《水工建筑物》重點(diǎn)題目

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章1、水力發(fā)電的基本原理是什么？河川水力資源的開發(fā)方式有哪幾種？各自適用于何種場(chǎng)合？在地球引力（重力）作用下，河水不斷向下游流動(dòng)而具有的能量-水能。通常情況下，水能有三種存在形式，即位能，動(dòng)能，壓能。它們不僅可以相互轉(zhuǎn)換，而且可以通過一定的設(shè)備（如水輪機(jī)）轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并進(jìn)一步（通過發(fā)電機(jī)）轉(zhuǎn)換成電能。水力發(fā)電就是利用天然水流的水能來生產(chǎn)電能的。開發(fā)方式：1、抬水式（壩式）開發(fā)；在河流中攔河筑壩，使原河段中分散的落差在壩址處集中起來，壩高常受壩址處的地形地質(zhì)條件，庫(kù)區(qū)地形地質(zhì)及浸沒淹沒條件，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要以及開發(fā)技術(shù)條件等因素的控制。適用于河道坡降較緩，流量較

2、大，有筑壩建庫(kù)條件的河段。2、引水式開發(fā)；不需修建高壩，故不會(huì)造成淹沒損失，這適用于地形地質(zhì)等條件不允許筑壩，河段坡降較陡、流量小，建造較短的引水道即能獲得所期望水頭的山區(qū)性河段。3、混合式開發(fā)；既利用大壩抬高水位又利用引水建筑物集中水頭，水電站的水頭由兩種工程措施共同取得的開發(fā)方式稱為混合式開發(fā)?；旌鲜介_發(fā)因建有水庫(kù)，可調(diào)節(jié)徑流，兼有壩式開發(fā)和引水式開發(fā)的雙重優(yōu)點(diǎn)，但必須具備合適的條件，如河段前部有筑壩建庫(kù)的條件，后部坡降大（如有急灘或大河彎）。4、抽水蓄能；它不是為了開發(fā)水能資源向系統(tǒng)提供電能，而是以水體為儲(chǔ)能介質(zhì)，起調(diào)節(jié)負(fù)荷作用。需要建有高低兩個(gè)水庫(kù)和連接兩個(gè)水庫(kù)的有壓引水建筑物。9、

3、什么是水工建筑物？與其他建筑物相比，水工建筑物有些什么特點(diǎn)？水工建筑物：為了防洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等要求，通常需要修建不同類型的建筑物，以控制水位、調(diào)節(jié)水量、興利除害，這些建筑物統(tǒng)稱為水工建筑物。特點(diǎn)：（1）工作條件的復(fù)雜性;（2）施工建造的艱巨性;（3）設(shè)計(jì)選型的獨(dú)特性;（4）工程效益的顯著性;（5）環(huán)境影響的多面性；（6）失事后果的嚴(yán)重性10、水工建筑物有哪幾類？各自功能是什么？按其作用可分為：擋水、泄水、輸水、取水、整治建筑物和專門性建筑物。按其使用壽命長(zhǎng)短可分為：永久性和臨時(shí)性兩種。永久性建筑物按其重要性又可分為主要建筑物和次要建筑物。(1)、擋水建筑物：用以攔截江河，雍高水位或形成水

4、庫(kù)，如各種類型的壩和水閘；以及為抗御洪水或擋潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。(2)、泄水建筑物：用以宣泄水庫(kù)或渠道中的多余水量，以保證工程安全，如各種溢洪道、溢流壩、泄洪隧洞、泄水閘等。(3)、輸水建筑物：為灌溉、發(fā)電和供水的需要從上游向下游輸水用的建筑物，如：輸水隧洞、涵管、渠道、渡槽等。(4)、取水建筑物：是輸水建筑物的首部建筑，用來從水庫(kù)或河道取水，滿足灌溉、發(fā)電和給水等要求。如：引水隧洞的進(jìn)水口、灌溉渠首和供水用的進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等。(5)、整治建筑物：用以調(diào)整和改善河道水流條件，防止水流和波浪對(duì)河床及河岸的沖刷破壞。如：丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底和護(hù)岸等。 (6)、專門建筑物：專門為發(fā)

5、電、航運(yùn)、過魚及過木等單一目標(biāo)而設(shè)置的建筑物。如：水電站廠房、船閘、升船機(jī)、魚道、過木道等。11、水利樞紐及水工建筑物為什么要分等分級(jí)？分等分級(jí)的依據(jù)是什么？劃分的目的、依據(jù)和方法 ：水利樞紐和水工建筑物必須確保安全可靠，但又要經(jīng)濟(jì)合理。為使兩者適當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一起來，將水利樞紐及其組成建筑物按所承擔(dān)的任務(wù)、效益、規(guī)模大小及其重要性劃分成不同等級(jí)，以便根據(jù)不同的等級(jí)依次確定不同的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)。第三章重力壩的工作原理和工作特點(diǎn)是什么？為什么說重力壩的材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮？工作原理：（1）依靠壩體自重在壩基面上產(chǎn)生的摩阻力來抵抗水平水壓力以達(dá)到穩(wěn)定要求；（2）、利用壩體自重在水平截面上產(chǎn)生的壓應(yīng)力

6、來抵消由于水壓力引起的拉應(yīng)力以滿足強(qiáng)度要求。工作特點(diǎn)：1.材料抗沖能力強(qiáng)，施工期可用壩體缺口或底孔導(dǎo)流；2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工技術(shù)易掌握，便于機(jī)械化施工；3.對(duì)地形地質(zhì)條件適應(yīng)性好，幾乎任何形狀的河谷均可修建；4.壩體與地基接觸面大，受揚(yáng)壓力的影響也大；5.材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；6.壩體體積大，水泥用量多，混凝土凝固時(shí)水化熱高，散熱條件差，施工期應(yīng)有嚴(yán)格的溫度控制和散熱措施。2、重力壩的主要荷載有哪些？其計(jì)算方法如何？為什么說揚(yáng)壓力對(duì)重力壩的穩(wěn)定、應(yīng)力總是不利的？重力壩的主要荷載：壩體自重、 上下游水壓力、 揚(yáng)壓力、 浪壓力、泥沙壓力、 地震力、 冰壓力等（1）壩體自重：建筑物（壩體）及附屬永久設(shè)

7、備的重量。是維持重力壩穩(wěn)定的主要荷載，由壩的體積和材料重度計(jì)算確定。較大孔洞應(yīng)扣除，永久固定設(shè)備的重量應(yīng)計(jì)入。（2）壩面水壓力：包括靜水壓力、動(dòng)水壓力、浪壓力。靜水壓力(static water pressure)按水力學(xué)原理計(jì)算，沿壩面積分，可分解成水平和垂直兩部分。（3）揚(yáng)壓力：包括：滲透壓力(U2)和浮托力(U1)兩部分。滲透壓力從上游向下游逐漸消減，其變化呈拋物線分布。揚(yáng)壓力對(duì)壩體穩(wěn)定不利。有防滲排水措施的情況: 河床壩段:=0.25岸坡壩段:=0.35；2.壩體內(nèi)部揚(yáng)壓力 3 = 0.25（4）浪壓力：波浪要素：波高2hl、波長(zhǎng)2Ll 、波浪中心線超出靜水面高度h0。深水波當(dāng)壩前水深

8、大于半波長(zhǎng)時(shí)，波浪運(yùn)動(dòng)不受庫(kù)底的影響。淺水波當(dāng)壩前水深小于半波長(zhǎng)而大于臨界水深時(shí)，波浪運(yùn)動(dòng)受庫(kù)底的影響，臨界水深近似取為(3-5)倍半浪高：詳細(xì)見書P42(5) 泥沙壓力：確定泥沙壓力時(shí)，先要規(guī)定一個(gè)淤積年限 (可取為50100年)，由此確定淤沙深度。按土壓力公式計(jì)算：(6）地震荷載 包括:地震慣性力：水平和垂直地震慣性力；地震動(dòng)水壓力；動(dòng)土壓力（7）溫度荷載：壩體溫度變化引起的熱脹冷縮受到約束所產(chǎn)生的荷載，包括水溫、氣溫變化等。（8）冰壓力4、重力壩失穩(wěn)破壞過程怎樣？穩(wěn)定驗(yàn)算有哪些公式？它們主要區(qū)別在哪里？提高重力壩穩(wěn)定性的工程措施有哪些？重力壩失穩(wěn)破壞的類型:(a) 壩體沿抗剪能力不足的薄

9、弱層面產(chǎn)生滑動(dòng)，包括沿基巖接觸面的滑動(dòng)以及沿壩基巖體內(nèi)連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的深層滑動(dòng)；(b)在荷載作用下，上游壩踵以下巖體受拉產(chǎn)生傾斜裂縫以及下游壩趾巖體受壓發(fā)生壓碎區(qū)而引起傾倒滑移破壞。公式見書工程措施： 1.利用水重：當(dāng)抗剪強(qiáng)度參數(shù)較小時(shí)，將壩的上游面做成傾向上游，利用水重來提高壩的抗滑穩(wěn)定性。 但上游面的坡度不宜過緩，否則上游壩面容易產(chǎn)生拉應(yīng)力，對(duì)強(qiáng)度不利。n 一般控制在0.10.2之間。 2.采用有利的開挖輪廓線 將壩踵高程降低，使壩基面傾向上游，但這將增加開挖量和混凝土澆筑量。 3.設(shè)置齒墻 增加抗滑力。 4.抽排水措施 當(dāng)下游水位較高，壩體承受的浮托力較大時(shí)，可在壩基面增設(shè)排水系統(tǒng)，

10、定時(shí)抽水以減少壩底浮托力。 5.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)力措施，既增加壩體的抗滑穩(wěn)定，又可消除壩踵處的拉應(yīng)力。 6. 橫縫灌漿 限制側(cè)向位移，增強(qiáng)岸坡壩段的整體性和穩(wěn)定性。5、重力壩應(yīng)力分析的目的是什么？目前應(yīng)力分析有哪幾種方法？材料力學(xué)法的基本假定是什么？目的：檢驗(yàn)大壩在施工期與運(yùn)用期是否滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)也為進(jìn)行壩體混凝土分區(qū)和某些部位的配筋等提供依據(jù)。方法：材料力學(xué)法 ；彈性理論差分法；彈性理論有限元法；模型試驗(yàn)法基本假定： 1)混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料 2)視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響，各壩段獨(dú)立工

11、作。 3)假定壩體水平截面上的正應(yīng)力y按直線分布，不考慮廊道等對(duì)壩體應(yīng)力的影響。取單寬壩體，作為固結(jié)于地基上的變截面懸臂梁。6、非溢流重力壩的基本剖面是什么形狀？它是受哪些條件決定的？實(shí)用剖面如何擬定？重力壩剖面設(shè)計(jì)原則：滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，以保證大壩安全；大壩失事主要是由于上游水壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力造成的。工程量要盡可能?。贿\(yùn)用方便;便于施工?；酒拭妫褐钢亓卧趬误w自重、靜水壓力和揚(yáng)壓力三項(xiàng)主要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度的要求，并使工程量最小的三角形剖面。非溢流壩實(shí)用剖面（一）壩頂寬度 一般取壩高的810,且不小于m。當(dāng)在壩頂布置移動(dòng)式啟閉機(jī)時(shí)，壩頂寬度要滿足安裝門機(jī)軌道的要求。 （二）壩頂高

12、程為防波浪漫過壩頂，在靜水位以上還應(yīng)留有一定的超高h(yuǎn)。h=2hl + h0 +h c 壩頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+ h設(shè)壩頂高程=校核洪水位+ h校 兩者取最大值（三）剖面形態(tài) (實(shí)體重力壩)7、為什么重力壩要分縫分塊？縫有哪幾種類型？橫縫如何處理？止水如何布置？縱縫有哪些布置方式？為何要分縫分塊；在混凝土重力壩中，為了防止運(yùn)用期間由于溫度變化和地基不均勻沉陷等引起壩體裂縫，以及為了適應(yīng)施工期混凝土的澆筑能力和溫度控制等，需要將壩體適當(dāng)分縫。垂直于壩軸線的縫稱橫縫，平行于壩軸線的稱縱縫，此外，還有水平施工縫等。橫縫及止水：橫縫將壩體分為若干個(gè)獨(dú)立的壩段，縫面常為平面，不設(shè)鍵槽，不進(jìn)行灌漿，一般為永久

13、縫，縫內(nèi)設(shè)止水。橫縫間距（即壩段寬度）一般為12-20米，主要取決于地基特性、河谷地形、溫度變化、結(jié)構(gòu)布置和澆筑能力等。特殊情況下橫縫可做成臨時(shí)縫?？v縫和水平縫：為適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減小施工期的溫度應(yīng)力，常在平行壩軸線方向設(shè)縱縫，將一個(gè)壩段分為幾個(gè)壩塊，待溫度降到穩(wěn)定溫度后再進(jìn)行接縫灌漿。縱縫按布置形式分為：鉛直縱縫、斜縫和錯(cuò)縫縱縫必須在水庫(kù)蓄水前，混凝土充分冷卻收縮，壩體達(dá)到穩(wěn)定溫度的條件下進(jìn)行灌漿填實(shí)。水平縫是上下兩層新老混凝土澆筑塊之間的施工接縫。9、重力壩的壩身和壩基排水的目的是什么？如何布置？P110排水目的： 減小滲水對(duì)壩體的有害影響，降低壩體中的滲透壓力。10、帷幕灌漿與固結(jié)

14、灌漿的功能是什么？如何布置？P11111、重力壩內(nèi)設(shè)置的廊道系統(tǒng)有哪些功用？不同用途的廊道設(shè)置部位和尺寸如何？功用：進(jìn)行帷幕灌漿；集中與排除壩體壩基滲水；安裝觀測(cè)設(shè)備以監(jiān)視壩體的運(yùn)行情況；操作閘門或鋪設(shè)風(fēng)、水、電線路；施工中壩體冷卻及縱（橫）縫灌漿；壩內(nèi)交通運(yùn)輸以及檢查維修等。12、溢流重力壩的剖面如何擬定？單寬流量的選擇應(yīng)考慮哪些因素？溢流壩常用的消能方式有哪些？各自優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合如何？剖面擬定：消能方式：1挑流消能2.底流消能 3.面流消能4.戽流消能 消能適用場(chǎng)合見書 第四章1、拱壩與重力壩相比，具有哪些工作特點(diǎn)？（1）、拱與梁的共同作用；（2）、穩(wěn)定性主要依靠?jī)砂豆岸说姆戳ψ饔?，因?/p>

15、對(duì)地基的要求很高；（3）、拱是一種推力結(jié)構(gòu)，承受軸向壓力，有利于發(fā)揮砼及漿砌石材料的抗壓強(qiáng)度；（4）、拱梁所承受的荷載可相互調(diào)整, 因此可以承受超載；（5）、拱壩壩身可以泄水；（6）、不設(shè)永久性伸縮縫；（7）、抗震性能好；（8）、幾何形狀復(fù)雜，施工難度大。2.拱壩對(duì)地形和地質(zhì)條件有何要求？河谷形狀對(duì)拱壩剖面和荷載分配有何影響?地形指標(biāo)包括壩頂高程處的河谷寬度L和壩高H之比（稱L/H為寬高比）及河谷斷面形狀較理想的地質(zhì)條件是巖石均勻單一，有足夠的強(qiáng)度，透水性小，耐久性好，兩岸拱座基巖堅(jiān)固完整，邊坡穩(wěn)定，無大的斷裂構(gòu)造和軟弱夾層，能承受拱端傳來的巨大推力而不致產(chǎn)生過大的變形，尤其要避免兩岸邊坡存在

16、向河床傾斜的節(jié)理裂隙或構(gòu)造河谷的寬高比愈小，說明河谷愈窄深。此時(shí)拱壩水平拱圈跨度相對(duì)較短，懸臂梁高度相對(duì)較大，即拱的剛度大，拱作用容易發(fā)揮，可將荷載大部分通過拱作用傳給兩岸，壩體可設(shè)計(jì)的薄些，反之設(shè)計(jì)得厚些河谷的斷面形狀，V形河谷，拱圈跨度自上而下逐漸減小，拱剛度逐漸增強(qiáng)，拱可做得薄些；U形河谷，拱圈跨度自上而下幾乎不變，拱剛度不增加而水壓力增加，需增加梁的剛度，做得厚些；梯形河谷介于V形和U形之間河谷在平面上的形狀應(yīng)呈喇叭口，以使兩岸拱座下游有足夠厚的巖體來維持壩體的穩(wěn)定3.選取拱圈中心角要考慮哪些因素？這些因素之間的關(guān)系如何？中心角愈大，拱圈厚度愈小，說明中心角愈大，材料強(qiáng)度可得到充分利用

17、，對(duì)應(yīng)力有利；反之，拱圈中心角減小，半徑愈大，拱作用減弱，要求加大拱圈厚度。加大中心角使拱圈弧長(zhǎng)增加，在一定程度上會(huì)抵消一部分由減小拱厚所節(jié)省的工程量。從經(jīng)濟(jì)和應(yīng)力角度考慮，采用較大中心角有利但拱端軸力方向?qū)⑾蝽槑r坡等高線方向偏轉(zhuǎn)，對(duì)壩肩穩(wěn)定不利。4、拱壩為什么要在稍低于年均溫度時(shí)進(jìn)行封拱？溫度荷載這是拱壩設(shè)計(jì)中的主要荷載之一。在水壓力和溫度荷載共同引起的徑向變位中，溫度荷載約占據(jù)1/3至1/2，對(duì)壩頂部分的影響更大。通常假定溫度荷載由拱圈承擔(dān)。產(chǎn)生溫度荷載的兩個(gè)原因是：（1）混凝土施工過程中水化熱的散發(fā)；（2）外界氣溫的變化。* 封拱溫度：選用下游以年平均氣溫、上游以年平均水溫作為邊界條件，

18、求出此時(shí)的壩體溫度場(chǎng)作為穩(wěn)定溫度場(chǎng)。工程中，一般選在年平均氣溫或略低時(shí)進(jìn)行封拱。* 溫升：溫度高于封拱溫度。溫升對(duì)壩肩穩(wěn)定不利，對(duì)應(yīng)力有利；* 溫降：溫度低于封拱溫度。溫降對(duì)壩肩穩(wěn)定有利，對(duì)應(yīng)力不利。單曲拱壩雙曲拱壩的概念？單曲拱壩： 對(duì)U型或矩形斷面的河谷，其寬度上下相差不大，各高程中心角比較接近，外半徑可保持不變，僅需下游半徑變化以適應(yīng)壩厚變化的要求。特點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單，直立的上游面便于布置進(jìn)水孔和泄水孔及其設(shè)備，但當(dāng)河谷上寬下窄時(shí)，下部拱的中心角必然會(huì)減小，從而降低拱的作用，要求加大壩體厚度,不經(jīng)濟(jì).雙曲拱壩：變外半徑等中心角 對(duì)底部狹窄的“V”字形河谷，宜將各層拱圈外半徑,由上至下逐漸減小

19、，可大大減少壩體方量。特點(diǎn)：拱壩應(yīng)力條件較好，梁呈彎曲形狀,兼有拱的作用, 更經(jīng)濟(jì)，但有倒懸出現(xiàn)，設(shè)計(jì)及施工較復(fù)雜，對(duì)“V”、“U”型河谷都適用.5.雙曲拱壩的倒懸是怎樣形成的？如何處理拱壩過大的倒懸度？因上下層拱圈半徑或中心角的變化，容易形成上層壩面突出下層壩面，即產(chǎn)生倒懸，以兩岸最為明顯。使靠近河岸壩段上游面維持直立，而河床中部壩段俯向下游；使河床中部壩段直立，而河岸壩段向上游倒懸，此時(shí)在上游側(cè)加設(shè)臨時(shí)的混凝土支撐或通過開挖做成基礎(chǔ)支持；協(xié)調(diào)前兩種方案，使河床壩段稍俯向下游，河岸壩段稍向上游倒懸6.拱壩的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)如何？為什么重力壩要嚴(yán)格限制壩面產(chǎn)生的拉應(yīng)力，而拱壩允許相當(dāng)可觀的拉應(yīng)力？容許

20、壓應(yīng)力等于混凝土極限抗壓強(qiáng)度除以安全系數(shù)，對(duì)于基本荷載，1、2級(jí)壩的安全系數(shù)為4.0，3級(jí)拱壩的安全系數(shù)采用3.5；對(duì)于非地震情況的特殊組合，1、2級(jí)壩的安全系數(shù)為3.5，3級(jí)拱壩的安全系數(shù)采用3.0；當(dāng)考慮地震荷載時(shí)，混凝土的容許壓應(yīng)力可比靜荷載情況適當(dāng)提高，但不超過30%；容許拉應(yīng)力，對(duì)于基本荷載不大于1.2MPa，對(duì)于非地震情況特殊荷載組合，不大于1.5MPa。當(dāng)考慮地震荷載時(shí)，其處理原則同容許壓應(yīng)力“拱壩屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，且混凝土抗壓強(qiáng)度較高，拱壩斷面設(shè)計(jì)常受拉應(yīng)力控制，拉應(yīng)力較大的部位常在拱冠梁的上游面壩底處，實(shí)際上這個(gè)部位的梁向拉應(yīng)力并非最危險(xiǎn)，因?yàn)榱合蚶瓚?yīng)力大時(shí)可自行調(diào)整給拱結(jié)

21、構(gòu)”7.如何驗(yàn)算拱座穩(wěn)定？“剛體極限平衡法，其表達(dá)形式有定值安全系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)法”8.溫度荷載怎樣影響拱壩的應(yīng)力和穩(wěn)定？拱壩為什么要在稍低于年平均溫度時(shí)進(jìn)行封拱？當(dāng)封拱溫度較低時(shí)，此后壩體溫度升高，拱軸線伸長(zhǎng)，變位方向與水壓引起的相反，有利于部分抵消拱端上游面由水壓引起的拉應(yīng)力；此后當(dāng)壩體溫度降低時(shí)也會(huì)因封拱溫度低而減少溫降值。所以對(duì)壩體應(yīng)力而言是愈低愈好。如果封拱時(shí)混凝土溫度過高，則以后降溫時(shí)拱軸線收縮對(duì)應(yīng)力不利?！爱?dāng)封拱溫度較低時(shí)，此后壩體溫度升高，拱軸線伸長(zhǎng)，變位方向與水壓引起的相反，有利于部分抵消拱端上游面由水壓引起的拉應(yīng)力；此后當(dāng)壩體溫度降低時(shí)也會(huì)因封拱溫度低而減少溫降值。

22、”9.計(jì)算地基變形的伏格特法的基本思路是什么？（基本假定）基礎(chǔ)變位與建基面形狀無關(guān)，即將壩體與基巖的接觸面沿弧線展開攤平后的不規(guī)則平面用一個(gè)當(dāng)量矩形來代替，并假定該當(dāng)量矩形為均質(zhì)各向同性半無限體的表面；不考慮地基各處作用力不等、各點(diǎn)變位互有影響的因素；不計(jì)庫(kù)水壓力對(duì)壩基變位的影響10.拱壩應(yīng)力分析的常用方法有哪些？各適用于什么情況？圓筒法，適用于承受均勻外水壓力的等截面圓弧拱圈；純拱法適用于在狹窄河谷中修建拱壩；拱梁分載法，是當(dāng)前用于拱壩應(yīng)力分析的基本方法；有限單元法，適用于解決復(fù)雜的邊界條件和壩體壩基材料不均勻性問題；模型試驗(yàn)法，用于研究拱壩在彈性階段的工作狀態(tài)，拱壩材料的非線性影響及破壞條

23、件11.拱冠梁法分析拱壩應(yīng)力的基本原理是什么？按照拱冠部位的中央懸臂梁和若干水平拱在交點(diǎn)處徑向變位一致的原則進(jìn)行拱梁荷載分配。求得各層拱圈和拱冠梁各自承擔(dān)的荷載后，拱圈用純拱法計(jì)算拱圈各截面的應(yīng)力，拱冠梁按懸臂梁結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)力12.拱冠梁法如何考慮地基變形和溫度荷載？溫度荷載引起的拱圈變形由拱圈單獨(dú)承擔(dān)，但該變形能影響水平荷載的分配地基變形13.拱冠梁法分析拱壩應(yīng)力時(shí)，自重荷載由拱還是梁承擔(dān)？對(duì)于分塊澆筑的混凝土拱壩，壩體自重由梁?jiǎn)为?dú)承擔(dān)，且不影響水平荷載；對(duì)整體砌筑的漿砌石拱壩或邊澆筑邊封拱的混凝土拱壩，由梁?jiǎn)为?dú)承擔(dān)，但能通過拱冠梁各斷面在其作用下所產(chǎn)生的徑向位移來影響水平荷載分配第四章1、土

24、石壩的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？為使土石壩正常工作，對(duì)土石壩有哪些要求？?jī)?yōu)點(diǎn)：（1）筑壩材料可以就地取材，可節(jié)省大量鋼材和水泥， 免修公路；（2）較能適應(yīng)地基變形，對(duì)地基的要求比砼壩要低；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，便于維修和加高、擴(kuò)建；（4）施工技術(shù)簡(jiǎn)單，工序少，便于組織機(jī)械化快速施工。不足之處： 壩頂不能過流，必須另開溢洪道，施工導(dǎo)流不如砼壩便利，對(duì)防滲要求高，因?yàn)槠拭娲?，所以填筑量大而且施工容易受季?jié)影響。為使土石壩能安全有效地工作，在設(shè)計(jì)方面的一般要求：（1）不允許水流漫頂，要求壩體有一定的超高；（2）滿足滲流要求；（3）壩體和壩基必須穩(wěn)定；（4）應(yīng)避免有害裂縫及必須能抵抗其他自然現(xiàn)象的破壞作用；（

25、5）安全使用前提下，力求經(jīng)濟(jì)美觀。2、按土料在壩體的配置和防滲體位置，碾壓式土石壩可分為哪些類型？各有何特點(diǎn)？按材料在壩體內(nèi)的配置和防滲體的位置分類（1）均質(zhì)土壩(homogeneous earth dam)：壩體剖面的全部或絕大部分由一種土料填筑。 優(yōu)點(diǎn)：材料單一，施工簡(jiǎn)單； 缺點(diǎn)：當(dāng)壩身材料粘性較大時(shí)，雨季或冬季施工較困難。（2）塑性心墻壩(embankment dam with plastic core /core wall dam)： 用透水性較好的砂或砂礫石做壩殼，以防滲性較好的粘性土作為防滲體設(shè)在壩的剖面中心位置，心墻材料可用粘土也可用瀝青混凝土和鋼筋混凝土； 優(yōu)點(diǎn)：坡陡，壩剖面較

26、（1）小，工程量少，心墻總方量比重不大，因此施工受季節(jié)影響相對(duì)較??；缺點(diǎn)：要求心墻與壩殼大體同時(shí)填筑，干擾大, 一旦建成，難修補(bǔ)。（3）塑性斜墻壩(earth dam with sloping core )：防滲體置于壩剖面的一側(cè)。 優(yōu)點(diǎn)：斜墻與壩殼之間的施工干擾相對(duì)較小，在調(diào)配 勞動(dòng)力和縮短工期方面比心墻壩有利； 缺點(diǎn)：上游坡較緩，粘土量及總工程量較心墻壩大，抗震性及對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)性不如心墻壩。（4）多種土質(zhì)壩：壩址附近有多種土料用來填筑的壩。（5）土石混合壩：如壩址附近砂、砂礫不足，而石料較多，上述的多種土質(zhì)壩的一些部位可用石料代替砂料。 3、為什么土石壩防滲體不放置于偏下游處？為什么

27、均質(zhì)土壩常用于較低的壩而很少用于高壩？（需通過個(gè)人理解）4、土石壩剖面如何擬定？影響土壩壩坡的因素有哪些？為什么粘土斜墻壩的上游坡比粘土心墻壩緩？一、基本尺寸1、壩頂高程：壩頂超高其中，h1風(fēng)浪爬高， a安全加高， e 壩前水位因風(fēng)浪引起的壅高。2、壩頂寬度取決于交通需要、構(gòu)造要求和施工條件。當(dāng)壩高在30m100m時(shí)，Bmin = 0.1H ;當(dāng)壩高大于100m時(shí)， Bmin = H 0.5 。3、壩面坡度取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、運(yùn)用情況、地基條件、施工方法及壩型等因素。均質(zhì)壩的上下游坡度比心墻壩的壩坡緩；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；土料相同時(shí)上游坡緩于下游坡

28、；粘土均質(zhì)壩的壩坡與壩高有關(guān)，壩高越大壩坡越緩；碾壓式堆石壩的壩坡比土壩陡。5、土石壩滲流分析的目的是什么？有哪些分析方法？防滲體的位置，排水設(shè)備的形式對(duì)浸潤(rùn)線位置影響如何？滲流分析的目的：（1）確定壩體內(nèi)浸潤(rùn)線的位置；（2）確定壩體及壩基的滲流量，以估算水庫(kù)的滲漏損失；（3）確定壩體和壩基滲流逸出區(qū)的滲流坡降，檢查產(chǎn)生滲透變形的可能性；（4）為壩體穩(wěn)定分析和布置觀測(cè)設(shè)備提供依據(jù)。常用的滲流分析方法：流體力學(xué)方法、水力學(xué)方法、流網(wǎng)法和試驗(yàn)法。6、土壩滲透變形有哪幾種？如何防止?jié)B透變? (1)、滲透變形的形式及其判別滲透變形：土石壩及其地基在滲流的物理作用和化學(xué)作用下發(fā)生土體顆粒流失的局部破壞現(xiàn)

29、象稱滲透變形。(a)管涌(piping)：滲流作用下不均勻無粘性土中細(xì)顆粒從孔隙通道中的連續(xù)移動(dòng)和帶出。管涌可能發(fā)生的部位：非粘性土的滲流逸出點(diǎn)和進(jìn)入排水處。管涌判別：級(jí)配連續(xù)時(shí)不均勻系數(shù)h>20，級(jí)配不連續(xù)時(shí)細(xì)粒含量小于25%。(b)流土(earthflow, soil flow, mass flow)：滲流作用下，土體的同時(shí)浮起或流失。流土發(fā)生的部位：多發(fā)生粘性土坡和顆粒較均勻的非粘性土坡中。判別：級(jí)配連續(xù)時(shí)不均勻系數(shù)h<10，級(jí)配不連續(xù)時(shí)細(xì)粒含量大于35%。(c)接觸沖刷：順著兩種土壤的接觸面的滲流對(duì)接觸面顆粒的沖刷。判別：一般認(rèn)為當(dāng)相鄰兩層土體的d10比值小于10且兩層土的

30、不均勻系數(shù)小于10時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生接觸沖刷，反之應(yīng)考慮接觸沖刷和接觸流失的問題。(d)接觸流失：滲流垂直于滲透系數(shù)相差較大的兩相鄰?fù)翆拥慕佑|面流動(dòng)時(shí)，將滲透系數(shù)較小土層中的細(xì)顆粒帶入滲透系數(shù)較大的另一土層。如何防止?jié)B透變形：提高填土的填筑標(biāo)準(zhǔn)；壩腳加壓重或放緩邊坡；加強(qiáng)防滲、導(dǎo)滲措施；加固地基7、反濾層的組成和功用是什么？均質(zhì)壩、心墻壩、斜墻壩在哪些部位要設(shè)置反濾層？反濾層(filter):設(shè)在滲透坡降較大,流速較高,土壤易于變形的滲流出口處或進(jìn)入排水處.作用: 防止土體在滲流作用下發(fā)生滲透變形.組成: 二至三層粒徑不同的砂、石料鋪筑而成，層面與滲流方向盡量垂直，小粒徑 ® 大粒徑。反濾

31、層設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：（1）使被保護(hù)土不發(fā)生滲透變形；（2）滲透性大于被保護(hù)土，能通暢地排出滲透水流；（3）不致被細(xì)粒土淤塞失效；（4）在防滲體出現(xiàn)裂縫的情況下，土顆粒不會(huì)被帶出反濾層，能使裂縫自行愈合。8、砂礫石地基的防滲措施有哪些？防滲效果如何？各自適用于何種情況？砂礫石地基處理砂礫石地基的特點(diǎn)：具有較高的抗剪能力和承載能力，壓縮變形小，抗?jié)B性能差，因此對(duì)這類地基的處理以滲流控制為主。原則：前堵后排。v 垂直防滲：粘土（混凝土）截水槽、砼防滲墻，灌漿帷幕，高壓噴射灌漿；v 水平防滲：鋪蓋；v 下游設(shè)排水減壓設(shè)施。當(dāng)砂礫石透水層深度不大時(shí)(1015米以內(nèi)), 采用水平鋪蓋加截水槽的措施.當(dāng)砂

32、礫石透水層較深時(shí)(>30米), 采用水平鋪蓋加混凝土防滲墻（80m）的措施.當(dāng)砂礫石透水層很深時(shí), 采用水平鋪蓋加灌漿帷幕的措施.1、水閘有哪些類型？由哪幾部分組成？各自有何作用？按任務(wù)不同，可分為不同類型：進(jìn)水閘、節(jié)制閘、分洪閘、排水閘、擋潮閘按閘室結(jié)構(gòu)分: 開敞式、涵洞式水閘的組成：上游連接段（引導(dǎo)水流平順進(jìn)入閘室 ） 閘室段（調(diào)節(jié)水位和流量） 下游連接段 （引導(dǎo)水流平順出閘，消能、防沖）閘室 底板、閘墩、閘門(胸墻)、工作橋、交通橋上游連接段 翼墻、鋪蓋、護(hù)底、防沖槽、護(hù)坡 下游連接段 翼墻、護(hù)坦(消力池)、海漫、防沖槽、護(hù)坡2、水閘的工作特點(diǎn)是什么？設(shè)計(jì)水閘時(shí)應(yīng)解決哪些主要問題？

33、工作特點(diǎn)P300要解決的問題：穩(wěn)定問題：水平水壓力、滲透壓力不利于穩(wěn)定（土基上的摩擦系數(shù)小、承載能力差等）滲流問題：揚(yáng)壓力降低結(jié)構(gòu)有效自重、側(cè)向繞滲、 滲透破壞沖刷問題：流速大，會(huì)沖刷下游河床、岸坡沉降問題：地基受壓后變形，使水閘下沉3.為什么閘下水流一般采用底流水躍連接方式？波狀水躍和折沖水流產(chǎn)生的原因是什么？如何防止？一方面要盡可能消除水流的動(dòng)能，消除波狀水躍，并促使水流橫向擴(kuò)散，防止產(chǎn)生折沖水流；另一方面要保護(hù)河床和河岸，防止剩余動(dòng)能引起的沖刷弗勞德數(shù)Fr較小，易產(chǎn)生波狀水躍；進(jìn)口流態(tài)不對(duì)稱時(shí)會(huì)產(chǎn)生折沖水流 4、在粘性土和砂性土地基上，布置水閘地下輪廓線有何不同？為什么？粘性土

34、地基：有粘著力，不易產(chǎn)生管涌，但底板與土壤間摩擦系數(shù)小，不利于閘室穩(wěn)定。重點(diǎn)是？降低滲透壓力，增加閘身有效重量。閘室上游設(shè)鋪蓋(一般不用板樁)，閘室下游護(hù)坦底部應(yīng)設(shè)排水設(shè)施。（下游排水延伸到閘底板下？）砂性土地基：易發(fā)生滲透變形，對(duì)降低滲透壓力的要求相對(duì)較低。 重點(diǎn)是？(a)砂層很厚 上游可采用鋪蓋和懸掛式板樁相結(jié)合的形式，下游滲流出口處應(yīng)設(shè)置反濾層，排水布置在護(hù)坦下。(b)砂層較淺 板樁直接深入相對(duì)不透水層，下游滲流出口處應(yīng)設(shè)置反濾層，排水布置在護(hù)坦下。5、分別說明水閘防滲設(shè)施和排水設(shè)施的設(shè)計(jì)要求，并分析鋪蓋長(zhǎng)度和厚度是怎樣確定的？板樁設(shè)在閘室前端、后端或兩端均設(shè)置的作用是什么？各使用在什么

35、情況？防滲設(shè)施：(一) 鋪蓋 （水平防滲設(shè)施） 滲透系數(shù) 比地基的小100倍以上； 鋪蓋長(zhǎng)度 采用上、下游最大水頭差的35倍；并非越長(zhǎng)越好。1.粘土及粘壤土鋪蓋 （K<10-5cm/s）鋪蓋厚度=H / J，上游端不小于0.6m，末端不小于11.5m； 為防止沖刷，表面應(yīng)設(shè)護(hù)面結(jié)構(gòu)。2.混凝土、鋼筋混凝土鋪蓋 （K<10-7cm/s）可用C15、C20混凝土，厚度一般為0.40.6m，每1020m設(shè)沉降縫(二) 板樁 (垂直防滲設(shè)施) 一般設(shè)在閘室底板高水位一側(cè)或混凝土鋪蓋起端; 低水位一側(cè)的短板樁 ? 鋼筋砼板樁：5060cm寬，厚>20cm，長(zhǎng)度不超過8m，采用C20、C

36、25預(yù)制。(三) 齒墻 鋼筋混凝土做成，深度一般為0.51.5m 延長(zhǎng)滲徑、增加閘室穩(wěn)定性(四) 排水及反濾層 排水位置對(duì)底板滲透壓力大小的影響(圖)6、改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算閘基滲流的基本原理是什么？328概括地說，是把閘基滲流區(qū)域按可能的等水頭線劃分為幾個(gè)典型流段，根據(jù)滲透連續(xù)性原理，流經(jīng)各流段的滲流量相等，各段水頭損失與其阻力系數(shù)成正比，各段水頭損失之和等于上下游水頭差7、衡量閘室穩(wěn)定性有哪幾個(gè)指標(biāo)？如何進(jìn)行閘室穩(wěn)定驗(yàn)算？若穩(wěn)定性不夠，可采取哪些措施提高穩(wěn)定性？閘室穩(wěn)定性的指標(biāo)見書P328提高閘室抗滑穩(wěn)定的措施：(1)調(diào)整閘門位置，增加水重；(2)增加防滲長(zhǎng)度，或在滿足防滲安全的條件下將排水

37、設(shè)施向底板靠近；(3)增加齒墻深度；(4)用鋼筋混凝土鋪蓋作阻滑板。8.閘室底板計(jì)算的彈性地基梁法的基本原理是什么？其計(jì)算簡(jiǎn)圖怎樣建立？“梁和地基都是彈性體，梁橫置于彈性地基上，梁受荷載發(fā)生彎曲變形，地基受壓產(chǎn)生沉陷，而梁與地基系緊密接觸，所以它們的變形和沉陷值是相等的，可以以垂直水流方向截取的單寬板條作為計(jì)算對(duì)象，按平面應(yīng)變的彈性地基梁，根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件和靜力平衡條件，確定地基反力及梁的內(nèi)力”第六章3、采取正槽溢洪道和側(cè)槽溢洪道的地形條件是什么？它們由哪幾部分組成？正槽溢洪道過堰水流方向與堰下泄槽縱軸線方向一致，此型式應(yīng)用最廣。側(cè)槽溢洪道水流過堰后急轉(zhuǎn)彎近90°，再經(jīng)過泄槽或斜井，

38、或隧洞下泄；正槽溢洪道工作特點(diǎn)： 開敞式正面進(jìn)流. 泄槽與溢流堰軸線正交,過堰水流與泄槽方向一致.組成: 進(jìn)水段（引水渠）, 控制段,泄槽(陡槽), 消能段,尾水渠.進(jìn)水渠和尾水渠的設(shè)置視情況而定。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,進(jìn)流量大,泄流能力強(qiáng),工作可靠,施工、管理、維修方便，因而被廣泛采用。缺點(diǎn)：當(dāng)兩岸地勢(shì)較高且岸坡較陡時(shí)，開挖方量大。側(cè)槽溢洪道：在壩址處山高坡陡，采用正槽式溢洪道將使挖方量增加很多時(shí)，可采用側(cè)槽式溢洪道。1、組成：溢流堰、側(cè)槽、調(diào)整段、泄槽、出口消能段、尾水渠。2、特點(diǎn)：堰軸線、泄槽軸線可與山坡等高線平行布置， 開挖量小，但側(cè)槽中水流流態(tài)復(fù)雜。水流經(jīng)過溢流堰，泄入與堰大致平行的側(cè)槽后

39、，在槽內(nèi)轉(zhuǎn)向約90，經(jīng)泄槽或泄水隧洞流入下游。側(cè)向進(jìn)流，縱向泄流。3、適用:壩址山頭較高、岸坡較陡的情況，尤其適于中小型水庫(kù)中采用無閘門控制的溢洪道中。4、如何布置正槽溢洪道？5、泄水陡槽上有哪些高速水流問題？是如何產(chǎn)生的？怎樣解決？第七章4、按流態(tài)分，深式泄水隧洞有哪兩種基本類型？如何保證洞內(nèi)流態(tài)的穩(wěn)定？?jī)深惗吹墓ぷ鏖l門一般如何布置？為什么？按流態(tài)分：有壓 和 無壓隧洞 。 避免明滿流交替 。發(fā)電引水隧洞一般是有壓的P266 5、泄水隧洞進(jìn)口段設(shè)置的通氣孔，平壓管各有何用途？ 6、水工隧洞洞身橫斷面形態(tài)有哪些？各使用于何場(chǎng)合？ 7、洞身襯砌的功用是什么？阻止圍巖變形發(fā)展，保證其穩(wěn)定；承受圍巖壓力、內(nèi)水壓力和其他荷載；防止?jié)B漏；保護(hù)巖石免受水流、空氣、溫度、干濕變