第一章 緒論答案一、填空題1 。2 3河道整治與防洪工程 、 農(nóng)田水利工程 、水力發(fā)電工程 、 供水和排水工程、 航運(yùn)工程 4落差；流量5 擋水建筑物；泄水建筑物；輸水建筑物；取水建筑物；整治建筑物；專門建筑物 6永久性建筑物；臨時(shí)性建筑物二、名詞解釋1水利工程指對(duì)自然界的地表水和地下水進(jìn)行控制和調(diào)配，以達(dá)到除害興利的目的而修建的工程。2水利樞紐由不同水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。3水工建筑物為綜合利用水資源，達(dá)到防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)等目的，修建的不同類型的建筑物，以控制和支配水流，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的需要。三、判斷題1我國(guó)地大物博，河流眾多，是一個(gè)水資源充沛的國(guó)家。 （ ）2我國(guó)的水資源分布情況大體是南澇北旱的局面。 （ ）3水工建筑物的級(jí)別越高所采用的洪水重現(xiàn)期越短。 （ ）四、簡(jiǎn)答題1我國(guó)水資源分布的特點(diǎn)是什么？（）我國(guó)水資源由于地理位置和地形等原因有以下幾個(gè)特點(diǎn)：我國(guó)水資源總量豐富，但人均稀少：總量世界排行第六，人均占有量是世界人均占有量的1/4。水能資源總量位居世界第一。水資源在時(shí)間、空間上分布不合理：大部分地區(qū)都有汛期和非汛期之分，汛期雨量大且集中。在空間上南部東南部很大，北部西北部極少。與人口、耕地布局不相適應(yīng)：2水利工程按所承擔(dān)的任務(wù)分為哪幾類？河道整治與防洪工程農(nóng)田水利工程水利發(fā)電工程供水和排水工程航運(yùn)工程3水工建筑物的特點(diǎn)？工作條件復(fù)雜：水壓力浪壓力冰壓力地震動(dòng)水壓力滲流高速水流等對(duì)建筑物的穩(wěn)定安全和耐久性影響較大。施工條件復(fù)雜：施工需要導(dǎo)流，進(jìn)度緊，工期長(zhǎng)，施工技術(shù)復(fù)雜，受氣候影響大，排水施工難度大，交通運(yùn)輸困難等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響巨大：水利工程不但可以防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)同時(shí)還可綠化環(huán)境，改良土壤，發(fā)展旅游等。但處理不好會(huì)有反面作用，一旦失事將會(huì)給下游人民的生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)家建設(shè)帶來(lái)災(zāi)難性的損失，甚至是滅頂之災(zāi)。4水工建筑物按用途分為哪幾類？擋水建筑物泄水建筑物輸水建筑物取水建筑物整治建筑物專門建筑物5說(shuō)明分等、分級(jí)的意義、對(duì)象、依據(jù)？分等分級(jí)的意義（或目的）：為貫徹執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。對(duì)象：分等對(duì)象是水利水電樞紐工程，分級(jí)的對(duì)象是水工建筑物。依據(jù)：分等的依據(jù)是按工程規(guī)模、效益及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性進(jìn)行分等，分級(jí)的依據(jù)是按水工建筑物所屬的工程等別、及其在樞紐中的最重性進(jìn)行分級(jí)。具體見(jiàn)我國(guó)的水電水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)中的表格規(guī)定。6工程管理的主要內(nèi)容是什么？控制運(yùn)用檢查和觀測(cè)養(yǎng)護(hù)和維修改建和擴(kuò)建防汛搶險(xiǎn)第二章重力壩答案一、填空題1. 主要依靠壩體自重所產(chǎn)生的抗滑力來(lái)維持穩(wěn)定的擋水建筑物； 橫縫 ；懸臂梁 ；2. 壩基最低面（不含局部有深槽或井、洞部位）至壩頂路面3. 低壩（壩高30m）、中壩（30m 壩高70m）、高壩（70m壩高）。溢流重力壩；非溢流重力壩；實(shí)體重力壩；寬縫重力壩；空腹重力壩；大頭壩等4. 靜水壓力；穩(wěn)定；強(qiáng)度要求；三角；5. 基巖較堅(jiān)固的中高溢流壩；挑射距離；沖坑6. 波浪高度； 波浪中心線高出靜水位的高度； 安全超高。7. 地震烈度；烈度8. 荷載的基本組合；偶然組合9. 荷載的長(zhǎng)期組合；短期組合10. 擋水建筑物；泄水建筑物；泄水11. 曲線段； 直線段； 反弧段12. 正常蓄13. 消能防沖；樞紐布置14. 閘墩中間；較大；溢流孔跨中15. 水流平順；半圓形；三角形；流線形16. 泄洪孔；沖沙孔；發(fā)電孔；導(dǎo)流孔；有壓泄水孔；無(wú)壓泄水孔17. 出口；進(jìn)口；深孔的進(jìn)口；進(jìn)口。18. 一層具有防滲、抗凍、抗侵蝕的砼作為壩體防滲設(shè)施 。19. 動(dòng)水；靜水； 動(dòng)水；靜水20. 閘門啟閉室；上游最高水位21. 縮小22. 排水管幕；在灌漿帷幕后設(shè)排水孔幕 。23. 防止溫度變化和地基不均勻沉降導(dǎo)致壩體開裂 ；橫縫 、縱縫 24. 滿足灌漿；檢查、排水；壩基灌漿廊道；檢查和壩體排水廊道25. 卵石覆蓋層、風(fēng)化破碎的巖層 ； 略向上游傾斜 ；足夠?qū)挾鹊呐_(tái)階狀 。26. 靠近上游壩腳；不透水層27. 防滲帷幕；沉陷縫；干縮縫；溫度縫28. 上堵下排二、單項(xiàng)選擇題1、A 2、C 3、A 4、B5、D 6、C 7、B 8、C9、C 10、A 11、B三、名詞解釋1揚(yáng)壓力揚(yáng)壓力是滲透壓力和浮托力的總稱。，揚(yáng)壓力是由上下游水位差產(chǎn)生的滲流而在壩體內(nèi)或壩基面上形成的滲透力，和由下游水深淹沒(méi)壩體而產(chǎn)生的向上的浮托力組成。2滲透壓力滲透壓力是由上下游水位差產(chǎn)生的滲流而在壩內(nèi)或壩基面上形成的向上的壓力。3浮托力是由下游水深淹沒(méi)壩體計(jì)算截面而產(chǎn)生的向上的壓力。四、判斷題1 23 45 6 78. 9. 10. 五、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述重力壩的特點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：1、工作安全，運(yùn)行可靠；2、對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)3、泄洪方便，導(dǎo)流容易4、施工方便，維護(hù)簡(jiǎn)單5、受力明確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：壩體剖面尺寸大，材料用量多材料的強(qiáng)度不能夠得到充分發(fā)揮壩底揚(yáng)壓力大，對(duì)壩體穩(wěn)定不利砼體積大，易產(chǎn)生不利的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力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：按高度分類按泄水條件分類；按筑壩材料分類；按壩體結(jié)構(gòu)形式分類；按施工方法分類3簡(jiǎn)述重力壩的設(shè)計(jì)過(guò)程。答：資料分析非溢流壩剖面尺寸擬定荷載及其組合計(jì)算抗滑穩(wěn)定計(jì)算壩址抗壓強(qiáng)度及地基應(yīng)力計(jì)算壩體上下游面拉應(yīng)力計(jì)算 若上述有一項(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。4提高重力壩抗滑穩(wěn)定的工程措施有哪些？答：利用水重來(lái)增加壩體自重：采用有利的開挖輪廓線：設(shè)置齒墻：抽水措施：加固地基：橫縫灌漿：預(yù)應(yīng)力措施：5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：、假定壩體混凝土為均質(zhì)連續(xù)各向同性的彈性體材料、視壩段為固接于壩基上的懸臂梁，不考慮地基變形對(duì)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。、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(duì)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xd、d（分別計(jì)算有、無(wú)揚(yáng)壓力兩種情況）。答：1）無(wú)揚(yáng)壓力情況：取下游壩面的微分體，根據(jù)平衡條件同樣由得：2）有揚(yáng)壓力情況：取下游壩面的微分體，根據(jù)平衡條件同樣由得7簡(jiǎn)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)：運(yùn)用期： 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1/251/5，視壩體而定壩體應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)用期：計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí),不計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí)：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。8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、壩頂開敞溢流式、孔口溢流式開敞溢流式泄方式有設(shè)閘門和不設(shè)閘門之分，兩者都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，超泄能力大的特點(diǎn)。不設(shè)閘門時(shí)，又可自動(dòng)泄洪，管理方便，適用于洪水流量小，淹沒(méi)損失不大的中小型水庫(kù)?？卓谝缌魇叫顾绞接泄潭ㄐ貕突顒?dòng)胸墻之分，胸墻可以擋水，又可減少閘門高度，降低堰頂高程，孔口溢流式可以根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水，騰出較大的防洪庫(kù)容，提高水庫(kù)的調(diào)洪能力。9有壓泄水孔和無(wú)壓泄水孔的閘門如何布置？答：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)口處無(wú)壓泄水孔的工作閘門布置在深孔的進(jìn)口，使閘門后泄水道內(nèi)始終保持無(wú)壓明流，檢修閘門布置在進(jìn)口壓力短管部分。10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。11重力壩為什么要進(jìn)行分縫？常見(jiàn)的縫有哪些？答：重力壩設(shè)縫的目的是為了避免因壩基發(fā)生不均勻沉陷和溫度變化而引壩體開裂。常見(jiàn)的縫有、橫縫、縱縫、施工縫等。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壩基灌漿廊道主要作用是為保證灌漿質(zhì)量高灌漿壓力。檢查排水廊道是為了檢查、觀測(cè)和壩體排水方便。13重力壩對(duì)地基有哪些要求？答：、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、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、應(yīng)具有足夠的抗?jié)B性和耐久性，以滿足滲透穩(wěn)定的要求和防止?jié)B滲水作用下的巖體變質(zhì)惡化。14重力壩地基處理的措施有哪些？答：壩基的開挖與清理壩基的加固處理 固結(jié)灌漿 斷層破碎帶、軟弱夾層的處理措施：設(shè)置砼塞壩基的防滲與排水 帷幕灌漿 設(shè)排水孔15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。16簡(jiǎn)述重力壩壩基的防滲與排水措施。答：為了降低滲透水壓力，減少滲流量，可在重力壩的壩踵附近采用帷幕灌漿進(jìn)行防滲。帷幕灌漿是在壩踵附沿壩軸線方向，打一排深孔，用高壓水泥漿或水泥粘土漿進(jìn)行灌漿，從而形成一道阻止水滲透的屏障。排水措施：在防滲帷幕后設(shè)一道主排水孔，在壩體的下游設(shè)置輔助排水孔將壩基透過(guò)防滲帷幕的滲水集中起來(lái)，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(guò)程中，表現(xiàn)出的問(wèn)題有哪些？答：混凝土重力壩在運(yùn)用過(guò)程中有失穩(wěn)、風(fēng)化、磨損、剝蝕、裂縫、滲漏等問(wèn)題18混凝土重力壩的裂縫按其成因可分為哪幾種？常用的處理方法有哪些？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。19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，由于滲水的侵蝕作用，使混凝土強(qiáng)度降低，縮短大壩壽命，嚴(yán)重的滲漏不但造成水量損失，影響水庫(kù)蓄水，而且會(huì)導(dǎo)致大壩變形或破壞。滲漏處理的原則是“上堵下排”，對(duì)壩體滲漏處理采用迎水面封堵。當(dāng)迎水面有困難且滲漏裂縫不影響正常運(yùn)用時(shí)，也可在漏水出口處處理，對(duì)于裂縫漏水，還可以用內(nèi)部灌漿的方法處理。對(duì)于壩基（或接觸）滲漏的處理：加深加厚帷幕，接觸灌漿處理，固結(jié)灌漿處理，改善排水條件。六、計(jì)算題1某混凝土重力壩的剖面如圖所示。分別繪圖并計(jì)算有排水孔、無(wú)排水孔的情況下壩底面的揚(yáng)壓力。（=0.3） 解：取壩長(zhǎng)為1m無(wú)排水孔時(shí)：揚(yáng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值：有排水孔時(shí)：2已知某重力壩剖面如圖所示，上游正常高水位為50m，相應(yīng)下游水位為15m，壩頂高程為60m，上游壩坡為1：0.2，下游壩坡為1：0.7，壩頂寬度為5m，在距上游壩面7m處設(shè)有排水孔幕?；炷恋娜葜夭捎胏 =24kN/m3，水的容重采用w =10kN/m3，滲透壓力強(qiáng)度折減系數(shù)=0.3。（浪壓力忽略不計(jì)）(1)計(jì)算荷載大小；(2)畫出荷載分布圖，標(biāo)出荷載作用的位置。(3)已知接觸面的抗剪斷參數(shù)f=0.9、C=700kPa，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值Ks=3.0，試用抗剪強(qiáng)度公式求Ks并判別是否滿足抗滑穩(wěn)定要求。解：（1）建基面順?biāo)飨蚩傞L(zhǎng)度：排水孔距壩底中心O點(diǎn)的距離：自重：分為三塊：距O點(diǎn)：距O點(diǎn)：距O點(diǎn)：水重：距O點(diǎn)： 距O點(diǎn)：水平水壓力：上游：距O點(diǎn)高：下游：距O點(diǎn)高：揚(yáng)壓力：距O點(diǎn)0（m）距O點(diǎn)：20.25-3.516.75（m）距O點(diǎn)：距O點(diǎn)：（3）3已知混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C10，基巖的允許壓應(yīng)力為5000kPa，其它條件同上題，試驗(yàn)算壩基面的垂直正應(yīng)力是否滿足要求？解：壩趾處的壓應(yīng)力在計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí)為式中：地基承載力滿足要求；對(duì)砼C10抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為10Mpa10000Kpa砼抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砼內(nèi)壓應(yīng)力，因此砼強(qiáng)度也能滿足要求。4某一混凝土重力壩的剖面如圖所示，其壩基面向上游傾斜，傾角為，壩與壩基面的抗剪斷參數(shù)為f、C，設(shè)作用于壩基面的揚(yáng)壓力為U。請(qǐng)按抗剪斷強(qiáng)度公式推求抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 解：當(dāng)滑動(dòng)面為水平時(shí)當(dāng)滑動(dòng)面傾向上游并與巖基呈角時(shí)，可將P、W兩力分解成沿滑動(dòng)面方向的分力，和垂直滑動(dòng)面上分力，則：第三章 拱壩答案一、填空題1. 水平拱圈；懸臂梁2. 拱；梁；兩岸拱端3. 推力結(jié)構(gòu)；軸向力4. 永久伸縮縫；溫度變化；基巖變形5. 對(duì)稱；平順；收縮6. 寬高比；河谷斷面形狀7. 厚高比“TH” 8. 均勻；高9. 單曲拱壩；雙曲拱壩10. 圓弧拱壩；心拱壩；變曲率拱壩11. 拱梁分載法12. 灌漿封拱13. 相同；相反14. 相反；相同15. 自由跌流式；鼻坎挑流式；滑雪道式；壩身泄水孔16. 向心集中17. 固結(jié)灌漿；接觸灌漿；防滲帷幕灌漿18. 排水孔幕二、單項(xiàng)選擇題1.A 2D 3C 4C 三、名詞解釋1拱冠梁答：位于水平拱圈拱頂處的懸臂梁稱為拱冠梁。2雙曲拱壩答：雙曲拱壩在水平斷面和懸臂梁斷面都有曲率，拱冠梁斷面向下游彎曲，適用于V形河谷或岸坡較緩的U形河谷3封拱溫度答：拱壩系分塊澆筑，經(jīng)充分冷卻，當(dāng)壩體溫度降至相對(duì)穩(wěn)定值時(shí)，進(jìn)行封拱灌漿，形成整體，在封拱時(shí)的壩體溫度稱作封拱溫度。4溫度荷載答：拱壩為超靜定結(jié)構(gòu)，在上下游水溫、氣溫周期性變化的影響，壩溫度將隨之變化，并引起壩體的伸縮變形，在壩體內(nèi)將產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力。5拱冠梁法答：拱冠梁法是一種簡(jiǎn)化的拱梁分載法，計(jì)算時(shí)，只取拱冠處的一根懸臂梁為代表與若干層水平拱圈組成計(jì)算簡(jiǎn)圖，并按徑向位移一致條件，對(duì)拱梁進(jìn)行荷載分配。6空中沖擊消能答：對(duì)于狹窄河谷中的中高拱壩，可利用過(guò)壩水流的向心作用特點(diǎn)，在拱冠兩側(cè)各布置一組溢表孔或泄水孔，使兩側(cè)水舌在空中交匯，沖擊摻氣，沿河槽縱向激烈擴(kuò)散，從而消耗大量的能量。7水墊消能答：水流從壩頂表孔或壩身孔口進(jìn)接跌落到下游河床，利用下游水流形成水墊水能，由于水舌入水點(diǎn)距壩趾較近，需采取相應(yīng)防沖措施，一般在下游一定距離處設(shè)置消力坎，二道或挖深式消力池8滑雪道泄洪答：滑雪道式泄洪是拱壩特有的一種泄洪方式，在溢流面曲線由溢流壩頂和緊接其后的泄槽組成，泄槽通常由支墩或其它結(jié)構(gòu)支承，與壩體彼此獨(dú)立。9重力墩答：重力墩是拱壩的壩端處的人工支座，對(duì)形狀復(fù)雜的河谷斷面，通過(guò)設(shè)重力墩改善支承壩體的河谷斷面形狀，它承受拱端推力和上游庫(kù)水壓力，靠本身重力和適當(dāng)?shù)臄嗝鎭?lái)保持墩的抗滑穩(wěn)定。四、判斷題1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 五、簡(jiǎn)答題1、拱壩對(duì)地形和地質(zhì)條件的要求？答：拱壩對(duì)地形條件的要求是：左右岸對(duì)稱；岸坡平順突變；在平面上向下游收縮的峽谷段，壩端下游側(cè)要有足夠的巖體支承。2、拱壩的特點(diǎn)有哪些？答：拱壩的特點(diǎn)：具有雙向傳遞荷載的作用；壩體設(shè)計(jì)單簿；整體性好；抗震性能好；適應(yīng)溫度變化能力差；壩身可泄洪；設(shè)計(jì)施工難度大。3、拱壩按曲率和水平拱圈形式各分為哪些類型？答：按曲率分：?jiǎn)吻皦危浑p曲拱壩按水平拱圈分：圓弧拱壩；多心拱壩；變曲率拱壩，包括橢圓拱壩，物線拱壩等。4、拱圈中心角如何確定？答：從經(jīng)濟(jì)和拱圈應(yīng)力的角度來(lái)分析，采用較大中心角比較有利，對(duì)于一定的河谷，一定的荷載，當(dāng)應(yīng)力條件相同時(shí)，最經(jīng)濟(jì)的中心角為13334，但從壩肩穩(wěn)定來(lái)考慮，過(guò)大的中心角將使拱端內(nèi)弧面切線與巖面等高線的夾角減小，對(duì)拱座穩(wěn)定不利。實(shí)際工程中，一般拱頂中心采用90110，底拱中心在5080之間。5、為什么左右對(duì)稱的V形河谷最適宜發(fā)揮拱的作用？答：因?yàn)閂形河谷靠近頂部雖然跨度較大但水壓強(qiáng)度小，因而厚度可較薄，在靠近底部水壓強(qiáng)度最大，但拱跨短，因而厚度仍可較薄，這樣整個(gè)壩體都可做得較薄，拱內(nèi)力主要是軸力，彎矩較小，因此可利用砼的抗壓能力大的特性將巨大的水平水壓力通過(guò)較薄的水平拱圈傳給兩岸山體。6、作用于拱壩的荷載主要有哪些？答：作用于拱壩的荷載主要有：靜水壓力，動(dòng)水壓力，溫度荷載，自重，揚(yáng)壓力，泥沙壓力，浪壓力，冰壓力和地震荷載等。7、拱壩為什么在稍低于年平均溫度時(shí)進(jìn)行封拱？答：在稍低于年平均溫度時(shí)封拱，建成后有利于降低壩體拉應(yīng)力，避免頻繁出現(xiàn)溫升溫降對(duì)壩體的應(yīng)力以及壩肩穩(wěn)定造成不利影響。8、簡(jiǎn)述溫度變化對(duì)拱壩內(nèi)力及壩肩穩(wěn)定的影響。答：當(dāng)壩體溫度低于封拱溫度稱溫降，拱圈將縮短并向下游變位，由此產(chǎn)生彎矩，剪力及位移的方向都與庫(kù)水壓力作用下所產(chǎn)生的彎矩、剪力及位移的方向相同，對(duì)壩體應(yīng)力不利。當(dāng)壩體溫度高于封拱溫度時(shí)稱溫升，將使拱端推力加大，對(duì)壩肩穩(wěn)定不利。9、拱壩平面布置形式有哪些？答：拱壩平面布置形式：等半徑拱壩，等中心角拱壩，變半徑，變中心角拱壩，雙曲線拱壩。10對(duì)拱壩布置有何要求？拱壩布置的步驟是什么？答：拱壩布置要求：基巖輪廓線連續(xù)光滑壩體輪廓線連續(xù)光滑。布置步驟：根據(jù)壩址地形圖、地質(zhì)圖和地質(zhì)查勘資料，定出開挖深度，畫出可利用基巖面等高線地形圖。在可利用基巖面等高線地形圖上，擬定頂拱軸線的位置初擬拱冠梁剖面尺寸切取若干鉛直剖面，檢查其輪廓線是否光滑連續(xù)。進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算和壩肩巖體抗滑穩(wěn)定的校核。將壩體沿拱軸線展開，繪成拱壩上游或下游展視圖，顯示基巖面的超伏變化對(duì)于突變處應(yīng)采取消平或填塞措施。計(jì)算壩體工程量，作為不同方案的比較的依據(jù)。11拱壩壩肩穩(wěn)定分析目前常用什么方法？其基本假定是什么？答：拱壩壩肩穩(wěn)定分析目前常用的方法是：剛體極限平衡法其基本假定是：將滑移體視為剛體，不考慮各部分間的相對(duì)位移只考慮滑移體上力的平衡，不考慮力矩的平衡忽略拱壩的內(nèi)力重分布的作用，認(rèn)為作用在巖體上的力系為定值達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，滑裂面上剪力方向?qū)⑴c滑移的方向平行，指向相反，數(shù)值達(dá)到極限值。12拱壩壩肩巖體滑動(dòng)面形式有哪幾種？答：在壩上游面的基礎(chǔ)內(nèi)存在著陡傾角的上游拉裂面滑移體內(nèi)側(cè)由于存在著陡傾角的節(jié)理裂隙，軟弱層面等形成側(cè)向滑裂面，滑移體底部由于存在著緩傾角的上述結(jié)構(gòu)面。13通過(guò)壩肩穩(wěn)定分析，如發(fā)現(xiàn)局部或整體穩(wěn)定性不能滿足要求時(shí)，可采取哪些工程措施？答：通過(guò)挖除某些不利的軟弱部位和加強(qiáng)固結(jié)灌漿等壩基處理措施來(lái)提高基巖抗剪強(qiáng)度。深開挖，將拱總原則嵌入壩肩深處，可避開不利結(jié)構(gòu)面及增大下游抗滑體重量。加強(qiáng)壩肩帷幕灌漿及排水措施，減小巖體內(nèi)的滲透壓力調(diào)整水平拱圈形態(tài)采用三心圓拱或拋物線等扁平的變曲率拱圈，使拱推力偏向壩肩巖體內(nèi)部如壩基承載力較差，可采用局部擴(kuò)大拱端厚度，增設(shè)推力墩或人工擴(kuò)大基礎(chǔ)等措施。14拱壩壩身泄流方式有哪幾種？各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：自由跌流式：?jiǎn)螌捫沽啃?，落水點(diǎn)距壩趾較近鼻坎挑流式：落水點(diǎn)距壩趾較遠(yuǎn)，泄流量大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難?；┑朗剑郝渌c(diǎn)距壩趾較遠(yuǎn)，落差大，挑距遠(yuǎn)，泄量大，拱壩較薄。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難壩身泄水孔式：壓力流，流速大，挑距遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難。15拱壩泄流具有哪些特點(diǎn)？答：流過(guò)壩后向心集中，水舌入水處單位面積能量大，造成河床集中沖刷拱壩河谷一般較窄，當(dāng)泄流量集中在河床中部時(shí)，兩側(cè)形成強(qiáng)力回流，淘刷岸坡，消能防沖設(shè)計(jì)比須嚴(yán)格。16拱壩消能形式通常有哪幾種？答：水墊消能；挑流消能；空中沖擊消能；底流消能17拱壩對(duì)筑壩材料有何要求？答：高壩近地基部分混凝土和90天齡期強(qiáng)度不低于C25內(nèi)部混凝土90天齡期不低于C20控制表層混凝土7天齡期強(qiáng)度等不低于C10除強(qiáng)度外，還慶保證抗?jié)B性，抗凍性和低熱等方面的要求18拱壩壩體為什么分縫？有幾種類型？接縫如何進(jìn)行處理？答：拱壩壩體不設(shè)永久性橫縫，為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應(yīng)力，防止混凝土產(chǎn)生裂縫，需分段澆筑，各段之間應(yīng)設(shè)收縮縫，收縮縫有橫縫、縱縫。接縫應(yīng)預(yù)埋灌漿系統(tǒng)。第四章 土石壩答案一、填空題 1碾壓式土石壩；水力充填壩；定向爆破堆石壩2均質(zhì)壩；粘土心墻壩；粘土斜心墻壩；粘土斜墻壩。3；壩頂高程；寬度；壩坡；基本剖面4 Y= R+e+A ； R:波浪在壩坡上的最大爬高 、e:最大風(fēng)雍水面高度；A安全加高。5.馬道；坡度變化處6.高出設(shè)計(jì)洪水位0.30.6m且不低于校核洪水位；校核水位。7.松散體；水平整體滑動(dòng) 。8.浸潤(rùn)線； 滲透動(dòng)水壓力；不利 。9. 曲線滑裂面；直線或折線滑裂面10. 開挖回填法；灌漿法；挖填灌漿法11. 臨界坡降；破壞坡降 。12. 飽和； 浮13. 護(hù)坡14. 粘性土截水墻；板樁；混凝土防滲墻15. 滲流問(wèn)題16. 集中滲流；不均勻沉降17. 開挖回填法；灌漿法；挖填灌漿法。18. “ 上截下排”；防滲措施；排水和導(dǎo)滲設(shè)備二、單項(xiàng)選擇題1.土石壩的粘土防滲墻頂部高程應(yīng)（ B ）。A、高于設(shè)計(jì)洪水位 B、高于設(shè)計(jì)洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位C、高于校核洪水位D、高于校核洪水位加一定安全超高 2.關(guān)于土石壩壩坡，下列說(shuō)法不正確的有（ A ）。A、上游壩坡比下游壩坡陡B、上游壩坡比下游壩坡緩C、粘性土料做成的壩坡，常做成變坡，從上到下逐漸放緩，相鄰坡率差為0.25或0.5D、斜墻壩與心墻壁壩相比,其下游壩坡宜偏陡些,而上游壩坡可適當(dāng)放緩些 3.反濾層的結(jié)構(gòu)應(yīng)是（ B ）。A、層次排列應(yīng)盡量與滲流的方向水平 B、各層次的粒徑按滲流方向逐層增加C、各層的粒徑按滲流方向逐漸減小，以利保護(hù)被保護(hù)土壤D、不允許被保護(hù)土壤的細(xì)小顆粒（小于0.1mm的砂土）被帶走4.砂礫地基處理主要是解決滲流問(wèn)題，處理方法是“上防下排”,屬于上防的措施有（ A ）。A、鉛直方向的粘土截水槽、混凝土防滲墻、板樁B、止水設(shè)備C、排水棱體D、壩體防滲墻5粘性土不會(huì)發(fā)生（ A ）。A、管涌 B、流土 C、管涌或流土 D、不確定6下列關(guān)于反濾層的說(shuō)法不正確的是（ B ）。A、反濾層是由23層不同粒徑的無(wú)粘性土料組成，它的作用是濾土排水B、反濾層各層材料的粒徑沿滲流方向由大到小布置。C、相鄰兩層間，較小層的顆粒不應(yīng)穿過(guò)粒徑較大層的孔隙D、各層內(nèi)的顆粒不能發(fā)生移動(dòng)7土石壩上、下游壩面如設(shè)變坡，則相鄰壩面坡率差值一般應(yīng)在（ C ）范圍內(nèi)。A、0.350.45 B、0.150.25C、0.250.50 D、0.500.758一般壩頂不允許溢流的壩型為（ C ）。A、拱壩 B、漿砌石壩 C、土石壩 D、混凝土重力壩9不能夠降低土壩壩體浸潤(rùn)線的排水設(shè)備有（ C ）。A、堆石棱體排水 B、褥墊式排水C、貼坡式排水 D、管式排水10.粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)是（ D ）。A、最優(yōu)含水率 B、孔隙率C、相對(duì)密度 D、設(shè)計(jì)干重度及相應(yīng)的含水率11.土壩護(hù)坡的臨時(shí)緊急搶護(hù)措施之一是( C )。A、填補(bǔ)翻修 B、干砌石縫粘結(jié)C、砂袋壓蓋 D、框格加固12.繞壩滲漏的具體表現(xiàn)是( B )。A、繞過(guò)壩的底部 B、通過(guò)壩體端部?jī)砂渡襟wC、從壩體穿過(guò) D、滲水從壩體和建筑物接觸面通過(guò)13當(dāng)滑裂面通過(guò)無(wú)粘性土，壩坡部分浸入水中時(shí)為（ A ）形滑裂面。A、折線 B、直線 C、曲線 D、復(fù)合三、名詞解釋1土石壩指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或混合料，?jīng)過(guò)拋填、碾壓等方法堆砌成的擋水壩。2流土 在滲流作用下，成塊土體被掀起浮動(dòng)的現(xiàn)象稱為流土。3管涌在滲流作用下，壩體或壩基中的細(xì)小顆粒被滲流帶走逐步形成滲流通道的現(xiàn)象稱為管涌。4流網(wǎng)在穩(wěn)定滲流的層流中，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)成流線，各流線上測(cè)壓管水頭相同點(diǎn)的連線為等水位線或者等勢(shì)線，流線與等勢(shì)線組成的網(wǎng)狀圖形叫做流網(wǎng)。5.反濾層由耐久的、能抗風(fēng)化的砂石料、非粘性土等組成的，一般為23層不同粒徑材料排列，且垂直于滲流方向的可以保證濾土排水的設(shè)施。6浸潤(rùn)線土石壩擋水后，在壩體內(nèi)形成由上游向下游的滲流，這在壩體中滲流的水面線則稱浸潤(rùn)線。7褥墊排水在壩基面上平鋪一層厚約0.40.5m的塊石，用反濾層包裹，褥墊伸入至壩體內(nèi)，排水向下游方向設(shè)有縱坡。8粘性土截水槽當(dāng)覆蓋層深度在15m以內(nèi)時(shí)，可開挖深槽直達(dá)不透水層或基巖，槽內(nèi)回填粘性土而成為截水墻或截水槽。9接觸滲漏是滲水從壩體與剛性建筑物接觸面、壩體與壩基或岸坡的接觸面通過(guò)，在壩后相應(yīng)部位逸出的現(xiàn)象。四、判斷題1上游壩坡長(zhǎng)期處于水下飽和狀態(tài)，水庫(kù)水位也可能快速下降，為了保持壩坡穩(wěn)定，上游壩坡常比下游壩坡為緩。（ ）2土石壩的壩坡特征為，上部坡緩，下部坡陡。 （ ）3心墻壩的上、下游壩坡均比斜墻壩的緩。 （ ）4有限深透水地基上的心墻壩,一般都做有截水槽以攔截透水地基滲流。心墻土料的滲透系數(shù)常比壩殼土料的小得多,故可近似地認(rèn)為上游壩殼中無(wú)水頭損失,心墻前的水位仍為水庫(kù)的水位。 （ ）5在滲流作用下，壩體或壩基中的細(xì)小顆粒被滲流帶走逐步形成滲流通道的現(xiàn)象稱為流土。（ ）6粘性土的顆粒之間存在有凝聚力（或稱粘結(jié)力），滲流難以把其中的顆粒帶走，一般不易發(fā)生流土。（ ）7反濾層一般是由2-3層不同粒徑的非粘性土、砂和砂礫石組成的。層次排列應(yīng)盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層減小。（ ）8土石壩失穩(wěn)形式主要是壩坡滑動(dòng)或壩坡與壩基一起滑動(dòng)。 （ ）9滑裂面通過(guò)無(wú)粘性土?xí)r，滑裂面的形狀可能是曲線。 （ ）10、用瑞典圓弧法計(jì)算土石壩壩坡穩(wěn)定問(wèn)題，沒(méi)有考慮土條間的相互作用力，計(jì)算出的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)偏小。（ ）11簡(jiǎn)化畢肖普法計(jì)算土石壩壩坡穩(wěn)定時(shí)，近似考慮了土條間相互作用力的影響。（ ）12流土這種滲透變形主要發(fā)生在粘性土體的滲流出口處。 （ ）13用替代法計(jì)算下游壩坡穩(wěn)定時(shí)，可將下游水位以上、浸潤(rùn)線以下的土體在計(jì)算滑動(dòng)力矩時(shí)用浮重度，而計(jì)算抗滑力矩時(shí)則用飽和重度。（ ）14孔隙水壓力在土體滑動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生摩擦力，增大粘性土體的抗剪強(qiáng)度。（ ）15心墻壩、斜墻壩作防滲設(shè)施的土料應(yīng)具有足夠的防滲性與壩殼材料的滲透系數(shù)之比最好不大于1100。（ ）16非粘性土料是填筑壩體或壩殼的主要材料之一，對(duì)它的填筑密度也應(yīng)有嚴(yán)格的要求。壓密程度一般用填土的干重度d來(lái)表示。 （ ）17斜墻與下游壩體之間，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置過(guò)渡層。 （ ）18排水設(shè)施應(yīng)具有充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保證在任何情況下都能自由地排出全部滲水。（ ）五、簡(jiǎn)答題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(duì)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(lái)說(shuō)：填筑體為松散體，抗剪強(qiáng)度低；抗侵蝕能力較重力壩差；散粒體結(jié)構(gòu)，抗沖能力很低；土石料存在很大孔隙，易產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，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。按施工方法分：碾壓式土石壩、水力沖填壩、定向爆破堆石壩。按壩體材料分：土壩、土石混合壩、堆石壩共同優(yōu)點(diǎn)：易于取材，工程造價(jià)低，適應(yīng)地形條件能力強(qiáng)，運(yùn)用較安全可靠。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(jí)，壩型和筑壩材料特性，壩基情況以及施工，運(yùn)行條件等參照現(xiàn)有工程的實(shí)驗(yàn)初步擬定，然后通過(guò)滲流和穩(wěn)定分析檢驗(yàn)，最終確定的合理的剖面形式。4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？1）重力壩壩頂高程：壩頂或防浪墻頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+ 壩頂或防浪墻頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+ 2）土石壩壩頂高程：水庫(kù)靜水位+超高（Y） Y=R+e+A設(shè)計(jì)洪水位+正常運(yùn)用情況的壩頂超高校核洪水位+非常運(yùn)用情況的壩頂超高正常高水位+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5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：堆石：上游 1：1.71：2.7 下游1：1.51：2.5 土料：上游 1：2.51：3.5 下游1：21：3.0 人工材料面板壩：優(yōu)質(zhì)石料：上游1：1.41：1.7 良好堆石：下游1：1.3 1：1.4 卵礫石：1：1.5 1：1.6上游壩坡長(zhǎng)期處于水下飽和狀態(tài)，水庫(kù)水位也可能快速下降，為了保持壩坡穩(wěn)定，因此上游壩坡常比下游壩坡平緩。6滲流分析的任務(wù)是什么？有哪些方法？常用的理論方法是什么？它的基本假定是什么？ 任務(wù)：確定壩體侵潤(rùn)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)。 確定壩體與壩基的滲流量，以便估計(jì)設(shè)備尺寸。 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)定性確定庫(kù)水位降落時(shí)上游壩殼內(nèi)自由水面的位置，估算孔隙水壓力，用來(lái)進(jìn)行上游壩坡穩(wěn)定分析。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)值法其中，常用的理論方法是水力學(xué)法，其基本假定為達(dá)西定律和杜平假設(shè)，建立各段運(yùn)動(dòng)方程式，根據(jù)水流連續(xù)性再求解滲透流速，滲透流量和侵潤(rùn)線等。7什么叫流網(wǎng)？它由哪些線構(gòu)成？繪制流網(wǎng)的基本原則是什么？土石壩滲流域的邊界各是什么線？在穩(wěn)定滲流的層流中，水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（流線）和各條流線上側(cè)壓管水頭相同點(diǎn)的連線（等水位線或等勢(shì)線）組成的網(wǎng)狀圖形叫流網(wǎng)。流網(wǎng)由流線、等勢(shì)線和侵潤(rùn)線構(gòu)成。繪制流網(wǎng)的基本原則：1、流線和等勢(shì)線均是圓滑的曲線。2、流線和等勢(shì)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(zhǎng)度相等。4、邊界：上、下游水下邊坡線均為等勢(shì)線；初擬侵潤(rùn)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(shì)線也非流線。8敘述手繪流網(wǎng)的方法步驟？以不透水地基上均質(zhì)壩為例：首先，確定滲流區(qū)的邊界：上、下游水下邊坡線均為等勢(shì)線，初擬的侵潤(rùn)線及壩體不透水地基接觸線均為流線，下游坡出逸段既非等勢(shì)線也非流線，其上各點(diǎn)反映了該處逸出滲流的水面高度。其次，將上、下游水頭差分成n等分，每段為，然后引水平線與侵潤(rùn)線相交，從其交點(diǎn)處按照等勢(shì)線與流線正交。依據(jù)原則繪制等勢(shì)線，形成初步的流網(wǎng)。然后，不斷修改流線與等勢(shì)線，必要時(shí)進(jìn)行插補(bǔ)，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？（1）管涌：滲流作用下，壩體、壩基中細(xì)小顆粒被逐步帶走形成滲流通道現(xiàn)象。常發(fā)生在壩下游壩或閘壩下游地基面滲流逸出處，無(wú)凝聚力的砂土，礫石砂土易發(fā)生臨界坡降大顆粒破壞坡降。（2）流土：成塊土體被掀起浮動(dòng)，主要發(fā)生在黏土及均勻非粘性土滲流出口處，破壞坡降。（3）接觸沖刷：滲流沿兩不同土壤接觸面流動(dòng)，帶走細(xì)顆粒，使臨近接觸面不同土層混合起來(lái)。（4）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將一層細(xì)顆粒帶至另一層粗顆粒（管涌）；一層為黏土，含水量大，凝聚力降低而成塊移動(dòng)，甚至形成剝蝕（接觸流土）10防止?jié)B流變形的措施有哪些？常見(jiàn)的工程措施有：全面截阻滲流、延長(zhǎng)滲徑、設(shè)置排水設(shè)施、反濾層或排滲減壓井等。11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)，隨后在壩址處巖基和膠結(jié)面出現(xiàn)局部剪切屈服，進(jìn)而范圍擴(kuò)大向上游延伸，最后形成滑動(dòng)通道，導(dǎo)致大壩的整體失穩(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(dòng)，其失穩(wěn)主要是壩坡滑動(dòng)或壩頗，壩基一起滑動(dòng)。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。12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。（1）曲線滑裂面：當(dāng)滑裂面通過(guò)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。（2）直線或折線滑裂面：當(dāng)滑裂面通過(guò)無(wú)粘性土?xí)r，可產(chǎn)生直線或折線形，面坡干燥或全部浸入水中時(shí)呈直線形，壩坡部分浸入水中時(shí)呈折線形。（3）復(fù)合滑裂面：當(dāng)滑裂面通過(guò)性質(zhì)不同的幾種土料時(shí)，可產(chǎn)生由直線和曲線組成的復(fù)合形狀滑裂面。13圓弧法的基本假定是什么？如何用簡(jiǎn)化的畢肖普法計(jì)算壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)？圓弧法的基本假定：假定滑動(dòng)面為圓柱面，將滑動(dòng)面內(nèi)土體視為剛性體，邊坡矢穩(wěn)時(shí)該土體繞滑弧圓心O作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，計(jì)算時(shí)沿壩軸線取單寬按平面問(wèn)題進(jìn)行分析。用簡(jiǎn)化的畢肖普法計(jì)算壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)。假設(shè)，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)（k>1）時(shí)，求任意條內(nèi)滑弧底面上抗剪強(qiáng)度與剪力的平衡，求出。因?yàn)楦魍翖l間相互作用力、均為大小相等，方向相反，在累加時(shí)相互抵消，由滑動(dòng)體平衡條件可求出。由于中含有k，則要用試算法，一般先假定k=1，求出，再求k。若k>1，則用此k值求新的及k，反復(fù)34次，直到假定k接近計(jì)算k時(shí)即可。14怎樣確定滑弧的最小穩(wěn)定安全系數(shù)？利用B.B方捷耶夫及費(fèi)蘭鈕斯法結(jié)合應(yīng)用，可認(rèn)為最危險(xiǎn)的滑弧圓心在扇形面積中線附近，可按下面步驟計(jì)算出最小穩(wěn)定安全系數(shù)。（1）在eg線上選取、為圓心，分別作通過(guò)點(diǎn)的滑弧并計(jì)算各自的安全系數(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。（2）通過(guò)eg線上k最小的點(diǎn)，作eg的垂線，在線上選等為圓心，同樣分別過(guò)點(diǎn)作滑弧，找出最小的安全系數(shù)，按比例將標(biāo)在點(diǎn)的上方。（3）根據(jù)壩基土質(zhì)情況，在壩坡或壩址外再選，同上述方法求出最小安全系數(shù)等，分別按比例標(biāo)在點(diǎn)的上方，連接標(biāo)注諸短線的端點(diǎn)，即可找出相應(yīng)于計(jì)算情況的壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)，一般要計(jì)算15個(gè)滑弧才能求出15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)？土石料的填筑標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于粘性土，其指標(biāo)是設(shè)計(jì)干重度及相應(yīng)的含水量；對(duì)于非粘性土，其指標(biāo)是相對(duì)密度；對(duì)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？土石壩擋水后，在壩體內(nèi)會(huì)形成由上游的滲流，這會(huì)使水庫(kù)損失水量，還引起管涌、流圖等滲透變形，對(duì)壩頗穩(wěn)定不利，必須在設(shè)計(jì)時(shí)采取防滲措施以減少滲漏，保證壩體滲透穩(wěn)定性，故要設(shè)防滲體。防滲體的形式：1、黏土心墻 2、黏土斜墻 3、非土料防滲體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？土石壩排水設(shè)備的作用是：可以降低伸入壩體內(nèi)的水，有計(jì)劃地排出壩外，以達(dá)到降低壩體浸潤(rùn)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。常用的壩體排水形式：1.貼坡排水；2.棱體排水；3.褥墊排水；4.管式排水；5.綜合式排水18土石壩為什么要設(shè)置反濾層？設(shè)置反濾層應(yīng)遵循什么原則？通常應(yīng)在哪些部位設(shè)置反濾層？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(guò)反濾層2.各層的顆粒不得發(fā)生移動(dòng)3.相鄰兩層間，較小的一層顆粒不得穿過(guò)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。19簡(jiǎn)述土壩砂卵石地基的處理方法砂卵石地基一般強(qiáng)度較大，壓縮變形也較小，對(duì)建筑在砂卵石地基上土石壩的地基處理主要是解決滲流問(wèn)題。處理方法是“上防下排”?！吧戏馈笔侵搞U直方向的粘土截水墻?；炷练罎B墻、板樁和帷幕灌漿以及水平方向的防滲鋪蓋等；“下排”是指鉛直方向的減壓井和反濾式排水溝以及水平方向的反濾式蓋重等。20為什么要進(jìn)行地基處理？這是因?yàn)榈鼗男再|(zhì)對(duì)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(dòng)3.控制沉降與不均勻沉降，以限制壩體裂縫的發(fā)生。21.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(wèn)題？土石壩與壩基、岸坡及其他建筑物的接觸面都是防滲的薄弱部位，在連接時(shí)，必須妥善處理，使其結(jié)合緊密，避免產(chǎn)生集中滲流；保證壩體與河床及岸坡結(jié)合面的質(zhì)量，不使其形成影響壩坡穩(wěn)定的軟弱層面；并不致因岸坡形狀或坡度不當(dāng)引起壩體不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫。22土石壩的檢查和養(yǎng)護(hù)內(nèi)容是什么？土石壩的檢查工作包括四個(gè)方面：經(jīng)常檢查、定期檢查、特別檢查和安全鑒定。土石壩的養(yǎng)護(hù)主要包括以下幾方面的內(nèi)容：1.保持壩面完整。2.保持排水系統(tǒng)暢通3.合理控制水庫(kù)水位4.加強(qiáng)安全管理5.觀測(cè)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）按分布位置分表面裂縫；內(nèi)部裂縫。2）按走向分類橫向裂縫；縱向裂縫；水平裂縫；龜紋裂縫3）按裂縫成因分類干縮裂縫；變形裂縫；滑坡裂縫；凍融裂縫；水力劈裂；塑流裂縫；振動(dòng)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：開挖回填法；灌漿法；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：壩體滲漏：設(shè)計(jì)考慮不周，施工質(zhì)量較差，管理不善壩基滲漏：地基處理不當(dāng)，粘土鋪蓋尺寸不足，排水系統(tǒng)堵塞，空庫(kù)運(yùn)用，鋪蓋開裂接觸滲漏：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)。繞壩滲漏：岸坡山體單薄，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(shuō)明處理滑坡的措施。（1）破壞形式：脫落，塌陷，崩塌，滑動(dòng)，擠壓，鼓脹，溶蝕。（2）破壞原因：對(duì)波浪的沖擊破壞考慮不周護(hù)坡結(jié)構(gòu)不合理護(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)架空護(hù)坡材料選擇不當(dāng)在管理運(yùn)用中，因庫(kù)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(dòng)而破壞，維修不及時(shí)，破壞由小而大嚴(yán)寒地區(qū)的冰凍影響。六、計(jì)算題1.某均質(zhì)土壩修建在不透水地基上，壩體下游設(shè)有棱體排水，壩體土料的滲透系數(shù)k =110-8 m/s，壩體斷面見(jiàn)下圖，試計(jì)算壩體的滲流量。解：求L，要求L，先求：上游壩m采用平均壩坡：2.繪計(jì)算簡(jiǎn)圖說(shuō)明怎樣確定最危險(xiǎn)滑弧圓心的位置。（1）B.B方捷耶夫法 他認(rèn)為最小安全系數(shù)的滑弧圓心在扇形bcdf范圍內(nèi), 此扇形面積的兩個(gè)邊界為由壩坡中點(diǎn)a引出的兩條線，一條為鉛直線；另一條與壩坡線成85角。另外兩個(gè)邊界是以a為圓心所做的兩個(gè)圓弧，(2)費(fèi)蘭鈕斯法：H為壩高，定出距壩頂為2H，距壩趾為4.5H的M1點(diǎn)；再?gòu)膲沃築1和壩頂A引出B1M2和AM2，它們分別與下游坡及壩頂成1、2角并相交于M2點(diǎn)，連接M1M2線，費(fèi)蘭鈕斯認(rèn)為最危險(xiǎn)滑弧的圓心位于M1M2的延長(zhǎng)線附近。首先在eg線上選取O1、O2、O3為圓心，分別作通過(guò)B1點(diǎn)的滑弧并計(jì)算各自的安全系數(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)。再通過(guò)eg線上K最小的點(diǎn)O4，作eg的垂線N-N，在N-N線上選O5、06等為圓心，同樣分別過(guò)B1點(diǎn)作滑弧，找出最小的安全系數(shù)，例如B1點(diǎn)對(duì)應(yīng)K1 即是。一般認(rèn)為K1值即為通過(guò)B1點(diǎn)的最小安全系數(shù)，按比例將K1標(biāo)在B1點(diǎn)的上方。然后根據(jù)壩基土質(zhì)情況，在壩坡或壩趾外再選B2、B3，同上述方法求出最小安全系數(shù)K2、K3等，分別按比例標(biāo)在B2、B3點(diǎn)的上方，連接標(biāo)注K1、K2、K3諸短線的端點(diǎn)，即可找出相應(yīng)于計(jì)算情況的壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)。一般至少要計(jì)算18個(gè)滑弧才能求得。3某均質(zhì)土壩建在不透水地基上，壩高Hd=37m,上游壩坡為1：3，下游壩坡為1：2.5，壩體土料滲透系數(shù)K=510-8m/s,其它尺寸如圖所示，已知浸潤(rùn)線在下游壩坡上的逸出高度為1.5m，求單位壩長(zhǎng)的滲流量及浸潤(rùn)線方程。解：第五章 水閘答案一、填空題1. 擋水；泄水；調(diào)節(jié)水位；控制流量2. 節(jié)制；進(jìn)水；分洪；擋水；擋潮3. 上游聯(lián)接；閘室段；下游聯(lián)接4. 波狀水躍；折沖水流5. 部分 開啟和單寬流量 大 。6. 底流消能；挖深；消力檻；綜合7. 鋪蓋；板樁；齒墻； 排水8. 流網(wǎng)；改進(jìn)阻力系數(shù)；直線比例9. 進(jìn)出口；內(nèi)部垂直；水平10.勃萊；萊因11.抗滑穩(wěn)定；可延長(zhǎng)滲徑12.平順；側(cè)向收縮；過(guò)流能力13.為安裝啟閉機(jī)和便于工作人員操作；供人畜通行14.換土墊層二、單項(xiàng)選擇題1. （ D ）閘孔形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便，但自由泄流時(shí)流量系數(shù)較小，易產(chǎn)生波狀水躍。A、駝峰堰型 B、曲線堰型C、胸墻孔口型 D、寬頂堰型2驗(yàn)算水閘的過(guò)流能力時(shí)，計(jì)算的過(guò)流能力與設(shè)計(jì)流量的差值不得超過(guò)（ B ）。A、8% B、5% C、10% D、3%3底流消能是在水閘下游產(chǎn)生（ B ）水躍來(lái)進(jìn)行消能的。A、臨界 B、淹沒(méi)C、遠(yuǎn)驅(qū) D、穩(wěn)定4混凝土鋪蓋與底板連接處設(shè)（ C ）止水效果較好。A、瀝青麻袋 B、紫銅片C、柏油油毛氈 D、塑料帶5對(duì)于密實(shí)的地基或巖基，采用（ D ）底板較合適。 A、整體式 B、箱式 C、反拱式 D、分離式6在動(dòng)水中關(guān)閉靜水中開啟的閘門是（ C ）。A、工作閘門 B、檢修閘門C、事故閘門 D、平面閘門7適用于弧形閘門側(cè)止水的是（ B ）。A、P型 B、L型C、刀型 D、型8水閘翼墻的高度為610m，用（ C ）形式的擋土墻較合適。A、重力式 B、扶壁式C、懸臂式 D、空箱式三、名詞解釋1涵洞式水閘閘（洞）身上面填土封閉的水閘，又稱封閉式水閘。常用于穿堤取水或排水的水閘，洞內(nèi)水流可以是有壓的或者是無(wú)壓的。2節(jié)制閘枯水期用于攔截河道，抬高水位，以利上游取水或航運(yùn)要求，洪水期則開閘泄洪，控制下泄流量。3折沖水流水流過(guò)閘后不能均勻擴(kuò)散，將使主流集中，蜿蜒駝行，左沖右撞，形成折沖水流。4地下輪廓線水流在上下游水位差作用下，經(jīng)地基向下游滲透，并從護(hù)坦的排水孔等處排出，上游鋪蓋，板樁及水閘底版