水工建筑物復(fù)試

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上重力壩的優(yōu)點(diǎn)：對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，樞紐泄洪問題容易解決便于施工導(dǎo)流安全可靠施工方便結(jié)構(gòu)作用明顯可利用塊石筑壩。缺點(diǎn)因抗滑穩(wěn)定要求，重力壩相比其他混凝土壩來說，剖面尺寸大，材料用量多壩體與地基接觸面積大，比其他混凝土壩的壩底揚(yáng)壓力大，對穩(wěn)定不利由于壩體體積大，施工期混凝土的水化熱溫升較高，造成后來的溫降和收縮量都很大，將產(chǎn)生不利的溫度應(yīng)力，因此，在澆筑混凝土?xí)r、，需要有較嚴(yán)格的溫度控制措施。 提高抗滑穩(wěn)定性的途徑：選擇有利于穩(wěn)定的基巖利用水重將壩基面開挖成傾向上游的形狀將壩基面開挖成鋸齒形狀將壩踵附近的壩基面做成梯形齒槽的形式在壩趾下游做錨索或鋼筋混凝土

2、錨樁，加強(qiáng)抗力體的作用增加建筑物重量減小揚(yáng)壓力預(yù)加應(yīng)力措施高壓固結(jié)灌漿或輔以化學(xué)灌漿橫縫灌漿。 改善拱壩的穩(wěn)定性：加強(qiáng)地基處理，對不利的節(jié)理等經(jīng)行有效沖洗和固結(jié)灌漿處理，提高抗剪強(qiáng)度加強(qiáng)壩肩巖體的灌漿和排水措施，減少巖體的滲透壓力將拱端向岸壁深挖嵌進(jìn)，以擴(kuò)大下游的抗滑巖體，也可避開不利的滑裂面，這種做法對增加拱座穩(wěn)定性較有效改進(jìn)拱圈設(shè)計(jì)如采用三心拱拋物線等形式，使拱端推力可能趨向正交岸坡如拱端基巖承載力較差可局部擴(kuò)大拱端或設(shè)置推力墩。 選擇洞線應(yīng)滿足以下的原則和要求隧洞的線路應(yīng)盡量避開不利的地質(zhì)構(gòu)造、圍巖可能不穩(wěn)定及地下水位高、滲水量豐富的地段，以減小作用于襯砌上圍巖壓力和

3、外水壓力洞線在平面上應(yīng)力要求短直，這樣既可減小工程費(fèi)用，方便施工且有良好的水流條件隧洞應(yīng)有一定的埋藏深度，它與圍巖地質(zhì)條件、隧洞斷面形狀、施工成洞條件、內(nèi)外水壓力、支護(hù)襯砌形式圍巖滲透特性和工程造價(jià)等因素有關(guān)隧洞的縱坡，應(yīng)根據(jù)運(yùn)用要求、上下游銜接、施工和檢修等因素綜合分析比較以后確定對于長隧洞選擇洞線時(shí)還應(yīng)注意利益地形、地質(zhì)條件，布置一些施工支洞、斜井、豎井，以便增加工作面積，有利于改善施工條件加快施工進(jìn)度。 各種因素對重力壩靜應(yīng)力的影響：縱縫對壩體應(yīng)力的影響地基變形模量對壩體應(yīng)力的影響壩體混凝土分區(qū)對壩體應(yīng)力的影響施工過程溫度變化對應(yīng)力的影響分期施工對壩體應(yīng)力的影響整體式重力壩對壩

4、體應(yīng)力的影響 洞身襯砌的作用：限制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定承受圍巖壓力、內(nèi)水壓力和外力壓力等荷載防止?jié)B漏保護(hù)巖石免受水流、空氣、濕度、干濕變化等沖蝕破壞作用減小表面糙率。類型：平整襯砌、單層襯砌、組合式襯砌。 隧道與渠道相比優(yōu)點(diǎn)：可采取較短路線避開沿線不利的地形、地質(zhì)條件有壓隧洞能適應(yīng)水庫水位的大幅度開降及水電站引用流量的迅速變化不受冰凍影響，沿程無水質(zhì)污染運(yùn)行安全可靠。 壩體排水方式：棱體排水：它是在下游壩腳處用塊石堆成的棱體。它可以降低浸潤線，防止壩坡凍脹，保護(hù)下游壩腳不受尾水淘刷且有支持壩體增加穩(wěn)定性的作用，但石料用量大，費(fèi)較高與壩體施工有干擾檢修也較困難。貼

5、坡排水：它是用一層或兩層堆石或砌石加反濾層直接鋪設(shè)在下游壩坡表面，不伸入壩體的排水設(shè)施。壩內(nèi)排水：包括褥墊排水層：主要缺點(diǎn)是對不均勻沉降的適應(yīng)性差，易斷裂且難以檢修，當(dāng)下游水位高過排水設(shè)施時(shí)，降低浸潤線的效果將顯著降低。、網(wǎng)狀排水帶、排水管、豎井排水體等。 重力壩的地基處理：地基的開挖與清理、固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、壩基排水、斷層破碎帶、軟弱夾層和溶洞的處理 開敞溢流式重力壩：閘門承受水頭較小，空口尺寸較大；下泄流量與堰頂高程的次方成正比，啟閉方便，易于檢修；閘門右頂部操作方便易于檢修工作安全可靠；可以排冰凌其他漂浮物不能預(yù)泄。 有胸墻溢流式：為滿足預(yù)泄要求堰頂高程較

6、低；利用胸墻擋水減小閘門高度；低水位時(shí)胸墻不影響泄流和堰頂相同；胸墻可以做成活動(dòng)式（當(dāng)遇特大洪水）；庫水位較低時(shí)不能放空庫容檢修。 土石壩設(shè)計(jì)的基本要求：壩坡和壩基應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性，只是大壩安全的基本保證；應(yīng)設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流量和神六破壞；根據(jù)壩址現(xiàn)場和料場條件選擇好筑壩土石料的種類、壩的結(jié)構(gòu)形式以及各種土石料的壩體內(nèi)的配置根據(jù)土石料的物理、力學(xué)性質(zhì)選擇好壩體各部分的填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性；泄洪建筑物具有足夠的泄洪能力，壩頂在洪水位以上要有足夠的安全超高，絕對不允許洪水漫頂；采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，使壩運(yùn)用可靠和耐久；在下游壩面設(shè)置豎直觀測孔。 進(jìn)水

7、口的形式和作用優(yōu)缺點(diǎn)：分為塔式、岸塔式、斜坡式和豎井式。塔式缺點(diǎn)：受地震、冰風(fēng)和浪的影響大，穩(wěn)定性相對較差，需要較長的工作橋與庫岸或壩頂相連接。岸塔式：穩(wěn)定性較塔式好，甚至可對巖坡一定的支撐作用，施工安裝構(gòu)造也比較簡單無需接岸橋梁。豎井式：結(jié)構(gòu)簡單不受風(fēng)浪和冰的影響抗震和穩(wěn)定性好當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)條件適宜工程量少造價(jià)低缺點(diǎn)：豎井開挖較困難豎井前的隧洞段檢修不便。斜坡式：結(jié)構(gòu)簡單施工安裝方便穩(wěn)定性好工程量小缺點(diǎn)：進(jìn)口洞軸線水平則閘門面積加大，由于閘槽傾斜閘門不易靠自重下降，適用于安設(shè)檢修閘門的進(jìn)水口。 水閘分為節(jié)制閘：用于攔洪、調(diào)水位以滿足上游引水航運(yùn)要求，控制下泄流量、進(jìn)水閘：控制引水流量、

8、分洪閘用來將超過下游河道安全泄量的洪水量進(jìn)入分洪區(qū)、排水閘用來排除內(nèi)河或低洼地區(qū)對農(nóng)作物有害的漬水、擋潮閘漲潮時(shí)關(guān)閘退潮時(shí)開閘泄水、沖沙閘排除進(jìn)水閘和節(jié)制閘前或渠系中沉積的泥沙，此外還有排除冰塊漂浮物等而設(shè)置的排冰閘、排污閘等按結(jié)構(gòu)形式可分為開敞式、胸墻式、涵洞式。 裂縫的防治措施和處理措施：改善壩體結(jié)構(gòu)或平面布置；重視壩基處理；適當(dāng)選用壩身土料采用合宜的施工措施和運(yùn)行方式。對表面裂縫先用沙土填塞，再以低塑性粘性土封填夯實(shí)。對深度不大的裂縫也可將裂縫部位的土體挖出，回填含水量稍高于最優(yōu)含水量的土料分層夯實(shí)。對深部裂縫可進(jìn)行灌漿處理用低塑性粘性土或在其中加少量中細(xì)砂等做灌漿材料自流或適

9、當(dāng)加壓灌注，但要防止水力劈裂。對嚴(yán)重裂縫可在壩內(nèi)做混凝土防滲墻。 一般水工建筑物分擋水、泄水、輸水、取水、整治建筑物。專門的分為水電站、通航、給排水和其他建筑物水利樞紐工程對周圍環(huán)境的不利影響：淹沒村莊、耕地和樹木等需要移民造地建壩攔截河流阻擋魚類游向上游產(chǎn)卵繁殖后代由于大壩地基作了防滲處理下游河道水流及其周圍的地下水受到水庫放水的控制建壩蓄水后提高了庫區(qū)兩岸的地下水位容易使土地鹽堿化、使浸泡的斷層破碎帶的摩擦系數(shù)大為降低使山坡向庫外滑動(dòng)或向庫內(nèi)滑下引起的水浪沖擊力庫水可能漫壩危及大壩和下游人民財(cái)產(chǎn)安全庫水滲流到伸出大斷層大大降低斷層摩擦系數(shù)再加上水的重力作用尤其是高壩庫水壓力大容易

10、誘發(fā)地震造成破壞損失水流進(jìn)入庫區(qū)后流速變緩泥沙粗顆粒容易沉積在庫區(qū)上游末端處有些水庫蓄水淹沒古跡和峽谷奇觀個(gè)別地區(qū)庫水面擴(kuò)大瘧蚊釘螺和血吸蟲等對人類有害的生物容易滋長建筑工程申請認(rèn)證！財(cái)富值雙倍檢索優(yōu)先專屬展現(xiàn)同行交流 9.固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的目的分別是什么？ 固結(jié)灌漿：提高基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。 帷幕灌漿：降低壩底滲流壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減少壩基滲流量。 10.重力壩的主要荷載有哪些？為什么說揚(yáng)壓力對重力壩的穩(wěn)定和應(yīng)力總是不利的？ 答：主要荷載有：自重（包括固定設(shè)備重）、靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、波浪壓力、冰壓力、土壓

11、力、泥沙壓力 13.重力壩應(yīng)力分析的目的是什么？目前應(yīng)力分析主要有哪幾種方法？材料力學(xué)法的基本假定是什么？ 答：目的：為了檢驗(yàn)大壩在施工期間和運(yùn)用期是否滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)也是為研究、解決設(shè)計(jì)和施工中的某些問題，如為壩體混凝土標(biāo)號(hào)分區(qū)和某些部位婦孺配筋等提供依據(jù)。 方法：模型試驗(yàn)法，材料力學(xué)法，彈性理論的解析法，彈性理論的差分法，彈性理論的有限元法 材料力學(xué)法的基本假定：（1）壩體內(nèi)混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料（2），視壩段為懸臂梁，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）假定壩體水平面上的垂直正應(yīng)力按直線分布，不考

12、慮廊道等對壩體應(yīng)力的影響（核心假定） 14.非壩體溢流壩的基本剖面是什么形狀？它主要是由哪些條件決定的？ 答：形狀：（1）上游壩面鉛直（2）上游壩面上部鉛直，下部傾斜（3）上游壩面略向上游傾斜 15.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？  答：目的：為了減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。 類型：橫縫，縱縫，水平施工縫。永久性橫縫設(shè)置止水片?？v縫的布置方式：鉛直縱縫，斜縫，錯(cuò)縫。 16.重力壩的壩身和壩基排水的目的是什么？如何布置？ 答：壩基排水：（目

13、的）降低壩底面的揚(yáng)壓力。（布置）在防滲帷幕后設(shè)排水孔幕。 壩身排水：（目的）減少滲水對壩體的不利影響。（布置）在靠近壩體上游面設(shè)置排水管幕。 17.碾壓混凝土重力壩有什么特點(diǎn)？  答：優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝程序簡單，可快速施工，縮短工期，提高發(fā)揮工程效益（2）膠凝材料用量少（3）由于水泥用量少，結(jié)合薄層大倉面澆筑，壩體內(nèi)部混凝土的水化熱溫升可大大降低，從而簡化溫控措施（4）不設(shè)縱縫，節(jié)省了模板和接縫灌漿等費(fèi)用，有的甚至整體澆筑，不設(shè)橫縫（5）可使用大型通用施工機(jī)械設(shè)備，提高混凝土運(yùn)輸和填筑的工效（6）降低工程造價(jià) 18.重力壩壩體混凝土溫度變化主要經(jīng)歷哪幾個(gè)階

14、段？防止溫度裂縫常用的工程措施有哪些？ 答：階段：（1）第一階段為上升期（2）第二階段為降溫期 (3) 第三階段為穩(wěn)定期    措施：（1）降低混凝土的澆筑溫度Tj（2）減少混凝土水化熱溫升Tr（3）加強(qiáng)對混凝土表面的養(yǎng)護(hù)和保護(hù) 19.重力壩壩身有壓泄水孔的特點(diǎn)有哪些？ 答：（1）工作閘門布置在出口（2）孔內(nèi)承受較大的內(nèi)水壓力，需鋼板襯砌（3）進(jìn)口處設(shè)置事故檢修閘門（4）有壓泄水孔的流量系數(shù)較大，無壓泄水孔較小（5）不容易發(fā)生空蝕、空化現(xiàn)象（6）閘門檢修維護(hù)容易 20.重力壩壩身無壓泄水孔的特點(diǎn)

15、有哪些？ 答：（1）閘門前后為無壓（2）閘門有壓段的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配筋多，水壓力大（3）明流段水壓力小，配筋少（4）前后兩段總的配筋量比有壓泄水孔少得多（5）閘門的安裝維護(hù)困難，閘門的安裝和壩體施工相互干擾（6）容易在明流段發(fā)生空化（水壓力小，流量系數(shù)大）（7）由于開孔較大，使對壩體整體性和強(qiáng)度都有很大削弱。 二 拱壩 問答題。 拱壩應(yīng)力分析主要有哪幾種方法？拱冠梁法分析拱壩應(yīng)力的基本原理是什么？ 1. 純拱法。假定壩體由若干層獨(dú)立的互不影響的水平拱圈疊合而成，每層拱圈可作為彈性固端拱進(jìn)行計(jì)算。 2. 拱梁分

16、載法。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)處變位一致的條件來確定。  拱冠梁法 計(jì)算原理：沿壩高選取57層等間距的高度為1米的水平拱圈，根據(jù)徑向線位移一致的原則建立變形協(xié)調(diào)方程，聯(lián)立這n個(gè)方程就求出各交點(diǎn)處的拱梁荷載分配大小，懸臂梁按靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算，拱圈按純拱法計(jì)算。 3. 有限元法  4. 殼體理論計(jì)算方法 5. 結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn) 三土石壩問答題 1.土石壩的特點(diǎn)是什么？試與重力壩、拱壩作

17、比較？ 答：優(yōu)點(diǎn)：（1）可以就地、就近取材，節(jié)省大量水泥、木材和鋼材，減少工地的外線運(yùn)輸量。（2）能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件（適應(yīng)性強(qiáng)）。（3）施工方法的靈活性大，工序簡單，施工速度快，質(zhì)量有保證。（4）結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，運(yùn)輸管理簡便，便于維修、加高、擴(kuò)建。    缺點(diǎn)：（1）壩頂一般不能夠溢流，需在岸邊開設(shè)溢流道或者水工隧洞。（2）施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便。(3)壩體斷面龐大，土石料填筑受氣候影響特別大，工期隨時(shí)可能增加。 2.土石壩按施工方法可分為哪幾種類型？各自類型的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？ 答：碾壓式土石壩，沖

18、填式土石壩，水中填土壩和定向爆破土石壩。 3.敘述手繪流網(wǎng)的方法步驟？ 4.土石壩滲流變形有哪幾類？各自的特點(diǎn)是什么？ 答：管涌，流土，接觸沖刷，接觸流土。 管涌：主要出現(xiàn)在較疏松的無粘性土中 流土：粘性土和無粘性土均可發(fā)生。粘性土的滲流變形主要是流土。 接觸沖刷：多出現(xiàn)在多種土質(zhì)。 接觸流土：多出現(xiàn)在多種土質(zhì)。 6. 土石壩為什么要設(shè)防滲體？防滲體有哪些形式？ 防滲體能控制壩體內(nèi)浸潤線的位置，并保持滲流穩(wěn)定，以此來保障壩的安全和正常運(yùn)行。 其形式有粘土心墻，粘土斜墻，粘土斜心墻，和瀝

19、青混凝土防滲體。 7. 土石壩排水設(shè)備的作用是什么？常用的壩體排水有哪些型式？ 土石壩排水的作用是控制和引導(dǎo)滲流，降低浸潤線，加速孔隙水壓力消散，以爭強(qiáng)壩的穩(wěn)定，并保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。 形式有棱體排水，貼坡排水，壩內(nèi)排水，網(wǎng)狀排水。 8. 防止?jié)B流變形的常見工程措施有哪些？ 答：（1）設(shè)置防滲體（2）設(shè)排水溝或減壓井（3）設(shè)反濾層（4）設(shè)置排水蓋重 9. 沙礫料反濾層的作用是什么？反濾層和過渡層在工作性質(zhì)方面有何相同點(diǎn)和區(qū)別？  反濾層的作用是濾土排水，防止土工建筑物在滲流逸出處遭受管涌，

20、流土等滲流變形的破壞以及不同土層界面處接觸沖刷。對下游側(cè)具有承壓水的土層，還可起壓重的作用。在土質(zhì)防滲體與壩殼或壩基透水層之間，壩殼與壩基的透水部位均應(yīng)盡量滿足反慮原則。 過渡層主要是對其兩側(cè)土料得變形起到變形協(xié)調(diào)作用。 反慮層可以起到過度層的作用，而過度層卻不一定能滿足反慮的要求。 10. 土石壩壩體分區(qū)布置的原則是什么？ 答：將弱透水性的防滲體布置在壩的中央或壩的上游面，透水性較好的心墻壩會(huì)產(chǎn)生拱效應(yīng)，寫墻壩適應(yīng)向下游變形的能力較差，所以多采用斜心墻。 10.請推導(dǎo)出均質(zhì)土壩的浸潤線方程和單寬流量公式。 11.土石壩砂礫

21、石地基的防滲措施有哪些？各自適用于何種情況？ 答：（1）粘性土截水槽（壩基砂礫石地基埋深不超過1015m）。（2）混凝土防滲墻（砂礫石埋深較厚，為1520m時(shí)）。（3）帷幕灌漿（不透水層埋深較大）。（4）防滲鋪蓋（壩基覆蓋層深厚，缺乏采用垂直防滲設(shè)施的條件或其造價(jià)昂貴難以實(shí)現(xiàn)時(shí)）。（5）下游排水減壓設(shè)施（防排結(jié)合）。 12.面板堆石壩的工作特點(diǎn)有哪些？ 答：（1）從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而言，由于水壓力作用在整個(gè)面板上，面板后的整個(gè)堆石體都起到穩(wěn)定作用 (2) 即使面板下部沒有弱透水級(jí)配良好的墊層，因此此墊層可二次阻滯滲漏，防止壩體發(fā)生滲漏破壞（3）只要壩坡

22、或壩體堆石體有足夠的強(qiáng)度，上下游坡面可取很陡，一般為1:1.31:1.6均可，工程量最?。?）混凝土面板兼有上下游護(hù)坡的作用，因此不需另設(shè)上下游護(hù)坡設(shè)施（5）形成堆石體，其填筑施工不受混凝土防滲施工的干擾（互不干擾）（6）不受氣候影響，可全年施工（7）混凝土面板設(shè)在壩體上游面，因此檢修非常方便（8）混凝土防滲面板由于設(shè)在壩體上游面，因此會(huì)受到上游漂浮物的撞擊。所以此壩型抗沖擊力、抗冰凍力不如心墻堆石壩，因此需要考慮環(huán)境水對面板混凝土的侵蝕作用（9）面板對堆石體和壩基變形敏感，因此要求墊層與壩體主壁石區(qū)要進(jìn)行很好的壓實(shí)。 13.面板堆石壩分區(qū)主要由哪幾部分組成？每個(gè)組成部分的作用是什么

23、？ 答：上游防滲面板區(qū)，墊層區(qū)，過渡區(qū)，主堆石區(qū)，次堆石區(qū) 上游防滲面板區(qū)：（1）防滲（2）起護(hù)坡作用  1、水利工程 ：是運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段，為滿足社會(huì)興水利除水害，防災(zāi)減災(zāi)的要求而修建的工程。 2、水利樞紐 ：不同類型水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。 3、水工建筑物 ：為了滿足防洪要求，獲得灌溉、發(fā)電、供水等方面的效益，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。 1、揚(yáng)壓力 : 揚(yáng)壓力包括滲流壓力和上浮力。 

24、0;  2、滲透壓力 ：是在上、下游水位差作用下，水流通過基巖節(jié)理、裂隙而產(chǎn)生的向上的靜水壓力 。   3、浮托力 ：上浮力是由壩體下游水深產(chǎn)生的浮托力。   4、固結(jié)灌漿：在淺孔低壓灌注水泥漿對壩基進(jìn)行加固處理的方法。     5、帷幕灌漿：在靠近壩基上游側(cè)，布置一排或幾排深鉆孔，利用高壓灌漿充填基巖內(nèi)的裂隙和空隙等滲流通道，形成一道相對密實(shí)的阻水帷幕。    6、地震基本烈度：建筑物所在地區(qū)今

25、后一定時(shí)期內(nèi)可能遭遇的地震最大烈度，其超越的值在10%以內(nèi)。          7、地震設(shè)計(jì)烈度 ：抗震設(shè)計(jì)時(shí)采用的地震烈度。         8、非溢流壩基本剖面 ：壩體在自重、靜水壓力（水位和壩頂齊平）和揚(yáng)壓力3項(xiàng)主要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，并使工程量最小的三角形剖面。 9、重力壩承載能力極限狀態(tài)：指壩體沿著壩基面或地基中的軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)和壩趾因超過筑壩材料抗壓強(qiáng)度

26、而破壞的臨界狀態(tài)。      10、空化 ：在自然條件下，水體中含有很多很小的氣核，當(dāng)過壩水流中某點(diǎn)的壓強(qiáng)降至飽和蒸汽壓強(qiáng)時(shí)，氣核迅速膨脹為小空泡，這種現(xiàn)象稱為空化。   11、重力壩正常使用極限狀態(tài) ：壩踵不出現(xiàn)拉應(yīng)力 。 12、空蝕 ：若空泡潰滅發(fā)生在靠近過水壩面，局部沖擊力大于材料的內(nèi)聚力時(shí)，可使壩面遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為空蝕。       13、支墩壩：依靠重力維持穩(wěn)定的擋水建筑

27、物1、拱冠梁 ：貫穿各層拱圈頂點(diǎn)的懸臂梁。 2、雙曲拱壩 ：水平和豎向都有曲率的拱壩。（或如果懸臂梁上游面曲線與下游面曲線都凸向上游的拱壩）  3、封拱溫度 ：拱壩系分塊澆筑，經(jīng)充分冷卻，待溫度趨于相對穩(wěn)定后，再灌漿封拱，形成整體。封拱時(shí)的溫度就稱為封拱溫度。 4、溫度荷載 ：封拱溫度即作為壩體溫升和溫降的計(jì)算基準(zhǔn)，以后壩體溫度隨外界溫度作周期性變化，產(chǎn)生了相對于上述穩(wěn)定溫度的改變值。該溫度改變值即為溫度荷載。  5、拱冠梁法 ：是按中央懸臂（拱冠梁）與若干層水平拱在其相交點(diǎn)變位一致的

28、原則分配荷載的拱壩應(yīng)力分析方法，是一種簡化了的拱梁分載法。1、流土：指在向上作用下，表層局部土體被頂起或是粗細(xì)顆粒群發(fā)生浮動(dòng)而流失的現(xiàn)象。 2、管涌：指在滲流作用下，土中的細(xì)顆粒由骨架孔隙通道中被帶走而流失的現(xiàn)象。    3、反濾層：是保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等滲流變形的最直接、最有效地措施。 4、接觸滲漏：    5、臨界坡降：使土壤中個(gè)別細(xì)小顆粒在孔隙內(nèi)開始移動(dòng)的滲流坡降。    6、浸潤線：土石壩擋水后在壩體形成由上游向下游的滲流，

29、壩體內(nèi)滲流的的水面線。重力壩問答題 。 1.簡述重力壩的特點(diǎn)。 答：工作特點(diǎn)（1）筑壩材料主要是混凝土，抗沖能力強(qiáng)，因此適于在壩上設(shè)計(jì)溢流堰、排沙洞、泄水孔、放空洞，易排沙泄洪。（2）結(jié)構(gòu)簡單，施工技術(shù)容易掌握。（3）適應(yīng)性好，造價(jià)較高。（4）壩體與壩基的接觸面面積越大，揚(yáng)壓力的影響就越大，必須采取有效地防滲排水措施以減小揚(yáng)壓力。（5）壩體坡面尺寸較大，壩體內(nèi)部壓應(yīng)力較小。（6）重力壩體積大，水泥用量多，產(chǎn)生的水化熱多，散熱條件差，在施工期間就容易形成裂縫，削弱壩的耐久性、抗?jié)B性、整體性。 優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)作用明確，設(shè)計(jì)方法簡便，安全可靠。（2）對地形、

30、地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(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。 缺點(diǎn)：（1）壩體坡面尺寸大，材料用量多。（2）壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。（3）壩體與地基接觸面積大，相應(yīng)的壩底揚(yáng)壓力大，對穩(wěn)定不利。（4）壩體體積大，由于施工期混凝土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，因此，在澆筑混凝土?xí)r，需要有較嚴(yán)格的溫度控制措施。 2.重力壩如何進(jìn)行分類？ 答：（1）按結(jié)構(gòu)型式分類：實(shí)體重力壩，寬縫重力壩，空腹重力壩，預(yù)應(yīng)力重力壩，裝配式重力壩。 （2）按是否溢流分類：溢流式重力壩和非溢流式重力壩。 （3）按筑壩

31、材料分類：混凝土重力壩和漿砌石重力壩。  (4)按施工方法分類：碾壓混凝土重力壩和常規(guī)重力壩。 3.提高重力壩抗滑穩(wěn)定的工程措施有哪些？ 答：（1）利用水重；（2）利用有利的開挖輪廓線；（3）設(shè)置齒墻；（4）抽水措施或有效地排水措施；（5）加固地基；（6）橫縫灌漿；（7）預(yù)加應(yīng)力措施（岸坡開挖成平臺(tái)或增設(shè)錨筋。 4.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：表面溢流式和深水泄流式。 表面溢流式：（特點(diǎn)）泄流能力大，又具有較大的超泄?jié)摿?，且宣泄同樣地流量，造價(jià)遠(yuǎn)小于深水泄流式。深水泄流式：（特點(diǎn)）其泄流能力不如

32、表面溢流式，但進(jìn)水i口淹沒在水面以下，放水條件好，給水庫水運(yùn)帶來很大的靈活性，可提高水庫的利用率和安全程度。此外，深水泄水孔還具有排沙、放空水庫、導(dǎo)流等功能。 選擇：泄水重力壩一般都兼有表面溢流孔和深水溢流孔。泄洪的主要任務(wù)由表面溢流孔承擔(dān)，其工程規(guī)模應(yīng)按調(diào)洪演算，經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后的泄流量來確定。深水泄水孔的工程規(guī)模應(yīng)按它所擔(dān)負(fù)的功能來確定。 5.溢流壩常用的消能方式有哪幾種？各自的消能機(jī)理、使用條件是什么？ 答：底流消能、挑流消能、面流消能和消力戽消能等。 底流消能：（機(jī)理）主要靠水躍產(chǎn)生的表面漩滾與底部主流間的強(qiáng)烈紊動(dòng)、剪切和摻混作用。（適用條件）多用于

33、中低水頭。 挑流消能：（機(jī)理）利用泄水建筑物出口處的挑流鼻坎，將下泄急流拋向空中，然后落入離建筑物較遠(yuǎn)的河床，與下游水位銜接達(dá)到消能。（適用條件）適用于巖基比較堅(jiān)固的中、高水頭各類泄水建筑物。 面流消能：（機(jī)理）利用鼻坎將主流挑至水面，在主流下面形成反向漩滾，使主流與河床隔開。主流在水面逐漸擴(kuò)散而消能，反向漩滾也消除一部分能量。（適用條件）適用于下游尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅不大，或者有排冰、漂木要求的情況。 消力戽消能：（機(jī)理）消力戽的挑流鼻坎潛沒在水下，形不成自由水舌，水流在戽內(nèi)產(chǎn)生漩滾，經(jīng)鼻坎將高速的主流挑至表面，戽內(nèi)的漩滾可以消耗大量能量。（適用

34、條件）適用于尾水較深且變幅較小，無航運(yùn)要求且下游河床和兩岸抗沖刷能力較強(qiáng)的情況。 6.通氣孔、平壓管的作用各是什么？ 通氣孔：當(dāng)工作閘門布置在進(jìn)口，為了減小工作閘門后的負(fù)壓。（工作閘門后設(shè)置） 平壓管：為了減小檢修閘門的啟閉力。（檢修閘門與工作閘門間設(shè)置） 7.壩內(nèi)廊道有哪些？各有什么作用？ 答：壩基灌漿廊道，檢查和壩體排水廊道。 壩基灌漿廊道：帷幕灌漿需要在壩體內(nèi)澆筑到一定高度后進(jìn)行，以便利用混凝土壓重提高灌漿壓力，保證灌漿質(zhì)量。且兼有排水作用。 檢查和壩體排水廊道：為了檢查、觀測和排除壩體內(nèi)滲水。 8.重力壩地

35、基處理的措施有哪些？ 答：（1）壩基的開挖和清理（2）壩基的固結(jié)灌漿（3）帷幕灌漿（4）壩基排水（5）斷層破碎帶、軟弱夾層和溶洞的處理 9.固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的目的分別是什么？ 固結(jié)灌漿：提高基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。 帷幕灌漿：降低壩底滲流壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減少壩基滲流量。 10.重力壩的主要荷載有哪些？為什么說揚(yáng)壓力對重力壩的穩(wěn)定和應(yīng)力總是不利的？ 答：主要荷載有：自重（包括固定設(shè)備重）、靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、波浪壓力、冰壓力、土壓力、泥沙壓力 13.重力壩應(yīng)力分析的目的是什么？目前應(yīng)

36、力分析主要有哪幾種方法？材料力學(xué)法的基本假定是什么？ 答：目的：為了檢驗(yàn)大壩在施工期間和運(yùn)用期是否滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)也是為研究、解決設(shè)計(jì)和施工中的某些問題，如為壩體混凝土標(biāo)號(hào)分區(qū)和某些部位婦孺配筋等提供依據(jù)。 方法：模型試驗(yàn)法，材料力學(xué)法，彈性理論的解析法，彈性理論的差分法，彈性理論的有限元法 材料力學(xué)法的基本假定：（1）壩體內(nèi)混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料（2），視壩段為懸臂梁，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）假定壩體水平面上的垂直正應(yīng)力按直線分布，不考慮廊道等對壩體應(yīng)力的影響（核心假定） 14.非壩體溢流

37、壩的基本剖面是什么形狀？它主要是由哪些條件決定的？ 答：形狀：（1）上游壩面鉛直（2）上游壩面上部鉛直，下部傾斜（3）上游壩面略向上游傾斜 15.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？  答：目的：為了減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。 類型：橫縫，縱縫，水平施工縫。永久性橫縫設(shè)置止水片。縱縫的布置方式：鉛直縱縫，斜縫，錯(cuò)縫。 16.重力壩的壩身和壩基排水的目的是什么？如何布置？ 答：壩基排水：（目的）降低壩底面的揚(yáng)壓力。（布置）在防滲帷幕后設(shè)排水孔幕。

38、0;壩身排水：（目的）減少滲水對壩體的不利影響。（布置）在靠近壩體上游面設(shè)置排水管幕。 17.碾壓混凝土重力壩有什么特點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝程序簡單，可快速施工，縮短工期，提高發(fā)揮工程效益（2）膠凝材料用量少（3）由于水泥用量少，結(jié)合薄層大倉面澆筑，壩體內(nèi)部混凝土的水化熱溫升可大大降低，從而簡化溫控措施（4）不設(shè)縱縫，節(jié)省了模板和接縫灌漿等費(fèi)用，有的甚至整體澆筑，不設(shè)橫縫（5）可使用大型通用施工機(jī)械設(shè)備，提高混凝土運(yùn)輸和填筑的工效（6）降低工程造價(jià) 18.重力壩壩體混凝土溫度變化主要經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？防止溫度裂縫常用的工程措施有哪些？ 答：階段：（1）第一階段為上

39、升期（2）第二階段為降溫期 (3) 第三階段為穩(wěn)定期    措施：（1）降低混凝土的澆筑溫度Tj（2）減少混凝土水化熱溫升Tr（3）加強(qiáng)對混凝土表面的養(yǎng)護(hù)和保護(hù) 19.重力壩壩身有壓泄水孔的特點(diǎn)有哪些？ 答：（1）工作閘門布置在出口（2）孔內(nèi)承受較大的內(nèi)水壓力，需鋼板襯砌（3）進(jìn)口處設(shè)置事故檢修閘門（4）有壓泄水孔的流量系數(shù)較大，無壓泄水孔較?。?）不容易發(fā)生空蝕、空化現(xiàn)象（6）閘門檢修維護(hù)容易 20.重力壩壩身無壓泄水孔的特點(diǎn)有哪些？ 答：（1）閘門前后為無壓（2）閘門有壓段的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配筋多

40、，水壓力大（3）明流段水壓力小，配筋少（4）前后兩段總的配筋量比有壓泄水孔少得多（5）閘門的安裝維護(hù)困難，閘門的安裝和壩體施工相互干擾（6）容易在明流段發(fā)生空化（水壓力小，流量系數(shù)大）（7）由于開孔較大，使對壩體整體性和強(qiáng)度都有很大削弱。 二 拱壩 問答題。 拱壩應(yīng)力分析主要有哪幾種方法？拱冠梁法分析拱壩應(yīng)力的基本原理是什么？ 1. 純拱法。假定壩體由若干層獨(dú)立的互不影響的水平拱圈疊合而成，每層拱圈可作為彈性固端拱進(jìn)行計(jì)算。 2. 拱梁分載法。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

41、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)處變位一致的條件來確定。  拱冠梁法 計(jì)算原理：沿壩高選取57層等間距的高度為1米的水平拱圈，根據(jù)徑向線位移一致的原則建立變形協(xié)調(diào)方程，聯(lián)立這n個(gè)方程就求出各交點(diǎn)處的拱梁荷載分配大小，懸臂梁按靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算，拱圈按純拱法計(jì)算。 3. 有限元法4. 殼體理論計(jì)算方法 5. 結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn) 三土石壩問答題 1.土石壩的特點(diǎn)是什么？試與重力壩、拱壩作比較？ 答：優(yōu)點(diǎn)：（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

42、線運(yùn)輸量。（2）能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候條件（適應(yīng)性強(qiáng)）。（3）施工方法的靈活性大，工序簡單，施工速度快，質(zhì)量有保證。（4）結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，運(yùn)輸管理簡便，便于維修、加高、擴(kuò)建。    缺點(diǎn)：（1）壩頂一般不能夠溢流，需在岸邊開設(shè)溢流道或者水工隧洞。（2）施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便。(3)壩體斷面龐大，土石料填筑受氣候影響特別大，工期隨時(shí)可能增加。 2.土石壩按施工方法可分為哪幾種類型？各自類型的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？ 答：碾壓式土石壩，沖填式土石壩，水中填土壩和定向爆破土石壩。 3.敘述手繪流網(wǎng)的方法步驟？ 

43、4.土石壩滲流變形有哪幾類？各自的特點(diǎn)是什么？ 答：管涌，流土，接觸沖刷，接觸流土。 管涌：主要出現(xiàn)在較疏松的無粘性土中 流土：粘性土和無粘性土均可發(fā)生。粘性土的滲流變形主要是流土。 接觸沖刷：多出現(xiàn)在多種土質(zhì)。 接觸流土：多出現(xiàn)在多種土質(zhì)。 6. 土石壩為什么要設(shè)防滲體？防滲體有哪些形式？ 防滲體能控制壩體內(nèi)浸潤線的位置，并保持滲流穩(wěn)定，以此來保障壩的安全和正常運(yùn)行。 其形式有粘土心墻，粘土斜墻，粘土斜心墻，和瀝青混凝土防滲體。 7. 土石壩排水設(shè)備的作用是什么？常用的壩體排水有哪些型式？ 土石壩排水的作用是控制和引導(dǎo)滲流，降低浸潤線，加速孔隙水壓力消散，以爭強(qiáng)壩的穩(wěn)定，并保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。 形式有棱體排水，貼坡排水，壩內(nèi)排水，網(wǎng)狀排水。 8. 防止?jié)B流變形的常見工程措施有哪些？ 答：（1）設(shè)置防滲體（2）設(shè)排水溝