09水工A卷參考答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——09水工A卷參考答案西北農(nóng)林科技大學(xué)本科課程考試試題（卷）2023—2023學(xué)年第2學(xué)期《水工建筑物》課程A卷

參考答案一、

填充題（每空1分共30分,）得分：分

1、宣泄多余洪水，確保樞紐安全，溢洪道、泄洪洞、泄洪閘等。

2、發(fā)生事故后影響工程效益、損失巨大的建筑物；發(fā)生事故對工程運(yùn)行和效益影響不大的建筑物。2、：承載力和正常使用極限狀態(tài)。3、直線分布。4、封拱溫度壓應(yīng)力，壓應(yīng)力。溫升荷載。5、優(yōu)化過水邊界輪廓，控制邊界不平整度，采用抗汽蝕材料槽檻摻氣結(jié)構(gòu)和通氣裝置。6、溢流堰、側(cè)槽、調(diào)整段、泄槽7、落實(shí)度最優(yōu)含水率落實(shí)度

8、改進(jìn)的阻力系數(shù)法滲透壓力作用水頭沿滲徑長度均勻削減。9、彈性抗力。

10、、錨桿支護(hù)、噴錨支護(hù)噴錨與掛鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。

二、選擇題（每題1分共8分,）得分：分

1、（A）2．（B）。3．（A）4．（A）5．（D）6（C）7、（B）8、（D）

三、判斷正誤：（文字正確在括號內(nèi)劃√，反之劃x．每題1分，共10分）得分：分

1、（OK）2、（ER）3、（OK）4、（OK）5(ERR)

6、（ERR）

7、（OK）８、（ERR）9、（OK）10、（ERR）

四、簡述題（30分）得分：分

1重力壩抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算的抗剪強(qiáng)度公式與抗剪斷公式有什么實(shí)質(zhì)性區(qū)別？（5）

抗剪強(qiáng)度公式認(rèn)為壩體是擱置在基巖面上，不考慮接觸面上的膠結(jié)作用，采用壩體材料與地基材料的鏡面摩擦系數(shù)；計(jì)算假定與實(shí)際狀況不符，但計(jì)算結(jié)果偏安全，實(shí)際存在的壩體與壩基膠結(jié)作用作為安全儲(chǔ)存抗剪斷公式視壩體與壩基為膠結(jié)，計(jì)算考慮了壩體與壩基的膠結(jié)作用；采用壩體與壩基兩種材料的抗剪斷摩擦系數(shù)、凝聚力參數(shù)；計(jì)算結(jié)果符合結(jié)構(gòu)實(shí)際穩(wěn)定狀態(tài)。規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)相對較大。

2、拱冠梁法是簡化了的拱梁分載法，其荷載分派方程為∑aijxj+σwi=（pi-xi）σi+ΔAi；說明該方程組的物理意義及各項(xiàng)含義。（10分）

1）等式左邊∑aijxj+σi：拱冠梁在i點(diǎn)位置處產(chǎn)生的水平徑向變位；其中aijxj為j點(diǎn)

位置處荷載Xj在i點(diǎn)位置處產(chǎn)生的水平徑向變位；σ位置處產(chǎn)生的水平徑向變位。

2）等式右邊（pi-xi）σi+ΔAi：第i層水平拱在荷載作用下，拱冠處產(chǎn)生的水平徑向變

位。其中（pi-xi）σi表示拱圈在水平均布徑向荷載（pi-xi）作用下拱冠產(chǎn)生的水平徑向變位；ΔAi表示在溫度荷載作用下，拱冠產(chǎn)生的水平徑向變位。

方程式的物理意義是水平拱與拱冠梁相交位置處（共軛點(diǎn)）所產(chǎn)生的水平徑向變位一致，即變位連續(xù)方程。

3、保證水閘閘室穩(wěn)定性應(yīng)滿足的條件是什么？(10分)1）閘室結(jié)構(gòu)在荷載作用下不滑動(dòng)，滿足抗滑穩(wěn)定要求。

2）閘基最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比小于規(guī)范規(guī)定值，控制應(yīng)力差，防止傾斜。3）閘基平均應(yīng)力小于地基承載力，避免地基發(fā)生強(qiáng)度破壞。

wi

w

為自重荷載作用下拱冠梁在i點(diǎn)

五、計(jì)算(12分)得分：分

上游面鉛直的重力壩三角形基本剖面，壩高H，壩體混凝土容重為24.0kN／m3，水容重

為10.0kN／m3，壩與地基間的摩擦系數(shù)f＝0.7，大壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為1．05。壩前設(shè)計(jì)水深與壩頂平齊時(shí)，試問：

(1)當(dāng)壩底揚(yáng)壓力折減系數(shù)α分別為1.0和0.5時(shí)，滿足抗滑穩(wěn)定條件時(shí)壩的基本三角形剖面底寬、下游壩面坡率m各是多少?（揚(yáng)壓力分布概化為三角形，壩踵強(qiáng)度為αrH）8分

(2)計(jì)算上述狀況壩體剖面工程量相差多少?4分穩(wěn)定分析采用抗剪強(qiáng)度公式。

解：1)壩體自重W=0.5*?cHB=12HB水恬靜水壓力P=0.5?wH=5H

揚(yáng)壓力U=0.5?wHBα=5HBα

抗滑穩(wěn)定要求K=f（W-U）/P=0.7(12HB-5HBα)/5H=0.7（12-5α）B/5H≥1.05即有m=B/H=1.05*5/0.7(12-5α)

當(dāng)α=1.0時(shí)，m=B/H=1.07B=1.07H;

當(dāng)α=0.5時(shí)，m=B/H=0.79B=0.79H;

2）ΔV/V=(1.07-0.79)/1.07=0.28/1.07=26.16%;剖面工程量相差26.16%

2

2

2

六、繪圖（示意圖）(10分)

擬建水庫樞紐，正常水位845.0m，相應(yīng)下游水位750.0m；最高洪水位847.50m。采用粘土心墻土石壩擋水，壩基覆蓋層最大厚度8.0m，防滲土料為粘土，滲透系數(shù)k=2.14×10-6cm/s，土料容許滲透比降=5；壩基覆蓋層開挖允許的穩(wěn)定邊坡不陡于1:1.25；試確定壩體防滲（粘土心墻及壩基截水槽）設(shè)計(jì)斷面，在圖中繪出。

防滲體設(shè)計(jì)斷面參數(shù)包括：心墻頂高程、頂厚與底部厚度，兩側(cè)邊坡坡率；截水槽底部寬度、截水槽與壩體心墻銜接位置厚度、截水槽邊坡坡率。

解：原則1）頂高程高于正常狀況下靜水位0.3—0.6m，且不低于十分狀況下靜水位.2）頂部厚度滿足施工要求；

3）防滲體厚度依照土料的允許滲透坡降確定

4）截水槽底部厚度尺寸同上；邊坡應(yīng)滿足開挖后的邊坡穩(wěn)定要求。防滲墻頂高程：847.6m；頂寬依照滿足施工要求確定，不小于3m，取3.0m。底部寬度B：上下游水位差ΔH=845-750=95m

B≥ΔH/=95/5=19.0m壩基截水槽底部b≥ΔH/=95/5=19.0m