水工建筑物復(fù)習(xí)重點(diǎn)

樞紐中的工建筑物根據(jù)所屬(程等別)其在工程中的（作用）和（重性分為（五級(jí)。水利水電程根據(jù)（工程規(guī)模、效益、及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性為（五）。水利工程特點(diǎn)：作條件復(fù)雜、施工難度、效益大對(duì)環(huán)境影響也大、失事后嚴(yán)重。主要建筑：系指失事后將成下游災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程效益的建筑物。要建筑：系指失事后不造成下游災(zāi)害或?qū)こ绦б嬗绊懖淮?，易于修?fù)的建筑物，如擋土墻、導(dǎo)流墻及護(hù)岸。水利樞紐：為滿足防洪要求，獲得發(fā)電、灌、供水等方面的效益，需要在河流適宜河段修建用來(lái)控制和分配水流的不同類型建筑物為工建筑物，由不同類型的水工建筑物成的綜合體稱為利樞紐擋水建筑：用以攔截江河形水庫(kù)或雍高位，如各種壩水閘以及為抗御洪水或擋潮，沿江河海修建的提防、海塘等。泄水建筑物用以宣泄多余水量、放泥沙和冰凌，或?yàn)槿朔?、檢修而放水庫(kù)、渠道等，以保證壩和其他建筑物的安全。如各種溢流、壩身泄水孔。輸水建筑物為滿足灌溉、發(fā)電和供水的需，從上游向下游輸水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、道、渡槽等。水建筑物：輸水建筑物的首部建筑，如引水洞的進(jìn)口段、灌溉渠首和供水用的進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等。治建筑物：用以改善河流的水流條件調(diào)整水流對(duì)河床及河岸的用，以及防護(hù)水庫(kù)、湖泊中的波浪和水流對(duì)岸坡的沖刷，如壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底和護(hù)岸等。門建筑物為灌溉、發(fā)電、過(guò)壩需要而興建建筑物，如專為發(fā)電用的壓力前池、壓室。第三章重力壩重力壩在水壓力其他荷載作用下要依壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來(lái)滿足定要求；同時(shí)依靠壩體重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消由于水壓力所引的拉應(yīng)力，以滿足強(qiáng)度要求。重力壩基本剖面三角形。重力壩按結(jié)構(gòu)形式實(shí)體重力壩、寬縫重力壩、空重力壩寬縫重力壩：實(shí)體重力壩的橫縫的中下部擴(kuò)成具有空腔的重力壩。揚(yáng)壓力：重力壩在下游水深作用下產(chǎn)托力，上下游水位差作用下，產(chǎn)生透水壓力，滲透水壓力及浮托力之和稱揚(yáng)壓力。重力壩抗穩(wěn)定分的目的算壩體沿基面地基層軟弱結(jié)構(gòu)、抗滑穩(wěn)定安全度。提高壩體滑穩(wěn)定性的程措施：（1利水重。壩體的上游面略向上游傾（2）用有利的開挖輪線。使壩基面傾向上游。設(shè)置齒墻。重力壩應(yīng)分析的目的:驗(yàn)大在施工期和運(yùn)用期是否滿足強(qiáng)度要求。重力壩的本剖面是指壩體在自重靜水壓力、揚(yáng)壓力作用下，滿足壩基面定強(qiáng)度使工程量最小的三角形剖面。重力壩剖設(shè)計(jì)原則：滿穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，工程量最少便于施工、運(yùn)行方便重力壩采用概率極限態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)力壩應(yīng)分別按承載能力極限狀正常使用限狀態(tài)行強(qiáng)度驗(yàn)算。重力壩地處理主包括兩個(gè)方面工作（1）滲帷幕灌漿目的降低壩底滲流壓力，防止壩基內(nèi)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減少壩基滲流量防滲帷幕布置在靠近上游壩面壩軸線附近漿孔一般設(shè)1至2排灌漿材料最常用的是泥）提高基巖強(qiáng)度和整體。固結(jié)灌漿目：提基巖的強(qiáng)度和整體性，降低地基的水性。固結(jié)灌漿孔一般布置在應(yīng)力較大的壩踵和壩址附近,以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi)灌漿孔呈梅花形或方格狀布。橫縫是垂直壩軸線的縫，將壩體成若干段，其作用是減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)基不均勻沉陷和滿足施工要求。分為永久性橫縫和臨時(shí)性橫，臨時(shí)性橫縫應(yīng)在縫面設(shè)置鍵槽和灌漿系統(tǒng)，待壩體降到一溫度后進(jìn)行接縫灌漿?？v縫：是平行壩軸線方向的縫，將個(gè)壩段分成幾個(gè)壩塊，作用是適應(yīng)混凝土的澆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。水平施工是澆筑塊間新老混凝土的結(jié)合面，一般澆筑塊厚度為至米，以利熱，新混凝土澆筑前要將施工縫面清洗為干凈的麻面，以便老混凝土很好的結(jié)合。12、溢流重力壩的消方式，各適用何種條件、有何特點(diǎn)。底流式消能：通過(guò)水，將急流變成緩流而消能，多用于中小工程，高壩應(yīng)用少。挑流消能：適用于基比較堅(jiān)固的中、高壩。面流式消能（4消力衫第四章壩拱壩的壩穩(wěn)定主要依靠岸拱端的反作用不像重力那樣依自重來(lái)維持穩(wěn)定。拱壩屬高次超靜定結(jié)構(gòu)，超載能力強(qiáng)，安全度高。拱壩身不設(shè)久性伸縮縫河谷的形特征常壩頂高程處的河谷寬度最大壩高的比值，即高比L/H表示。壩的厚度，常以壩底最大厚度和最大壩高的比值厚高比T/H區(qū)分L/H<薄壩T/H<L/H=中厚拱壩T/H=—L/H>3—重力拱壩單曲拱壩：有水平曲率，各懸臂梁的上游面鉛直的拱壩。雙曲拱壩水平和豎直向都有曲率的拱壩。降溫對(duì)壩體應(yīng)力不利，升溫壩肩巖體穩(wěn)不利。中心角過(guò)大壩肩巖體穩(wěn)定利。拱壩的應(yīng)分析：拱法、拱梁分載法、有元法。拱梁分載把拱壩看成由一系列水平拱圈和鉛直梁所組成，荷載由和梁共承擔(dān)，各承擔(dān)多少荷載由拱交點(diǎn)處變位一致條件決定。荷載分后，梁按定結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)力，拱按純拱法算應(yīng)力。拱冠梁法：按中央懸臂梁與若干層水拱在其交點(diǎn)變位一致的原則配荷載的拱壩應(yīng)力分析法，是簡(jiǎn)化的拱梁分載法。一般是沿高選取層平拱圈，僅考慮承受徑向荷載，并假定荷載拱圈均勻分布。這種方法適用對(duì)稱或接近對(duì)稱的拱壩，是一似應(yīng)力分析法拱壩壩身泄水的方式適用條件。（1）自由跌流：適用于基巖良好，寬泄流量較小，壩體較薄的雙曲拱壩或小型拱。（2鼻坎挑流式適用于壩體較高單寬流較大的情況。（3滑雪道適用于泄洪量大、壩較薄的拱壩樞紐中。）身水孔：適用于壩體較高的拱。8、拱與重力壩相比工作特點(diǎn)。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，彎矩較，有利于充分發(fā)揮壩體混凝土或漿砌石料抗壓強(qiáng)度，而重力以受彎曲為主的靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)：拱是固接于基巖的空間體結(jié)構(gòu)，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈豎直或上游凸出的曲線型。受力壩體結(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(guò)拱的作用壓向兩岸，另一部通過(guò)豎直梁的作用傳到壩底基。穩(wěn)定：拱壩的穩(wěn)定主要依靠岸拱端的反力作用，并不全靠壩體自重來(lái)維持。9、確定拱壩的壩體面主要參數(shù)拱半徑中角拱弧圓心沿高程的軌跡、圈厚度第五章

土石壩土石壩按工方法分碾壓式土石壩、沖填式土石壩水中填土壩向爆破堆壩質(zhì)壩體主要由一種土料組成同時(shí)起防滲和穩(wěn)定的用。土防滲體分區(qū)：墻壩、斜墻壩。上游壩坡比下游坡緩，斜墻壩的上游壩坡般較心墻壩緩。土石壩組壩身、防滲體、排水、護(hù)坡壩身主要用來(lái)保持體的穩(wěn)，壩殼料應(yīng)有比較高的強(qiáng)度。下游壩的水下部分以及上游壩的水位變動(dòng)區(qū)要求具有良好的排水。防滲體：作用控制壩內(nèi)侵潤(rùn)的位置保持穩(wěn)定滲流。排水體：控制和引導(dǎo)滲流，降侵潤(rùn)線，加速孔隙水壓力消散，增強(qiáng)壩的穩(wěn)定，保護(hù)下游免凍脹破壞。護(hù)坡：上游護(hù)坡為了防止浪淘刷、順坡水流沖。下游護(hù)坡為了避免雨水沖刷，保護(hù)下游尾水部位壩坡免受浪、冰層和水流的作用。3土石壩滲流分析的內(nèi)容：（1）確定壩內(nèi)侵潤(rùn)2）滲流的主要參數(shù)—滲流的流與比降（確定滲流量

土石壩滲透變形形式：管涌主要出現(xiàn)在較疏松的粘性土中。流土，接觸刷，接觸流。

防止?jié)B透變形的工措施低滲透坡置垂直平防滲體。（2降低下流出口的滲流壓力，采取排水減壓措施。）對(duì)可能發(fā)生管涌部位，設(shè)置反濾層，攔截能被滲流帶走的細(xì)顆粒，對(duì)可能產(chǎn)生土部位，設(shè)置蓋重以加土體抵抗?jié)B透變形的能力過(guò)渡區(qū)現(xiàn)防滲體與壩殼體可靠接。4、土壩的排水形式（1）棱體排水優(yōu)點(diǎn)以降低侵潤(rùn)線，防止壩坡凍脹，保護(hù)水范圍內(nèi)的下游壩腳不受波浪淘刷，所需的石料用量大，用較高，與壩體施工有干擾，檢修困難貼破排水結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用料省，施工方便，不能降低侵潤(rùn)線。壩內(nèi)排水綜合式排水第六章水閘1、水閘的組成閘室是水閘的主體，起制水流和連接兩岸的作用，包括閘門、墩、底板、工作橋。上游接段：作用是引導(dǎo)水流平穩(wěn)地進(jìn)閘室，保護(hù)上游河床及岸坡免于沖刷，并有防滲作用，包括游防沖槽、鋪蓋、上游翼墻、兩岸護(hù)坡下游連接主要作用消能、防沖和安全排出經(jīng)兩岸的滲流。護(hù)坦、海漫、防沖槽兩岸翼墻和護(hù)坡。海漫表面一定的粗糙度；具有一定的水性；具有一定的柔性。義：水閘緊接護(hù)坦之后，還要需采用的防沖加固措施，其作用是進(jìn)一步消減水流的剩余能護(hù)護(hù)坦和減小對(duì)其下游河床的沖刷。水閘滲流算的方法流法改進(jìn)的阻力系數(shù)法法。水閘地基流計(jì)算的目的：求解透壓滲流坡降、驗(yàn)證初擬的下輪廓和排水布置是否足要求。閘墩和底板連在一起稱整式底板整體式底板具有將結(jié)構(gòu)自重和水壓力等載傳給地基及防沖、防滲等作用，故底板較厚分離式底板閘室上部結(jié)構(gòu)的重量和水壓力接由閘墩傳給地基，底板僅具防沖、防滲和穩(wěn)定的要求，厚度根據(jù)自身確定特點(diǎn)分離式底板一般用于地基條件較好的沙土或巖石基礎(chǔ)。由于底板較，所以工程量較整體式底板省。水閘底相對(duì)緊密度DR>的非粘性土地基或粘性土地基，可采彈性地基梁法；于采用反力直線分布法。閘門按其工作性質(zhì)可為修閘門工作閘門事故閘，檢修閘門在靜水中啟，工作閘門在動(dòng)水中啟閉，事故閘門在靜水中開啟，在動(dòng)水關(guān)閉。第七章岸邊溢洪道岸邊溢洪按結(jié)構(gòu)形式：槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道、井式洪道、虹吸式溢洪道正槽溢洪：水渠、控制段、泄槽、出口消能段、尾水組成。泄槽在平面上盡可能采用：直線、等寬、對(duì)稱布置。當(dāng)坡度由緩變陡時(shí)，采用豎射流拋物線來(lái)連接；當(dāng)坡度由陡變緩，需反射弧連接。過(guò)堰水流方與泄槽軸線方向一致。第八章水工隧洞水工隧洞按洞內(nèi)水流態(tài)分為有水工隧洞無(wú)水工隧洞應(yīng)避免出現(xiàn)時(shí)而有壓時(shí)而壓的明滿流交替狀態(tài)。水工隧洞成：進(jìn)口段、洞身段、出口。工作閘門布置在口泄水隧洞壓隧工作閘門置在出口的有隧洞水工隧洞進(jìn)口段布置及結(jié)構(gòu)形式豎井式塔式、斜坡式。無(wú)壓水工洞的常用斷型式圓拱直墻型、圓拱斜墻型、馬蹄型、圓形。壓：圓形斷面。有壓隧洞無(wú)壓隧洞的面尺寸確定有不同，如何定。無(wú)壓隧洞斷面尺寸的定，首先應(yīng)滿足運(yùn)用要求，主要應(yīng)滿足泄流能力洞內(nèi)水面線，當(dāng)洞內(nèi)水流流速大于15還防止發(fā)生滿工作情況水面以上需留有足夠的空間余。有壓水工隧洞的斷面尺寸是根據(jù)水力計(jì)算確定，主要任務(wù)是計(jì)算泄流能力沿程壓迫線，保證其始終處于有壓流狀態(tài)。作用在工隧洞砌上的基本荷載：巖壓襯砌自重、內(nèi)水壓力外水壓力一般巖體中，作用在襯砌的主要是直向下的巖壓力。襯砌主類型平整襯砌、單層襯砌、合式襯砌、預(yù)應(yīng)力襯。砌的作用：）限制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定（）承受圍巖壓力，內(nèi)水壓力（3）防止?jié)B漏（4）保護(hù)巖石免受水流，氣、溫度和干濕變化等沖蝕破壞作用?；靥罟酀{了填充襯砌圍巖之間的空隙使之結(jié)合緊密，共同受力，以發(fā)揮圍的彈性抗力作用，減少滲漏。水工隧洞口的消能方：挑流消能、底流消。水工隧洞：在水利樞紐中為滿足防洪、發(fā)電等項(xiàng)任務(wù)而設(shè)置的隧洞，稱為水隧洞。其作用：配合溢洪道宣泄洪水；引水發(fā)電或?yàn)楣喔?、水和航運(yùn)輸水；排放水庫(kù)泥沙；放空水庫(kù)；施工期用來(lái)導(dǎo)流11、有壓隧洞和無(wú)壓隧洞斷型式和斷面寸如何確定（1洞身斷面形式?jīng)Q于水流流態(tài)、地質(zhì)條件、施工條件及運(yùn)行要求等。（2）無(wú)隧洞的斷面形式多采用圓拱直墻型、為了減小或消除作用在墻上的側(cè)向圍巖壓力，也可把邊墻做成傾斜的；如圍巖條件差，還可以采用馬蹄形斷面；當(dāng)圍巖條件差，又有較大外水力，也可采用圓形斷面。（