08水工建筑物习题答案文档格式.docx
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在空间上南部东南部很大,北部西北部极少。
③与人口、耕地布局不相适应:
2.水利工程按所承担的任务分为哪几类?
①河道整治与防洪工程
②农田水利工程
③水利发电工程
④供水和排水工程
⑤航运工程
3.水工建筑物的特点?
①工作条件复杂:
水压力浪压力冰压力地震动水压力渗流高速水流等对建筑物的稳定安全和耐久性影响较大。
②施工条件复杂:
施工需要导流,进度紧,工期长,施工技术复杂,受气候影响大,排水施工难度大,交通运输困难等
③对国民经济影响巨大:
水利工程不但可以防洪、灌溉、发电、航运同时还可绿化环境,改良土壤,发展旅游等。
但处理不好会有反面作用,一旦失事将会给下游人民的生命财产和国家建设带来灾难性的损失,甚至是灭顶之灾。
4.水工建筑物按用途分为哪几类?
①挡水建筑物
②泄水建筑物
③输水建筑物
④取水建筑物
⑤整治建筑物
⑥专门建筑物
5.说明分等、分级的意义、对象、依据?
分等分级的意义(或目的):
为贯彻执行国家经济、技术政策,达到既安全又经济的目的。
对象:
分等对象是水利水电枢纽工程,分级的对象是水工建筑物。
依据:
分等的依据是按工程规模、效益及其在国民经济中的重要性进行分等,分级的依据是按水工建筑物所属的工程等别、及其在枢纽中的最重性进行分级。
具体见我国的《水电水电工程等级划分及洪水标准》中的表格规定。
6.工程管理的主要内容是什么?
①控制运用
②检查和观测
③养护和维修
④改建和扩建
⑤防汛抢险
第二章重力坝
1.重力坝是指______。
其坝轴线一般为直线,垂直于坝轴线方向设______,将坝体分成若干个坝段,每一个坝段相当于固接于地基上的______。
2.坝高是指______之间的高度。
3.重力坝按坝高可分为______、______、______三类。
按泄水条件可分为______、______。
按坝体结构形式可分为______、______、______和。
______
4.重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的______,控制坝体剖面尺寸的主要指标是______、______,重力坝的基本剖面是______形。
5.挑流消能一般适于______。
挑射角度一般为20°
~25°
。
若挑射角度加大,______增大,且______加深。
6.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位,其高出库水位的高度为:
△h=hl+hz+hc,其
中hl表示______,hz表示______,hc表示______。
7.______表示地震对建筑物的影响程度。
______越大,表示对建筑物的破坏越大,抗震设计要求越高。
8.按承载能力极限状态设计时,应考虑______和______两种作用效应组合。
9.按正常使用极限状态设计时,应考虑______和______两种作用效应组合。
10.溢流坝既是______,又是______。
因此,坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外,还要满足______的要求,同时要考虑下游的消能问题。
11.溢流坝的溢流面由顶部的______、中间的______、底部的______组成。
12.不设闸门时,溢流坝的坝顶高程等于水库的______水位。
13.单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。
如果单宽流量越大,对______不利,但对______有利。
14.溢流坝段的横缝有两种布置方式。
其中,横缝布置在______时,相邻坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭,但闸墩厚度______。
另一种形式,横缝布置在______,闸墩比较薄,但受地基不均匀沉陷的影响大。
15.闸墩的断面形状应使______,减小水头损失,墩头的形状常用______、________、______等。
16.重力坝的泄水孔按其作用分为______、______、______、______、灌溉孔和放水孔。
按水流的流态可分为______、______。
17.有压泄水孔的工作闸门布置在处,检修闸门布置在______,检修闸门布置在______。
无压泄水孔的工作闸门布在______处,检修闸门布置在______。
18.重力坝的坝体防渗是采用______。
19.工作闸门常在______中启闭,检修闸门在______中启闭,事故闸门常在______中快速关闭,在______中开启。
20.通气孔的上端进口不允许设在______内,自由通气孔的上端进口应高于______。
21.为提高泄水孔的内水压力,常将其出口断面面积______。
22.重力坝坝体排水措施是:
靠近上游坝面设置______,其上下端与坝顶和廊道直通。
坝基排水措施是______。
23.坝体分缝的目的是:
______,满足施工的要求。
常见的缝有:
______、______和施工缝。
24.重力坝内的廊道的作用是______、______和观测、交通。
廊道常分为:
______和______。
25.坝基开挖时,应将______挖除,直至新鲜坚固的基岩面。
顺水流方向应开挖成______的锯齿状,垂直于水流方向应开挖成______。
26.防渗帷幕的位置布置在______的坝轴线附近,自河床向两岸延伸一定距离,与两岸____衔接。
27.排水孔幕布置在______的下游,通常在防渗帷幕灌浆后施工。
28.按裂缝产生的原因,可分为______、______、______、应力缝和施工缝。
29.混凝土坝的渗漏处理的原则是______。
1.主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来维持稳定的挡水建筑物;
横缝;
悬臂梁;
2.坝基最低面(不含局部有深槽或井、洞部位)至坝顶路面
3.低坝(坝高<30m)、中坝(30m<坝高<70m)、高坝(70m<坝高)。
溢流重力坝;
非溢流重力坝。
实体重力坝;
宽缝重力坝;
空腹重力坝;
大头坝等
4.静水压力;
稳定;
强度要求;
三角;
5.基岩较坚固的中高溢流坝;
挑射距离;
冲坑
6.波浪高度;
波浪中心线高出静水位的高度;
安全超高。
7.地震烈度;
烈度
8.荷载的基本组合;
偶然组合
9.荷载的长期组合;
短期组合
10.挡水建筑物;
泄水
11.曲线段;
直线段;
反弧段
12.正常蓄
13.消能防冲;
枢纽布置
14.闸墩中间;
较大;
溢流孔跨中
15.水流平顺;
半圆形;
三角形;
流线形
16.泄洪孔;
冲沙孔;
发电孔;
导流孔;
有压泄水孔;
无压泄水孔
17.出口;
进口;
深孔的进口;
进口。
18.一层具有防渗、抗冻、抗侵蚀的砼作为坝体防渗设施。
19.动水;
静水;
动水;
静水
20.闸门启闭室;
上游最高水位
21.缩小
22.排水管幕;
在灌浆帷幕后设排水孔幕。
23.防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂;
横缝、纵缝
24.满足灌浆;
检查、排水;
坝基灌浆廊道;
检查和坝体排水廊道
25.卵石覆盖层、风化破碎的岩层;
略向上游倾斜;
足够宽度的台阶状。
26.靠近上游坝脚;
不透水层
27.防渗帷幕;
沉陷缝;
干缩缝;
温度缝
28.上防下排
二、单项选择题
1、溢流坝属于(A)。
A、挡水建筑物和泄水建筑物B、次要建筑物
C、挡水建筑物D、泄水建筑物
2、下列重力坝是按坝体的结构形式进行分类的有(C)。
A、混凝土重力坝B、浆砌石重力坝
C、实体重力坝D、溢流重力坝
3、下面关于坝体应力的几种说法正确的是。
A
A、正常运用期,坝基面的最大铅直正应力应小于坝基容许压应力。
B、正常运用期,坝基面的最大铅直正应力应大于坝基容许压应力。
C、坝体内绝对不允许出现拉应力
D、以上说法都不对。
4、重力坝的坝体廊道的主要作用是(B)。
A、检查和排水B、灌浆和排水
C、排水D、交通
5、以下泄水孔必须为有压泄水孔的是(D)。
A、冲沙孔B、灌溉孔C、导流孔D、发电孔
6、采用以下(C)措施主要用来降低重力坝坝基的扬压力。
A、开挖与清理B、固结灌浆
C、帷幕灌浆D、混凝土齿墙
7、重力坝的基本剖面为(B)。
A、梯形B、三角形C、矩形D、正方形
8、重力坝地基处理时,顺水流方向的开挖面不宜(C)。
A、成台阶状B、成锯齿状C、向下游倾斜D、向上游倾斜
9、高度超过(C)的坝属于高坝。
A、50mB、60mC、70mD、100m
10、检修闸门一般布置在(A)。
A、进口处B、出口处C、孔身段D、泄水孔的任一断面均可
11、有压泄水孔的断面形状一般为(B)。
A、矩形B、圆形C、城门洞形D、马蹄形
三、名词解释
1.扬压力
扬压力是渗透压力和浮托力的总称。
,扬压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝体内或坝基面上形成的渗透力,和由下游水深淹没坝体而产生的向上的浮托力组成。
2.渗透压力
渗透压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝内或坝基面上形成的向上的压力。
3.浮托力
是由下游水深淹没坝体计算截面而产生的向上的压力。
四、判断题
1.检修闸门和事故闸门都只能在静水中关闭和开启。
2.官厅公式只适合于计算峡谷水库的波浪三要素。
3.对于基本烈度为6度及其以下地区不考虑地震荷载。
4.坝内水平截面上的剪应力τ呈三次抛物线分布。
5.挑流消能适用于基岩较坚固、水头较高的情况。
6.固结灌浆是深层高压水泥灌浆,其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。
7.地震烈度大,对建筑物的破坏小,抗震设计要求低。
8.设计洪水情况属于荷载的偶然组合。
9.按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线,当通过校核洪水位时不能出现负压。
五、简答题
1.简述重力坝的特点。
答:
优点:
1、工作安全,运行可靠;
2、对地形、地质条件适应性强
3、泄洪方便,导流容易
4、施工方便,维护简单
5、受力明确,结构简单
缺点:
坝体剖面尺寸大,材料用量多
材料的强度不能够得到充分发挥
坝底扬压力大,对坝体稳定不利
砼体积大,易产生不利的温度应力和收缩应力
2.重力坝如何进行分类?
重力坝的分类方法很多,主要有以下几种:
按高度分类按泄水条件分类;
按筑坝材料分类;
按坝体结构形式分类;
按施工方法分类
3.简述重力坝的设计过程。
①资料分析
②非溢流坝剖面尺寸拟定
③荷载及其组合计算
④抗滑稳定计算
⑤坝址抗压强度及地基应力计算
⑥坝体上下游面拉应力计算
⑦若上述④⑤⑥有一项不满足,应重新拟定坝体剖面尺寸,并重新进行计算。
4.提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些?
①利用水重来增加坝体自重:
②采用有利的开挖轮廓线:
③设置齿墙:
④抽水措施:
⑤加固地基:
⑥横缝灌浆:
预应力措施:
5.用材料力学法计算重力坝应力的主要假定是什么?
①、假定坝体混凝土为均质连续各向同性的弹性体材料
②、视坝段为固接于坝基上的悬臂梁,不考虑地基变形对坝体应力的影响,并认为各坝段独立工作,横缝不传力。
③、假定坝体水平截面上的正应力按直线分布,不考虑廊道等孔洞对坝体应力的影响。
8.溢流重力坝的泄水方式有哪些?
各有什么特点?
如何选择?
溢坝重力坝泄水方式有①、坝顶开敞溢流式、②、孔口溢流式
开敞溢流式泄方式有设闸门和不设闸门之分,两者都具有结构简单,超泄能力大的特点。
不设闸门时,又可自动泄洪,管理方便,适用于洪水流量小,淹没损失不大的中小型水库。
孔口溢流式泄水方式有固定胸墙和活动胸墙之分,胸墙可以挡水,又可减少闸门高度,降低堰顶高程,孔口溢流式可以根据洪水预报提前放水,腾出较大的防洪库容,提高水库的调洪能力。
9.有压泄水孔和无压泄水孔的闸门如何布置?
①有压泄水孔的工作闸门布置在出口处,孔内始终保持满水有压状态,检修闸门或事故闸门布置在有压泄水孔的进口处
②无压泄水孔的工作闸门布置在深孔的进口,使闸门后泄水道内始终保持无压明流,检修闸门布置在进口压力短管部分。
10.通气孔、平压管的作用各是什么?
通气孔是向检修门和工作门之间的泄水孔道内充气和排气的通道
平压管是埋在坝体内部,平衡检修闸门两侧水压以减少启门力的输水管道。
11.重力坝为什么要进行分缝?
常见的缝有哪些?
重力坝设缝的目的是为了避免因坝基发生不均匀沉陷和温度变化而引坝体开裂。
常见的缝有、横缝、纵缝、施工缝等。
12.坝内廊道有哪些?
各有什么作用?
坝内廊道主要有:
1、坝基灌浆廊道;
2、检查和坝体排水廊道
坝基灌浆廊道主要作用是为保证灌浆质量高灌浆压力。
检查排水廊道是为了检查、观测和坝体排水方便。
13.重力坝对地基有哪些要求?
①、重力坝地基应具有足够的抗压和抗剪强度,以承受坝体的压力
②、应具有良好的整体性和均匀性,以满足坝基的抗滑稳定要求和减少不均匀沉降
③、应具有足够的抗渗性和耐久性,以满足渗透稳定的要求和防止渗渗水作用下的岩体变质恶化。
14.重力坝地基处理的措施有哪些?
①坝基的开挖与清理
②坝基的加固处理:
固结灌浆;
断层破碎带、软弱夹层的处理措施:
设置砼塞
③坝基的防渗与排水:
帷幕灌浆设排水孔
15.固结灌浆、帷幕灌浆各有什么作用?
固结灌浆可提高基岩的整体性和强度,降低地基的透水性。
帷幕灌浆可降低渗透水压力,减少渗流量,防止坝基产生机械或化学管涌。
16.简述重力坝坝基的防渗与排水措施。
为了降低渗透水压力,减少渗流量,可在重力坝的坝踵附近采用帷幕灌浆进行防渗。
帷幕灌浆是在坝踵附沿坝轴线方向,打一排深孔,用高压水泥浆或水泥粘土浆进行灌浆,从而形成一道阻止水渗透的屏障。
排水措施:
在防渗帷幕后设一道主排水孔,在坝体的下游设置辅助排水孔将坝基透过防渗帷幕的渗水集中起来,抽排到坝体外,从而降代坝基底面的扬压力、
17.混凝土重力坝在运用过程中,表现出的问题有哪些?
混凝土重力坝在运用过程中有失稳、风化、磨损、剥蚀、裂缝、渗漏等问题
18.混凝土重力坝的裂缝按其成因可分为哪几种?
常用的处理方法有哪些?
裂缝按其成因可分为:
沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝、施工缝
处理方法:
表层涂抹、喷浆修补、表层粘补、凿槽嵌补和灌浆处理。
19.渗漏的危害是什么?
如何处理渗漏?
渗漏的危害主要表现在:
渗漏将增加坝体、坝基扬压力而影响大坝的稳定性,由于渗水的侵蚀作用,使混凝土强度降低,缩短大坝寿命,严重的渗漏不但造成水量损失,影响水库蓄水,而且会导致大坝变形或破坏。
渗漏处理的原则是“上堵下排”,对坝体渗漏处理采用迎水面封堵。
当迎水面有困难且渗漏裂缝不影响正常运用时,也可在漏水出口处处理,对于裂缝漏水,还可以用内部灌浆的方法处理。
对于坝基(或接触)渗漏的处理:
加深加厚帷幕,接触灌浆处理,固结灌浆处理,改善排水条件。
第三章拱坝
1.拱坝是一空间壳体结构,其坝体结构可近似看作由一系列凸向上游的__________和一系列竖向__________所组成,坝体结构既有拱作用又有梁作用,因此具有双向传递荷载的特点。
2.拱坝所承受的水平荷载一部分由________的作用传至两岸岩体,另一部分通过_______的作用传到坝底基岩,拱坝在外荷载作用下的稳定性主要是依靠__________的反力作用,并不完全依靠坝体重量来维持稳定。
这样就可以将拱坝设计得较薄。
3.拱结构是一种________,在外荷作用下内力主要为___________,有利于发挥筑坝材料(混凝土或浆砌块石)的抗压强度。
4.拱坝坝身不设___________,其周边通常是固接于基岩上,因而__________和________对坝体应力的影响较显著,设计时,必须考虑基岩变形,并将温度荷载作为一项主要荷载。
5.拱坝理想的地形应是左右两岸_______,岸坡______无突变,在平面上向下游______的峡谷段。
6.坝址处河谷形状特征常用河谷的_________及____________两个指标来表示。
7.拱坝的厚薄程度,常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值,即___________来区分。
8.拱坝理想的地质条件是;
基岩_______单一、完整稳定、强度________、刚度大、透水性小和耐风化等。
9.拱坝按拱坝的曲率分_____________、___________。
10.拱坝按水平拱圈形式分可分为___________、________________、_____________。
11.静水压力是坝体上的最主要荷载,应由拱、梁系统共同承担,可通过___________、来确定拱系和梁系上的荷载分配。
12.混凝土拱坝在施工时常分段浇筑,最后进行___________,形成整体。
13.温降时拱圈将缩短并向下游变位,由此产生的弯矩、剪力及位移的方向都与库水压力作用下所产生的弯矩、剪力及位移的方向__________,但轴力方向__________。
14.当坝体温度高于封拱温度时,称温升,拱圈将伸长并向上游变位,由此产生的弯矩、剪力和位移的方向与库水压力所产生的方向__________,但轴力方向则__________。
15.拱坝坝身的泄水方式有:
__________、__________、__________及__________等。
16.水流过坝后具有__________现象,水舌入水处单位面积能量大,造成集中冲刷,因此消能防冲设计要防止发生危害性的河床集中冲刷。
17.拱坝坝基的处理措施有坝基开挖、__________、__________、__________、坝基排水、断层破碎带和软弱夹层的处理等。
18.在防渗帷幕下游侧应设置__________,以减小坝底扬压力。
1.水平拱圈;
悬臂梁
2.拱;
梁;
两岸拱端
3.推力结构;
轴向力
4.永久伸缩缝;
温度变化;
基岩变形
5.对称;
平顺;
收缩
6.宽高比;
河谷断面形状
7.厚高比“T/H”
8.均匀;
高
9.单曲拱坝;
双曲拱坝
10.圆弧拱坝;
心拱坝;
变曲率拱坝
11.拱梁分载法
12.灌浆封拱
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;
坝身泄水孔
16.向心集中
17.固结灌浆;
接触灌浆;
防渗帷幕灌浆
18.排水孔幕
1.下列说法正确的是()
A、对于一定的河谷、一定的荷载,当应力条件相同时,拱中心角2φA愈大(即R愈小),拱圈厚度T愈小,就愈经济。
B、很大的中心角容易满足坝肩稳定的要求。
C、当拱厚T一定,拱中心角愈小,拱端应力条件愈好
D、从经济和应力考虑,采用较小中心角比较有利。
2.在V形和接近V形河谷中,多采用()
A、等半径拱坝。
B、等中心角拱坝。
C、变半径、变中心角拱坝。
D、双曲拱坝。
3.()应力分析方法假定坝体由若干层独立工作的水平拱圈叠合而成,每层拱圈可作为弹性固端拱进行计算。
A、有限元法。
B、拱梁分载法。
C、纯拱法。
D、壳体理论计算方法。
4.()泄洪方式,其溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成。
A、自由跌流式。
B、鼻坎挑流式。
C、滑雪道式。
D、坝身泄水孔式。
1.A2.D3.C4.C
1.拱冠梁
位于水平拱圈拱顶处的悬臂梁称为拱冠梁。
2.双曲拱坝
双曲拱坝在水平断面和悬臂梁断面都有曲率,拱冠梁断面向下游弯曲,适用于V形河谷或岸坡较缓的U形河谷
3.封拱温度
拱坝系分块浇筑,经充分冷却,当坝体温度降至相对稳定值时,进行封拱灌浆,形成整体,在封拱时的坝体温度称作封拱温度。
4.温度荷载
拱坝为超静定结构,在上下游水温、气温周期性变化的影响,坝温度将随之变化,并引起坝体的伸缩变形,在坝体内将产生较大的温度应力。
5.拱冠梁法
拱冠梁法是一种简化的拱梁分载法,计算时,只取拱冠处的一根悬臂梁为代表与若干层水平拱圈组成计算简图,并按径向位移一致条件,对拱梁进行荷载分配。
6.空中冲击消能
对于狭窄河谷中的中高拱坝,可利用过坝水流的向心作用特点,在拱冠两侧各布置一组溢表孔或泄水孔,使两侧水舌在空中交汇,冲击掺气,沿河槽纵向激烈扩散,从而消耗大量
的能量。
7.水垫消能
水流从坝顶表孔或坝身孔口进接跌落到下游河床,利用下游水流形成水垫水能,由于水舌入水点距坝趾较近,需采取相应防冲措施,一般在下游一定距离处设置消力坎,二道或挖深式消力池
8.滑雪道泄洪
滑雪道式泄洪是拱坝特有的一种泄洪方式,在溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成,泄槽通常由支墩或其它结构支承,与坝体彼此独立。
9.重力墩
重力墩是拱坝的坝端处的人工支座,对形状复杂的河谷断面,通过设重力墩改善支承坝体的河谷断面形状,它承受拱端推力和上游库水压力,靠本身重力和适当的断面来保持墩的抗滑稳定。
1.拱坝的筑坝材料体积比同一高度的重力坝体积约可以节省1/3~2/3,因而,拱坝是一种比较经济的坝型。
()
2.拱坝在外荷载作用下的稳定性完全依靠坝体重量来维持稳定。
3.拱坝坝身设永久伸缩缝以适应地基不均匀沉陷。
4.左右对称的U形河谷最适宜发挥拱的作用。
5.在拱坝形成整体前,各坝段的自重变位和应力已形成,全部自重应由悬臂梁承担。
6.拱坝坝体一般较薄,坝体内部扬压力对应力影响不大,对薄拱坝通常可忽略不计。
7.对于拱坝,在一般情况下,温升对坝体应力不利;
温降将使拱端推力加大,对坝肩稳定不利。
8.拱坝河谷一般比较狭窄,当泄流量集中在河床中部时,两侧易形成强力回流,淘刷岸坡,因此消能防冲设计要防止岸坡冲刷或淘刷。
9.为了提高坝底与基岩接触面上的抗剪强度和抗压强度,减少接触面的渗漏,要进行固结灌浆。
10.拱坝防渗帷幕的要求比重力坝的要求更为严格。
1.√2.╳3.╳4.╳
5.√6.√7.╳8.√
9.╳10.√
1.拱坝对地形和地质条件的要求?
2.拱坝的特点有哪些?
3.拱坝按曲率和水平拱圈形式各分为哪些类型?
4.拱圈中心角如何确定?
5.为什么左右对称的V形河谷最适宜发挥拱的作用?
6.作用于拱坝的荷载主要有哪些?
7.拱坝为
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