水工建筑物20页.docx

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水工建筑物20页

思考题

绪论：

：

1、我国的水资源丰富吗？

开发程度如何？

解决能源问题是否应优先开发水电？

为什么？

2、什么是水利枢纽？

什么是水工建筑物？

与土木工程其他建筑物相比，水工建筑物有些什么特点？

3、水工建筑物有哪几类？

各自功用是什么？

4、河川上建造水利枢纽后对环境影响如何？

利弊如何？

人们应如何对待？

5、水利枢纽、水工建筑物为何要分等分级？

分等分级的依据是什么？

重力坝：

1、重力坝的工作原理和工作特点是什么？

2、重力坝剖面比较宽厚的原因是什么？

为什么说重力坝的材料强度不能得到充分利用？

3、作用在重力坝上的荷载有哪些？

其计算方法如何？

为什么要进行荷载组合？

设计重力坝时需考虑哪几种荷载组合？

4、重力坝失稳破坏形式是什么？

稳定验算有哪些公式？

它们主要区别在哪里？

提高重力坝稳定性的工程措施有哪些？

5、重力坝应力分析的目的是什么？

目前应力分析的方法有哪几种？

材料力学的基本假定是什么？

如何应用材料力学法计算坝体的边缘应力和内部应力？

6、拟定重力坝剖面的主要原则是什么？

何谓重力坝的基本剖面？

如何从基本剖面修改成实用剖面？

7、重力坝为什么要分缝？

缝有哪几种类型？

横缝如何处理？

止水如何布置？

纵缝有哪几种布置方式？

为什么斜纵缝可以不进行水泥灌浆？

8、重力坝各部位对混凝土性能有哪些要求？

如何进行坝体混凝土标号分区？

9、重力坝的坝身和坝基排水的目的是什么？

各如何布置？

10、坝内廊道的作用有哪些？

不同用途的廊道设置部位和尺寸如何确定？

廊道系统的布置原则是什么？

11、混凝土重力坝施工期产生裂缝的原因为何？

防止裂缝的主要措施是什么？

12、重力坝对地基有哪些要求？

为什么有这些要求？

帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么？

断层破碎带处理方式有哪些？

拱坝：

1、拱坝和重力坝的工作条件有何不同？

2、拱坝对地形、地质条件有何要求？

河谷形状对拱坝剖面和荷载分配有何影响？

3、选取拱圈中心角要考虑哪些因素？

这些因素之间的关系如何？

4、单曲拱坝、双曲拱坝各有什么优缺点？

各适用什么场合？

5、双曲拱坝的倒悬是怎样形成的？

如何处理拱坝过大的倒悬度？

土石坝

1、设计和建造土石坝的基本要求有哪些？

2、土石坝有哪些基本类型？

各自的优缺点及适用的场合如何？

3、影响土石坝坝坡的因素有哪些？

如何影响？

土石坝剖面如何拟定？

4、如何根据土石坝的工作特点和土石料的性质来进行坝各部位的土料设计？

5、渗流分析中，浸润线的基本方程是如何推导出来的？

如何根据这个方程对各种坝型.各种坝基进行渗流分析？

6、渗透变形有那几种？

如何防止渗透变形？

7、反滤层的主要作用是什么？

在坝的哪些部位要设置反滤层？

如何设计和布置反滤层？

8、土石坝失稳的形式有哪些？

坝坡坍滑有哪几种类型？

为什么土石坝只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？

9、渗流和孔隙压力对土石坝的稳定有何影响？

计算中如何考虑？

10、设置排水的目的是什么？

坝体排水有哪些形式？

各自优缺点及适用的场合如何？

11、为什么上下游坝面要设置护坡？

护坡的型式有哪些？

各自的优缺点及适用场合如何？

12、砂砾石地基处理有哪些工程措施？

各种措施的设计要求是什么？

13、土石坝产生裂缝的原因是什么？

裂缝的形式有哪些？

如何防止？

河岸溢洪道

1、水利枢纽在什么情况下须设置河岸溢洪道？

2、河岸溢洪道有哪些型式？

各自的特点和适用条件如何？

3、溢洪道的控制堰有哪些可供选择的型式和布置方式？

你对其不同的泄流特征有何认识？

堰顶是否设闸门的利弊如何？

4、高水头河岸溢洪道的泄槽上可能有哪些水流问题要解决？

他们与泄槽的体形布置有何关系？

5、什么叫非常溢洪道？

其设置方式有哪些？

各有何特点？

如何选用？

水闸

1、试述水闸的类型、组成部分及其作用

2、试述水闸的工作特点及防止发生波状水跃和折冲水流的措施？

3、闸孔形式有哪些？

各有什么特点？

为什么平底堰流孔口被广泛采用？

4、如何决定闸底板高程？

5、为什么闸下水流一般采用底流水跃的连接方式？

消能防冲设计的控制条件如何确定？

6、粘土和砂沙土地基上水闸防渗布置所要解决的主要矛盾和防渗布置方式有何不同？

不同的防渗布置对水闸的抗滑稳定及地基渗透稳定有何影响？

7、试述改进阻力系数法计算闸基渗流的基本原理？

8、闸室稳定计算包括哪些内容？

如何进行闸室稳定计算？

提高闸室抗滑稳定性的措施有哪

水工隧洞

1、水工地下洞室有哪些功用？

其工作条件有何特点？

2、按流态分深式泄水隧洞有哪两种基本类型？

工作闸门应如何布置？

如何保证洞内流态的稳定和防止明满流交替现象发生？

3、水工地下洞室的进口形式有哪些？

他们各自的优缺点和适用场合？

4、泄水隧洞进口段设置的通气孔、平压管有何功用？

5、水工隧洞横段面形态有哪些？

各适用场合？

6、水工地下洞室衬砌的功用是什么？

有哪些衬砌形式？

衬砌是否要分缝？

如何分缝？

7、水工地下洞室衬砌的荷载与受力情况如何？

荷载怎样组合

第一套习题

一、填空

1.对水工建筑物进行设计计算时采用的荷载组合有两类，一类是_______________，属于_______________情况；另一类是_______________，属于_______________情况。

2.重力坝抗滑稳定验算时，计算单元可取为_______________或_______________，水闸闸室抗滑稳定验算时，计算单元是_______________,拱坝坝肩岩体稳定验算时，计算对象是由_______________面、_______________面、_______________面及_______________面所包围的_______________。

3.为了消除或抑制_______________对结构的不利影响，溢洪道的泄水槽在平面布置上应尽量做到：

_______________、_______________、_______________。

4.隧洞灌浆包括_______________和_______________，其目的分别是_______________和_______________。

二、判断改正题，对者在[]内画√，错者在[]内画×，并在[]后改正。

1.重力坝深式无压泄水孔中一般设置一道通气孔，用于检修时补气和排气。

[]

2.在地震作用下，重力坝上下游面的地震动水压力沿水深呈抛物线分布，其方向垂直于坝面。

[]

3.由于拱坝属于高次超静定整体结构，坝体应力计算时，必须考虑温度荷载和地基位移的影响。

[]

4.对粘性土坝坡或级配较好的砂性土坝坡，渗流溢出处可能会发生流土。

[]

5.对侧槽式溢洪道，为保证溢流堰自由出流和迅速泄洪，侧槽和泄水槽的底坡均应大于临界坡度。

[]

6.水闸地下轮廓线是指底板、板桩、铺盖、与地基的接触线，其长度称闸基防渗长度。

[]

三、简答题。

1.根据溢流坝面曲线和基本△剖面确定溢流坝实用剖面时，有哪两种情况（可绘图解释）？

2.对双曲拱而言，拱冠梁剖面设计包括哪些内容？

3.在粘性土坝坡稳定分析中，用总应力法和有效应力法计算抗滑力分别如何进行？

4.何谓正槽式河岸溢洪道？

由哪几部分组成？

需要怎样的地形条件？

5.何谓有压隧洞？

洞内闸门布置有何特点？

为什么？

6.平原地区水闸消能防冲设计的任务是什么？

池深设计应满足什么要求？

7.简述温升、温降对拱坝应力及坝肩稳定的影响？

8.

第二套习题

一、填空

1.水工建筑物应根据其级别规定各项设计标准及要求，如_______________、_______________、_______________等等，以达到即安全又经济的目的。

2.重力坝按构造可分为_______________坝、_______________坝、_______________坝三种型式。

3.溢流重力坝既是_______________建筑物，又是_______________建筑物，其剖面设计在满足_______________和_______________要求的同时，还要满足_______________要求。

4.拱坝中拱圈采用较大的中心角对_______________有利，而对_______________不利。

5.拱坝设计中常以_______________描述河谷形状，以_______________表示拱坝坝体的厚薄程度。

6.土石坝常见的排水型式有_______________、_______________、_______________和_______________。

7.正槽式溢洪道泄水槽轴线与溢流坝轴线_______________，侧槽式溢洪道泄水槽轴线与溢流坝轴线__。

8.有压隧洞称砌承受的主要荷载是_______________，断面形式一般采用_______________断面，无压隧洞称砌上的主要荷载是_______________，断面形式一般采用_______________断面。

9.水闸闸基地下轮廓的布置一般采用_______________与_______________相结合的原则。

10.渠道与河流、山谷、道路及另一条渠道相交时，修建的交叉建筑物主要有____、___和___等。

二、判断正误

1.重力坝坝基设置了排水设施后，有效地降低了坝基面的浮托力，对坝体稳定有利。

（）

2.作用在拱坝上的荷载，大部分通过竖向“梁”的作用传到坝基，少部分荷载将由“拱”的作用传到两岸岩壁上。

（）

3.土石坝坝顶高程由水库静水位加波浪高度再加安全加高确定。

（）

4.溢洪道出口的消能方式有挑流鼻坎式消能、底流式水跃消能、面流式水跃消能和消力戽消能。

（）

5.作用在隧洞称砌上的铅直岩体压力值，随着隧洞设置深度的增加而加大。

（）

6.水工隧洞固结灌浆的目的是使称砌与岩石紧密结合，改善称砌的受力条件和防渗。

（）

7.水闸整体式平底板，整体性强，抗震性能好，适应地基不均匀沉陷，一般多建在中等紧密偏差的地基上。

8.由于拱式渡槽的主拱圈在温度降低时，拱轴要缩短，因此在拱圈内将会产生附加的轴向压应力。

（）

9.弧形闸门的挡水面板是圆弧形的，面板上水压力的合力通过旋转中心，对闸门起闭不产生阻力矩，故与平面闸门相比，启门力小。

（）

10.水利工程枢纽布置是根据枢纽任务确定建筑物的组成，并有机地、妥当地安排各建筑物的位置、型式和布置。

（）

三、名词解释

1.水工建筑物2、重力坝的基本剖面3、浸润线4、弹性抗力5、坝下埋管

四、问答题

1.重力坝和拱坝是否都要设置纵缝和横缝？

其作用有何不同？

2.说明土石坝中反滤层的作用，并在图中所示心墙土坝中画出哪些部位需要设置反滤层。

3.水闸在粘性土和砂性土地基上地下轮廓的布置有何不同？

为什么？

4.隧洞称砌的作用是什么？

常用的称砌型式有哪几种？

5.画出渡槽中设拉杆的矩形槽槽身横向计算简图，并说明简图绘制的理由。

第三套习题

一、填空

1.溢流重力坝的消能措施有以下几种：

①_____②_____③______④________。

2.土石坝滑裂面的形状大致可归纳为________、_______和_______________三种形状。

3.有压隧洞称砌上的主要荷载是____。

而无压隧洞称砌上的主要荷载是____、____和___。

4.水闸的闸孔尺寸根据已定的____和___，按照选定的闸孔型式、堰型，用_____计算确定。

5.正槽式河岸溢洪道适用于___和____，当枢纽附近有适宜的___和有利的___时采用。

6.渡槽水力计算的任务是确定___、____及___、___是否满足渠系规划的要求。

7.倒虹吸管水力计算的任务是选定____，确定____和__。

二、判断题

1.重力坝设帷幕灌浆的目的是改善基岩的强度和整体性，提高坝体表层岩石的不透水性。

2.均质土坝的上游坝坡，经常浸于水中，因承受水压力的作用，所以可以比下游坝坡陡些。

3.水闸挡水后，因上下游水位差的作用，引起闸下和两侧的有压渗流。

（）

4.侧槽式河岸溢洪道溢流堰大致顺河岸等高线布置，因此，采用较长溢流堰开挖量增加不多。

而可降低堰上水头，减少库区淹没面积。

（）

5.隧洞的断面形状，无压隧洞常采用圆形，而有压隧洞常采用城门洞形。

（）

6.土石坝水库枢纽中，因两岸地质条件或其他原因，不宜开挖隧洞时，采用坝下埋设涵管满足泄、放水的要求。

（）

7.当渠道沿线地面坡降大于渠道设计纵坡时，在适当位置修建跌水或陡坡。

可以避免渠道的深挖、高填的现象。

（）

8.陡坡一般由进、出口连接段和陡坡段三部分组成。

（）

9.水利枢纽布置、坝址条件和坝型选择三者相互联系并相互制约。

因此，选择坝址、坝型要同时进行枢纽布置，进行技术经济比较，通过方案论证选优。

（）

10.一般的说，技术先进、可行、经济合理、施工期短、运行安全，管理维修方便的水利枢纽布置方案是最好的方案。

（）

三、名词解释

1.重力坝的坝基面上的扬压力2、接触流土3、正槽式溢洪道4、截水环5、水利枢纽

四、解释与填图、画图

1.下式为水闸底板沿地基面的抗滑稳定计算公式之一，说明式中符号的意义。

2.板桥桥面构造如图示，标出标线所指部分的名称。

3.下图为三层反滤料：

砂（

）、砂砾（

）、砾石（

）构成的排水体，请把它们填入图中适当的层内。

4.画出水闸底板所受的地基反力和渗透压力的大致分布图

五、问答题：

1.简述倒虹吸管断面尺寸的确定方法。

2.简述渡槽总体布置的内容和基本要求。

第四套习题

一、填空

1.为了将工程安全和工程造价合理地统一起来，首先应对水利枢纽分_______________，然后对枢纽中的建筑物分_______________。

2.重力坝的基本剖面是_______________，这个剖面应满足_______________、_______________的要求，而且是_______________。

3.土石坝一般由_______________、_______________、_______________、_______________四部分组成。

4.拱坝的泄水方式可以归纳为_______________、_______________、_______________及_______________等主要类型。

5.水闸整体式平底板的强度计算一般采用_______________和_______________两种内力计算方法。

6.溢洪道中泄槽纵坡必须_______________，使水流始终处于_______________，保证泄槽中水位不影响溢流坝自由泄流。

7.有压隧洞衬砌上的主要荷载是_______________，断面形式一般采用_______________，无压隧洞衬砌上的主要荷载是_______________，断面形式一般采用_______________。

8.作用在重力坝上的荷载主要有_______________、_______________、_______________、_______________、_______________、_______________、_______________，作用在拱坝上的荷载除上述荷载之外_______________是一项很重要的荷载。

二、判断正误

1.在进行重力坝及水闸的抗滑稳定计算时，均取一米长单宽进行计算。

（）

2.重力坝横缝的作用是减少温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求。

（）

3.在粘性土料中渗透变形常以管涌和流土的形式出现。

（）

4.对顺河向地震惯性力，一般满库时按地震波向下游传播考虑，坝体受到向下游作用的地震惯性力。

（）

5.拱坝中拱圈厚度，对于一定的河谷，其拱中心角

越大，拱圈厚度越小。

（）

6.水工隧洞固结灌浆的目的是使衬砌与围岩紧密结合，以改善衬砌的受力条件，并起防渗作用。

（）

7.对于无压隧洞一般检修闸门及工作闸门均布置在隧洞进口。

（）

8.水闸整体式闸底板具有防冲、防渗作用，不承受闸室及上部结构重量，其厚度应满足抗浮要求。

（）

9.拱坝一般选在年平均气温或略低时封拱，封拱温度低，有利于坝体的稳定。

（）

10.在大中型水闸中，由于闸室工程量在整个工程量中所占比重较大，因而适当降低闸底板高程，总的工程造价可能是经济的。

（）

三、简答题

1.写出重力坝抗滑稳定分析的抗剪断公式，并说明公式中各项的意义。

2.什么是扬压力？

画出图示重力坝坝基的扬压力分布图。

3.说明土石坝依照坝坡不同的滑动面型式采用的几种稳定分析方法以及适用条件。

4.土坝坝身排水的作用是什么？

绘图说明常用的坝身排水型式有几种？

5.简要说明拱坝应力计算拱冠梁法的基本原理。

6.水闸一般采用何种消能方式？

原因是什么？

多采用哪些消能防冲设施？

7.侧槽式溢洪道由哪几部分组成？

适用于什么条件？

8.水工隧洞衬砌的作用是什么？

第五套习题

一、填空

1.水利工程与其他土建工程相比，除了_______________之外，还具有如下特点：

_______________、_______________、_______________和_______________。

2.溢流重力坝的孔口型式有_______________和_______________两种。

溢流坝的溢流面曲由_______________、_______________和_______________三部分组成，其设计要求是_______________和_______________。

3.对于一定的河谷，圆弧形水平拱圈拱坝的拱中心角取的大些，_______________有利，而且坝体厚度_______________，但对_______________不利。

4.土石坝一般由_______________、_______________、_______________和_______________四部分组成。

通常土石坝做成变坡，一般是沿高程每隔_______________变一次坡_______________相邻坡率差值为_______________。

5.水闸一般由_______________、_______________和_______________三部分组成，具有_______________和_______________的双重作用。

6.工作闸门布置于_______________的隧洞为有压洞，有压洞工作时，洞内水流_______________，有压洞的断面型式一般采用_______________，其衬砌上的主要荷载是_______________。

二、判断题

1.重力坝固结灌浆的目的是改善基岩的强度和整体性，降低基岩透水性。

（）

2.重力坝的纵缝对坝体应力的影响是，上游坝面为正坡时，坝踵有可能产生拉应力；当上游坝面为倒坡时，坝踵压应力增加对强度有利；当上游坝面铅直时没有影响。

（）

3.拱坝的拱端应尽量做成半径向的拱座，以使拱端推力接近垂直于拱座面，减小向下游滑动的剪力。

（）

4.在拱坝和重力坝设计中，均需考虑温度应力，这是由于它们都是超静定结构。

（）

5.土石坝渗流分析的目的是确定坝身浸润线位置、渗透流量和渗透坡降等。

（）

6.土石坝的水平裂缝大多发生于较薄的粘土心墙中，这主要是由于心墙对坝壳产生的拱效应面所致。

（）

7.对小型工程，由于两岸连接建筑物在整个水闸工程中所占的比例较大，所以水闸底板定的高些，两岸连接接建筑物可低些，总的工程造价可能是经济的。

（）

8.为使结构简单、施工方便、溢洪道泄水槽在平面上的布置应尽量做到：

直线、等宽、对称。

（）

9.水流掺气是减免空蚀的有效措施，近年来在溢洪道中的应用不断增多。

（）

10.隧洞衬砌的作用是：

防止围岩变形发展、承载、防渗、减小糙率和保护围岩免受水流、温度、干湿等的破坏作用。

（）

三、问答题

1.提高重力坝抗滑稳定的措施有哪些？

2.重力坝帷幕灌浆的目的如何？

孔深如何确定？

3.拱坝理想的地形条件是什么？

4.土石坝砂砾石地基处理的任务是什么？

有哪些工程措施？

5.弹性地基梁法计算水闸整式平底板内力的原理是什么？

6.正槽式溢洪道有哪几部分组成？

布置特点如何？

适于何种地形条件？

7.水闸底流消能的工程措施有哪些？

各部分作用如何？

8.什么叫隧洞衬砌上的山岩压力和弹性抗力？

二者有何异同点？

第六套习题

一、填空。

1.作用在重力坝上的地震荷载有_______________、_______________和_______________，其中_______________的计算公式为

式中F与_______________有关。

2.拱坝理想的地形条件是_______________、_______________、_______________、_______________，一般情况下，河谷_______________愈小，建成的拱坝愈薄。

3.土石坝防渗体的作用是_______________和_______________。

防渗体材料多采用_______________和_______________等。

防渗体截面厚度取决于_______________。

4.水闸底板高程确定需考虑的因素有_______________、_______________和_______________，一般情况下，拦河闸底板高程_______________，进水闸底板高程_______________。

二、判断题

1.重力坝坝基防渗帷幕的厚度应满足抗渗要求，即帷幕内渗透坡降不超过规定的容许坡降[J]，[J]值愈大，则帷幕厚度愈小。

【】

2.一般情况下，温降使拱坝坝体内弯矩和剪力增加，对坝体应力不利，但对坝肩稳定有力。

【】

3.拱坝应力计算时，必须计入地基位移影响，是由于拱坝地形地质条件复杂，地基位移不可忽略。

【】

4.在土石坝的土质防渗体与坝壳之间、渗流出口处或渗流进入排水体处均须设置反滤层，以滤土排水，防止发生管涌和流土。

【】

5.对较薄的粘土心墙，已经沉降稳定的坝壳对正在沉降中的心墙产生拱效应，有可能产生水平裂缝。

【】

6.水闸闸基进行换土垫层处理适用于软弱粘性土，垫层厚度取决于软弱土层的承载力和垫层土的传力扩散角。

【】

7.水闸下游翌墙的作用是引导出闸水流均匀扩散，其扩散角宜采用7º～12º，其顺水流向投影长度应大于或等于消力池长度，以避免发生折冲水流和波状水跃。

【】

8.溢洪道泄水槽在平面上应尽量采用直线、等宽、对称布置，以减小高速水流对结构的不利影响，且方便施工。

【】

9.正槽式溢洪道溢流堰轴线与泄水槽轴线垂直，水流平顺，超泄洪水能力大，但需河谷一岸有高程适宜的马鞍地形或溢流堰下游有阶状台地。

【】

10.有压与无压隧洞中的通气孔均用于泄流时补气，稳定流态，及检修时补气和排气。

【】

三、简答题

1.画出重力坝常用的使用剖面形态，并说明分别适用于什么情况。

2.说说溢流坝段的横缝布置有哪两种方式，各有什么优缺点。

3.简述为什么说拱坝是一种很优越的坝型。

4.简述什么是拱坝应力分析中的拱梁法和拱冠梁法，二者有何重要不同。

5.土石坝坝坡稳定分析时，用总应力法和有效应力法计算土体抗剪强度有何不同？