第四章土石坝自测题和答案.docx

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第四章土石坝自测题和答案

第四章 土石坝自测题

一、填空题

1．土石坝按施工方法可分为            、            、和           等形式。

2．土坝按防渗体的位置分为         、      、     、     。

3．土石坝的剖面拟定是指             、              、和              的拟定。

4．在土石坝的坝顶高程计算中，超高值Y=             （写出公式）。

公式中各字母代表的含义是：

            、               、              。

5.碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔10～30m设置          ，宽度不小于～，一般设在           。

6.当有可靠防浪墙时，心墙顶部高程应                  ，否则，心墙顶部高程应不低于           。

7.由于填筑土石坝坝体的材料为          ，抗剪强度低，下游坝坡平缓，坝体体积和重量都较大，所以不会产生      。

8.土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。

坝体内渗流的水面线叫做      。

其下的土料承受着      ，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定      。

9..土石坝可能滑动面的形式有            、            和复合滑裂面。

10.土石坝裂缝处理常用的方法有             、             、            等。

11.土石坝管涌渗透变形中使个别小颗粒土在孔隙内开始移动的水力坡降          ；使更大的土粒开始移动，产生渗流通道和较大范围内破坏的水力坡降称         。

12.在土石坝的坝坡稳定计算中，可用替代法考虑渗透动水压力的影响，在计算下游水位以上、浸润线以下的土体的滑动力矩时用   重度，计算抗滑力矩时用     重度。

13.土石坝的上游面，为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流的冲刷等对坝坡的危害，必须设置            。

14.土石坝砂砾石地基处理属于“上防”措施，铅直方向的有           、板桩、         和帷幕灌浆。

15.砂砾石地基一般强度较大，压缩变形也较小，因而对建筑在砂砾石地基上土石坝的地基处理主要是解决        。

16.土石坝与混凝土坝、溢洪道、船闸、涵管等混凝土建筑物的连接，必须防止接触面的         ，防止因         而产生的裂缝，以及因水流对上下游坝坡和坝脚的冲刷而造成的危害。

17.土坝的裂缝处理常用的方法有       、        、        等。

18.土石坝的渗漏处理时，要遵循“     ”的原则，即在坝的上游坝体和坝基     、阻截渗水，在坝的下游面设          排出渗水。

二、单项选择题

1.土石坝的粘土防渗墙顶部高程应（   ）。

A、高于设计洪水位

B、高于设计洪水位加一定超高，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.关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有（   ）。

A、上游坝坡比下游坝坡陡

B、上游坝坡比下游坝坡缓

C、粘性土料做成的坝坡，常做成变坡，从上到下逐渐放缓，相邻坡率差为或

D、斜墙坝与心墙壁坝相比,其下游坝坡宜偏陡些,而上游坝坡可适当放缓些

3.反滤层的结构应是（   ）。

A、层次排列应尽量与渗流的方向水平

B、各层次的粒径按渗流方向逐层增加

C、各层的粒径按渗流方向逐渐减小，以利保护被保护土壤

D、不允许被保护土壤的细小颗粒（小于的砂土）被带走

4.砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的措施有（   ）。

A、铅直方向的粘土截水槽、混凝土防渗墙、板桩

B、止水设备

C、排水棱体

D、坝体防渗墙

5．粘性土不会发生（    ）。

A、管涌           B、流土          C、管涌或流土         D、不确定

6．下列关于反滤层的说法不正确的是（   ）。

A、反滤层是由2～3层不同粒径的无粘性土料组成，它的作用是滤土排水

B、反滤层各层材料的粒径沿渗流方向由大到小布置。

C、相邻两层间，较小层的颗粒不应穿过粒径较大层的孔隙

D、各层内的颗粒不能发生移动

7．土石坝上、下游坝面如设变坡，则相邻坝面坡率差值一般应在（   ）范围内。

A、—               B、—

C、—               D、—

8．一般坝顶不允许溢流的坝型为（   ）。

A、拱坝                      B、浆砌石坝

C、土石坝                    D、混凝土重力坝

9．不能够降低土坝坝体浸润线的排水设备有（   ）。

A、堆石棱体排水              B、褥垫式排水

C、贴坡式排水                D、管式排水

10.粘性土的填筑标准是（   ）。

A、最优含水率              B、孔隙率

C、相对密度                D、设计干重度及相应的含水率

11.土坝护坡的临时紧急抢护措施之一是（   ）。

A、填补翻修                  B、干砌石缝粘结

C、砂袋压盖                  D、框格加固

12.绕坝渗漏的具体表现是（   ）。

A、绕过坝的底部        B、通过坝体端部两岸山体

C、从坝体穿过          D、渗水从坝体和建筑物接触面通过

13．当滑裂面通过无粘性土，坝坡部分浸入水中时为（    ）形滑裂面。

A、折线           B、直线           C、曲线           D、复合

三、名词解释

1．土石坝

2．流土  

3．管涌

4．流网

5.反滤层

6．浸润线

7．褥垫排水

8．粘性土截水槽

9．接触渗漏

四、判断题

1．上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降，为了保持坝坡稳定，上游坝坡常比下游坝坡为缓。

（   ）

2．土石坝的坝坡特征为，上部坡缓，下部坡陡。

                       （   ）

3．心墙坝的上、下游坝坡均比斜墙坝的缓。

                           （   ）

4．有限深透水地基上的心墙坝,一般都做有截水槽以拦截透水地基渗流。

心墙土料的渗透系数常比坝壳土料的小得多,故可近似地认为上游坝壳中无水头损失,心墙前的水位仍为水库的水位。

           （   ）

5．在渗流作用下，坝体或坝基中的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流通道的现象称为流土。

（   ）

6．粘性土的颗粒之间存在有凝聚力（或称粘结力），渗流难以把其中的颗粒带走，一般不易发生流土。

（   ）

7．反滤层一般是由2-3层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的。

层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层减小。

                                              （   ）

8．土石坝失稳形式主要是坝坡滑动或坝坡与坝基一起滑动。

             （   ）

9．滑裂面通过无粘性土时，滑裂面的形状可能是曲线。

                 （   ）

10、用瑞典圆弧法计算土石坝坝坡稳定问题，没有考虑土条间的相互作用力，计算出的抗滑稳定安全系数偏小。

（   ）

11．简化毕肖普法计算土石坝坝坡稳定时，近似考虑了土条间相互作用力的影响。

（  ）

12．流土这种渗透变形主要发生在粘性土体的渗流出口处。

              （   ）

13．用替代法计算下游坝坡稳定时，可将下游水位以上、浸润线以下的土体在计算滑动力矩时用浮重度，而计算抗滑力矩时则用饱和重度。

                                                   （   ）

14．孔隙水压力在土体滑动时能产生摩擦力，增大粘性土体的抗剪强度。

   （   ）

15．心墙坝、斜墙坝作防渗设施的土料应具有足够的防渗性与坝壳材料的渗透系数之比最好不大于1／100。

     （   ） 

16．非粘性土料是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对它的填筑密度也应有严格的要求。

压密程度一般用填土的干重度γd来表示。

                                                                          （   ）

17．斜墙与下游坝体之间，应根据需要设置过渡层。

                            （   ）

18．排水设施应具有充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保证在任何情况下都能自由地排出全部渗水。

（   ）

五、简答题

1．土石坝的特点是什么试与重力坝、拱坝作比较？

2．土石坝的主要类型有哪些各有什么优缺点？

3．土石坝的基本剖面为什么是梯形？

4．确定土石坝坝顶高程和重力坝坝顶高程的不同点是什么？

5．土石坝的上、下游坝坡通常采用值的范围如何为什么上游坝坡比下游坝坡平缓？

6．渗流分析的任务是什么有哪些方法常用的理论方法是什么它的基本假定是什么？

7．什么叫流网它由哪些线构成绘制流网的基本原则是什么土石坝渗流域的边界各是什么线？

8．叙述手绘流网的方法步骤？

9．土石坝渗流变形有哪几类各自的特点是什么？

10．防止渗流变形的措施有哪些？

11．重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同影响土石坝稳定的因素有哪些？

12．土石坝坝坡滑裂面的形状有哪几种在什么情况下易产生何种滑裂面？

13．圆弧法的基本假定是什么如何用简化的毕肖普法计算坝坡稳定安全系数？

14．怎样确定滑弧的最小稳定安全系数？

15．土石料的填筑标准是什么在土料设计中何种土料主要控制何种指标？

16．土石坝为什么要设防渗体防渗体有哪些形式？

17．土坝排水设备的作用是什么常用的坝体排水有哪些形式？

18．土石坝为什么要设置反滤层设置反滤层应遵循什么原则通常应在哪些部位设置反滤层？

19．简述土坝砂卵石地基的处理方法

20．为什么要进行地基处理？

21.土石坝与坝基、岸坡及其它建筑物连接时应注意什么问题？

22．土石坝的检查和养护内容是什么？

23．土石坝裂缝分哪几种其特征和处理方法是什么？

24．分析土石坝运用中渗漏原因及处理措施。

25．土石坝滑坡的主要特征是什么如何预防滑坡，并说明处理滑坡的措施。

六、计算题

1.某均质土坝修建在不透水地基上，坝体下游设有棱体排水，坝体土料的渗透系数k=1×10-8m/s，坝体断面见下图，试计算坝体的渗流量。

2.绘计算简图说明怎样确定最危险滑弧圆心的位置。

3．某均质土坝建在不透水地基上，坝高Hd=37m,上游坝坡为1：

3，下游坝坡为1：

，坝体土料渗透系数K=5×10-8m/s,其它尺寸如图所示，已知浸润线在下游坝坡上的逸出高度为，求单位坝长的渗流量及浸润线方程。

第四章 土石坝答案

一、填空题

1．碾压式土石坝；水力充填坝；定向爆破堆石坝

2．均质坝；粘土心墙坝；粘土斜心墙坝；粘土斜墙坝。

3．；坝顶高程；宽度；坝坡；基本剖面

4．Y=  R+e+A；R:

波浪在坝坡上的最大爬高   、

e:

最大风雍水面高度；A安全加高。

5.马道；坡度变化处

6.高出设计洪水位－且不低于校核洪水位；校核水位。

7.松散体；水平整体滑动。

8.浸润线；渗透动水压力；不利。

9.曲线滑裂面；直线或折线滑裂面

10.开挖回填法；灌浆法；挖填灌浆法

11.临界坡降；破坏坡降   。

12.饱和；浮

13.护坡

14.粘性土截水墙；板桩；混凝土防渗墙

15.渗流问题

16.集中渗流；不均匀沉降

17.开挖回填法；灌浆法；挖填灌浆法。

18.“上截下排”；防渗措施；排水和导渗设备

二、单项选择题

1.土石坝的粘土防渗墙顶部高程应（B）。

A、高于设计洪水位

B、高于设计洪水位加一定超高，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.关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有（A  ）。

A、上游坝坡比下游坝坡陡

B、上游坝坡比下游坝坡缓

C、粘性土料做成的坝坡，常做成变坡，从上到下逐渐放缓，相邻坡率差为或

D、斜墙坝与心墙壁坝相比,其下游坝坡宜偏陡些,而上游坝坡可适当放缓些

3.反滤层的结构应是（  B）。

A、层次排列应尽量与渗流的方向水平

B、各层次的粒径按渗流方向逐层增加

C、各层的粒径按渗流方向逐渐减小，以利保护被保护土壤

D、不允许被保护土壤的细小颗粒（小于的砂土）被带走

4.砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的措施有（A  ）。

A、铅直方向的粘土截水槽、混凝土防渗墙、板桩

B、止水设备

C、排水棱体

D、坝体防渗墙

5．粘性土不会发生（ A  ）。

A、管涌                        B、流土

C、管涌或流土                  D、不确定

6．下列关于反滤层的说法不正确的是（ B ）。

A、反滤层是由2～3层不同粒径的无粘性土料组成，它的作用是滤土排水

B、反滤层各层材料的粒径沿渗流方向由大到小布置。

C、相邻两层间，较小层的颗粒不应穿过粒径较大层的孔隙

D、各层内的颗粒不能发生移动

7．土石坝上、下游坝面如设变坡，则相邻坝面坡率差值一般应在（ C ）范围内。

A、—               B、—

C、—               D、—

8．一般坝顶不允许溢流的坝型为（  C）。

A、拱坝                      B、浆砌石坝

C、土石坝                    D、混凝土重力坝

9．不能够降低土坝坝体浸润线的排水设备有（  C）。

A、堆石棱体排水              B、褥垫式排水

C、贴坡式排水                D、管式排水

10.粘性土的填筑标准是（D  ）。

A、最优含水率              B、孔隙率

C、相对密度                D、设计干重度及相应的含水率

11.土坝护坡的临时紧急抢护措施之一是（  C）。

A、填补翻修                  B、干砌石缝粘结

C、砂袋压盖                  D、框格加固

12.绕坝渗漏的具体表现是（ B ）。

A、绕过坝的底部        B、通过坝体端部两岸山体

C、从坝体穿过          D、渗水从坝体和建筑物接触面通过

13．当滑裂面通过无粘性土，坝坡部分浸入水中时为（  A ）形滑裂面。

A、折线        B、直线        C、曲线         D、复合

三、名词解释

1．土石坝

指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、碾压等方法堆砌成的挡水坝。

2．流土

在渗流作用下，成块土体被掀起浮动的现象称为流土。

3．管涌

在渗流作用下，坝体或坝基中的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流通道的现象称为管涌。

4．流网

在稳定渗流的层流中，水质点运动轨迹构成流线，各流线上测压管水头相同点的连线为等水位线或者等势线，流线与等势线组成的网状图形叫做流网。

5.反滤层

由耐久的、能抗风化的砂石料、非粘性土等组成的，一般为2－3层不同粒径材料排列，且垂直于渗流方向的可以保证滤土排水的设施。

6．浸润线

土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流，这在坝体中渗流的水面线则称浸润线。

7．褥垫排水

在坝基面上平铺一层厚约－的块石，用反滤层包裹，褥垫伸入至坝体内，排水向下游方向设有纵坡。

8．粘性土截水槽

当覆盖层深度在15m以内时，可开挖深槽直达不透水层或基岩，槽内回填粘性土而成为截水墙或截水槽。

9．接触渗漏

是渗水从坝体与刚性建筑物接触面、坝体与坝基或岸坡的接触面通过，在坝后相应部位逸出的现象。

四、判断题

1．上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降，为了保持坝坡稳定，上游坝坡常比下游坝坡为缓。

（  √）

2．土石坝的坝坡特征为，上部坡缓，下部坡陡。

           （  ×）

3．心墙坝的上、下游坝坡均比斜墙坝的缓。

               （ × ）

4．有限深透水地基上的心墙坝,一般都做有截水槽以拦截透水地基渗流。

心墙土料的渗透系数常比坝壳土料的小得多,故可近似地认为上游坝壳中无水头损失,心墙前的水位仍为水库的水位。

          （ √ ）

5．在渗流作用下，坝体或坝基中的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流通道的现象称为流土。

（ × ）

6．粘性土的颗粒之间存在有凝聚力（或称粘结力），渗流难以把其中的颗粒带走，一般不易发生流土。

（ × ）

7．反滤层一般是由2-3层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的。

层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层减小。

（ × ）

8．土石坝失稳形式主要是坝坡滑动或坝坡与坝基一起滑动。

 （√  ）

9．滑裂面通过无粘性土时，滑裂面的形状可能是曲线。

     （ × ）

10、用瑞典圆弧法计算土石坝坝坡稳定问题，没有考虑土条间的相互作用力，计算出的抗滑稳定安全系数偏小。

（√  ）

11．简化毕肖普法计算土石坝坝坡稳定时，近似考虑了土条间相互作用力的影响。

（√  ）

12．流土这种渗透变形主要发生在粘性土体的渗流出口处。

  （  √）

13．用替代法计算下游坝坡稳定时，可将下游水位以上、浸润线以下的土体在计算滑动力矩时用浮重度，而计算抗滑力矩时则用饱和重度。

（ × ）

14．孔隙水压力在土体滑动时能产生摩擦力，增大粘性土体的抗剪强度。

（×）

15．心墙坝、斜墙坝作防渗设施的土料应具有足够的防渗性与坝壳材料的渗透系数之比最好不大于1／100。

 （×  ）      

16．非粘性土料是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对它的填筑密度也应有严格的要求。

压密程度一般用填土的干重度γd来表示。

                            （ × ）

17．斜墙与下游坝体之间，应根据需要设置过渡层。

   （ × ）

18．排水设施应具有充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保证在任何情况下都能自由地排出全部渗水。

  （√  ）        

五、简答题

1．土石坝的特点是什么试与重力坝、拱坝作比较

答：

1）可以就地取材，减小了工程造价2）对各种不同的地形、地质和气候条件适应性较强3）上下游坝坡平缓，坝体体积大，土石方量大，与重力坝相比较来说：

①填筑体为松散体，抗剪强度低；②抗侵蚀能力较重力坝差；③散粒体结构，抗冲能力很低；④土石料存在很大孔隙，易产生相对移动，在自重和水压力作用下，有较大的沉陷。

2．土石坝的主要类型有哪些各有什么优缺点

主要类型：

按坝高分：

低坝、中坝、高坝。

按施工方法分：

碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝。

按坝体材料分：

土坝、土石混合坝、堆石坝

共同优点：

易于取材，工程造价低，适应地形条件能力强，运用较安全可靠。

共同缺点：

坝体平缓，体积大，土石方工程量大，需要一定的防渗设施。

3．土石坝的基本剖面为什么是梯形

答：

土石坝基本剖面为梯形。

这是根据坝高和坝的等级，坝型和筑坝材料特性，坝基情况以及施工，运行条件等参照现有工程的实验初步拟定，然后通过渗流和稳定分析检验，最终确定的合理的剖面形式。

4．确定土石坝坝顶高程和重力坝坝顶高程的不同点是什么

1）重力坝坝顶高程：

①坝顶或防浪墙顶高程=设计洪水位+

                ②坝顶或防浪墙顶高程=设计洪水位+

2）土石坝坝顶高程：

水库静水位+超高（Y） Y=R+e+A

①设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高

②校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高

③正常高水位+非常运用情况的坝顶超高+地震安全加高

分别计算后，取其最大值即为坝顶高程

5．土石坝的上、下游坝坡通常采用值的范围如何为什么上游坝坡比下游坝坡平缓

心墙坝：

①堆石：

上游 1：

~1：

 下游1：

~1：

           ②土料：

上游 1：

~1：

 下游1：

2~1：

   人工材料面板坝：

①优质石料：

上游1：

~1：

                   ②良好堆石：

下游1：

~1：

               ③卵砾石：

1：

~1：

上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降，为了保持坝坡稳定，因此上游坝坡常比下游坝坡平缓。

6．渗流分析的任务是什么有哪些方法常用的理论方法是什么它的基本假定是什么？

   任务：

①确定坝体侵润线和下游渗流出逸点的位置，为设计计算提供依据。

   ②确定坝体与坝基的渗流量，以便估计设备尺寸。

   ③确定坝坡出逸段和下游地基表面的出逸坡降，用以判断该处渗透稳定性

④确定库水位降落时上游坝壳内自由水面的位置，估算孔隙水压力，用来进行上游坝坡稳定分析。

方法：

1、解析法（流体力学法，水利学法）2、手绘流网法3、实验法4、数值法

其中，常用的理论方法是水力学法，其基本假定为达西定律和杜平假设，建立各段运动方程式，根据水流连续性再求解渗透流速，渗透流量和侵润线等。

7．什么叫流网它由哪些线构成绘制流网的基本原则是什么土石坝渗流域的边界各是什么线

在稳定渗流的层流中，水质点的运动轨迹（流线）和各条流线上侧压管水头相同点的连线（等水位线或等势线）组成的网状图形叫流网。

流网由流线、等势线和侵润线构成。

绘制流网的基本原则：

1、流线和等势线均是圆滑的曲线。

2、流线和等势线是互相正交的。

3、流网的网格画成曲线正方形，即网格的中线互相正交且长度相等。

4、边界：

上、下游水下边坡线均为等势线；初拟侵润线及坝体与不透水地基接触线均为流线。

下游坡出逸段即非等势线也非流线。

8．叙述手绘流网的方法步骤

以不透水地基上均质坝为例：

首先，确定渗流区的边界：

上、下游水下边坡线均为等势线，初拟的侵润线及坝体不透水地基接触线均为流线，下游坡出逸段既非等势线也非流线，其上各点反映了该处逸出渗流的水面高度。

其次，将上、下游水头差

分成n等分，每段为

，然后引水平线与侵润线相交，从其交点处按照等势线与流线正交。

依据原则绘制等势线，形成初步的流网。

然后，不断修改流线与等势线，必要时进行插补，直至其构成网格符合要求（扭曲正方形