《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
共5
页第3
页
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,
α1=
0.5,α2
=0.3,(单位:
m)。
(7
分)
70.0
H1
10,0
0.0
2.0
H
2
6.0
8.0
20.0
38.0
52.0
γhγh
γH2
α2γ(H1-h)
γ(H2-h)
α1γ(H1-h)
γH1
γH1=9.8×70=686.0KPa
γ(H1-h)=9.8×(70-2)=666.4KPa
γh=9.8×2=19.6KPa
α1γ(H1-h)=0.5×9.8×(70-2)=333.2KPa
α2γ(H1-h)=0.3×9.8×(70-2)=199.92KPa
γH2=9.8×10=98KPa
γ(H2-h)=9.8×(10-2)=78.4KPa
共5页第3页
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、渗得分
透压力、扬压力分布图。
10.5~0.7。
(8分)
▽40.00
▽4.0
▽2.0
▽0.0
a
γH2
γh
γH1γHα1γH
γH1=10×40=400KPa
γh=10×4=40KPa
γH=10×(40-4)=360KPa
α1γH=0.6×10×(40-4)=216KPa
γH2=10×(4-2)=20KPa
共4页第3
页
得分
3、某溢流坝水坝段防渗排水布置如图所示,
10.45~0.6,
20.2~0.4。
试绘制坝基面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。
(8分)
▽40.0
(单位:
米)
γh
γh
γ(H2-h)
γH2
γH
1
γ(H1-h)
α2γ(H1-h)
α
γ(H-
h)
1
1
γH1=10×40=400KPa
γh=10×1.5=
15KPa
γ(H
1-
)
=
10
(
40-
1.5
)
=385KPa
h
α
集水井
γ(H1
-
h)=0.5×10×(40-1.5)=192.5KPa
1
▽α
(
-
)
(
40-1.5
)
=
115.5KPa
2γH1
h
=0.3×10×
γ(H
h)=
10×(4-1.5)=25KPa
▽4.0
2-
γH2=10×4=40KPa
▽0.0
▽1.5
▽0.0
3.6
辅助排水孔
6.85
15
37.20
4
页第3页
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)。
80.0
H1
10,0
0.0
2.0
H
2
B
解:
Ks=
f×ΣW0.72×48000
ΣP=
32000=1.08<[Ks]=1.1
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。
共4页第3页
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
得分
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)。
70.0
H1
10,0
0.0
2.0
H
2
B
解:
Ks=
f′×ΣW+c′×A
1.0×48000+900.0
×50.0
<[Ks′]=3.0
=
32000
=2.906
ΣP
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。
共5页第3页
6、某混凝土重力坝剖面如图所示,坝基面为倾斜面,倾角为β=12°水平
得分
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)。
▽120.0
′
β
0.9
×(17954.28×cos12°-5339.1+12500×sin12°)+720×28.86
解:
Ks=
f′×(ΣP×cosβ-U+ΣP×sin×β)+c×A
=
12500×cos12°-17954.28sin12°
ΣP×cosβ-Σw×sinβ
=4.02<[Ks′]=3.0
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;
▽12.
4、采取抽水措施;
▽0.0
5、加固地基;▽6.0
6、横缝灌浆;
a
7、预加应力措施。
共5页第3页
7、某混凝土重力坝剖面如图所示,坝基面为倾斜面,倾角为β=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)。
(
▽120.0
)
?
?
0.62×(17954.28×cos12°-5339.1+12500×sin12°)
f×ΣP×cosβ-U+ΣP×sin×β
=
解:
Ks=
ΣP×cosβ-Σw×sinβ
12500×cos12°-17954.28sin12
°
=1.08<[Ks]=1.1
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;▽12.
(5)加固地基;▽6.0
▽0.0
a
(6)横缝灌浆;
(7)预加应力措施。
共5页第4页
8、某混凝土重力坝典型剖面如图所示(长度单位:
米),计入扬压力时:
试求:
1、x0,x18.6,x37.2三点各应力值。
2、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。
▽
▽
▽
37.20
得分
(8分)
位置
x=0
x=18.6
x=37.2
内容
669.5
452.25
234.9
0
336.67
-18.6
0
36.85
73.7
669.5
638.85
238.6
0
-149.75
70
-60.89
共5
页第5
页
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K2
106m/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
m1
3
等效渗径长度为
△L=
×H1
=
×10=4.29m
(3分)
1+2m
1+2
×3
1
L1=(
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