水工建筑物计算题及答案.docx
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水工建筑物计算题及答案
得分
1、某混凝土重力坝剖面如图所示，试绘出坝基面扬压力分布图，
，，（单位：
m）。
（7分）
γH2=9.8×10=98KPa
γ（H2-h）=9.8×（10-2）=78.4KPa
得分
2、某重力坝挡水坝段防渗排水布置如图所示。
试绘制坝基面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。
10.5~0.7。
（８分）
γH1=10×40=400KPa
γh=10×4=40KPa
γH=10×（40－4）=360KPa
α1γH=0.6×10×（40－4）=216KPaγH2=10×（4－2）=20KPa
得分
得分
4、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为B=50.0m,
水平作用力为ΣP=32000.0kN,铅直作用力为ΣW=48000.0kN,f=0.72,
[Ks]=1.1,[Ks′]=3.0，试求：
1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；
2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；
3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。
该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；
若不满足采取的主要工程措施有：
1、利用水重；
2、采用有利的开挖轮廓线；
3、设置齿墙；
4、采取抽水措施；
5、加固地基；
6、横缝灌浆；
7、预加应力措施。
得分
5、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为B=50.0m,
水平作用力为ΣP=32000kN,铅直作用力为ΣW=48000.0kN,f′=1.0，c′=900KPa,[Ks]=1.1,[Ks′]=3.0试求：
1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；
2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；
3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）
解：
该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；若不满足采取的主要工程措施有：
1、利用水重；
2、采用有利的开挖轮廓线；
3、设置齿墙；
4、采取抽水措施；
5、加固地基；
6、横缝灌浆；
7、预加应力措施。
得分
6、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为倾斜面，倾角为=12°水平
作用力为ΣP=12500kN，铅直作用力为ΣW=17954.28kN，扬压力为ΣU=5339.1kN，f′=0.9，c′=720KPa，[Ks]=1.1，[Ks′]=3.0，试求：
1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；
2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；
3、若不满足规范要求可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。
解：
该混凝土重力坝抗滑稳定安全性满足规范要求；
若不满足规范要求可采取的主要工程措施有：
1、利用水重；
2、采用有利的开挖轮廓线；
3、设置齿墙；
4、采取抽水措施；
5、加固地基；
6、横缝灌浆；
7、预加应力措施。
7、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为倾斜面，倾角为=12°，水平作用力为
ΣP=12500.0kN，铅直作用力为ΣW=17954.28kN，扬压力为ΣU=5339.1kN，摩擦系数为f=0.62,[Ks]=1.1，[Ks′]=3.0，试求：
1）该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；
2）试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；
3）如不满足规范要求可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。
解：
该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；若不满足规范要求可采取的主要工程措施有：
（1）利用水重；
（2）采用有利的开挖轮廓线；
（3）设置齿墙；
（4）采取抽水措施；
（5）加固地基；
（6）横缝灌浆；
（7）预加应力措施。
内容
位置
ｘ＝０
ｘ＝１８．６
ｘ＝３７．２
y
669.5
452.25
234.9
0
336.67
-18.6
x
0
36.85
73.7
1
669.5
638.85
238.6
2
0
-149.75
70
1
0
-60.89
81.48
得分
9、某土坝为棱体排水，其典型剖面如图所示，已知坝体材料的渗透系数为K2106m/s。
试求：
1、通过坝体单位宽度的渗透流量q。
2、浸润线方程，并将其绘制于图上。
解：
建立坐标如图所示
等效渗径长度为m（3分）
（3分）浸润线方程为
抛物线焦点距为（3分）
通过坝体单宽渗流量为（3分）
浸润线方程为：
（3分）
或为：
2分）
2分）
2分）
2分）
或为：
浸润线方程为
抛物线焦点距为
通过坝体单宽渗流量为
浸润线方程为：
11、某土坝为棱体排水，其典型剖面如图所示，已知坝体材料的渗透系为K2106m/s。
试求：
1、通过坝体单位宽度的渗透流量q。
2、浸润线方程，并将其绘制于图上。
y
12分）
解：
建立坐标如图所示
等效渗径长度为
m
得分
2、某土坝典型剖面如图所示，
-7-5
已知Ke=210-7m/s，K0=210-5m/s。
得分
试求：
1、通过心墙的单宽渗透流量qe；
2、通过坝体的单宽渗透流量q0；
3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。
12分）
qeq0
2107102
22
he5he4
e2105e
54
550079he2
he8.36
qKe102
he2
210710069.623.67107m3/sm
（4分）
4分）
4
2qex
Ke
1002Ke10069.62x
4Ke
10015.19x
4分）
10、
-7-51．某土坝典型剖面如图所示，已知Ke=210-7m/s，K0=210-5m/s。
试求：
1、通过心墙的单宽渗透流量qe；
2、通过坝体的单宽渗透流量q0；
yhe22q0x3.9322K03.932x15.440.423x
2LK0
12、某有压隧洞，洞身内径D5m，洞中心水头H16m，混凝土允许抗拉强度
1
hl611kPa，Eh2.6107kPa，，K05106kN/m3。
试求：
混凝土衬砌的厚度h?
解：
pH1016160kPaAEK0
（1）AEK0
（1）（12）
2.61075.0106（11）
0.67
0.1756m取h25cm。
共5页第5页
13、某水闸闸室结构简图如图所示，（长度单位：
m，、集中力单位：
KN，、高程单位：
m）。
20
ABL1615.2243.2m2,017.10,c020kPa
KC1.25,2.5,R360kPa
B=16.0
试求：
１、基底压力max,min的值，并将分布图绘于图上；
２、抗滑稳定是否满足设计要求；３、地基承载力是否满足设计要求；４、基底压力不均匀系数是否满足设计要求；５、对于不满足设计要求的提出调整方案。
9.34
不满足要求（3分）
3分）
调整方案：
减小扬压力，增加闸门上游底板沿水流方向的长度，调整上部结构布置形式，将闸门移向下游侧等。
得分
14、某水闸闸门下游段沿水流方向单位宽度（1米）板条简图如图所示，作用于闸墩上的外荷
载（包括墩体自重）为P，总不平衡剪力为Q310KN，闸墩分配的不平衡剪力为
Q墩0.94Q，外荷载作用于单位宽度（1米）板条上的均布荷载为q11.48KN/m。
试求：
１、作用于单位宽度（1米）底板上的集中力与均布力；
２、绘出该单位宽度底板的结构计算简图（２０分）
6.5
3.25
1.1
15.2
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