東農(nóng)第三學(xué)期 水工建筑物作業(yè)全部答案

1、水工建筑物網(wǎng)上作業(yè)題參考答案緒論參考答案一、填空題1、等、級(jí)2、五等，5級(jí)3、防洪工程、灌溉排水工程或稱農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、供水和排水工程、航道及港口工程、環(huán)境水利工程4、單一安全系數(shù)法，分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)法二、判斷并改錯(cuò)，對(duì)的畫V,錯(cuò)的畫X,并改正確1、J2、X三、名詞解釋水工建筑物：為了滿足防洪要求，獲得發(fā)電、航運(yùn)等方面的效益，需要在河流的適宜地段修建不同類型的建筑物，用來控制和分配水流，這些建筑物統(tǒng)稱為水工建筑物水利樞紐：是由不同類型水工建筑物組成的綜合體稱。水利工程：是指對(duì)自然界的地表水和地下水進(jìn)行控制和調(diào)配，以達(dá)到除害興利目的而修建的工程。四、問答題1、答：擋水建筑物（攔河壩）

2、、泄水建筑物（溢流壩）、輸水建筑物（渠道）、?。ㄒ┧ㄖ铮ㄟM(jìn)水閘）、整治建筑物（丁壩）、專門建筑物（船閘）2、答：水利工程按其對(duì)水的作用分為：蓄水工程、排水工程、取水工程、輸水工程、提水工程、水質(zhì)凈化和污水處理工程等。3、答：（1）工作條件復(fù)條；（2）受自然條件制約，施工難度大；（3）效益大，對(duì)環(huán)境影響也大；（4）失事后果嚴(yán)重重力壩參考答案一、填空題1、擋水、泄水2、波高、波長(zhǎng)、波浪中心線超出靜水位高度3、剩余推力法、被動(dòng)抗力法、等安全系數(shù)法4、沉降縫、溫度縫、施工縫5、實(shí)體重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩6、擋水重力壩和泄水重力壩7、混凝土重力壩和漿砌石重力壩8、頂部曲線段，中間直線段和下

3、部反弧段9底流消能、挑流消能、面流消能和戽流消力10升溫期、降溫期、穩(wěn)定期二、判斷并改錯(cuò)，對(duì)的畫J,錯(cuò)的畫X,并改正確1、J2、X3、J4、X5、J6、X7、X8、V9、X10V11、V三、名詞解釋重力壩：是依靠壩體自重滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求的大體積混凝土擋水建筑物。揚(yáng)壓力：在上下游水位差的作用下,地基里產(chǎn)生的滲透水流對(duì)建筑物基底面產(chǎn)生的垂直向上的滲透水壓力稱為揚(yáng)壓力,包括浮托力和滲透壓力兩部分。重力壩的基本剖面：重力壩在壩體自重、靜水壓力和揚(yáng)壓力三項(xiàng)荷載作用下,滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求并使工程量最小的三角形剖面。重力壩實(shí)用剖面：在重力壩基本剖面的基礎(chǔ)上,根據(jù)交通和運(yùn)行管理等的需要,修訂完善的重力壩剖面

4、。四、問答題1、答：重力壩在水壓力及其它荷載作用下必需滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求：穩(wěn)定要求：主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來抵抗水平水壓力等荷載產(chǎn)生的滑動(dòng)力。強(qiáng)度要求：依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消由于水壓力等荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力來滿足。2、答：（1）將壩的上游面做成傾向上游，利用壩面上的水重來提高壩的抗滑穩(wěn)定性。（2）采用有利的開挖輪廓線：開挖壩基時(shí)，將壩踵高程降低，使壩基面傾向上游；當(dāng)巖基比較堅(jiān)固時(shí)，可開挖成鋸齒狀，形成局部的傾向上游的斜面，（3）設(shè)置齒墻：可在壩踵部位設(shè)置齒墻，切斷較淺的軟弱面（4）抽水措施：當(dāng)下游水位較高，壩體承受的浮托力較大時(shí)，可考慮在壩基面設(shè)置排水系統(tǒng)，定時(shí)抽水以減少壩底浮托力

5、。（5）加固地基：包括帷幕灌漿、固結(jié)灌漿以及斷層、軟弱夾層的處理等將部分壩段或整個(gè)壩體的橫縫進(jìn)行局部或全部灌漿，以增強(qiáng)壩的整體性和穩(wěn)定性。（6）預(yù)加應(yīng)力措施：在靠近壩體上游面，采用深孔錨固高強(qiáng)度鋼索，并施加預(yù)應(yīng)力。3、答：廊道的作用有：帷幕灌漿、排水、觀測(cè)、檢查和交通。4、答：重力壩的特點(diǎn)有：（1）安全可靠；（2）對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)能力強(qiáng)；（3）樞紐泄洪問題容易解決；（4）便于施工導(dǎo)流；（5）施工方便；（6）結(jié)構(gòu)作用明確；（7）壩體剖面尺寸大，材料用量多；（8）壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；（9）壩體與地基接觸面積的大，相應(yīng)壩底揚(yáng)壓力大，對(duì)穩(wěn)定不利；（10）壩體體積大，由于施工期混凝土

6、的水化熱和硬化收縮，將產(chǎn)生不利的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力。5、答：水工建筑物承受的主要作用有：重力、水作用、滲透水作用、風(fēng)及波浪作用、冰及冰凍作用、溫度作用、土及泥沙作用、地震作用等。荷載組合：分基本組合和特殊組合兩種6、答：揚(yáng)壓力是滲入地基的水流對(duì)建筑物基底面產(chǎn)生的垂直向上的滲透水壓力。揚(yáng)壓力會(huì)減小重力壩豎向的有效作用力，對(duì)壩體穩(wěn)定不利。減小揚(yáng)壓力的措施有設(shè)防滲帷幕、并在帷幕后設(shè)排水孔，前者起攔阻滲水、延長(zhǎng)滲徑、消減水頭；后者可使?jié)B透水流通過排水孔自由逸出，進(jìn)一步降低揚(yáng)壓力。7、答：重力壩縫的類型：橫縫、縱縫、水平施工縫。各縫的作用：橫縫用來減小溫度應(yīng)力、適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求；縱縫用來

7、減小溫度應(yīng)力和滿足施工要求；水平施工縫用來滿足施工要求，客觀上起到散熱的作用。8、答：沿壩基面穩(wěn)定計(jì)算方法有：抗剪強(qiáng)度公式和抗剪斷公式。特點(diǎn)：抗剪強(qiáng)度公式未考慮壩體混凝土與巖基間的凝聚力，而將其作為安全儲(chǔ)備，該法公式簡(jiǎn)單、概念明確、使用方便?？辜魯喙娇紤]了壩體與膠結(jié)面的膠結(jié)作用，計(jì)入了全部的抗滑潛力。比較符合壩的實(shí)際工作狀態(tài)，物理概念明確。提高重力壩抗滑穩(wěn)定的措施有：利用水重、采用有利的開挖輪廓線、設(shè)置齒墻、抽水措施、加固地基、預(yù)加應(yīng)力等措施。9、答：波浪三要素指的是波高為，波長(zhǎng)為，波浪中心線高于靜水面的高度。浪壓力沿壩高方向分布成一定規(guī)律，靜水面處強(qiáng)度最大，向上、向下都逐漸減?。?0、答：

8、降低護(hù)坦高程；在護(hù)坦末端設(shè)消力坎；既降低護(hù)坦高程又設(shè)消力坎等措施形成消力池。11、答：重力壩施工期溫度應(yīng)力包括地基約束引起的應(yīng)力和內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力；溫控措施主要有：（1）降低混凝土的澆筑溫度；（2）減少混凝土水化熱溫升；（3）加強(qiáng)對(duì)混凝土表面的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)。12、答：重力壩地基處理的主要措施有：（1）開挖與清理；（2）固結(jié)灌漿；（3）帷幕灌漿；（4）壩基排水；（5）對(duì)斷層破碎帶、軟肉夾層和溶洞的其他處理方法五、計(jì)算題1、解：自重W=rxV=24x(8x65+x602x0.7)=42720KN混2靜水壓力p=+xrxH2=ix9.81(10)x602=17658KN(18000)u2012豎向水

9、重P=1x152x0.7x9.81(10)=772.5375KN(787.5)揚(yáng)壓力U=ixrx(H+H)x(8+60 x0.7)=1x9.81(10)x(15+60)x5020122=18393.75KN(18750)穩(wěn)定計(jì)算：kfgW=0,7x(IW_U)=0,7x(42720-18393,75+772,5375)=1756915125=1.137(1.1)乂PP17658-1103.62516554.375k上K=1.1滿足穩(wěn)定要求。拱壩參考答案一、填空題1、寬高比、厚高比2、純拱法、拱梁分載法、有限元法、殼體理論方法、結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)3、薄拱壩、中厚拱壩和厚拱壩4、均勻溫度變化、等效線性溫

10、差、非線性溫度變化5、凸點(diǎn)與壩頂?shù)母卟睢⑼苟群妥畲蟮箲叶?、寬高比、厚高比二、判斷并改錯(cuò)，對(duì)的畫V,錯(cuò)的畫X,并改正確1、X2、X3、V4、V5、X6、V7、X8、V9、V三、名詞解釋單曲拱壩：只有水平向曲率,而各懸臂梁的上游面呈鉛直的拱壩稱為單曲拱壩。雙曲拱壩：水平和豎直向都有曲率的拱壩稱為雙曲拱壩。四、問答題1、答：溫降時(shí),壩軸線收縮,使壩體向下游變位,對(duì)壩體應(yīng)力不利,對(duì)壩肩穩(wěn)定有利；溫升時(shí),壩軸線伸長(zhǎng),使壩體向上游變位,將使拱端推力加大,對(duì)壩肩巖體穩(wěn)定不利,對(duì)壩體應(yīng)力有利。2、答：水平拱圈的形式有圓拱、三心圓拱、橢圓拱、拋物線拱和對(duì)數(shù)螺旋線拱等多種形式3、答：純拱法假定壩體由若干層獨(dú)立的

11、水平拱圈疊合而成,每層拱圈可作為彈性固端拱單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算,沒有考慮拱圈之間的相互作用,假定荷載全部由水平拱承擔(dān)。4、答：將拱壩視為由若干水平拱圈和豎直懸臂梁組成的空間結(jié)構(gòu),壩體承受的荷載一部分由拱系承擔(dān)一部分由梁系承擔(dān),拱和梁的荷載分配由拱系和梁系在各交點(diǎn)處考慮徑向變位一致、切向變位一致和水平面上轉(zhuǎn)角變位一致的條件來確定。荷載分配以后,梁是靜定結(jié)構(gòu),應(yīng)力不難計(jì)算；拱的應(yīng)力可按純拱法計(jì)算。5、答：拱冠梁法是一種簡(jiǎn)化了的拱梁分載法。它是以拱冠處的一根懸臂梁為代表與若干水平拱作為計(jì)算單元，只考慮徑向變位一致進(jìn)行荷載分配、然后計(jì)算拱冠梁及各個(gè)拱圈的應(yīng)力，計(jì)算工作量比多拱梁分載法節(jié)省很多。土石壩參考答案一

12、、填空題1、心墻、斜墻2、管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土3、壩高高程、壩頂寬度、上下游壩坡4、土質(zhì)心墻、土質(zhì)斜墻、土質(zhì)斜心墻5、I型反濾、II型反濾6、心墻、斜墻7、碾壓式土壩、水中填土壩、水力充填壩、定向爆破壩8、插入式和翼墻式二、判斷并改錯(cuò)，對(duì)的畫V,錯(cuò)的畫x,并改正確1、X2、X3、V4、X5、x6、V7、V8、x9、V10、V三、名詞解釋土石壩：是指由土、石料等當(dāng)?shù)夭牧辖ǔ傻膲?是歷史最為悠久的一種壩型。四、問答題1、答：1）可以就地、就近取材、節(jié)省大量水泥、木材和鋼材,減少工地的外線、一4厶曰.運(yùn)輸量。2）能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件。（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單,能適應(yīng)不同的施工方法。（

13、4）運(yùn)用管理方便，工作可靠，便于維修加高。（5）土壩不能過水，壩體不能泄流，需另開溢洪道。（6）壩體斷面大，土料填筑的質(zhì)量受氣候影響較大，2、答：（1）上游壩坡常比下游壩坡為緩；（2）斜墻壩的上游壩坡一般較心墻壩為緩，而下游坡陡于心墻；（3）粘性土料筑高壩時(shí)邊坡通常采用變坡；（4）透水性較大的均質(zhì)壩為保持滲流穩(wěn)定，一般適當(dāng)放緩下游壩坡；（5）當(dāng)壩基或壩體土料沿壩軸線分布不一致時(shí)，應(yīng)分段采用不同坡率。3、答：（1）穩(wěn)定要求。具有足夠的斷面維持壩坡的穩(wěn)定。（2）滲流控制。應(yīng)設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流。（3）沖刷。應(yīng)做好防沖設(shè)施。（4）沉降。沉降量過大會(huì)造成壩頂高程不足，影響壩的正常運(yùn)行。過

14、大的不均勻沉降會(huì)引起壩體開裂，甚至造成滲水通道而威脅大壩安全。（5）其他（冰凍、干裂等）。4、答：取單寬壩段進(jìn)行推導(dǎo)，示意圖如下：根據(jù)達(dá)西定律：V二KJ=K-h=K礙LdX積分后帶入邊界條件：X二0時(shí)，Y=H;2X=L,Y=H得15、答：確定浸潤(rùn)線的位置；確定滲流主要參數(shù)滲流流速與坡降，確定滲流量。6、答：（1）施工期（包括竣工時(shí)）。竣工剖面、施工攔洪剖面以及邊施工、邊擋水過程的臨時(shí)擋水剖面上、下游壩坡的穩(wěn)定。（2）穩(wěn)定滲流期。上游為正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位，下游分別為相應(yīng)水位時(shí)下游壩坡的穩(wěn)定。（3）水庫(kù)水位降落期。7、答：(1)防滲性。(2)抗剪強(qiáng)度。(3)壓縮性。(4)抗?jié)B穩(wěn)定性。(5)含水

15、量。(6)顆粒級(jí)配。(7)膨脹量及體縮值。(8)可溶鹽、有機(jī)質(zhì)含量8、答：防止波浪淘刷；避免雨水沖刷、風(fēng)浪、凍漲；提高壩坡穩(wěn)定性；干裂及動(dòng)植物破壞；冰層及漂浮物的危害等。9、答：排水的作用是：控制和引導(dǎo)滲流，降低浸潤(rùn)線，加速孔隙水壓力消散，以增強(qiáng)壩的穩(wěn)定，保護(hù)下游壩坡兔遭凍脹破壞。反濾層作用：濾土排水，保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等不利滲透變形。五、計(jì)算題1、解：壩頂咼程是在靜水位上加相應(yīng)的安全超咼，安全超咼值d=h+e+Aa根據(jù)建筑物級(jí)別和工況可知，設(shè)計(jì)工況的A為1.0,校核工況的A為0.51、設(shè)計(jì)工況d=h+e+A=1.68+0.05+1.0=2.73m壩頂咼程為103.5+

16、2.73=106.23ma2、校核工況d=h+e+A=0.9+0.03+0.5=1.43m壩頂咼程為105+1.43=106.43ma取二者中的大值，壩頂設(shè)計(jì)高程為106.43m。水閘參考答案一、填空題1、防滲、排水2、曲線式、扭曲面式、斜降式3、翼墻、邊墩、岸墻、刺墻4、防滲、排水5、翼墻、邊墩、岸墻、刺墻6、彈性地基梁法、反力直線法、倒置梁法7、整體式、分離式8、閘室段、上游連接段、下游連接段9、重力式、懸臂式、扶臂式、空箱式10、簡(jiǎn)支式和固接式二、判斷并改錯(cuò)，對(duì)的畫J,錯(cuò)的畫X,并改正確1、X2、Q3、V4、X5、X三、名詞解釋地下輪廓線：不透水的鋪蓋、板樁及底扳與地基的接觸線,即是閘基

17、滲流的第一很流線,稱為地下輪廓線防滲長(zhǎng)度：地下輪廓線的長(zhǎng)度稱為防滲長(zhǎng)度。四、問答題1、答：水閘按其承擔(dān)的任務(wù)可分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘（渠首閘）、分洪閘、排水閘擋潮閘、沖沙閘（排沙閘）、排冰閘、排污閘等。2、閘室組成：閘門、閘墩、邊墩（岸墻）、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機(jī)等各自作用：閘門用來擋水和控制過閘流量；閘墩用以分隔閘孔和支承閘門、胸墻、工作橋、交通橋；底板是閘室的基礎(chǔ),用以將閘室上部結(jié)構(gòu)的重量及荷載傳至地基,并兼有防滲和防沖的作用；工作橋和交通橋用來安裝啟閉設(shè)備、操作閘門和聯(lián)系兩岸交通；啟閉機(jī)是啟閉閘門的。3、改進(jìn)阻力系數(shù)法是以流體力學(xué)為基礎(chǔ)的近似方法，對(duì)水閘的地下輪廓，可從板樁或鋪蓋

18、相交處和板尖畫等勢(shì)線，將整個(gè)滲流區(qū)分成幾個(gè)典型流段，根據(jù)達(dá)西定律，任意流段的單寬深流量為，q=k，則，h=Lq，令匚，稱為阻力系數(shù),liTkTii則h=q，總水頭應(yīng)為各段水頭損失之和，即h=th=tgq，則各段的水頭損iikiikki=1i=1k失為h=g。由此可推求各流段水頭損失，進(jìn)而求出滲透壓力。gii=14、水閘地基處理常用方法有預(yù)壓加固、換土墊層、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、振沖砂石樁、強(qiáng)夯法，也可用爆炸法、高速旋噴法等。5、基本原理：順?biāo)鞣较蜷l墩和地板的剛度較大，彎曲變形可忽略不計(jì)，故地基反力假設(shè)呈線性分布，垂直水流方向取單寬板條和墩條按彈性地基梁求地基反力和底板內(nèi)力。計(jì)算主要步驟：用偏心受

19、壓公式計(jì)算閘底縱向(順?biāo)髁飨?的地基反力。計(jì)算板條及墩條上的不平衡剪力。確定不平衡剪力在問墩和底板上的分配。計(jì)算基礎(chǔ)梁上的荷載?？紤]邊荷載的影響計(jì)算地基反力及梁的內(nèi)力。6、答：地基可能產(chǎn)生較大的沉降或沉降差；水閘泄流時(shí)可能引起水閘下游的沖刷；水閘下游常出現(xiàn)的波狀水躍和折沖水流，將會(huì)進(jìn)一步加劇對(duì)河床和兩岸的淘刷；土基在滲透水流作用下，容易產(chǎn)生滲透變形。7、答：選擇堰型、選定堰頂或底板頂面高程(以下簡(jiǎn)稱底板高程)和單孔尺寸及閘室總寬度。8、答：水閘設(shè)計(jì)的內(nèi)容：閘址選擇，確定孔口形式和尺寸，防滲、排水設(shè)計(jì)，消能、防沖設(shè)計(jì)，穩(wěn)定計(jì)算，沉降校核和地基處理，選擇兩岸連接建筑的型式和尺寸，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。9、

20、答：進(jìn)口段和出口段，內(nèi)部垂直段，內(nèi)部水平段10、答：提高閘室抗滑穩(wěn)定的措施有：(1)增加鋪蓋長(zhǎng)度，或在不影響抗?jié)B穩(wěn)定的前提下，將排水設(shè)施向水閘底板靠近，以減小作用在底板上的滲透壓力。(2)利用上游鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板。(3)將閘門位置略向下游一側(cè)移動(dòng)，或?qū)⑺l底板向上游一側(cè)加長(zhǎng)，以便多利用一部分水重。(4)增加閘室底板的齒墻深度。減小沉降及沉降差的措施有：(1)盡量使相鄰結(jié)構(gòu)的重量不要相差太大；(2)重量大的結(jié)構(gòu)先施工，使地基先行預(yù)壓；(3)盡量使地基反力分布趨于均勻，其最大與最小值之比不超過規(guī)定的容許值等。11、答：表面有一定的粗糙度，以利進(jìn)一步消除余能；具有一定的透水性，以便使?jié)B水自由

21、排出，降低揚(yáng)壓力；具有一定的柔性.以適應(yīng)下游河床可能的沖刷變形。12、答：(1)干砌石海漫(2)漿砌石海漫(3)混凝土板海漫(4)鋼筋混凝土板海漫(5)其他形式海漫13、答：具體指在各種荷載作用下滿足：平均基底壓力不大于地基的容許承載力不發(fā)生明顯的傾斜，基底壓力的最大值與最小值之比不大于規(guī)定的容許值；不致沿地基面或深層滑動(dòng)，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)定要求；14、答：計(jì)算步驟是；用偏心受壓公式計(jì)算閘底縱向地基反力；確定單寬板條及墩條上的不平衡剪力；將不平衡剪力在閘墩和底板上進(jìn)行分配；計(jì)算作用在底板梁上的荷載；按靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算底板內(nèi)力。15、答：倒置梁法假定地基反力沿閘室縱向（順?biāo)髁飨颍┏手本€分布，

22、橫向（垂直水流流向）為均勻分布，它是把閘墩當(dāng)作底板的支座，在地基反力和其他荷載作用下按連續(xù)梁計(jì)算底板內(nèi)力。其缺點(diǎn)是：沒有考慮底板與地基間的變形相容條件；假設(shè)底板在橫向的地基反力為均勻分布與實(shí)際情況不符；閘墩處的支座反力與實(shí)際的鉛直荷載也不相等。但計(jì)算簡(jiǎn)便，多用于小型水間。16答：其作用是：（1）擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定；（2）當(dāng)水閘泄水或引水時(shí)，上游冀墻主要用于引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘，下游翼墻使出閘水流均勻擴(kuò)散，減少?zèng)_刷；（3）保護(hù)兩岸或土壩邊坡不受過閘水流的沖刷；4）控制通過閘身兩側(cè)的滲流，防止與其相連的岸坡或土壩產(chǎn)生滲透變形；（5）在軟弱地基上設(shè)有獨(dú)立岸墻時(shí)，可以減少地基沉降對(duì)閘身應(yīng)力的影響。河岸溢洪道、水工隧洞參考答案一、填空題1、引水渠、控制段、泄槽、出口消能2、有壓、無壓3、塔式、岸塔式、豎井式、斜坡式4、城門洞、圓形5、井式溢洪道、虹吸式溢洪道6、平接縫、搭接縫、鍵槽縫7、平整襯砌、單層襯砌、組合式襯砌8、溢流堰、側(cè)槽