河海大学水工建筑物大纲.docx
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河海大学水工建筑物大纲
水工建筑学(I)教学大纲(现采用)
(I)大纲内容
第一章绪论
一、水资源与水利事业
二、水工建筑物与水利枢纽
三、河川水利枢纽对环境的影响
四、水利枢纽与水工建筑物的等级划分
五、水工建筑的发展
六、本门学科的学习、研究方法
第二章重力坝
一、概述
什么是重力坝;重力坝的工作原理与特点;重力坝的剖面形态;国内外著名的重力坝。
二、重力坝的荷载
自重;水压力;扬压力;浪压力;冰压力;淤沙压力;地震荷载;荷载组合。
三、重力坝的稳定分析
重力坝稳定问题的概念;稳定分析的基本公式与安全系数;稳定分析所需抗剪强度指标的实测和取用;沿坝基深层的抗滑稳定分析;岸坡坝段的稳定分析;提高重力坝稳定性的措施。
四、重力坝的应力分析
重力坝应力分析的目的要求;应力分析的各种方法;重力坝应力分析的材料力学法与应力控制标准;扬压力引起的坝内应力;非荷载因素对应力的影响。
五、重力坝的剖面布置与优化
六、重力坝的材料与构造
七、重力坝的岩基处理
八、宽缝重力坝与空腹重力坝
第三章拱坝
一、概述
什么是拱坝;拱坝的工作原理与特点;适于建拱坝的地形地质条件;拱坝的平面与剖面形态;国内外拱坝的发展。
二、拱坝的荷载与应力控制指标
拱坝的荷载特点;温度荷载;地震荷载;荷载组合;拱坝的应力控制指标。
三、拱坝布置
拱圈形式选择;拱坝剖面尺寸拟定;拱坝布置图的形成。
四、拱坝应力分析
拱坝应力分析的各种方法和适用场合;坝基变位计算;纯拱法;拱梁分载法。
五、拱座稳定分析
拱座稳定分析方法;局部稳定计算;整体稳定计算;改善拱座稳定性的措施。
六、拱坝的构造及地基处理
第四章支墩坝
一、概述
什么是支墩坝;支墩坝的类型及工作特点;国内外支墩坝的发展。
二、平板坝
三、大头坝
四、连拱坝
第五章混凝土溢流坝和坝身泄水孔
一、概述
二、混凝土溢流坝
溢流坝孔口尺寸的拟定;溢流面堰型;重力坝、拱坝、支墩坝的溢流剖面布置;溢流坝的结构布置,闸门,闸墩,边墩,导水墙;溢流坝面的空蚀及减蚀措施。
三、坝身泄水孔
重力坝的泄水孔;拱坝的泄水孔;支墩坝的泄水孔。
四、消能与防冲
消能方式;挑流消能;底流消能;而流消能;戽流消能;宽尾墩联合消能工。
第六章土石坝
一、概述
土石坝的特点;土石坝的工作条件;设计和建造土石坝的原则要求;土石坝的类型。
二、土石坝的剖面和构造
土石坝剖面的基本尺寸;坝的防渗体;坝的排水设备;护坡;坝顶构造。
三、土石坝的筑坝材料
筑坝材料的选择;土石料填筑标准设计。
四、土石坝的渗流分析
渗流的基本方程及其解法;土石坝渗流的水力学算法;流网法;渗透变形及其稳定性判别。
五、土石坝的稳定分析
土石坝滑动面的形状;作用力与安全系数;土石料抗剪强度指标;稳定分析方法;提高土石坝稳定性的工程措施。
六、土石坝的裂缝及其控制
土石坝裂缝的类型及其成因;土石坝裂缝的防治措施
七、土石坝的地基处理
砂卵石地基的处理;细砂及淤泥地基的处理;软粘土和黄土地基的处理;岩石地基处理;坝与岸坡及其它建筑物的连接。
八、堆石坝
堆石坝的类型;堆石坝的构造。
第七章河岸溢洪道
一、概述
河岸溢洪道的一般工作方式与分类;河岸溢洪道的适用场合。
二、正槽溢洪道
溢洪道的总体布置;引水渠设计;控制堰设计;泄槽设计;出口消能段设计。
三、侧槽溢洪道
侧槽中的水流特性;侧槽水面曲线的计算;侧槽设计步骤。
四、其它形式的溢洪道
井式溢洪道;虹吸溢洪道。
五、非常泄洪设施
非常溢洪道;自溃式非常溢洪道;破副坝泄洪设施。
第八章水工地下洞室
一、概述
水工地下洞室的功用和类型;水工地下洞室的工作特点。
二、水工地下洞室的总体布置与选线
水工地下洞室的总体布置:
泄水隧洞的布置,水电站地下厂房及其引水系统的布置;水工地下洞室的选线和定位。
三、水工地下洞室的进口段
表孔泄洪隧洞的进口;深孔水工隧洞的进口。
四、水工地下洞室的洞身与洞室段
水工隧洞断面尺寸与衬砌构造;地下厂房。
五、水工地下洞室的出口段
水工地下洞室出口段结构体型;泄水隧洞出口消能设施。
六、地下洞室围岩应力分布和稳定性判别
岩石受力破坏规律和强度特性;岩体的初始地应力场;地下洞室围岩应力的弹性理论分析;地下洞室围岩应力的弹塑性理论分析;判别围岩稳定性的自然平衡拱理论;判别围岩稳定性的经验法。
七、水工地下洞室衬砌的荷载
水工地下洞室衬砌的荷载特点;围岩压力;弹性抗力;外水压力;灌浆压力;温度荷载及地震荷载。
八、水工地下洞室衬砌的结构计算
铅直断面为圆形的洞室衬砌结构计算;方圆形洞室的圆拱直墙式衬砌计算;马蹄形衬砌计算;水平截面呈圆形的井式衬砌计算;衬砌边值问题数值解法。
九、无衬砌洞室和围岩的喷锚支护
无衬砌隧洞;围岩的喷锚支护。
第九章水闸
一、概述
水闸的类型;水闸的组成部分及其功能;水闸的工作特点。
二、水闸的孔口设计
三、水闸的消能防冲设计
四、闸基渗流分析与防渗设施
闸基渗流的危害;闸基防渗长度的确定;水闸地下轮廓布置;闸基渗流计算,改进阻力系数法;闸基抗渗稳定验算;防渗排水设施。
五、闸室布置与构造
底板;闸墩;闸门;胸墙;交通桥及工作桥;分缝及止水。
六、闸室和闸基的稳定分析
荷载及其组合;闸室抗滑稳定验算;基底压力验算;复杂地基整体稳定计算;沉陷计算。
七、闸室结构计算
闸墩结构计算;底板结构计算;胸墙计算
八、水闸与两岸的连接结构
连接结构的作用;连接结构的布置方式;岸墙的布置;翼墙的布置;连接结构的形式与计算要求;连接结构的防渗设计。
九、软基处理与桩基式水闸
第十章水利枢纽
一、水利枢纽设计阶段划分
二、典型枢纽布置实例
(Ⅱ)使用说明
本大纲是供教师参考使用的水工建筑物课堂讲授大纲,内容顺序大致与我校新版《水工建筑物》(上、下册,左东启、王世夏、林益才主编,河海大学出版社出版)相适应,绝大部分内容都在上册,仅末章可灵活地使用下册少量知识。
讲课对象为四年制本科水工建筑专业学生,课内4学分64学时(必修)。
未列入本大纲的内容(《水工建筑物》下册的大部分)拟配合本专业选修课“水工建筑物
(二)”,使其在一定程度上得到补偿。
水工建筑物的教学全过程还包括教学试验,课程设计,而且还与生产实习、毕业设计密切有关,对于这些环节的内容、要求和做法另列,不在本大纲之内。
使用本大纲应注意以下诸点:
一、考虑到水工建筑物类型众多,不能在课堂上无所不包地介绍,而必须抓住典型建筑物重点介绍,至于重点所在则大致可从大纲所列详细程序以及建议的学时分配中看出(见后)。
二、对于不同章节内容的讲授也不能平均使用力量,应着重讲清基本点、关键点、困难点。
大纲虽列,学生应掌握也能掌握的内容可不必讲授而指定自学。
三、重点章的典型建筑物(重力坝、拱坝、土石坝、水工地下洞室、水闸等)应配合课外习题作业(习题集见另册),每届学生应有3—5道由若干小题组成的大习题,使学生能较好地分散使用课外学时,并强调使用计算机。
四、为提高讲授质量,力争配合电化教学。
五、学生成绩考核可据平时作业、期中测验及期末考试三者综合评定。
期中测验宜在第五章结束时进行(课外2学时),期末考试则在全课结束时专门进行,条件许可时可用口试。
水工建筑学(II)教学大纲
一、课程编号:
0201011、0201012
二、课程名称:
水工建筑学(Ⅰ、Ⅱ)(HydraulicStructureI、Ⅱ)
三、学分:
3。
5+3.0;学时:
56+48学时
四、教学对象:
水利水电工程专业本科生
五、开课单位:
水利水电工程学院
六、先修课程:
理论力学、材料力学、结构力学、土力学、水力学、钢筋混凝土、建筑材料、工程地质等
七、课程性质、作用、教学目标(含知识、能力、素质的要求):
水工建筑学是水利水电工程专业的一门重要专业课。
本课程的主要任务是使学生掌握各种水工建筑物的基本原理、设计方法用主要构造
八、教学内容基本要求:
∙第一章总论
讲授水资源、水利建设、水利枢纽、水工建筑物、水利枢纽对环境的影响。
介绍水利水电工程的建设程序、水工建筑物的设计方法等。
∙第二章水工建筑物上的作用荷载
介绍作用在水工建筑物上荷载的种类和计算方法。
包括重力、水压力、渗流力、扬压力、土压力、浪压力、冰压力、温度荷载以及地震荷载等。
∙第三章水工建筑物材料与地基处理
讲授混凝土、碾压混凝土、土石料等水工建筑材料的物理力学性能、工程特性以及设计指标等,并对混凝土的温度控制、碾压混凝土的坝体结构布置和施工、土石材料的选择、填筑标准进行介绍。
介绍岩基、砂砾石地基、软土地基处理的措施。
对岩基讲授坝基的开挖与清理、坝基的固结灌浆、坝基的帷幕灌浆、坝基排水、软弱破碎带的处理等;
对砂砾石地基讲授其防渗处理的措施。
如粘土截水墙、混凝土防渗墙、帷幕灌浆、高压喷射灌浆、防渗铺盖、排水减压等;
对软土地基讲授细砂地基、软粘土地基、湿陷性黄土、软土闸基的处理措施。
如换土垫层、预压加固、振冲砂桩或碎石桩、桩基础等。
∙第四章水工建筑物的布置与构造
讲授各种建筑物的布置和构造。
包括岩基上的重力坝、拱坝、支墩坝(含平板坝、大头坝、连拱坝)、水闸(底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥与交通桥、分缝与止水、海漫与防冲槽、护岸等)、土石坝(防渗体、坝顶、护坡、排水设备、反滤层及过渡层、土坝与坝基、岸坡及混凝土建筑物的连接、穿越土坝的泄水管道)、河岸溢洪道、水工隧洞(含隧洞的断面形态、围岩的衬砌支护等)、水电站输水系统(含有压引水、无压引水的进水口、压力前池、压力钢管、调压室等)以及水电站厂房(含主副厂房的主要尺寸布置、厂区布置、内部布置等)等。
∙第五章水工建筑物水力设计
讲授泄水建筑物控制堰的堰型及泄流能力;
讲授陡槽的水力设计,如陡槽水流冲击波与自掺气、陡槽边墙的合理布置、陡槽弯道水流;
讲授泄水孔洞的水力设计,如短压力进水口式无压泄水孔洞、有压泄水孔洞、泄水孔洞内明满流交替及防止措施;
讲授泄水建筑物的消能防冲。
如消能防冲的基本原理、挑流消能水力设计、底流消能水力设计、面流消能水力设计和其他型式的消能设计;
讲授泄水建筑物防蚀抗磨设计。
介绍空化空蚀的基本理论、泄水建筑物壁面防蚀措施和泄水建筑物壁面磨蚀与抗磨;
讲授泄水建筑物的脉动与振动。
讲授渗流分析与渗控设计。
分别介绍水闸、土石坝的渗流分析,闸坝地基的防渗与排水措施,侧岸绕渗与控制;
讲授水击,包括水击现象及研究目的、水击的基本方程和水击波的传播速度、水击的计算以及反击式水轮机水击计算的特点、机组转速变化的计算、水击计算的条件和减小水击压强的措施;
讲授调压室的涌浪与波动稳定。
介绍调压室的工作原理和基本方程、引水道-调压室系统的水力稳定、调压室涌浪计算及调压室水力计算的条件。
∙第六章岩基上混凝土坝的结构设计与计算
讲授重力坝的结构设计与计算,包括稳定分析、应力分析和剖面设计等;
讲授拱坝的结构设计与计算,包括应力分析、稳定分析和拱坝的结构设计;
讲授支墩坝的结构设计与计算,如平板坝的结构设计与计算、大头坝的结构设计与计算和连拱坝的结构设计与计算;
讲授混凝土坝局部结构设计与计算,包括廊道的结构设计与计算、坝顶的结构设计与计算、坝体的分缝设计与计算、坝体的排水设计与计算。
∙第七章土基上水闸的结构设计与计算
讲授水闸结构设计的原则与作用(荷载)组合。
分别介绍水闸的类型及组成、水闸结构设计的原则和内容、水闸结构设计的作用组合;
讲授水闸的稳定分析和沉陷计算。
分别介绍闸基承载力验算、闸室沿闸基面的抗滑稳定验算、闸室连同闸基的深层抗滑稳定验算及闸基沉陷计算;
讲授闸室结构计算,介绍闸底板的结构计算、闸墩结构计算和胸墙结构计算;
讲授水闸两岸连接结构设计与计算,分别介绍边墙的荷载及破坏型式、边墙的稳定性验算、边墙的结构设计与计算;
∙第八章土石坝的结构设计与计算
讲授土石坝的结构特点与设计内容。
分别介绍土石坝的类型、组成和结构特点、土石坝的计算内容和设计状况及作用组合等;
讲授土石坝的稳定分析,介绍土石坝的失稳型式、土体抗剪强度指标的取值、土石坝的稳定验算及增加土石坝稳定性的措施等;
讲授土石坝的应力和变形计算。
介绍土石料的非线性应力应变关系、非线性问题的有限元分析方法和土石坝应力和变形计算的要点。
∙第九章水电站建筑物的结构设计与计算
讲授压力钢管的应力计算和稳定分析,分别介绍压力钢管的应力计算、压力钢管的稳定分析和分岔管的结构设计;
讲授调压室的结构设计,分别介绍调压井结构的荷载及组合、调压室的结构计算;
讲授水电站厂房的稳定和结构计算。
介绍厂房上部的结构计算、计算情况和荷载组合以及计算方法和要求;
讲授发电机机墩、蜗壳、尾水管结构设计。
分别介绍发电机机墩的结构计算、发电机风罩的结构计算、蜗壳的结构计算和尾水管结构计算。
∙第十章水工地下洞室的结构设计与计算
讲授地下洞室围岩应力和稳定性判别,介绍岩石强度特性和破坏准则、岩体初始应力场、岩体弹性分析、岩体弹塑性分析及稳定性评价;
讲授水工隧洞衬砌结构计算。
介绍水工隧洞衬砌受力分析、圆形隧洞衬砌结构计算、方形隧洞衬砌结构计算及隧洞衬砌结构计算的有限元法(含地下分岔管的结构设计);
讲授无衬砌洞室、围岩的喷锚支护、钢纤维混凝土支护及其他新型支护结构。
∙第十一章其他水工建筑物
讲授船闸、升船机及其他过坝建筑物的工作原理、结构型式和适用场合;
讲授渠系建筑物包括渠道、渠系建筑物(如水闸(见第七章)、涵洞、渡槽、倒虹吸管、跌水与陡坡)。
讲授河道整治建筑物,介绍非透水整治建筑物、环流整治建筑物、护岸护脚建筑物;
讲授火电站水工建筑物,介绍火电厂水工建筑物的组成及火电厂水库冷却池的取水建筑物;
讲授核电站水工建筑物。
介绍核电站冷却池的典型布置型式、水库冷却池的布置、冷却池的取水建筑物、挡水建筑物的边坡护固;
讲授潮汐电站水工建筑物,介绍潮汐电站的枢纽布置、潮汐电站的水工建筑物、潮汐电站的浮运法施工、潮汐电站水工建筑物及金属结构的防腐与防生物附着、潮汐电站的厂房;
讲授抽水蓄能电站枢纽。
介绍抽水蓄能电站布置的类型、上下水库、进(出)水口、电站厂房。
∙第十二章水工建筑物运行管理
讲授水工建筑物的运行管理,介绍安全管理的必要性和作用、安全管理的内容、安全管理的主要规章、定期检查鉴定的程序及内容、安全性评价等;
讲授水工建筑物的养护与维修,分别介绍土坝的维修、混凝土及钢筋混凝土建筑物的维修、水工建筑物的养护;
讲授水工建筑物的安全监控,介绍安全监控的内容和要求、监测资料整理、整编和常规分析、监测资料分析的数学模型和监测信息处理系统。
九、实践性环节的内容、要求
实践性环节包括本课程开设前的认识实习、习题、答疑、课程实验以及课程设计等。
十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时(或学时比例)
课堂教学运用多种媒体,概述内容、复杂图形、新材料新技术等以POWERPOINT为主,辅以少量动画,公式推导演示采用粉笔板书。
计算机媒体运用约占总学时的65%。
十一、教材及参考书
教材:
新教材《水工建筑学》正在编写中,在新教材出版前,使用《水工建筑物》和《水电站建筑物》两本教材;
参考书:
华东水利学院主编水工设计手册;
潘家铮主编水工建筑物设计丛书重力坝、拱坝、土石坝等;
左东启王世夏林益才主编水工建筑物;
孙明权沈长松主编水工建筑物;
十二、考核方式
期中考查(笔试)作业、期末闭卷或开卷笔试。
十三、教学大纲说明
本课程共12章,重点介绍前10章各种建筑物的组成、工作原理、结构设计方法、计算工况及步骤、主要构造及其布置等。
认识实习安排在本课程开设前的前一个学期,先修课程大多在本课程开设前学完,课程实验穿插其中,课程设计安排在主要建筑物学完之后(详见培养方案)。
模拟试卷
一、判断题(15题,每题1分,共15分,对打“√”,错打“×”)
1.按正常使用极限状态设计时,应考虑偶然组合下各荷载的作用(×)
2.用材料力学计算法计算重力坝的应力时,不论扬压力如何分布,由其引起的截面正应力处处与扬压力等值反向(×)
3.固结灌浆与回填灌浆的作用相同,都是为了加固围岩,提高岩石的整体性(×)
4.正槽式溢洪道泄槽的纵坡可随地形条件而变化设计成陡坡或缓坡(×)
5.用纯拱法求出的拱端推力,用做坝肩稳定分析时,在高高程处与实际情况不符,在低高程处偏大(√)
6.水闸底板与地基的接触线被称为水闸的地下轮廓线(×)
7.对坝体应力而言,只有荷载作用才对其有影响,而非荷载因素因不是荷载。
故对坝体应力不产生影响(×)
8.隧洞围岩石的完整性愈好,作用在衬砌上的山岩压力愈小(√)
9.挑流消能的主要优点是构造简单,施工方便,水流平顺,射程较远,但工程量一般比底流消能大(×)
10.在水闸低水位侧设板桩,可降低渗透坡降,但渗透压力增大了(√)
11.拱坝是三向固定的空间超静定壳体结构,因此,顶拱厚度的变化对坝体的应力影响大(×)
12.流网越密,则该处的渗透坡降越小(×)
13.在溢洪道泄槽中布置掺气槽是为了防止冲击波发生(×)
14.土石坝对地基的要求是所有坝型中最低的(√)
15.在粘性土中不容易发生管涌(√)
二、选择题(10题,每题2分,共20分)
1按拱冠梁法分配拱坝水压力荷载时,梁顶所承受的荷载指向B
A.下游;B.上游;C.垂直方向;D.难于判断
2.取水平坐标轴为x,铅直坐标轴为y,用材料力学方法分析重力坝各点二维应力时,txy沿x轴呈B分布
A.三次抛物线分布;B.二次抛物线分布;C.折线分布;D.直线分布
3.支墩坝是由一系列独立的支墩和面板组成,因此支墩坝的工作原理是
A维持稳定B.利用支墩;C.利用山体;D.利用面板
4.闸下波状水跃产生的原因是A
A.Fr数低;B.闸墩形状不好;C.来流不稳定;D.水头低
5.阻力系数是一种表示闸底板下地基土阻挡渗流,、消耗水头能力的参数,其大小与A有关.
A.渗流区段的几何形状;B.渗流区段的水头损失;
C.渗流区段的渗透系数;D.A.B.C都对
6.无压隧洞的横断面通常是城门洞型,若将其侧墙做成倾斜,目的是B
A.减小垂直向山岩压力;B.减小侧向山岩压力;C.减小上挤力;D.A+B
7.拱坝的温度荷载对拱坝的稳定和应力都有影响C
A.温升对稳定和应力都有利;B.温升对稳定和应力都不利;
C.温降对稳定有利,对应力不利;D.温降对应力有利,对稳定不利
8.溢洪道转弯采用渠底超高法,主要考虑D
A.使流速分布均匀;B.减少冲击波;C.使泄槽流量分布均匀;D.B+C
9.在水闸整体式底板的结构计算方法中,都假定顺水流方向地基反力呈B
A.均匀分布;B.直线分布;C.弹性曲线分布;D.二次抛物线分布
10.若用Hd作为溢流坝面的定型设计水头,相应的流量系数为md,当堰上水头H A.m=md;B.m>md;C.m 三、简答题(5题,每题5分,共25分) 1.简述重力坝纵逢对坝体应力的影响 答: 纵缝是为适应混凝土的浇筑能力和减小施工期温度应力而设置的临时缝,作用是适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力. 当上游坡度n=0时,纵缝对应力基本没有影响;n>0时,有纵缝时上游坝踵处的自重应力减小,可能发生拉应力,所以不利。 n<0时,对坝踵处的应力有利。 2.简述水闸的消能方式及原因 答: 水闸的水头低,下游水深大,下泄水流没有足够的能量将水流挑起并抛射到一定远的距离;又因为水闸下游水深变化大,一般也难以产生面流式水跃。 因此水闸一般只能采用底流式水跃消能。 3.隧洞衬砌的作用是什么? 有那些主要型式? 答: 水工地下洞室衬砌的功用有: a.阻止洞周岩体变形的发展,保证围岩的稳定; b.承受山岩压力、内水压力和其他荷载; c.防止渗漏; d.减小表面糙率; e.保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用。 常用的衬砌型式有: 1.护面,2.单层衬砌,3.组合式衬砌,4.预应力衬砌, 4.简述地质地形条件对拱坝的影响 答: 河谷宽度L和最大坝高H的比值L/H<1.5时,可建薄拱坝;L/H=1.5~3.0时,可建中厚拱坝;L/H=3.0~4.5,可建厚拱坝。 比值再大就认为不适合建拱坝了! 当比值相同时,在V型河谷建拱坝,靠近底部的水压强度虽大而拱跨最短,因而底拱厚度然可以较薄;U型河谷靠近底部的拱的作用明显降低,大部分荷载由梁来承担,所以厚度较大。 梯形河谷介于两者之间。 在河谷平面形状上,拱坝宜建在等高线向下游收缩的喇叭口处。 拱坝是高次超静定结构的整体结构,地基的过大变形对坝体应力有显著的影响。 对地质条件要求很高,要求基岩坚硬,整体性好,强度高,具有不透水性,两岸没有大的断裂构造和软弱夹层。 5.对用于土石坝防渗体的粘性土有哪些要求? 答: 一般粘粒含量为15~30%或塑性指数为10~17的中壤土,重壤土及粘性含量为30~40%或塑性指数为17~20的粘土较合适。 塑性指数大于20和液限大于40%的冲积粘土,浸水后膨胀软化较大的粘土,难以压实的干硬性粘土应尽量不用。 四、论述题(5题,每题8分,共40分) 1.重力坝的工作原理是什么? 能否做到稳定、强度同时控制,为什么? 答: 重力坝的工作原理: 重力坝是在水压力和其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足强度要求. 稳定和强度不可以同时控制,稳定要求希望坝体上游坡能尽量的减缓以便利用水重来帮助稳定,但过缓的坡度容易导致坝体上游面出现拉应力。 2.论述针对粘性土地基和砂性土地基水闸的地下轮廓应如何布置 答: 粘土地基渗透系数小,土粒间具有粘着力,不易管涌;但摩擦系数小,不利于闸室稳定,。 所以在粘土地基上,防渗布置主要应考虑如何降低渗透压力,以提高闸室的抗滑稳定性。 因此,可以考虑将排水设备延伸到闸底板下。 粘土地基一般只用水平铺盖而不用板桩。 砂性土的特性是摩擦系数大,对抗滑稳定有利,但渗透性较强,容易产生管涌。 因此防渗布置主要考虑如何延长渗径来降低渗透流速或坡降,以防止渗透变形,而对降低渗透压力的要求则相对较低。 当砂层较厚时,可采用铺盖与板桩相结合的布置形式,排水设施布置在闸底板之后的护坦下.必要时还可以在铺盖始端增设短板桩.如砂层较薄,下面有相对不透水层时,应用板桩将砂层切断。 对于粉砂地基,为防止地基液化,通常采用封闭式布置。 3.试阐述土石坝折线滑动法计算方法的基本原理 答: 心墙坝的上下游边坡,斜墙坝的上游保护层和下游坝坡等非粘性土石料坝坡,或较薄的斜墙常形成折线滑动面。 先假定任意的滑动面,并将其分为几个折线面。 采用刚体极限平衡法,假设任意
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