水工建筑物簡答題及答案

精品文檔精品文檔PAGEPAGE10迎下載重力壩）穩(wěn)定和強(qiáng)度的要求，保證大壩安全）工程量小3）工（4）運(yùn)用方便。1．簡述重力壩的特點(diǎn)。重力壩工作原理答：優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐久性好、安全可靠，施工方便壩頂、壩身可溢流——便于施工導(dǎo)流、泄洪布置壩段受力簡單、結(jié)構(gòu)作用明確——應(yīng)力穩(wěn)定分析簡單——按應(yīng)力、穩(wěn)定確定砼材料抗壓性能不能充分發(fā)揮——體積大，施工溫控措施復(fù)雜2．重力壩如何進(jìn)行分類？答：重力壩的分類方法很多，主要有以下幾種：按高度分類按壩高分：高壩:H>70m中高壩:H=30-70m低壩:H<30m按泄水條件分類；溢流重力壩，非溢流按筑壩材料分類；砼重力壩、漿砌石重力壩按壩體結(jié)構(gòu)形式分類；實(shí)體~、寬縫~、空腹~、碾壓砼~、預(yù)應(yīng)力錨固~3．簡述重力壩的設(shè)計(jì)過程。答：①樞紐布置②剖面設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)非溢流壩段、溢流壩段、泄水孔壩段剖面形式③穩(wěn)定、應(yīng)力計(jì)算—計(jì)算在荷載作用下，壩體抗滑穩(wěn)定、壩底壩身應(yīng)力是否滿足規(guī)范要求④細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)——廊道、分縫…5、消能防沖設(shè)計(jì)6、地基處理措施確定⑦若上述④⑤⑥有一項(xiàng)不滿足，應(yīng)重新擬定壩體剖面尺寸，并重新進(jìn)行計(jì)算。答：①利用水重來增加壩體自重：②采用有利的開挖輪廓線：③設(shè)置齒墻：④抽排水措施：⑤加固地基：⑥預(yù)應(yīng)力措施：用材料力學(xué)法計(jì)算重力壩應(yīng)力的主要假定是什么？答：①、假定壩體混凝土為均質(zhì)連續(xù)各向同性的彈性體材料②、視壩段為固接于壩基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力。③、假定壩體水平截面上的正應(yīng)力按直線分布，不考慮廊道等孔洞對壩體應(yīng)力的影響。6．用微分體的平衡條件推導(dǎo)壩體下游邊緣應(yīng)力分量情況。F 0答：1）無揚(yáng)壓力情況：取下游壩面的微分體，根據(jù)平衡條件 yd d y

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F 02）有揚(yáng)壓力情況：取下游壩面的微分體，根據(jù)平衡條件 yd d y

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p ) mud d簡述重力壩壩體和壩基應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。答：壩基應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)：①運(yùn)用期：

0[]y y②施工期：下游壩面允許有不大于0.1MPa的拉應(yīng)力，地基容許壓應(yīng)力取標(biāo)準(zhǔn)試塊極限抗壓強(qiáng)度的1/25～1/5，視壩體而定0壩體應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)：①運(yùn)用期：計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí)

y

]y ,不計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí)：②施工期：壩體內(nèi)主壓應(yīng)力不得大于混凝土的容許壓應(yīng)力，下游可以有不大于0.2Mpa的主拉應(yīng)力。溢流重力壩的泄水方式有哪些？各有什么特點(diǎn)？如何選擇？答：溢壩重力壩泄水方式有①、壩頂開敞溢流式、②、孔口溢流式能力。有壓泄水孔和無壓泄水孔的閘門如何布置？答：①有壓泄水孔的工作閘門布置在出口處，孔內(nèi)始終保持滿水有壓狀態(tài)，檢修閘門或事故閘門布置在有壓泄水孔的進(jìn)口處門布置在進(jìn)口壓力短管部分。通氣孔、平壓管的作用各是什么？答：通氣孔是向檢修門和工作門之間的泄水孔道內(nèi)充氣和排氣的通道平壓管是埋在壩體內(nèi)部，平衡檢修閘門兩側(cè)水壓以減少啟門力的輸水管道。重力壩的縫主要有哪幾種？各有什么作用？能力和減少施工期的溫度應(yīng)力，為臨時(shí)縫，最后進(jìn)行接縫灌漿。水平施工縫：是澆筑塊之間新老混凝土的結(jié)全面，一般澆筑塊厚度為1.5～4.0米，以利散熱，新混凝土澆筑前要將施工縫面清洗為干凈的麻面，以便新老混凝土很好結(jié)合。12．壩內(nèi)廊道有哪些？各有什么作用？答：壩內(nèi)廊道主要有：1、壩基灌漿廊道；2、檢查和壩體排水廊道體排水方便。重力壩對地基有哪些要求？答：①、重力壩地基應(yīng)具有足夠的抗壓和抗剪強(qiáng)度，以承受壩體的壓力②、應(yīng)具有良好的整體性和均勻性，以滿足壩基的抗滑穩(wěn)定要求和減少不均勻沉降惡化。答：①壩基的開挖與清理②壩基的加固處理固結(jié)灌漿斷層破碎帶、軟弱夾層的處理措施：設(shè)置砼塞帷幕灌漿設(shè)排水孔固結(jié)灌漿、帷幕灌漿各有什么作用？答：固結(jié)灌漿可提高基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。帷幕灌漿可降低滲透水壓力，減少滲流量，防止壩基產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌。簡述重力壩壩基的防滲與排水措施。幕的滲水集中起來，抽排到壩體外，從而降代壩基底面的揚(yáng)壓力、17．混凝土重力壩在運(yùn)用過程中，表現(xiàn)出的問題有哪些？答：混凝土重力壩在運(yùn)用過程中有失穩(wěn)、風(fēng)化、磨損、剝蝕、裂縫、滲漏等問題答：裂縫按其成因可分為：沉陷縫、干縮縫、溫度縫、應(yīng)力縫、施工縫處理方法：表層涂抹、噴漿修補(bǔ)、表層粘補(bǔ)、鑿槽嵌補(bǔ)和灌漿處理。滲漏的危害是什么？如何處理滲漏？答：滲漏的危害主要表現(xiàn)在：滲漏將增加壩體、壩基揚(yáng)壓力而影響大壩的穩(wěn)定性蓄水，而且會導(dǎo)致大壩變形或破壞。滲漏處理的原則是“上堵下排善排水條件。重力壩的地基處理：一、開挖和清理：將復(fù)蓋層和風(fēng)化破碎的巖石挖掉，包括清除松動簡述溢流重力壩常用的消能方式有哪幾種？各適用于何種條件、有何特點(diǎn)？底流式消能適用于下游尾水低、變幅大、地質(zhì)條件差，工作可靠，但工程量較大。挑流式消能適用于基巖比較堅(jiān)固的高壩或中壩。面流式消能適用于下游尾水位較深、流量變化范圍較小、水位變幅不大，或有排冰力的情況。寫出重力壩沿壩基面抗滑穩(wěn)定分析方法中單一安全系數(shù)法的抗剪斷公式說明適用摩擦公式：

fK sK'

WUPfUCAs P抗剪斷公式：K's——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（W——滑動面以上的總鉛直力；P——滑動面以上的總水平力；f——抗剪斷摩擦系數(shù)；c'——抗剪斷凝聚力。斷公式計(jì)算。對中型工程中的中、低壩也可按摩擦公式計(jì)算。采用材料力學(xué)法推導(dǎo)重力壩上游壩體邊緣水平正力（10分已知： P上游面水壓力強(qiáng)度 n上游坡率τu壩踵處剪應(yīng)力答案：由上游壩面微分體，根據(jù)Fx=（3分σxudy+τudx-Pudscosφd=0（3分）σxu=Pu-τudx/dy=Pu–τun （3）=Pu-(Pu-σyu)n2

(kPa)（1分）重力壩為何要進(jìn)行材料分區(qū)，對各區(qū)混凝土性能有何要求？混凝土重力壩壩體各部位的工作條件及受力條件不同，對混凝土材料性能指標(biāo)的要求也不同。為了滿足壩體各部位的不同要求，節(jié)省水泥用不同的強(qiáng)度等級和性能指標(biāo)。Ⅰ區(qū)：上下游最高水位以上的壩體表層混凝土，主要應(yīng)提出抗凍要求。在寒冷地區(qū)多采用2~3m厚的抗凍混凝土，標(biāo)號一般為C15S4。抗?jié)B、抗侵蝕性也用一定要求，多采用3~5m的抗?jié)B、抗凍及抗侵蝕性的混凝土。Ⅲ也有一定要求，多采用2~3m厚標(biāo)號為C20S12D200的混凝土。Ⅳ區(qū)：靠近壩基的基礎(chǔ)混凝土，對強(qiáng)度和低熱要求較高，標(biāo)號可采用C20S12D200。ⅤC10S4；下部多采用C15S4刷、抗磨蝕和抗凍90天齡期強(qiáng)度不低于C20~C3地區(qū)其抗凍標(biāo)號應(yīng)不小于D150~D250。土石壩1．土石壩的特點(diǎn)是什么？試與重力壩、拱壩作比較？答：1）可以就地取材，減小了工程造價(jià)2）對各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件適應(yīng)性較強(qiáng)3）上下游壩坡平緩，壩體體積大，土石方量大，與重力壩相比較來說：①填筑體為松散體，抗剪強(qiáng)度低；②抗侵蝕能力較重力壩差；③散粒體結(jié)構(gòu)，抗沖能力很低；④土石料存在很大孔隙，易產(chǎn)生相對移動，在自重和水壓力作用下，有較大的沉陷。2．土石壩的主要類型有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？主要類型：按壩高分：低壩、中壩、高壩。按壩體材料分：土壩、土石混合壩、堆石壩共同缺點(diǎn)：壩體平緩，體積大，土石方工程量大，需要一定的防滲設(shè)施。3．土石壩的基本剖面為什么是梯形？答：土石壩基本剖面為梯形。這是根據(jù)壩高和壩的等級，壩型和筑壩材料特性，壩基情況以定的合理的剖面形式。確定土石壩壩頂高程和重力壩壩頂高程的不同點(diǎn)是什么？h重力壩壩頂高程：①壩頂或防浪墻頂高設(shè)計(jì)洪水+ 設(shè)h②壩頂或防浪墻頂高設(shè)計(jì)洪水+ 校hhl

h hz c土石壩壩頂高程：水庫靜水+超高Y=R+e+A③正常高水位+非常運(yùn)用情況的壩頂超高+地震安全加高分別計(jì)算后，取其最大值即為壩頂高程土石壩的上、下游壩坡通常采用值的范圍如何？為什么上游壩坡比下游壩坡平緩心墻壩：①堆石：上游 1：1.7~1：2.7 下游1：1.5~1：2.5②土料：上游 1：2.5~1：3.5 下游人工材料面板壩：①優(yōu)質(zhì)石料：上游1：1.4~1：1.7②良好堆石：下游1：1.3~1：1.4③卵礫石：1：1.5~1：1.6③確定滲流量。（4分）（6分）任務(wù)：①確定壩體侵潤線和下游滲流出逸點(diǎn)的位置，為設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)。②確定壩體與壩基的滲流量，以便估計(jì)設(shè)備尺寸。③確定壩坡出逸段和下游地基表面的出逸坡降，用以判斷該處滲透穩(wěn)定性分析。方法：1、解析法（流體力學(xué)法，水利學(xué)法）2、手繪流網(wǎng)法3、實(shí)驗(yàn)法4、數(shù)值法什么線？（流線（水位線或等勢線）組成的網(wǎng)狀圖形叫流網(wǎng)。流網(wǎng)由流線、等勢線和侵潤線構(gòu)成。繪制流網(wǎng)的基本原則：1、流線和等勢線均是圓滑的曲線。2、流線和等勢線是互相正交的。3、流網(wǎng)的網(wǎng)格畫成曲線正方形，即網(wǎng)格的中線互相正交且長度相等。4、邊界：上、下游水下邊坡線均為等勢線；初擬侵潤線及壩體與不透水地基接觸線均為流線。下游坡出逸段即非等勢線也非流線。8．?dāng)⑹鍪掷L流網(wǎng)的方法步驟？以不透水地基上均質(zhì)壩為例：面高度。其次，將上、下游水頭差分成n等分，每段為/n，然后引水平線與侵潤線相交，從其交點(diǎn)處按照等勢線與流線正交。直至其構(gòu)成網(wǎng)格符合要求（扭曲正方形）即可。9．土石壩滲流變形有哪幾類？各自的特點(diǎn)是什么？起來。接觸流土和接觸管涌：滲流方向垂直于兩種不同土壤的接觸面。壩基不同土層間滲流（管涌甚至形成剝蝕（接觸流土）防止?jié)B流變形的措施有哪些？常見的工程措施有：全面截阻滲流、延長滲徑、設(shè)置排水設(shè)施、反濾層或排滲減壓井等。重力壩與土石壩的穩(wěn)定概念有什么不同？影響土石壩穩(wěn)定的因素有哪些？重力壩：依靠重力維持穩(wěn)定，失穩(wěn)時(shí)，先在壩踵處基巖和膠結(jié)面出現(xiàn)微裂松弛區(qū)大壩的整體失穩(wěn)。土石壩：也是依靠重力維持穩(wěn)定，由于是散粒體堆筑，壩坡穩(wěn)定須采用肥大的剖面，壩體不可能產(chǎn)生水平滑動，其失穩(wěn)主要是壩坡滑動或壩頗，壩基一起滑動。影響因素：壩體滑坡猾裂面的形狀，壩體結(jié)構(gòu)，土料，地基的性質(zhì)，壩的工作條件。土石壩壩坡滑裂面的形狀有哪幾種？在什么情況下易產(chǎn)生何種滑裂面？土石壩壩坡滑裂面的形狀有三種：曲線滑裂面、直線或折線滑裂面、復(fù)合滑裂面。曲線滑裂面：當(dāng)滑裂面通過粘性土部位時(shí)，產(chǎn)生上緩下陡曲面，計(jì)算中常用圓弧代替。部浸入水中時(shí)呈直線形，壩坡部分浸入水中時(shí)呈折線形。形狀滑裂面。13．圓弧法的基本假定是什么？如何用簡化的畢肖普法計(jì)算壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)？繞滑弧圓心O用簡化的畢肖普法計(jì)算壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)。XiXi1，略去土條間的切向力，減小了計(jì)算工作量，當(dāng)土條處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，求任意條內(nèi)滑弧底面上抗剪強(qiáng)度與剪力Ti的平衡，求出Ti。因?yàn)楦魍翖l間相互作用力XiEimai中含有k，則要用試算法，一般先假定k=1，求出mai，再求。若k>1，則用此kmaik，3~4kk怎樣確定滑弧的最小穩(wěn)定安全系數(shù)？B.Bbcdf邊界為由壩坡中點(diǎn)a85角。另外兩個(gè)邊a2H，距壩趾為4.5HM1B1和壩頂A引出B1M2β2M2M1M2M1M2egO1O2、O3B1數(shù)K，按比例將K值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線找出相應(yīng)最小K的圓心，例如O4點(diǎn)。egKO4，egN-NN-NO5、06……等為圓心，同B1B1K1K1為通過B1K1B1然后根據(jù)壩基土質(zhì)情況，在壩坡或壩趾外再選B2B3……，同上述方法求出最小安全系數(shù)K2K3……等，分別按比例標(biāo)在B2B3點(diǎn)的上方，連接標(biāo)注K1K2K3諸短線的端點(diǎn)，即Kmin18Kmin。土石料的填筑標(biāo)準(zhǔn)是什么？在土料設(shè)計(jì)中何種土料主要控制何種指標(biāo)？指標(biāo)是相對密度；對于堆石料，其指標(biāo)是孔隙率。16．土石壩為什么要設(shè)防滲體？防滲體有哪些形式？故要設(shè)防滲體。防滲體的形式、黏土心墻 、黏土斜墻 3、非土料防滲17．土壩排水設(shè)備的作用是什么？常用的壩體排水有哪些形式？浸潤線及孔隙水壓力，防止?jié)B透變形，增加壩坡的穩(wěn)定性，防止凍漲破壞的目的。綜合式排水1層？土石壩設(shè)置反濾層，其目的是為了提高抗?jié)B破壞能力、防止各類滲透變形特別是防止管涌。在任何滲流流入排水設(shè)施處一般都要設(shè)置反濾層。設(shè)置反濾層要遵循的原則是：1.被保護(hù)土壤的顆粒不得穿過反濾層2.各層的顆粒不得發(fā)生移動3.相鄰兩層間，較小的一層顆粒不得穿過較粗一層的孔隙4.反濾層不能被堵塞，而且應(yīng)該具有足夠的透水性，以保證排水暢通5.應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定，其工作性能和效果應(yīng)不隨時(shí)間的推移和環(huán)境的改變而遭受破壞。簡述砂礫石地基處理的目的及處理方法防滲措施（10）是解決滲流問題。處理方法是“上防下排灌漿以及水平方向的防滲鋪蓋等（1）防滲墻、灌漿帷幕等（）上游水平防滲鋪蓋）下游排水設(shè)施，包括：水平排水層、排（6）為什么要進(jìn)行地基處理？這是因?yàn)榈鼗男再|(zhì)對土石壩的構(gòu)造和尺寸有很大影響。進(jìn)行土石壩地基處理1.可控制滲流，使地基以至壩身不產(chǎn)生滲透變形，并把滲流流量控制在允許的范圍內(nèi)2.保證地基穩(wěn)定不發(fā)生滑動3.控制沉降與不均勻沉降，以限制壩體裂縫的發(fā)生。土石壩與壩基、岸坡及其它建筑物連接時(shí)應(yīng)注意什么問題？2.保持排水系統(tǒng)暢通3.合理控制水庫水位4.加強(qiáng)安全管理5.觀測儀器設(shè)備的養(yǎng)護(hù)。23．土石壩裂縫分哪幾種？其特征和處理方法是什么？（1）1）按分布位置分①表面裂縫；②內(nèi)部裂縫。按走向分類①橫向裂縫；②縱向裂縫；③水平裂縫；④龜紋裂縫塑流裂縫；⑦振動裂縫（2）處理：處理前，首先要根據(jù)出現(xiàn)部位、征兆、異常，確定具體位置，再探明其大小、走向。常用方法：①開挖回填法；②灌漿法；③挖填灌漿法24．分析土石壩運(yùn)用中滲漏原因及處理措施。滲漏原因：①壩體滲漏：設(shè)計(jì)考慮不周，施工質(zhì)量較差，管理不善②壩基滲漏：地基處理不當(dāng)，粘土鋪蓋尺寸不足，排水系統(tǒng)堵塞，空庫運(yùn)用，鋪蓋開裂③接觸滲漏：壩基處理不徹底，防滲體與壩基結(jié)合不當(dāng)，壩體與剛性建筑物結(jié)合不當(dāng)。④繞壩滲漏：岸坡ft體單薄，岸坡巖性差，岸坡存在孔洞，岸坡天然鋪蓋破壞。處理措施：要遵循“上截下排”原則，即在壩的上游壩體和壩基設(shè)防滲設(shè)施、阻截滲水，在壩的下游設(shè)排水導(dǎo)滲設(shè)備。一般采用上游截滲法、下游導(dǎo)滲法。25．土石壩滑坡的主要特征是什么？如何預(yù)防滑坡，并說明處理滑坡的措施。破壞形式：脫落，塌陷，崩塌，滑動，擠壓，鼓脹，溶蝕。破壞原因：①對波浪的沖擊破壞考慮不周②護(hù)坡結(jié)構(gòu)不合理③護(hù)坡施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，干砌石不密實(shí)，空襲偏大，甚至出現(xiàn)架空④護(hù)坡材料選擇不當(dāng)⑤在管理運(yùn)用中，因庫水位驟降，護(hù)坡背面將形成較大的滲透壓力，導(dǎo)致護(hù)坡膨脹、破裂、掀起和滑動而破壞，維修不及時(shí)，破壞由小而大⑥嚴(yán)寒地區(qū)的冰凍影響。為何土石壩穩(wěn)定分析只進(jìn)行局部穩(wěn)定驗(yàn)算有哪些？動力大小主要與壩坡的陡緩有關(guān)，壩坡越陡，滑動力越大。有哪些？（10）答案：1）曲線滑動面，當(dāng)滑動面通過粘性土部位時(shí)，其形狀通常為一頂部陡而底部漸緩的曲面，在穩(wěn)定分析中多以圓弧代替。穩(wěn)定分析方法為圓弧滑動發(fā)（3分）2）折線滑動面，多發(fā)生在非粘性土的壩坡中。如薄心墻壩，斜墻壩中；當(dāng)壩坡部分浸水，則常為近于折線的滑動面，折點(diǎn)一般在水面附近。穩(wěn)定分析方法為折線滑動法（3）復(fù)合滑動面。穩(wěn)定分析方法為復(fù)式滑動法（4）簡述土石壩的組成及各組成部分的作用（10）答案：土石壩由壩身、防滲體、排水體和護(hù)坡等四部分組成（2）壩殼的水位變動區(qū)則要求具有良好的排水性能（2）（2）保護(hù)下游免遭凍脹破壞（2）凍脹干裂等因素的破壞（2）（10）（3分）措2分(2以降低壩體浸潤線和下游滲流出口處的滲透壓力（2分）對可能發(fā)生管涌的部位，需設(shè)置反（3）簡述土石壩的滲透變形的形式及防止措施？管涌：流土：接觸沖刷：接觸流土和接觸管涌：常見的工程措施有：全面截阻滲流、延長滲徑、設(shè)置排水設(shè)施、反濾層或排滲減壓井等。3132.、：一般土料原則上均可作為碾壓式土石壩的筑壩材料，或經(jīng)、均質(zhì)壩對土料的要求23、壩殼對土石料的要求（壩殼保持大壩穩(wěn)定、排水、護(hù)坡對土石料的要求、反濾料及過渡層土料、關(guān)于風(fēng)水閘水閘有哪些工作特點(diǎn)？答（1）穩(wěn)定方向：水閘必須具有足夠的重力，以維持自身的穩(wěn)定。滲流方向：應(yīng)妥善進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)。效能防沖方面：必須采取有效的效能防沖措施，以防止河道產(chǎn)生有害的沖刷。沉降方面：采取必需的地基處理等措施，以減小過大的地基沉降和不均勻沉降。閘底板高程的確定對于大型水閘和小型水閘有何區(qū)別？為什么？答：底流消能的作用是通過在閘下產(chǎn)生一定淹沒度的水躍來保護(hù)水躍范圍內(nèi)的河床免遭沖由于表面旋滾的剪切，摻混作用減弱，消能效果反而減小。4．海漫的作用是什么？對海漫有哪些要求？答：海曼的作用：以使水流均勻擴(kuò)散，調(diào)整流速分布，保護(hù)河床不受沖刷。對海曼的要求：①表面有一定的粗糙度，以利進(jìn)一步消除余能。②具有一定的透水性，以使?jié)B水自由排除降低揚(yáng)壓力③具有一定的柔性，以適應(yīng)下游河床可能的沖刷變形采取哪些工程措施可以防止閘下產(chǎn)生波狀水躍及折沖水流？答：波狀水躍的措施，對于平底板水閘可在消力池斜坡的頂部上游預(yù)留一段0.5~1.0m寬的型。對于粘性土地基和砂性土地基地下輪廓的布置有何不同？并有利于粘性土加速固結(jié)，以提前閘室穩(wěn)定性，防滲常用水平鋪蓋而不用板樁。7．閘墩的墩頂高程如何確定？位加波浪計(jì)算高度與相應(yīng)安全超高值之和。②泄洪時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)或校核洪水位與相應(yīng)安全超高值之和平面閘門與弧形閘門相比較各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：弧形與平面比較，主要優(yōu)點(diǎn)是啟門力小，可以封閉相當(dāng)大面積的孔口，無影響水流態(tài)的門槽，閘敦厚度較薄，機(jī)架橋的高度較低，埋件小。缺點(diǎn)：需要的閘墩較長，不能提出孔口以外進(jìn)行檢修維護(hù)，也不能在孔口之間互換，總水壓力集中于支鉸處，閘墩受力復(fù)雜。答：止水片以上仍按靜水壓c浮托力加e即認(rèn)為ce水閘的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足要求時(shí)，應(yīng)采用哪些措施？答：①將閘門位置移向低水位一側(cè)，或?qū)⑺l底板向高水位一側(cè)加長②適當(dāng)加大結(jié)構(gòu)尺寸③增加閘室地板的齒墻深度④增加鋪蓋長度或在不影響防滲安全的條件下將排水設(shè)施向水閘底板靠近限裂要求。答：作用：①擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定沖刷。③保持兩岸或土壩邊坡不受出閘水流的沖刷。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)獨(dú)立岸墻時(shí)，可以減少地基沉降對閘身的影響。注意問題：①高程應(yīng)分別高于上、下游最不利的運(yùn)用水位。②翼墻分段長度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)和地基條件確定，采15~20m。③在軟弱地基或回填土上的翼墻分段長度可適當(dāng)縮短。同？（6）利于粘性土加速固結(jié)，以提前閘室穩(wěn)定性，防滲常用水平鋪蓋而不用板樁。透水層。13分水閘下游沖刷破壞的主要部位是下游河床、下游岸坡。下游河床：設(shè)置消力池、消力檻、海漫、防沖槽等的閘門開啟程序。14沉陷和溫度變化產(chǎn)生裂縫。需設(shè)置止水的縫：凡具有防滲要求的縫內(nèi)。15下游翼墻的擴(kuò)散角應(yīng)滿足什么要求?若擴(kuò)散角過小，水易對下游造成沖刷。一般取擴(kuò)散角不大于7～12°。水閘的構(gòu)造組成有哪些？上游連接段→閘室段→下游連接段（引導(dǎo)水流平順進(jìn)入閘室（調(diào)節(jié)水位和流量（消能、防沖）⒈閘室：底板、閘墩、閘門（胸墻鋪蓋、護(hù)底、上游防沖槽、上游護(hù)坡。⒊下游連接段：翼墻、護(hù)坦、海漫、下游防沖槽、下游護(hù)坡、下游排水（反濾、排水孔。水閘的地基處理內(nèi)容：預(yù)壓加固，水閘修之前，在軟地基表面上加荷對地基進(jìn)行預(yù)壓，樁，強(qiáng)夯法，爆炸法，高速旋噴法。水閘與兩岸連接的建筑物有：上下游的翼墻、邊墩和岸墻、刺墻。解釋什么是阻力系數(shù)？試用改進(jìn)的阻力系數(shù)法推導(dǎo)任一流段的水頭損失為h Hi i ni1 i

（10）答案：把滲流區(qū)段，滲流段長度）與透水層厚度T）的比值，稱為阻力系數(shù)值僅與滲流區(qū)的幾何形狀有關(guān)，它是滲流邊界的函數(shù)（4）任一流段的水頭損失hi可表示為：hi

qik （1）（2）qkqkq

值相同，而總水頭H Hhn qnh

k ni應(yīng)為各段水頭損失的總和，因此i i ki i由該式可得將（2）式代入（1）式，可得

i （22分）h Hi i ni1 i

（2分））答案：水閘一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成（3）閘室：是水閘的主體，起著控制水流和連接兩岸的作用，包括閘門、閘墩、底板、工作橋、交通橋等幾部分。（2分）滲作用，包括有上游防沖槽、鋪蓋、上游翼墻及兩岸護(hù)坡等（2）漫、下游防沖槽、下游翼墻及兩岸護(hù)坡等（2））答案：驗(yàn)算閘墩強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮以下兩種情況：部結(jié)構(gòu)與設(shè)備自重，屬設(shè)計(jì)情況，計(jì)入地震荷載后為校核情況（3）重及上部結(jié)構(gòu)荷重，交通橋上車輛剎車的制動力等（2）閘墩底部應(yīng)力計(jì)算，可將閘墩視為固結(jié)在底板上的懸臂梁，按偏心受壓公式計(jì)算（2）簡述按照水閘底板與閘墩的連接方式可分為哪兩種型式，各自有何作用（10分答案：兩種底板型式有：整體式底板和分離式底板（3）整體式底板具有將結(jié)構(gòu)自重和水壓等荷載傳給地基及防沖、防滲等作用，故底板較厚分）的要求，其厚度可根據(jù)自身穩(wěn)定的要求確定（3）（1）水閘的類型：⒈ 擔(dān)負(fù)的任務(wù)（作用）分節(jié)制閘（攔河閘：攔河興建，調(diào)節(jié)水位，控制流量。進(jìn)水閘（渠首閘：在河、湖、水庫的岸邊興建，常位于引水渠道首部，引取水流排水閘（排澇閘、泄水閘、退水閘：在江河沿岸興建，作用是排水、防止洪水倒灌。分洪閘：在河道的一側(cè)興建，分泄洪水、削減洪峰洪、滯洪。擋潮閘：建于河流入海河口上游地段，防止海潮倒灌。沖沙閘：靜水通航，動水沖沙，減少含沙量，防止淤積。排冰閘：在堤岸上建閘防止冬季冰凌堵塞。按閘室結(jié)構(gòu)分開敞式：閘室露天，又分為有胸墻；無胸墻兩種形式涵洞式：閘室后部有洞身段，洞頂有填土覆蓋（有壓、無壓、按操作閘門的動力分機(jī)械操作閘門的水閘水力操作閘門的水閘選擇水閘閘址應(yīng)注意哪些問題？初步設(shè)計(jì)水閘孔口尺寸一般應(yīng)考慮哪些因素？應(yīng)盡量避開淤泥質(zhì)土和粉、細(xì)砂地基，選取壤土、中砂和礫石地方。1.確定閘孔型式2.擬定閘底板高程（即堰頂高程）3.計(jì)算孔口尺寸及溢流前沿總寬4.泄流能力驗(yàn)算24、為什么對水閘作滲流分析？如何做好水閘的防滲設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)？水閘的地基處理內(nèi)容：預(yù)壓加固，水閘修之前，在軟地基表面上加荷對地基進(jìn)行預(yù)壓，樁，強(qiáng)夯法，爆炸法，高速旋噴法。分水閘下游沖刷破壞的主要部位是下游河床、下游岸坡。下游河床：設(shè)置消力池、消力檻、海漫、防沖槽等的閘門開啟程序。拱壩簡述拱壩應(yīng)力分析的拱冠梁法（8）（拱冠梁與若干層水平拱在其交點(diǎn)變位一致的原則分配荷載的拱壩應(yīng)力分析方法，是簡化了的拱梁分載法（4分）取5~7層水平拱圈，僅考慮承受徑向荷載，并假定荷載沿拱圈均勻分布（3分）這種方法適用于對稱或接近對稱的拱壩，是一種近似的應(yīng)力分析方法（1）分）游位移，由此產(chǎn)生的彎矩、剪力的方向與庫水位產(chǎn)生的相反，但軸力方向相同（4分）當(dāng)（4））拱壩是一種推力結(jié)構(gòu)，在外荷載作用下，拱圈截面上主要承受軸向壓應(yīng)力（4分）(2)與重力壩利用自重維持穩(wěn)定的特點(diǎn)不同，拱壩將外荷載的大部分通過拱作用傳（3分）(3)拱壩壩身泄水的方式有哪些？說明各種方式的適用條件。答案：拱壩的壩身泄水方式主要有自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身泄水孔等。自由跌落式：適用于基巖良好，單寬泄流量較小，壩體較薄的雙曲拱壩或小型拱壩。鼻坎挑流式：適用于壩體較高，單寬流量較大的情況?；┑朗剑哼m用于泄洪量大、壩體較薄的拱壩樞紐中。壩身泄水孔式：適用于壩體較高的拱壩。拱壩的工作特點(diǎn)有哪些？（從結(jié)構(gòu)、受力、穩(wěn)定三方面說明）豎直或向上游凸出的曲線形；(2)壩體結(jié)構(gòu)既有拱作用又有梁作用，其所承受的水平荷載一部分通過拱的作用壓向兩岸，另一部分通過豎直梁的作用傳到壩底基巖；(3)壩體的穩(wěn)定主要依靠兩岸拱端的反力作用，并不全靠壩體自重來維持。簡述用拱冠梁法進(jìn)行拱壩應(yīng)力分析的基本原理（8）答案：拱壩應(yīng)力分析的拱冠梁法是按中央懸臂梁（拱冠梁）與若干層水平拱在其交點(diǎn)變位一致的原則分配荷載的拱壩應(yīng)力分析方法，是簡化了的拱梁分載法（4分）一般是沿壩高選取5~7對稱或接近對稱的拱壩，是一種近似的應(yīng)力分析方法。（一）、水庫正常蓄水位及相應(yīng)的尾水位、水庫死水位（或運(yùn)行最低水位）及相應(yīng)的尾水位和此時(shí)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)正常溫升，自重，揚(yáng)壓力（浪、校核洪水位及相應(yīng)的尾水位和此時(shí)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)正常2、基本組合1+、施工期的荷載組合，包括接縫未灌漿和分期灌漿兩種情況。：①加強(qiáng)地基處理，對不利的節(jié)理等進(jìn)行有效的沖洗和固結(jié)灌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)平面上拱向上游三面固結(jié)于壩基空間整體結(jié)構(gòu)（壩身無分縫）高次超靜定工作特點(diǎn)：雙向傳力拱——壩肩梁——壩基。推力結(jié)構(gòu)，徑向荷載下，拱內(nèi)主要為壓力，充分發(fā)揮材料抗壓性能，與同高度重力壩相比，省工程量1/3-1/2、超載能力強(qiáng)行調(diào)整，應(yīng)力產(chǎn)生有利的重新分布o(jì)r試驗(yàn)表明，拱壩超載能力可達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的5-11抗震能力強(qiáng)壩肩穩(wěn)定性要求高

壩體薄、輕韌、富有彈性、整體性好，可借助壩基吸收地震能量。–見溪洛渡壩上述諸多優(yōu)點(diǎn)均以拱座肩穩(wěn)定為前提條件缺點(diǎn)：溫度荷載、地基位移均產(chǎn)生壩體應(yīng)力，不可忽略對地形地質(zhì)條件要求苛刻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作量大、施工技術(shù)要求高壩身泄流量大時(shí)可能會引起壩體振動，故多采用多種方式泄洪。10.、按壩高分：高—— H≥70m中高——H=30-70m低—— H＜30m2、按厚高比分：TB/H＜0.2——薄拱壩TB/H=0.2—0.35——中厚拱壩TB/H＞0.35厚拱壩or重力拱壩3、按壩體曲率分：單曲拱壩——僅在平面上凸向上游，雙曲拱壩——在平面、豎向均凸向上游4、按結(jié)構(gòu)型式分周邊固定拱壩、周邊縫拱壩、有重力墩的拱壩、空腹拱壩、鉸拱壩、預(yù)應(yīng)力拱壩、拱上拱拱壩、上重下拱拱壩5、按水平拱圈形狀分：單心圓弧拱雙心、三心圓弧拱、多心復(fù)合圓弧拱變曲率的拋物線拱、橢圓拱等厚or變厚度拱11地形：河谷較窄，左右岸對稱，岸坡平順無突變，在平面地質(zhì)特點(diǎn)：河岸溢洪道河岸溢洪道如何進(jìn)行位置的選擇？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。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)條件的變化宜距土石壩太近，以免沖刷壩體從施工條件考慮，應(yīng)便于出渣路線及堆渣場所的布置。溢流堰有幾種形式？各有什么特點(diǎn)？溢流堰有四種形式：寬頂堰、實(shí)用堰、駝峰堰、折線形堰。較強(qiáng)岸坡較陡時(shí)，多才用這種形式。③駝峰堰：復(fù)合圓弧的溢流低堰，流量系數(shù)可達(dá)0.42以上，設(shè)計(jì)與施工簡便，對地基要求低，適用于軟弱地基。④折線形堰：能夠獲得較長的溢流前緣。泄槽的水力特征是什么？泄槽襯砌應(yīng)滿足什么要求？河岸溢洪道一般采用挑流消能或底流消能。于土基或破碎軟弱的巖基上。6．正槽溢洪道的水力計(jì)算內(nèi)容包括哪些內(nèi)容？控制段：校核溢流堰過水能力過渡段水力計(jì)算①漸變槽式過渡段②縮窄陡槽型過渡段邊墻及襯砌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和下游消能計(jì)算提供依據(jù)。7．為什么要設(shè)置非常溢洪道？非常溢洪道有哪幾種形式？不長，所以在樞紐中可以用結(jié)構(gòu)簡單的非常溢洪道來泄洪。非常溢洪道的形式有漫流式、自潰式、爆破引潰式。）正槽溢洪道的泄槽軸線與溢流堰的軸線正交，過堰水流方向與泄槽軸線方向一致。側(cè)槽溢洪道的泄槽軸線與溢流堰的軸線接近平行，過堰水流在側(cè)槽內(nèi)轉(zhuǎn)900彎后順泄槽而下。正槽溢洪道通常由哪幾部分組成？各組成部分的作用是什么？（6）答：正槽溢洪道通常由進(jìn)水渠、控制段、泄槽、消能防沖措施及出水渠等部分組成。進(jìn)水渠：將水庫的水平順地引向溢流堰。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(jìn)入下游河床易造成傷害，應(yīng)設(shè)置出水渠。岸邊溢洪道分哪幾種類型？各有哪些特點(diǎn)？3、將溢洪道分為正常溢洪道和非常溢洪道的原因是什么？它們各自宣泄什么標(biāo)準(zhǔn)的洪水？4、試述正槽溢洪道泄槽平面布置和縱剖面布置的原則和方法。水工隧洞答：豎井式：在隧洞進(jìn)口附近巖體比較堅(jiān)固完整。塔式：岸坡巖石較差，覆蓋層較薄，不宜修建靠巖進(jìn)口建筑物岸塔式：適于岸坡較陡，巖體比較堅(jiān)固穩(wěn)定的情況。斜坡式：適于較完整的巖坡。水工隧洞按用途如何分類？答：泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保證樞紐安全。引水洞：引水發(fā)電，灌溉或洪水。排沙洞：排放水庫泥沙，延長水庫使用年限。放空洞：在必要的情況下，放空水庫，用于人防或檢修大壩。導(dǎo)流洞：在水利樞紐的建設(shè)施工期用來施工導(dǎo)流。強(qiáng)度計(jì)算公式并指出公式中字母的含義并畫出分布圖形。答：內(nèi)水壓力——指作用在襯砌內(nèi)壁上的水壓力。P均勻：1

hγ——k/m3。H——高出襯砌內(nèi)壁頂點(diǎn)以上的內(nèi)水壓力水頭，m。非均勻：2ri——襯砌內(nèi)徑，m。

cos)iθ——計(jì)算點(diǎn)半徑與洞頂半徑的夾角。4．答：作用：①防止圍巖變形，保證圍巖的穩(wěn)定。②承受圍巖壓力，內(nèi)水壓力和其他荷載③防止?jié)B漏。④保護(hù)圍巖免受水流，空氣，溫度，干濕變化等沖蝕破壞作用。⑤平整圍巖，減小表面粗糙，增大過流能力。類型：1）平整襯砌；2）單層襯砌；3）噴錨襯砌；4）組合式襯砌；5）預(yù)應(yīng)力襯砌。5．有壓隧洞內(nèi)水壓力如何計(jì)算？寫出計(jì)算公式并指出其中字母的含義。答： 1 2

hi(1cos)1 kN/m2。11 ——非均勻內(nèi)水壓力kN/m21 2 kN/m3。2 im。h——高出襯砌內(nèi)壁頂點(diǎn)以上的內(nèi)水壓力水頭,m。6．壩下涵管與水工隧洞相比較各有什么特點(diǎn)？答：壩下涵管屬于深式泄水或放水建筑物，后者是地下建筑物。前者結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，工期較短，造價(jià)也低。后者斷面小，施工場地狹乍，工序多，干擾大，工期一般較長。涵管管身的細(xì)部構(gòu)造有哪些？各有什么作用？答：1）伸縮縫：為適應(yīng)地基變形，管身伸縮及施工要求，防止管身在溫度變化時(shí)產(chǎn)生橫向裂縫。小滲流。

管座：防止地基不均勻沉降而導(dǎo)致管身斷裂截水環(huán)：防止集中滲流，在外圍設(shè)置，以改變水流方向，增加滲徑，減涵衣：防止集中滲流。為什么說涵管上的土壓力計(jì)算與施工方式有關(guān)？及管道的埋設(shè)方式有關(guān)。因此，土壓力的計(jì)算與施工方式有關(guān)。9．什么是隧洞的空蝕破壞，如何避免？能蝕穿洞壁，影響正常運(yùn)用。措施：改善水流的邊界條件，選用抗空蝕材料，控制閘門開度通氣減蝕，摻氣減蝕，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。10.請簡述在水工隧洞中平壓管和通氣孔的作用？啟檢修門之前，將水通過平壓管放入兩道門之間，使檢修門兩側(cè)的水壓平衡。通氣孔的作用：①在工作閘門各級開度下承擔(dān)補(bǔ)氣任務(wù)，補(bǔ)氣可以緩解門后負(fù)壓，穩(wěn)定流態(tài)，避免建筑物發(fā)生振動和空蝕破壞，同時(shí)可減小由于負(fù)壓而引起作用在閘門上的下施力和附加水壓力。檢修閘門和工作門之間充水補(bǔ)氣。④對無壓洞，是為適應(yīng)高速水流水面自然摻氣的需要。1答：內(nèi)水壓力——指作用在襯砌內(nèi)壁上的水壓力）（1）洞身斷面形式取決于水流流態(tài)、地質(zhì)條件、施工條件及運(yùn)行要求等2分）無壓隧洞的斷面形式多采用圓拱直墻形段面；為了減小或消除作用在邊墻上的側(cè)向圍又有較大的外水壓力時(shí)，也可采用圓形斷面（3）有壓隧洞一般均采用圓形斷面（2）1.81.5*1.8有壓洞斷面除滿足泄流能力外還應(yīng)保證洞內(nèi)水流在各種情況下均處于有壓狀態(tài)2m（3）無壓洞泄流能力決定于進(jìn)口有壓段斷面，對工作閘門后的無壓段，為保證無壓狀態(tài)，在水（3））應(yīng)的變形。隧洞開挖后因圍巖變形或塌落作用在支護(hù)上的壓力稱為ft巖壓力（3）（3）（4））答案：進(jìn)水口形式有：豎井式、塔式、岸塔式、斜坡式（2）是，豎井之前的隧洞段不便檢修，豎井開挖也較困難（2）（2）傾斜的岸坡需要較大的閘門，啟門力較大，啟閉機(jī)的容量較大閘門關(guān)閉不易靠自重下降。斜坡式進(jìn)水口其特點(diǎn)同岸坡傾斜的岸塔式簡述何謂水工隧洞？有何作用（8）答案：在水利樞紐中為滿足防洪、發(fā)電等各項(xiàng)任務(wù)而設(shè)置的隧洞，稱為水工隧洞（4分）空水庫；施工期用來導(dǎo)流（4）水工隧洞荷載主要有哪些？如何取值計(jì)算襯砌的應(yīng)力？、彈性抗力：:(1)圍巖沒;(20.4;(33徑;(4)圍巖與襯砌之間的間隙被完好填充,接觸緊密.水荷載：內(nèi)水壓力和外水壓力。水工隧洞的布置和線路選擇應(yīng)考慮哪些因素？1倍開挖3倍開挖洞徑；要利用ft，配以相應(yīng)的道路和附屬企業(yè)，以增加工作面，加快施工進(jìn)度。有壓隧洞要設(shè)0.3％～0.5％的縱坡，以利施工排水及放空隧5倍洞徑，轉(zhuǎn)角不宜60°，以使水流平順，減小水頭損失。進(jìn)行多用途的隧洞布置時(shí)，如何解決其相互間的矛盾？如何進(jìn)行水工隧洞的總體布置？其線路如何選擇？水工隧洞的工作閘門和檢修閘門各有何工作特點(diǎn)？水工隧洞的消能措施有哪幾種？各適用于什么情況？隧洞的襯砌的類型有哪幾種？如何選擇襯砌形式?作用在襯砌上的荷載有哪些？如何組合？如何對隧洞襯砌進(jìn)行強(qiáng)度校核？渠系建筑物1．渠系建筑物有哪些特點(diǎn)？1）布置上受地形影響較大，與群眾的生產(chǎn)和生活關(guān)系密切。2．倒虹吸管的適用條件主要是什么？渠道跨越寬深河谷，修建渡槽，填方渠道或繞線方案困難或造價(jià)高時(shí)；渠道與原有渠、路相交，因高差較小不能修建渡槽、涵洞修建填方渠道影響原有河道泄流等。3．說明單級跌水有哪幾部分組成？各自的作用是什么？單級跌水常由進(jìn)口連接段、跌水口、消力池和出口連接段組成。作用：進(jìn)口連接段：使渠水平順進(jìn)入跌水口，使泄水有良好的水利條件。跌水口：控制缺口，是設(shè)計(jì)跌水和陡坡的關(guān)鍵。消力池：使下泄水流形成水躍，以消減水流能量。4．渡槽與填方渠道連接的方式有哪幾種？有兩種：1）斜坡式，他包含有剛性連接和柔性連接2）擋土墻式根據(jù)跌差大小，跌水可分為哪幾種類型？跌水口的作用是什么？根據(jù)跌差的大小，跌水可分為單級跌水和多級跌水兩種形式。一般單級跌水的跌差小于3~5m。跌水口作用：控制缺口，用以設(shè)計(jì)跌水和陡坡。渠系建筑物的主要類型有哪些？其作用是什么？控制建筑物：用以調(diào)節(jié)水位和分配流量。交叉建筑物：使