水工建筑物期末复习总结题文档格式.docx

1、坝体在自重，静水压力和扬压力三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面。19. 对于完整坚硬的基岩，抗剪强度参数f，c值较大，剖面尺寸主要由上游面不出现拉应力的条件控制，上游坝坡较陡，甚至可以做成倒坡。对于完整性较差，较弱的基岩，f，c值较小，需要将上游坝坡放缓，以便借助上游坝面的水重，帮助坝体维持稳定。20. 常用的剖面形态：上游坝面铅直。适用于混凝土与基岩接触面间的f，c值较大，或坝体内设有泄水孔或引水管道，有进口控制设备的情况。上游坝面上部铅直，下部倾斜，既便于布置进口控制设备，又可利用一部分水重，帮助坝体维持稳定，是实际工程中经常采用的一种形式，上游坝面略向上游

2、倾斜，适用于混凝土与基岩接触间的f，c较低的情况。21. 泄水重力坝，即是挡水建筑物又是泄水建筑物，其泄水方式有堰顶溢流和坝身泄水孔泄水。22. 泄水重力坝位置选择：对于宽阔河道，泄水重力坝布置在河道主河槽，以利于流畅泄流，水流消能，下泄水流归槽与下游水流妥善衔接，以及减少土石方开挖等。对于狭窄河道，泄水重力坝常与水电站厂房在布置上发生矛盾，解决矛盾的方法，尝试加大泄水重力坝的泄流单宽流量，以及缩短泄流前沿长度，或采用泄水建筑物坝与电站厂房重叠布置。23. 溢流重力坝的工作特点：足够的孔口尺寸，良好的孔型，较高的流量系数，水流平顺，不产生负压和振动，避免发生空蚀，保证下游河床不产生危及大坝安全

3、的局部冲刷，下泄水流不产生，折冲水流等，不影响其他建筑正常运行，有灵活控制下泄水流的设备。24. 溢流重力坝孔口设计：洪水标准：包括，洪峰流量和洪水总量。 孔口形式：分为，开敞溢流式，大孔口溢流式。 孔口尺寸：应考虑的因素，泄洪要求，枢纽布置，下游水流条件。 闸门和启闭机：常用的工作闸门有平面闸门和弧形闸门，平面闸门的主要优点是，结构简单，闸墩受力条件好，各孔口可共用一个活动式启门机，缺点是启门力较大，闸墩较厚，设有门槽，水流条件差。弧形闸门的优点是，启门力较小，闸墩较薄无门槽，水流平顺，缺点是，闸墩较长，且受力条件较差。 闸墩和工作桥：闸墩承受闸门传来的水压力，也是坝顶桥梁的支承。 采用平板

4、闸门时需设闸门槽。 溢流坝两侧边墩，也称边墙，一方面起闸墩的作用，同时也起着分隔溢流坝段和非溢流坝段的作用。 导墙长度要延伸到厂房后一定范围，以减少溢流时尾水波动对电站运行的影响。 横缝的布置：两种方式，缝设在闸墩中间，缝设在溢流孔跨中。25. 溢流面体型设计：溢流面，由顶部曲线段，中部直线段和反弧段三部分组成，设计要求，有较高的流量系数，泄流能力大，水流平顺，不产生不利的负压和空蚀破坏，体型简单，造价低，便于施工等。26. 消能工的形式有：底流消能，挑流消能，面流消能和消力戽消能。27. 坝身泄水孔分为：有压泄水孔，无压泄水孔，双层泄水孔。28. 渐变段：泄水孔进口，一般都做成矩形，以便布置

5、进口曲线和闸门，当有压泄水孔断面为圆形时，在进口闸门后需设渐变段，以便水流平顺过渡，防止负压和空蚀的产生。29. 地基处理的主要任务是：防渗，提高基岩的强度和整体性。30. 帷幕灌浆的目的：降低坝体渗流压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗流量。（灌浆材料最常用的是水泥浆）31. 防渗帷幕布置于靠近上游面坝轴线附近，自河床向两岸延伸。钻孔和灌浆常在坝体内特设的廊道内进行，靠近岸坡处也可在坝顶，岸坡或平硐内进行，平洞，还可以起排水作用，以利于岸坡稳定。32. 防渗帷幕的厚度应当满足抗滑稳定的要求，即帷幕内渗流坡降不应超过规定的允许值。灌浆所能得到的帷幕厚度l与灌浆孔排数有关，帷幕灌浆的排

6、数一般情况下高坝两排，中低坝设一排。33. 为进一步降低坝底面的扬压力，应在防渗帷幕后，设置排水孔幕。34. 灌浆帷幕和排水孔幕在渗流控制中的作用不同，前者主要是减小坝基渗流量，而后者主要是降低扬压力。35. 横缝：垂直坝轴线，用于将坝体分成若干个独立的坝段。作用：减小温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求。横缝有永久性和临时性两种。36. 纵缝：平行坝线方向，将一个坝段分成几个坝块。适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力。可分为，铅直纵缝（最常采用），斜缝（很少采用），错缝三种（低坝）。37. 浆砌石重力坝：坝体是用块石或粗料石，和胶结材料砌成的。38. 浆砌石重力坝砌体强度受很多因

7、素影响，如石料的强度和形状，胶结材料的强度，砌筑工艺和砌筑质量。39. 宽缝重力坝：为了充分利用混凝土的抗压强度，将实体重力坝横缝的中下部扩宽，成为具有空腔的重力坝，称为宽缝重力坝。40. 空腹重力坝：坝体内沿坝轴线方向设有较大空腔的重力坝，称为空腹重力坝。41. 支墩坝：由一系列支墩和挡水面板组成，支墩沿坝轴线排列，前面设挡水面板。按其结构类型分为大头坝，连拱坝，平板坝。（连拱坝，平板坝的定义很简单：面板是一系列倚在支墩上的拱筒。面板为平板）42. 大头坝的支墩形式：开敞式单支墩，封闭式单支墩，开敞式双支墩，封闭式双支墩。第四章 拱坝 综合分析解答43. 拱坝的特点（优缺点）：拱坝是固结于基

8、岩的空间壳体结构，拱坝结构具有拱和梁双重作用，坝体稳定主要依靠两岸拱座，其次依靠自重。拱为轴向受力，应力分布均匀，材料强度得到充分发挥，拱和梁具有自行调整应力分布的功能，坝肩岩体的稳定性是影响拱坝安全的主要因素，温度作用为一主要荷载。既能坝顶溢流，也能坝身孔口泄流。施工质量，材料强度，防渗等要求严格。对地基要求高于重力坝及大头坝。44. 拱坝理想的地形：左右两岸对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷段（坝址河谷相对宽度较小），坝段下游侧要有足够的岩体支承，以保证坝体的稳定。45. 拱坝理想的地质条件：基岩比较均匀，坚固完整，有足够的强度，透水性小，能抵抗水的侵蚀，耐风化，岸坡稳定，没有

9、大断裂。46. 选择坝址时应注意事项：查清两岸岩层走向倾角，节理裂隙及不利地质现象，尽可能避免坝肩处有大的断层破碎带，尽可能避免走向大致平行河谷，倾向河谷，的节理组。抗风化，透水性小，有一定强度，岩性基本均匀。47. 中心角2A：中心角越大，拱圈厚度T越薄。2A过大，拱轴线与两岸只沿等高线交角太小，不利于稳定。2A是一控制指标影响整个坝体曲率。坝体最小体积对应的2A=133（圆筒公式所得）48. 拱坝的形式：定圆心等半径拱坝（单曲拱坝），变圆心变半径拱坝（双曲拱坝）。49. 单曲拱坝的适用情况：近矩形或U形河谷，优点：构造简单，施工方便，易布置坝身泄水孔及启闭设备。双曲拱坝的适用情况：V型，梯

10、形及其它形式河谷。优缺点：随河谷上下宽窄调整圆心与R使2A较大，充分发挥拱的作用，改善应力，减小拱圈厚T。具有双重拱的作用。且梁倒悬，可改善梁应力。布置更灵活，挑流时，冲坑距坡脚相对较远，结构布置，计算，施工较单曲拱坝复杂。50. 坝体尺寸的初步拟定：坝体尺寸主要指，拱圈平面形式，各层拱R，拱冠梁上下游面形式及其沿高程厚度。确定坝体尺寸步骤：定坝高，定顶拱轴线，拱冠梁，拱圈形式和尺寸。51. 拱冠梁顶厚Tc，确定应考虑因素：Tc确定要考虑规模，运用要求，Tc体现了顶拱刚度，对坝上部及拱冠梁附近梁底应力有较大影响，当河谷上部较宽时，适当加大tc利于降低梁底上游面拉应力。52. 双曲拱坝体型确定：

11、描述拱坝上游面曲线三参数，凸点与坝顶高差，凸度，最大倒悬度。53. 水平拱圈的形式选择：最合理的拱圈，应是变曲率，变厚度，扁平的。合理的拱圈形式，应为压力线接近拱轴线，使拱截面应力分布趋于均匀。54. 现有的拱圈形式：圆拱，三心拱，双心拱，抛物线拱，椭圆拱，对数螺旋线拱。55. 不对称河谷的处理：深挖，建重力墩，设垫座及周边缝，投资太大时，亦可采用不对称双心圆拱布置。56. 共端布置原则：嵌入坚实基岩，拱顶与基岩接触面，应成全半径向，在坝体下部，若全半径向使上游开挖过大时，可由坝顶向下由全半径向渐变至，1/2半径向拱座。若全半径向拱座，使下游面基岩开挖过大时，亦可改用中心角大于半径向中心角的非

12、径向拱座。57. 倒悬度：上下层坝面错动距离与其间高差之比。58. 坝面倒悬处理：近岸边坝体上游面保持直立，河床中部坝体俯向下游。河床中部，坝体上游面保持直立，岸边坝体向上游倒悬。协调前两种方案，使河床段坝体稍俯向下游，岸坡段坝段稍向上游倒悬。59. 把坝体俯向下游的优点：增加了竖向水压，使坝内主应力迹线倾向下游利于稳定，沿主应力倾向截取拱圈，其大于水平拱圈，应力条件交不向下游倾斜的拱坝好，挑流冲坑，距坝脚较远。60. 拱坝的荷载及其特点：设计荷载：静水压力，动水压力，自重，扬压力，浪压力，泥沙压力，冰压力，温度作用，地震荷载等，与重力坝基本相同，但有其特点。水平径向荷载：静水压力，泥沙压力，

13、浪压力，冰压力，由拱梁系统共同承担，此中静水压力，为坝体上最主要荷载。（略，见对比）61. 应力分析方法共五种：纯拱法，拱梁分载法，有限元法，壳体理论计算法，结构模型试验。62. 拱梁分载法的原理：将拱坝视为由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成的空间结构，荷载由拱系和梁系分担，荷载分配由变位一致来确定。算法是首先将总荷载是分配到梁，拱，按各自的方法算各自的变位，如变位一致则分配正确，否则调整直到一致。63. 拱梁分载法基本原理：内外力替代原理，唯一解原理。64. 拱梁分载法，考虑径向截面和水平截面上各有6种内力，共12个。65. 用结构力学方法计算拱坝应力时，采用了以下几项基本假定：坝体和基岩都是均

14、匀，各向同性的弹性体，忽略库岸，库底，在库水压力作用下的变形影响，拱的法向截面在变形后，仍保持平面，用伏格特公式计算地基变形。66. 拱坝稳定分析主要有刚体极限平衡法，有限元法，地质力学模型试验三种方法。67. 刚体极限平衡法的假定条件：滑移体为钢体，仅考虑滑移体力的平衡，不考虑力距平衡，忽略拱坝的内力重分布，受力为定值，达到极限平衡时，划裂面剪力与滑移方向平行方向相反。68. 详述拱坝坝身泄水的方式：坝身泄水方式有：自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔四种。自由跌流式：坝顶自由跌流；适用于较薄的双曲或小型拱坝,基岩良好、单宽流量小；需设防护措施，因为落水距坝较近。鼻坎挑流式：溢流堰顶

15、曲线末端设反弧挑流鼻坎，以使落水点距坝较远；鼻坎常有连续坎，有时也采用差动坎。滑雪道式：溢流面由溢流坝顶和与坝体轮廓以外的泄槽（滑雪道）连接而成，槽尾设鼻坎挑流，滑雪道地板可在厂房顶、可专设支承；适用于泄洪量大、较薄的拱坝坝身泄水孔：在水面以下一定深度的坝体内设置中孔或底孔泄流；坝体半高以上为中孔,主要用于泄洪；坝体下部为底孔,多用于放空,辅助泄洪、排沙和导流。69. 简述拱坝消能的形式和防冲措施：拱坝消能主要有：跌流消能、挑流消能、底流消能。跌流消能水流从表孔直接跌落下游,利用下游水垫消能，落点距坝太近，需采取防冲措。鼻坎挑流、滑雪道、坝身泄水孔等多采用各种型式的鼻坎挑流消能，泄流具有向心集

16、中的特点，可利用泄流对冲消能。对于重力拱坝，泄水孔下弯，可采用底流消能。防冲措施：一般在下游需设护坦、护坡、二道坝等防冲措施。70. 拱坝垫座和周边缝的作用：周边缝使梁的刚度和作用减弱，拱的作用加强；周边缝减小坝体传至垫座的弯矩，可减小上游坝面的拉应力；垫座加大了与基岩的接触面，改善地基的受力状态；垫座可减少不规则软弱面对坝体的影响；坝体开裂不影响基础，基础开裂不影响坝体；垫座对坝体起地震缓冲作用。第五章 土石坝 综合分析解答71. 土石坝：土石坝是指由土、石料等当地材料经碾压建成的大坝。土石坝广泛应用的原因：可以就地、就近取材，大量节约三材和材料运输费；能适应各种地形、地质及气候条件；可充分

17、利用大容量、多功能、高效率施工机械；计算方法、试验手段的发展为土石坝设计提供了安全保障；高边坡、地下工程及溢流防冲等配套设施的发展解决了土石坝的难题。72. 土石坝的类型：按坝高可分为，低坝，中坝和高坝。按施工方法可分为，碾压式土石坝，冲填式土石坝，水中填土坝，定向爆破土石坝，应用最广泛的是碾压式土石坝。按土料在坝身内的配置和防渗体所采用材料的种类分为，均质坝，土质防渗体分区坝，非土质材料防渗体坝。73. 土石坝基本剖面，根据坝高和坝的等级，坝型和筑坝材料，坝基基本情况，施工运行条件，等参照现有工程的实际经验初步拟定，然后通过，渗流和稳定分析检验，最终确定合理的剖面形状。74. 土石坝渗流分析

18、的主要内容：确定浸润线的位置；计算渗流流速和比降；确定渗流流量。分析的目的：渗流分析，将为坝体内各部分土的饱和状态的划分提供依据；确定对坝坡稳定有较重要影响的渗流作用力。作为坝体防渗布置和土料布置的依据；确定渗流量以估计水流损失和确定排水系统的容量。75. 渗透变形的类型：管涌，流土，接触冲刷，接触流土。管涌：在渗流作用下，土中的细颗粒由骨架孔隙通道中被带走而流失的现象，这主要出现在较疏松的无粘性土中。流土：在向上渗流作用下表层局部土体被顶起，或是粗细颗粒群发生浮动而流失的现象。接触冲刷：渗流着渗流系数不同的两种土层接触面上，或是建筑物与地基接触面上游动时，将细颗粒沿接触面带走的现象。接触流土

19、：在渗流系数相差悬殊的两种土层交界面上，由于渗流垂直于层面流动，将渗流系数较小土层中的细颗粒带入渗流系数较大土层中的现象。76. 渗透变形的防护措施：防渗结构，过渡区，反滤层，排水孔。（超过允许比降的，管涌型土层，应设置反滤层进行保护，超过容许比降的流土形土曾，应设排水盖或排水减压井等防护措施，这种情况多发生在下游坝脚渗流溢出处）77. 土石坝填筑料的一般要求：具有与使用目的相适应的工程性质：防渗料具有足够的防渗性能，坝壳料具有较高的强度，反滤、过渡料等具有良好排水性能。土石料的工程性质在长时期内保持稳定：不风化，不浸蚀等具有良好的压实性能：防渗体可降到最优含水量，无影响压实的超径材料，压实后

20、承载力高，施工机械可正常运行。坝壳料的基本要求：保持坝体的稳定，故需要较高的强度；坝体水位下的筑料需良好的排水性能；如砂、砾石、卵石、漂石、碎石等。78. 防渗体土料选择应考虑哪些特性：防渗性；抗剪强度；压缩性；抗渗稳定性；含水量；颗粒级配；膨胀量和体缩值；可溶盐、有机质含量。79. 粘性土的筑坝标准，采用压实度控制。非粘性土料的填筑标准，采用相对密实度。80. 防渗体作用是防渗，必须满足降低坝体浸润线，降低渗透坡降和控制渗流量的要求。排水的作用：控制和引导渗流；降低浸润线；加速孔隙水压力消散；保护下游坝坡免遭冻胀破坏。反滤层的作用：防护渗流出口；防止坝体和坝基发生管涌、流土等渗透变形以及不同

21、土层界面的接触冲刷。81. 详述坝体排水的形式及其优缺点：棱体排水（滤水坝址）：设置在坝趾的堆石棱体。优点是可降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护坝脚不受淘刷，增加坝体稳定；缺点是石料用量大，费用高，与坝体施工有干扰，检修困难。贴坡排水（表面排水）：堆石或砌石直接铺放在下游坝坡表面。优点是结构简单，用料少，施工方便，易于检修；缺点是不能降低浸润线，易冰冻而失效。常用于下游无水的中小型均质坝和浸润线较低的中坝。坝内排水：排水体设置在坝体内部。又分褥垫排水、网状排水、竖直排水体和水平排水层。优点是下游无水时可降低浸润线，加速软基固结；缺点是不均匀沉陷适用性差，易断裂，难以检修。综合式排水：由棱体排水、贴

22、坡排水、坝内排水等两种或两种以上的排水措施组合而成。具有以上各项排水的优点。82. 反滤层设置两原则：对保护土层不发生管涌等有害的渗透变形，透水性大于被保护土层，能通畅的排除渗透水流，同时不致被细颗粒瘀塞而失效。83. 反滤层的位置：土质防渗体与坝壳或坝基透水层之间，渗流进入排水处。84. 反滤层分类：型反滤：位于被保护土的下方，渗流自上而下，需承受自重和渗透压力。型反滤：位于被保护土的上方，渗流自下而上，自重与渗透压力相反。反滤层一般铺设13层级配均匀且耐风化的砂、砾、卵石或碎石，每层粒径随渗流方向而增大。85. 过渡层：避免刚度相差较大的两种土料之间产生急剧的变形和应力。反滤层可以起过渡层

23、作用，但过渡层不能做反滤层。86. 砂砾石地基处理的主要问题是：渗流控制。主要措施：垂直防渗设施；上游水平防渗铺盖；下游排水设施垂直防渗设施的目的在于完全阻断透水层；防渗铺盖的目的在于延长渗径，减小渗流比降到容许范围；下游排水设施的目的在于防排结合，控制渗流，降低浸润线。87. 防渗铺盖的作用：延长渗径，从而使坝基渗漏损失和渗流比降减小至容许范围以内，铺盖不能像垂直防渗设施，那样可以完全阻截渗流，多用在中小型工程中。88. 细砂等易液化土坝基：处理措施，打板桩封闭或压重，目的是增加土体的约束力。提高土体的密实度和颗粒骨架的稳定性。排水和减压，创造排水条件，以使震动孔隙水压力很快消散。89. 淤

24、泥地基处理：主要问题是天然含水量高，抗剪强度低，承载能力低。处理方法：挖除，设置砂井加速排水。坝脚压重，以保持地基的稳定性。90. 软粘土坝基：处理措施，挖除，设置砂井加速排水，坝脚压重，以保持地基的稳定性。91. 湿陷性黄土坝基：主要危害，浸水后产生过大的不均匀沉降，造成坝体裂缝。不宜建坝92. 土石坝体与砼建筑物的连接形式：插入式和翼墙式两种型式。插入式连接是从砼坝与土石坝的连接部位开始，砼坝的断面逐渐减小，最后成刚性插入土石坝的心墙内，适用于低坝。翼墙式连接是在结合部作成砼挡墙并向上下游延伸成翼墙，适用于与船闸、砼溢流坝等建筑物的连接。93. 坝型选择：土石坝设计中首要问题，关系到整个枢

25、纽的工程量，投资和工期。坝高，筑坝材料，地形，地质，气候，运行和施工条件，都是影响坝形选择的主要因素。94. 均质坝，土质防渗体的心墙坝和斜墙坝，可以适应任意的地形地质条件，对筑坝土料的要求逐渐放宽，即可采用先进的施工机械进行建造，在条件不具备时，也可采用比较简单的施工机械修筑。是中小型工程优先考虑的坝型。均质坝坝体材料单一，施工方便，当坝址附近有足够数量的适宜土料时可以选用，这种把所用的土料渗透系数较小，产生孔隙水压力，影响土料的抗剪强度，所以，坝坡较缓，工程量大。95. 土质心墙和斜墙，便于与坝基内的垂直和水平防渗体相连接，心墙和斜墙坝，可以在深厚的覆盖层上修建，是高，中坝最常用的坝型。第

26、六章 水闸 填选及名词解释6.1详述水闸的分类。按承担的任务分：主要分为节制、进水、分洪、排水、挡潮、冲沙闸6种。节制闸：拦河或建在渠首，用于拦洪、调节水位以满足上游引水或航运的需要，控制下泄流量，保证下游河道安全或根据需要调节放水流量。进水闸：建在河道、水库或湖泊岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要，又称取水闸或渠首闸。分洪闸：建于河道一侧，用来将超过现有安全的洪水量泄入分洪区或分洪道。排水闸：建于江河沿岸，用于排除内河或低洼地区的渍水。具有双向挡水的作用，可引、挡外河水，也可排、挡内河水。挡潮闸：建于入海河口，涨潮关闭以防海水倒灌；退潮开启泄水。具有双向挡水的特点。冲沙闸：

27、建在进水闸一侧、拦河闸并排等，用于排除闸前或坝前淤积的泥沙，延长水库等的使用寿命。按结构形式分：开敞式、胸墙式、涵洞式等6.2详述水闸的组成部分。水闸由闸室、上游连接段、下游连接段3部分组成。其中闸室为水闸的主体，含闸门、闸墩、边墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等，闸门挡水及控流、闸墩分隔闸孔等、底板是基础并防渗、工作桥用于安装启闭机，交通桥用于过闸交通。上游连接段含两岸翼墙、两岸护坡、河床部分的铺盖及防冲墙、护底等，目的在于导流、防冲、防渗、护稳等。下游连接段含护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙、两岸护坡等，目的在于消能、导流、调流、减速、防冲等。6.3简述水闸设计的内容。闸址选择；

28、孔口形式和尺寸设计；防渗、排水设计；消能、防冲设计；稳定性计算；沉降校核和地基处理；两岸连接建筑的型式和尺寸设计；结构设计6.12海漫的作用是什么？防冲：防止水流出消力池后的剩余能量对下游的冲刷；顺流：调整水流均匀扩散，使流速分布逐渐调整到天然状态。6.17简述水闸地基处理的措施。处理措施主要有8种：预压加固；换土垫层；桩基础；沉井基础；振冲砂石柱；强夯法；爆炸法；高速旋喷法。7.1岸边溢洪道的型式有哪几类？哪一类应用最广？正槽式；侧槽式；竖井式；虹吸式。其中正槽式应用最广泛。7.2何为正槽溢洪道？其组成部分有哪些？正槽溢洪道的溢流堰轴线和泄槽轴线正交，过堰流向与泄槽走向一致。由进水段；控制段；泄槽；消能段；尾水渠等五部分组成。7.4简述正槽溢洪道控制段的组成部分及溢流堰的形式，最常用何种堰型？控制段的组成：溢流堰：关键部位，控制了溢洪道的过水能力；两侧连接建筑。溢流堰的形式：按横断面形状及尺寸分为薄壁堰、宽顶堰、实用堰；按平面布置的轮廓形状分为直