-作者xxxx-日期xxxx水工建筑物期末復(fù)習(xí)【精品文檔】緒論1. 水工建筑物 水利樞紐及其分類。水工建筑物:對天然的水進行興利除害的工程措施。水利樞紐:為了一種或多種目標(biāo)而集中興建幾個不同功能的建筑物綜合體,各自發(fā)揮不同作用,構(gòu)成一個綜合體。水工建筑物的分類:(1)按建筑物作用分類:擋水建筑物,泄水建筑物,取水建筑物,輸水建筑物,整治建筑物,專門建筑物。(2)按建筑物使用年限分類:永久性水工建筑物 臨時性水工建筑物2.水工建筑物的分等分級水工建筑物的分等分級:分為V等5級。水利水電工程中的永久建筑物根據(jù)工程等別及其在工程中的重要性進行分級;臨時性水工建筑物則根據(jù)被保護建筑物級別、本身規(guī)模、使

2、用年限及重要性分級。3.水工建筑物的特點水工建筑物的特點:(1)工作條件復(fù)雜(2)施工條件艱苦(3)對自然環(huán)境和社會環(huán)境影響大(4)失事后果嚴重。4.水利水電工程的設(shè)計階段(1) 項目建議書(2)可行性研究(3)初步設(shè)計(4)招標(biāo)設(shè)計(5)施工詳圖。5.極限狀態(tài)及分類極限狀態(tài):指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時此特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)分類:承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)。6.水工結(jié)構(gòu)設(shè)計中有哪幾個分項系數(shù)(1) 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)02)作用分項系數(shù)f(3)材料性能分項系數(shù)m(4)設(shè)計狀況系數(shù)(5)結(jié)構(gòu)細數(shù)d。第一章 重力壩1.重力壩定義

3、 優(yōu)缺點重力壩:是用混凝土或漿砌石修筑的大體積擋水建筑物,利用結(jié)構(gòu)自重來維持穩(wěn)定的壩型。優(yōu)點:(1)重力壩斷面較大,可以壩頂泄流,預(yù)留底孔過水,導(dǎo)流。 (2)對地形地質(zhì)條件適應(yīng)性較強。 (3)設(shè)計方法簡單。 (4)對意外情況抵抗能力較強。缺點:壩體斷面尺寸大,水泥用量多,壩體應(yīng)力較低,材料強度不能充分發(fā)揮,對于用混凝土建造的重力壩,因水泥水化熱引起的施工期的混凝土濕度應(yīng)力很大。2.重力壩的工作條件作用在壩上的水壓力,浪壓力,泥沙壓力,地震力及壩體自重等荷載使壩體產(chǎn)生應(yīng)力,同時又通過壩體將這些荷載傳給地基,使地基受到很大的壓力和剪力作用,重力壩擋水后,上游的水將通過壩體和壩基向下滲透滲流不僅引起

4、漏水且產(chǎn)生滲透壓力,滲透壓力會使壩體應(yīng)力惡化,壩基滲透壓力則會減小壩的有效重力,從而降低壩的穩(wěn)定性。3.重力壩有哪些荷載 荷載組合(1) 壩體及壩上永久設(shè)備的自重(2)上下游壩面上的靜水壓力及溢流壩溢流面上的動水壓力(3)揚壓力(4)淤積于壩前的淤沙壓力(5)浪壓力(6)冰壓力(7)土壓力(8)地震作用所產(chǎn)生的地震慣性力,地震動水壓力和地震動土壓力(9)其他荷載。4.揚壓力作用于壩底面上的鉛直方向上的滲透壓力與浮托力的總和。5.作用及作用效應(yīng)組合及分類作用:指使水工建筑物產(chǎn)生內(nèi)力變形等的各種因素的總稱。作用效應(yīng)組合:是指結(jié)構(gòu)上的幾種可能同時出現(xiàn)的作用分別產(chǎn)生的作用效應(yīng)的隨機疊加。作用分類:作用

5、分三類(1) 按作用隨時間的變異性可分為:永久作用,可變作用,偶然作用(2) 按作用隨空間的變異性可分為:固定作用,可動作用(3) 按作用引起結(jié)構(gòu)的反應(yīng)可分為:靜態(tài)作用,動態(tài)作用6.抗剪強度公式并指出符號意義 當(dāng)滑動面水平時,其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K K=f(W-U)PW為作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數(shù)和P為作用于滑動面以上的力在水平方向投影的代數(shù)和U為作用于滑動面上的滲透壓力(滑動面為水平時,即為揚壓力,若在下游水位以下,尚應(yīng)包括浮托力)f為壩體與壩基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù) 當(dāng)滑動面為傾向上游的傾斜面時 K=f(WcosUPsinPcosWsin為滑動面與水平面的夾角,其余符號同前。7

6、.提高重力壩抗滑穩(wěn)定的措施(1) 上游壩面做成向上傾斜(2)壩基開完成傾向上游的斜面(3)在壩踵下做齒墻(4)采用抽水降壓措施。8.應(yīng)力分析的方法分為理論計算和模型試驗兩類9.何為重力壩應(yīng)力分析考慮不考慮揚壓力不論是壩體還是巖基,都不是絕對不透水的,都存在微小的孔隙,當(dāng)壩基建成后,在長期蓄水運行的情況下,水便會充分滲入壩體和基巖的孔隙,滲透水壓力將作用在整個滲透區(qū)內(nèi),此時應(yīng)考慮揚壓力對壩體應(yīng)力的影響。當(dāng)計入截面上揚壓力的作用時,應(yīng)將揚壓力視為外荷載,與其他和在一起進行計算。10.重力壩應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)壩基面運用期。在各種荷載組合下,上游端在計入揚壓力情況下,最小垂直正應(yīng)力大于零,即不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力

7、;下游端在計入揚壓力和不計入揚壓力的兩種情況下,最大垂直正應(yīng)力均不得超過壩基的允許正應(yīng)力值。壩基的允許正壓力應(yīng)根據(jù)壩基巖石的極限抗壓強度。結(jié)合壩基地質(zhì)條件除以安全系數(shù)確定施工期。下游壩基面允許有大不大于0.1MPa拉應(yīng)力。壩體運用期。當(dāng)計入揚壓力時,上游面的垂直應(yīng)力不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。壩體最大主壓應(yīng)力應(yīng)不大于混凝土的允許壓應(yīng)力值。施工期。壩體任何截面上的主壓應(yīng)力應(yīng)不大于混凝土的允許壓應(yīng)力,壩的下游面可允許有不大于0.2MPa的主拉應(yīng)力?;炷恋脑试S應(yīng)力應(yīng)按混凝土的極限強度除以相應(yīng)的安全系數(shù)來確定。11.非溢流重力壩基本剖面 實用剖面基本剖面:因為作用于壩上游面的水壓力呈三角形分布,故重力壩的基本

8、剖面應(yīng)是頂部與上游水位齊平的三角形。如果基本三角形剖面買足對壩基面的抗滑級壩基面的壩體強度要求,則必然滿足壩基以上壩體各截面對穩(wěn)定和強度的要求。實用剖面:壩頂寬度根據(jù)剖面設(shè)計、施工及運行的要求確定,不宜小于3m。非溢流重力壩的壩頂高程應(yīng)高于校核洪水位,壩頂上游放浪強定的高程與正常與水位或校核洪水位的高差。并選擇兩者中防浪槍頂高程的高者作為選定高程。 hh1 hz hc式中:h為防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m;h1 為波高,m;hz 為波浪中心線至正?;蛐:撕樗坏母卟?,m; hc 為安全超高。12.溢流重力壩特點泄水重力壩的泄流特點有足夠的孔口尺寸以滿足泄洪要求。溢流面及閘墩等有較

9、好的體形,以便使水流平順過壩,不產(chǎn)生不利的負壓、振動,避免產(chǎn)生空蝕現(xiàn)象。保證下游不產(chǎn)生危及大壩及其他建筑物安全的沖刷。泄流不影響其他建筑物的正常運行。如設(shè)有閘門,其控制和運用應(yīng)可靠靈活。13.溢流重力壩有幾種孔口形式壩頂溢流式帶胸墻的溢流孔口式14.空化 空蝕空化:通常水體內(nèi)存在許多肉眼看不見的空化核,當(dāng)水體流動時,若某點的壓力降至飽和蒸汽壓強,空化核迅速發(fā)育成空泡,這種現(xiàn)象稱為空化??瘴g:如果空泡發(fā)生在緊鄰溢流壩面或泄水孔孔壁區(qū)域,則空泡潰滅是產(chǎn)生的強大壓力將以沖擊波或高速微射流的形式打擊壩面或孔壁,使其產(chǎn)生破壞,這種現(xiàn)象稱為空蝕。15.重力壩有哪些消能形式底流式、挑流式、面流式、消力戽式、

10、寬尾墩聯(lián)合消能、窄縫式挑流等多種。16.重力壩材料分區(qū)目的 要求目的:節(jié)省和合理使用水泥要求:強度抗?jié)B性抗凍性根據(jù)大壩混凝土耐久性的要求其他性能17.廊道類型壩基灌漿排水廊道、壩面排水廊道、橫向排水廊道、檢查廊道、交通廊道、觀測廊道、閘門控制廊道18.重力壩有哪幾種縫按作用可分為 沉降縫、溫度縫及工作縫。按縫的位置可分為橫縫、縱縫及水平縫。施工設(shè)置時的縫 臨時縫、永久縫。19.重力壩有哪幾種止水20.壩基開挖與清理目的壩基開挖與清理的目的是使壩體坐落在穩(wěn)定、堅固的地基上。21.壩基加固方法巖基的加固處理方法有開挖、固結(jié)灌漿和對斷層破碎帶的處理等。22.壩基防滲處理方法處理方法是帷幕灌漿和齒墻。

11、23.其它重力壩壩形優(yōu)缺點。(1) 寬縫重力壩。與實體重力壩相比,具有下述優(yōu)點:設(shè)置寬縫后,壩基中的滲透水可以從寬縫中排水,故滲透壓力較實體重力壩顯著降低,揚壓力的作用面積也顯著減少,因而壩體工程量比實體重力壩節(jié)省10%20%或更多;由于有了寬縫,增加了施工期間壩塊的側(cè)向散熱面,加快了壩體混凝土的散熱過程。寬縫重力壩的主要缺點是施工模板用量多,尤其是寬縫的側(cè)坡部分立模比較困難。(2) 空腹重力壩。空腹壩與實體相比,主要優(yōu)點是:由于腹孔的存在,通過吧唧的滲流可以從腹孔排出,降低了壩底面的揚壓力。當(dāng)腹孔頂部高處下游尾水位時,腹孔處的揚壓力基本上不存在。因而空腹重力壩工程量較實體重力壩為省,一般可比

12、實體重力壩節(jié)省20%30%。腹孔部分清基時不必清到好的巖基,可節(jié)省壩基開挖量。腹孔有利于混凝土的散熱。空腹為布置水電站廠房及進行檢查、灌漿和觀測等提供了方便,對狹窄河谷、洪水流量大的河流可以解決樞紐布置上的困難。缺點是設(shè)計施工比較復(fù)雜,鋼筋和模板用量較多。第二章1,拱壩的定義: 拱壩是壩體向上游凸出,平面上呈拱形,拱端支乘于兩岸山體上的混凝土或漿砌石的整體結(jié)構(gòu)。2,特點:拱壩可以充分利用混凝土或漿砌石材料的抗壓強度,壩體厚度較薄,從而節(jié)省筑壩材料;拱壩對地質(zhì),地形條件及壩基處理要求較高;在拱壩的設(shè)計中,應(yīng)考慮地基變形及溫度作用。3,地形條件 地形條件是決定拱壩結(jié)構(gòu)形式,工程布置及經(jīng)濟性的主要因

13、素。理想的地形條件應(yīng)是壩址間河谷寬度較窄,兩岸基巖面大致對稱,暗坡平順無突變,且壩兩岸端下游有足夠大的巖體支承,這樣的地形可以充分發(fā)揮拱的作用。4,地質(zhì)條件 拱壩要求基巖完整,堅硬,質(zhì)地均勻,有足夠的硬度,透水性小,耐風(fēng)化,沒有大的斷裂構(gòu)造和軟弱夾層等。5,拱壩的類型 定圓心,等半徑拱壩 變圓心,變半徑拱壩 二心集多心圓變半徑拱壩 其他變曲率曲線拱壩6,拱壩輪廓布置的內(nèi)容:選定壩的平面布置形式和公關(guān)量的基本刨面; 確定各高程拱圈的軸線位置,線型參數(shù),中心角和厚度:確定壩體與地基的連接形式 基本要求;地形適應(yīng)性要求 地質(zhì)適應(yīng)性要求 樞紐協(xié)調(diào)要求 倒懸控制要求 施工要求 經(jīng)濟要求 其他要求7,拱圈

14、布置形式 從拱圈的應(yīng)力的角度來看,采用較大的中心角和較小的半徑比較有利 但從壩肩穩(wěn)定條件看,過大的中心角將使拱軸線與河岸基巖等高線的交角過小,以致拱端推力方向過于趨向下游,不利于壩肩穩(wěn)定。另外,過大的中心角將使拱圈弧長增加,可能抵消減薄拱圈厚度所節(jié)省的工程量。8, 拱壩的荷載組合 基本組合 1)自重,水庫正常蓄水位及相應(yīng)尾水位下的靜水壓力,設(shè)計正常溫降的溫度荷載,揚壓力,泥沙壓力,冰壓力。2)自重,水庫正常蓄水位及相應(yīng)尾水位下的靜水壓力,設(shè)計正常溫升的溫度荷載,揚壓力,泥沙壓力,冰壓力。3)自重,設(shè)計洪水及相應(yīng)尾水位下的靜水壓力,設(shè)計正常溫升的溫度荷載,揚壓力,泥沙壓力,冰壓力。4)自重,水庫

15、死水位(或運行最低)及相應(yīng)尾水位下的靜水壓力和此時出現(xiàn)的設(shè)計正常溫升的溫度荷載,揚壓力(或不及),泥沙壓力,冰壓力。5)其他常遇的不利荷載組合。特殊組合1) 自重,水庫校核洪水位及相應(yīng)尾水位下的靜水壓力,設(shè)計正常溫升的溫度荷載,揚壓力,泥沙壓力,浪壓力,動水壓力。2) 基本組合1),2)分別加地震作用產(chǎn)生的荷載。3) 自重,常遇低水位及相應(yīng)尾水位下的靜水壓力,設(shè)計正常溫升的溫度荷載,揚壓力,泥沙壓力,浪壓力,地震作用產(chǎn)生的荷載。4) 施工期分期接縫未灌漿時的荷載組合。5) 施工期分期灌漿時的組合。6) 其他稀遇的荷載組合。9,拱壩應(yīng)力分析的目的 要驗算壩體在各種情況下壩體應(yīng)力是否超過壩體材料相

16、應(yīng)的容許應(yīng)力。10,應(yīng)力分析方法純拱法 拱梁分解法 有限元法等理論計算方法 以及結(jié)構(gòu)模型實驗法11,拱座 它是指拱壩所坐落的兩岸巖體部分,包括兩岸壩體直接澆置的部位和上下游一定范圍內(nèi)的巖體。12,拱壩穩(wěn)定分析方法 剛體極限平衡法,有限元法,模型試驗法13,拱壩壩身泄流方式 壩頂自由溢流,滑雪道式泄流,壩面泄流,壩身孔口泄流及壩后廠頂溢流等14,壩頂泄流的消能防沖 水墊塘消能 鼻坎挑射消能, 底流消能 護坦保護防沖15,壩體分縫分塊 類型 作用 作用:由于散熱和施工的需要。 類型: 豎縫 橫縫有窄縫與寬縫16,壩內(nèi)廊道 為了滿足基礎(chǔ)灌漿,排水,安全監(jiān)測,檢查維修,運行操作和壩內(nèi)交通的要求,壩內(nèi)應(yīng)

17、設(shè)廊道。17 拱壩的壩基處理 1)壩基開挖2)固結(jié)灌漿和接觸灌漿 目的:提高巖基的強度和完整性,應(yīng)對巖基進行固結(jié)灌漿。3) 防滲帷幕 布置在壓應(yīng)力區(qū) 巖溶發(fā)育微弱地帶4)壩基排水 排水孔幕設(shè)在防滲帷幕 下游側(cè),一般只設(shè)一排主排水孔,必要時加設(shè)一到三排輔助排水孔。 第三章 土石壩1. 土石壩定義 優(yōu)缺點 適用條件 分類 土石壩是利用當(dāng)?shù)赝?、石材料建造的一種壩型。 優(yōu)點:能最大限度的利用壩址附近可開采的天然土、石材料,可節(jié)省水泥和鋼材;較能適應(yīng)地基變形,對地質(zhì)、地形條件的要求是所有壩型中最低的;結(jié)構(gòu)簡單,施工工序少,施工技術(shù)容易掌握,可高度機械化;運用管理方便,壽命長,加高、擴建、維修容易。 缺點

18、:不允許壩頂溢流,以土壩為擋水建筑物時,需在河岸另開溢洪道;在河谷狹窄、洪水流量大的河道上施工時,導(dǎo)流比較困難;黏性土料的施工受天氣影響大。 適用條件: 分類:土壩、堆石壩、土石混合壩2. 土石壩工作特點 穩(wěn)定,抗?jié)B,抗沖刷,抗沉降,抗凍抗裂抗震3. 土石壩分區(qū)目的 就近就地取材,減少棄料,少占或不占農(nóng)田,并優(yōu)先考慮樞紐建筑物開挖料的利用4. 防滲墻作用及尺寸作用:減少通過壩體或壩基的滲漏量;降低侵潤線以增加下游壩坡的穩(wěn)定性;就愛你各地滲透坡降以防止?jié)B透變形。心墻頂部在正常蓄水位以上的超高不小于0.30.6m,非常運用情況下不得低于非常運用靜水位。斜墻頂部高程應(yīng)高于正常運用情況下的靜水位0.6

19、0.8m,不得低于非常運用靜水位 5. 壩坡土石壩壩坡的坡度應(yīng)根據(jù)壩型、壩高、壩的等級、壩體和壩基材料性質(zhì)、施工和運用條件及地震情況等因素,經(jīng)濟技術(shù)比較確定。通常是根據(jù)選定的壩型參照已建類似工程初步選定壩坡,通過穩(wěn)定分析后確定合理的壩坡坡度。 (1)均質(zhì)壩的上下游坡度比心墻壩的壩坡緩;(2)粘土斜墻壩的上游坡比心墻的壩坡緩,而下游壩坡可比心墻壩陡些;(3)土料相同時上游坡緩于下游坡;(4)粘土均質(zhì)壩的壩坡與壩高有關(guān),壩高越大壩坡越緩;(5)碾壓式堆石壩的壩坡比土壩陡。6. 護坡作用 類型 優(yōu)缺點 適用性 構(gòu)造護坡作用是保護土、砂、沙礫等材料構(gòu)成的上下游坡面。 類型:砌石護坡、混凝土及鋼筋混凝土

20、板護坡、草皮護坡 7. 剖面設(shè)計 (頂高程 頂寬 底部厚度 坡度 斜墻 心墻優(yōu)缺點 )壩頂高程應(yīng)為水庫靜水位加壩頂超高 y=R+e+hc 式中 y壩頂超高,m; R波浪在壩坡上的爬高,m; hc安全加高,m, e最大風(fēng)雍水面高度,m, 壩頂寬度應(yīng)根據(jù)壩高構(gòu)造、施工、運行和抗震因素確定。一般,高壩可選用1015m,對于中、低壩,可選用510m。 斜墻優(yōu)點:壩體施工不受斜墻的限制,可先行施工,上升速度快;缺點:對壩體沉降比較敏感,容易產(chǎn)生縱向裂縫,抗震性能不如心墻。心墻反之。8. 排水設(shè)施作用 原則 類型 優(yōu)缺點作用是排除壩身及壩基滲水,降低壩身侵潤線,增加下游壩坡和壩基的穩(wěn)定性,防止發(fā)生滲透破壞

21、。原則:高防低排或上防下排類型:棱體排水,貼坡排水,壩內(nèi)排水,綜合式排水優(yōu)缺點:棱體排水的效果較好,但體積大,用料多,對壩體施工有干擾,就愛你休較困難。貼坡排水可以防止壩體發(fā)生滲流破壞,保護壩體免受下游波浪淘刷,但不能降低壩體侵潤線,排水構(gòu)造簡單,石料用量少,施工方便,便于檢修。壩內(nèi)排水缺點是石料用量較多,造價高,檢修困難,施工時對壩體施工干擾較大。綜合式排水有兩種或多種綜合組成9. 反濾層構(gòu)造要求反濾層的透水性應(yīng)大于被保護圖土的透水性,能暢通的排除滲水;被保護土的顆粒不應(yīng)穿過反濾層被滲流帶走;反濾層每一層自身不發(fā)生滲透變形;特效顆粒允許通過反濾層的孔隙被帶走,但不得堵塞反濾層,也不得破壞原土

22、料及反濾層的結(jié)構(gòu)。10. 滲流分析目的方法確定壩體侵潤線及其下游岀逸點,繪制壩體及壩基流網(wǎng)圖;確定壩體與壩基的滲流量,估計水庫的滲漏損失;確定壩坡的岀逸段與下游壩基表面的岀逸坡降,驗算相應(yīng)部位土體的穩(wěn)定性;確定水庫水位降落時上游壩坡內(nèi)的侵潤線位置或孔隙壓力,以分析上游壩坡的穩(wěn)定性;確定岸坡繞滲的滲流量和滲透比降。滲流分析的方法:解析法,數(shù)值解法,流網(wǎng)法以及試驗法11. 推導(dǎo)浸潤線曲線方程除采用達西定律外,還假定滲透水流為漸變流,過水?dāng)嗝嫔细鼽c滲透坡降和滲透流速都是相等的。如圖假定任一鉛直過水?dāng)嗝鎯?nèi)各點滲透坡降均相等,則斷面的平均流速v和單寬流量q分別為 v=kdydx q=vy=kydydx

23、自上游面水深H1至任一斷面y的積分,得侵潤線方程 y=H122qxkX=k(H12y2)(2q)12. 滲流穩(wěn)定分析任務(wù)鑒別土的滲透變形形式判斷壩基和壩體土體穩(wěn)定滲透性,并采取有效控制措施。13. 土石壩穩(wěn)定分析目的 保證土石壩在自重、孔隙壓力和其它外荷載作用下具有足夠的穩(wěn)定性,不至發(fā)生通過壩體或壩基的整體或局部剪切破壞。14. 土石壩穩(wěn)定破壞形式(滑動 液化 塑流)滑動破壞是由于壩體土體或壩基抗剪強度不足造成壩體或壩坡坍塌的現(xiàn)象。液化則是飽和松砂在受到振動或簡歷作用時,由于其效應(yīng)力急劇降低,甚至強度完全喪失而形成像液體一樣流動的現(xiàn)象。塑流是由于壩體或壩基內(nèi)局部區(qū)域的剪應(yīng)力超過土料的抗剪強度,

24、變形超過極限值,導(dǎo)致壩坡或壩基發(fā)生過大變形,引起隆起、裂縫或沉陷的現(xiàn)象。15. 土石壩滑動面形成 適用條件曲線滑動面,直線和折線滑動面,復(fù)式滑動面16. 圓弧法計算方法對于均質(zhì)壩、厚心墻壩和厚斜墻壩,假定滑動面為圓弧時,采用瑞典圓弧法和簡化碧肖普法。17. 筑壩土料選擇原則盡可能采用壩址附近的材料,包括樞紐其他建筑物的開挖土料18. 防滲土料選擇原則(1)防滲材料,反濾料和壩殼料等在壩體中所起的作用不同,如不能完全適合使用目的時,精加工處理,應(yīng)使其具有與使用目的相適應(yīng)的工程性質(zhì),并具有長期穩(wěn)定性。(2)就地就近取材(3)充分利用樞紐建筑物開挖料19. 防滲土料的基本要求1、滲透系數(shù):均質(zhì)壩不大

25、于1×104 cm/s,心墻和斜墻不大于1×105 cm/s。2、 水溶鹽含量:不大于3%。 3、 有機質(zhì)含量:均質(zhì)壩不大于5%,心墻和斜墻不大于2%4、壓縮性:與壩殼料的壓縮性相差不宜過大; 5、有較好的塑性和抗?jié)B流破壞能力。6、含水量:接近最優(yōu)含水量,以便于壓實; 7、顆粒級配級配良好。20. 砂礫石土砂礫石土是粗細顆粒的混合料。其中礫石起骨架作用,細料土充填于其空隙中。21. 粘性土填筑標(biāo)準(zhǔn)含礫和不含礫的粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以壓實度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計控制指標(biāo)。22. 非粘性土填筑標(biāo)準(zhǔn)一般經(jīng)驗采用孔隙率作為填筑標(biāo)準(zhǔn)23. 地基處理目的滿足滲流,靜力和動力穩(wěn)定,變形三方面

26、的要求。即控制滲流量和保證地基在滲流條件下的滲透穩(wěn)定性;保證壩基有足夠的強度,不致使壩體和壩基發(fā)生局部或整體滑動;控制沉降量和不均勻沉降量在允許范圍內(nèi),以保證壩的安全運行。24. 砂石地基處理目的及方法(工程措施)目的:解決滲流問題,保證地基滲透穩(wěn)定,控制滲流量。方法:垂直防滲和水平防滲25. 壩基排水目的 (作用)類型目的:防止壩下游滲透變形,沼澤化,壩體浸潤線過高類型:對于均勻的單一壩基以及上層滲透系數(shù)大于下層滲透系數(shù)的雙層結(jié)構(gòu)壩基,可釆用水平排水墊層,也可結(jié)合下游壩體的貼坡排水體在壩腳處設(shè)反濾排水溝對于表層為透水性很小的黏性土,而下面為較淺,較均勻的透水層時,宜將弱透水層挖穿做反濾排水溝

27、,并與壩底水平排水墊層相連,將水導(dǎo)出。對表層弱透水層太厚,或透水層成層性較顯著時,宜設(shè)深入強透水層的減壓井。下游壩腳滲流逸出處,若地表相對不透水層不足以抵抗剩余水頭,可采用透水蓋重。26. 混凝土面板堆石壩定義構(gòu)造 各部分作用定義:堆石壩是用塊石,砂礫石等作為主體材料,經(jīng)拋填或碾壓而成的土石壩。構(gòu)造:壩體由作為支承的堆石和防滲體及它們之間的過渡層(反濾層)組成。各部分作用:1堆石壩體a主堆石區(qū),位于壩體上游區(qū)內(nèi),是承受水荷載的主要支撐體,b下游堆石區(qū),位于壩體下游區(qū),與主堆石區(qū)共同保持壩體的穩(wěn)定,c砂礫料,壓實后的砂礫料且有與堆石料相當(dāng)?shù)目辜魪姸龋约氨榷咽暇统鰩妆兜淖冃文A?,是面板壩壩體的

28、良好材料,2,墊層區(qū),主要作用是向堆石體均勻傳遞水壓力,并起輔助滲流控制作用,限制滲入壩體的滲流量,對滲流帶入的細粒材料起反濾作用,截留細粒淤堵在接縫或裂縫內(nèi),使其自愈而起止水的作用。3,過濾區(qū),保護墊層并起過濾作用。第4章 河岸溢洪道第5章 水工隧洞與壩下涵管第6章 蓄水樞紐布置1. 泄水建筑物作用類型優(yōu)缺點泄水建筑物根據(jù)布置位置的不同分有壩體式泄水建筑物河岸式泄水建筑物壩體式:便于施工,降低工程造價;因泄洪能力小,一般僅作為輔助泄洪建筑物河岸式:造價低,發(fā)生非常洪水時具有超大泄洪能力,常是土石壩樞紐主要承擔(dān)主要泄洪作用的謝水建筑物2.河岸式溢洪道類型優(yōu)缺點河岸溢洪道類型正槽式,側(cè)槽式,豎井

29、式,虹吸式 1正槽式溢洪道 特點:水流平順,泄水能力強,結(jié)構(gòu)簡單,常用。特點:水流過堰后,轉(zhuǎn)向約90°,進入泄水槽。特點:是管流,泄水能力低,水流條件復(fù)雜,易出現(xiàn)空蝕,應(yīng)用較少。 4虹吸式溢洪道特點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不便檢修,易空蝕,超泄水能力小。用于中小型工程3.河岸式溢洪道布置選型因素應(yīng)選擇有利的地形條件,布置在埡口或岸邊,盡量避免深挖而形成邊坡。(1) 應(yīng)布置在穩(wěn)定的地基上,并考慮巖層及地質(zhì)構(gòu)造的性狀,充分注意地質(zhì)條件的變化(2) 溢洪道進出口的布置應(yīng)使水流順暢,不影響樞紐中其他建筑物的正常運行,進出口不宜距土石壩太近,以免沖刷壩體(3) 從施工條件考慮,應(yīng)便于出渣路線及堆渣場所的布

30、置。4. 開敞式正槽溢洪道各部分組成及作用 正槽溢洪道通常由進水渠、控制段、泄槽、消能防沖措施及出水渠等部分組成。 進水渠:將水庫的水平順地引向溢流堰。 控制段:控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位。 泄槽: 將過堰洪水安全地泄向下游河道。 消能防沖措施:消除多余能量。 出水渠:溢洪道下泄水流經(jīng)消能后,直接進入下游河床易造成傷害,應(yīng)設(shè)置出水渠。5. 堰型溢流堰有四種形式:寬頂堰、實用堰、駝峰堰、折線形堰。寬頂堰:結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,流量系數(shù)較低,荷載小,對承載力較差的土基適應(yīng)能力較強實用堰:流量系數(shù)較寬頂堰大,溢流前緣較短,工程量相對較小,施工復(fù)雜。大中型水庫,岸坡較陡時,多才用這種形式。帶胸墻的實用

31、堰:堰頂高程較低,故在庫水位較低時即可泄流,初始泄量較大,閘門尺寸較小特點:落差大,縱坡陡,槽內(nèi)水流為高速流態(tài)工作特點:在溢流堰后用泄槽與消能段相接,為使槽內(nèi)水流呈急流狀態(tài)其縱坡常為大于臨界坡度的陡坡,因此又稱其為陡槽。由于泄槽內(nèi)水流流速較高,設(shè)計時必須考慮高速水流產(chǎn)生的沖擊波、脈動和空蝕現(xiàn)象,在布置和構(gòu)造上予以重視,一般應(yīng)加高、加固泄水槽的邊墻,以確保溢洪道的安全。(1)泄槽的縱剖面設(shè)計 泄槽的縱坡一般做成為大于臨界坡度的陡坡,通常i=1%5%,有時可達10%15%。(2)泄槽的平面布置 從高速水流考慮,泄槽在平面上應(yīng)盡量直線、等寬、對稱布置。 實際上,由于地質(zhì)(形)條件的限制,或從減少開挖

32、、處理洪水歸河、有利消能等方面考慮,往往改變橫斷面,設(shè)置收縮段、彎曲段或擴散段。(3)斷面型式 在巖基上一般接近矩形斷面,土基上用梯形較多,邊坡不宜太緩以防止水流外溢和對流態(tài)不利,一般應(yīng)做襯砌。(4)彎曲段:渠底超高法作用是使流量分布均勻并適當(dāng)改善流態(tài)。(5)收縮段與擴散段 收縮段的收縮角大小直接影響由于斷面收縮而產(chǎn)生的沖擊波的大小。收縮角越小,沖擊波就越小,通常收縮角º.擴散段一般設(shè)在泄槽的末端有利于消能.在高速水流的條件下,擴散角不宜過大以免水流于邊墻脫離. 7.防止空蝕措施 原因 為何 原因:泄槽高速水流所造成的泄槽空蝕破壞在溢洪道中比較常見 措施:選擇合理

33、的體形、控制水流邊壁的不平整度、摻氣減蝕8.泄槽底部襯砌要求 為何泄槽襯砌應(yīng)滿足:表面光滑平整,不至引起不利的負壓和空蝕;分縫止水可靠,避免高速水流侵入底板以下,因脈動壓力引起破壞;排水系統(tǒng)暢通,以減小作用于底板上的揚壓力;材料能抵抗水流沖刷;在各種荷載作用下能保持穩(wěn)定;適應(yīng)溫度變化和一定的抗凍融循環(huán)能力。泄槽底部襯砌原因:為防止槽內(nèi)水流沖刷地基、降低槽內(nèi)糙率、保護巖石不受風(fēng)化9.消能防沖分類優(yōu)缺點適用條件河岸溢洪道一般采用挑流消能或底流消能。挑流消能一般適用于較好巖石地基的高中水頭樞紐,挑坎結(jié)構(gòu)形式一般有重力式、襯砌式。后者適用于堅硬完整巖基,在下游常做一段短護坦,以防止水流大時產(chǎn)生貼流而沖

34、刷齒墻底腳。底流消能可適用于各種地基,不適用于有排漂和排凌要求的情況。在河岸溢洪道中一般適用于土基或破碎軟弱的巖基上。10.側(cè)槽溢洪道組成部分作用組成:溢流堰、側(cè)墻、泄槽、消能設(shè)施、出水渠作用同正槽溢洪道11.非常溢洪道 副溢洪道形式非常溢洪道來宣泄超過設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)的洪水,兩種:開敞式和自潰壩式副溢洪道宣泄設(shè)計洪水泄量與主溢洪道泄量之差12.水工隧洞壩下涵管、圍城部分 特性通過開挖修建在巖、土體之中或埋設(shè)在土石壩壩體下面的取水及泄水建筑物稱水工隧洞壩下涵管13.隧洞布置隧洞一般由進水段、洞身段、出口段組成14.閘門布置水工隧洞閘門分類:按工作性質(zhì)分為:工作閘門、檢修閘門、事故閘門15.進出口布

35、置原則滿足樞紐總體布置的需要;根據(jù)地形、地質(zhì)條件,選擇適宜的位置和適宜的結(jié)構(gòu)形式,便于設(shè)備的布置、安裝與維護;滿足使用功能和運行安全的要求,使進水、出流平順;處理好與相鄰建筑物的關(guān)系,避免相互干擾。16.最小淹沒深度 意義 公式17.隧洞進出建筑物組成 作用 類型 進口建筑物:攔污設(shè)施、入口段、閘門段、漸變段、通氣孔、平壓管和上部結(jié)構(gòu)出口建筑物:工作閘門、消能設(shè)施18.平壓管 通氣設(shè)施 定義作用平壓管:當(dāng)隧洞設(shè)有兩道閘門時,設(shè)在工作閘門前的檢修閘門用平壓管調(diào)壓通氣設(shè)施:向深引式(泄)水孔洞閘門后的通氣的管道孔洞措施19.分層取水式進口建筑物作用充分利用水體分層特點,根據(jù)用水需要,取出任意層庫水

36、,以提高供水質(zhì)量,改善水庫環(huán)境20.有壓無壓洞身形式有壓:圓形 無壓:圓拱直墻式、馬蹄形、蛋形21.支護、襯砌支護:施工期的臨時支護,目的是加固圍堰,提高圍堰的自承能力,保證施工期的圍堰穩(wěn)定。襯砌:保證隧洞圍堰穩(wěn)定以及洞內(nèi)良好水流條件的洞壁襯砌支護結(jié)構(gòu),是永久運行所采用的專門襯護結(jié)構(gòu)。22.防止和減輕空蝕的措施選擇合適的體形。控制水流邊壁表面的局部不平整度,向水流中摻氣,采用抗蝕材料以及選用合理的運行方式23.壩下涵管類型組成組成:進口段、管身段、出口段第7章 水閘1. 水閘定義,分類,優(yōu)缺點,適用條件,作用,有幾部分組成。 水閘是一種低水頭水工建筑物,具有擋水和過水的雙重作用;水閘的類型可以

37、分為五類:進水閘,節(jié)制閘,排水閘,分洪閘,擋潮閘。水閘的形式分為開敞式、涵洞式和雙層式。2. 水閘組成部分,各部分組成作用。水閘由上游連接段、閘室段、下游連接段三部分組成。(1) 上游連接段包括上游翼墻、鋪蓋、護底、上游防沖槽及上游防護坡等五個部分組成。上游翼墻能使水流平順地進入閘孔,保護閘前河岸不受沖刷,同時還有側(cè)向防滲作用。但其表面應(yīng)滿足防沖要求;護底設(shè)在鋪蓋上游,起著保護河床的作用;上游防沖槽可以防止河床沖刷,保護上游連接段起點處不遭受損壞。(2) 閘室段閘室是水閘的主體部分,起著擋水和調(diào)節(jié)水流的作用。(3) 下游連接段包括下游翼墻、消力池、海漫、下游防沖槽及下游護坡五個部分。下游翼墻可

38、使閘室水流均勻擴散,并有防沖和防滲作用;消力池是消除通過閘水流動能的主要設(shè)施,也具有防沖的作用;海漫能繼續(xù)消除剩余能量,并保護河床不受沖刷;下游防沖槽則是海漫末端的防沖措施。3. 水閘閘孔設(shè)計任務(wù)。確定閘孔的形式、尺寸及堰頂高程。4. 閘孔形式一般有寬頂堰孔口、低堰孔口以及胸墻孔口三種。5. 水閘消能形式 三種消能形式:底流式、面流式、挑流式 6.折沖水流 波狀水躍折沖水流: 在主流部分保持較大的流速,而且主流方向還經(jīng)常左右擺動,波狀水躍:當(dāng)水流的弗勞德數(shù)很小,即Fr=v/ =1.01.7時,還會出現(xiàn)波狀水躍6. 護坦構(gòu)造消力池的底板又稱護坦。護坦厚度,一般情況下是等厚的,靠近閘室的一端厚度大,向下游逐漸減小。7. 海漫 防沖槽 定義防沖槽:在海漫末端挖槽堆石。海漫:水利消能防沖設(shè)施,水流經(jīng)過消力池或護坦大幅度消能后,還保持著一定的余能,海漫的作用就是要消除水流的余能,調(diào)整流速分布,均勻的擴散出池水流,使之與天然河道的水流狀態(tài)接近,以保河床免受沖刷。8. 地下輪廓線鋪蓋、板樁及閘室底板等不透水部分與地基的接觸線。9. 防滲排水目的閘基滲流將降低閘室抗滑穩(wěn)定性,也可能引起閘基土壤滲透變形,甚至?xí)鹫麄€閘室的破壞。防止水閘失事和減少水量損失。10. 不同地基地下輪廓布置要求 (1)粘性土地基:防滲措施一般是常用鋪蓋

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