《水工建筑物》计算题及答案

1、共I、某混凝土重力坝剖面如图所示， .一 _ ，, 一 ，（单位：m）。得分5页第3页试绘出坝基面扬压力分布图,（7分）70.0HiVZ0.0 y10,0A6.08.0 20.0 卜H2Y HiaYYYYYaY ha i y (H i-h)a 2 y (卜38.052.0-Y H2y (H2-h)Hi=9.8x 70=686.0KPa(Hi-h)=9.8 X (70-2)=666.4KPa h=9.8 X 2=19.6KPai Y (Hi-h)=0.5 X 9.8 X (70-2)=333.2KPa 2Y (Hi-h)=0.3 X 9.8 X (70-2)=I99.92KPa H2=9.8X

2、I0=98KPa(H2-h)=9.8 X (I0-2)=78.4KPa得分共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 透压力、扬压力分布图。饷=0.50.7。（8分）丫 Hi=10 X 40=400KPaY h=10X 4=40KPaY H=10 X( 40 - 4) =360KPaa i y H=0.6X 10X( 40-4)=216KPaY H2=10 X( 4 2)=20KPa得分共4页第3页3、某溢流坝水坝段防渗排水布置如图所示，0（1 =0.450.6，0 2 =0.20.4。试绘制坝基面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。（8分）yHa = 10X40

3、 = 400KPayh = 10 x 1.5 = 15KPa= 10(40- 15) = 3 晒 KPaOtYCHi -h) = as X10X (40 -15) = 192.5KPa a2Y(Hi h) = 0.3 x 10 x (40 lr5) = 115占KPa y(H2 -h) = 10x(4 -15) = 25KPayH2 = 10 x 4 = 40KPa4、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,水平作用力为工P=32000.0kN,铅直作用力为工W=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

4、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：.-ip0-72X4BODO = L08Ks = 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。得分共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 工P=32000kN,铅直作用力为 工W=48000.0kN,f =1.0 ,c =900KPa,Ks=1.1,Ks =3.0 试

5、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）7A n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 工P=12500kN，铅直作用力为 工W=17954.28kN，扬压力为 工U=5339.1kN , f =0.9 , c =720KPa, Ks=1.1

6、, 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. 险 _ f 二二乃屛h:们丰*、点_汕訂-霁于丄1；冷“i魚厂盟.刖Pxc；sp-ZTXS1T；P-=-1-954.2SSlniZT= 4.02二FWx 旨亠:+工珠忌二丘-123DDMUE 12v -17954.2S3in II=L06(Ks = L1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

7、 )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8、某混凝土重力坝典型剖面如图所示（长度单位：米）c y 669.5 11.68x236.7x -x11arctg（2 ）y 一x12C 2，计入扬压力时:x = 1.98x（8 分）1、x = 0,x 二 18.6,x 二 37.2三点各应力值。2、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。试求：7、- 位置内容x = 0x=18.6x = 37.26669.5452.25234.9T0336.67-18.6Cx036.8573.76669.5638.85238.6G0-149.7570060.8981.483它2 0

8、屛XKO2.5共5 页第5 页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K =2幻0 m/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。单位I mP；解：建立坐标如图所示等效渗径长度为浸润线方程为抛物线焦点距为h0 =卡止严士秤=VFTIP 一 L=V39.292 + (1O- I)2 - 39,29=1.018m通过坝体单宽渗流量为:八1巧T浸润线方程为：（也|訂（1378+小+逬辟=4.07 + 2.44x(2-1)x1(3 分)(3 分)2X j?-29=2.44xl0-*ma/s m(3 分)或为： 一 g ? IB .1

9、W3 ./=m訓(3 分)L = (12-10)x3 + 54- (12 -2) x 2,5 一L=aL4-L1 = 4294-35 = 39.29(Xi + h0)2 = x +Yi =行訐莎花T 玄i = L y】=H35(3 分) id1.0178-+ 2 X 1.0178?；! = v1.04+ 2.04x:得分得分(12分q。解：建立坐标如图所示等效渗径长度为(2分通过坝体单位宽度的渗透流量 浸润线方程，并将其绘制于图上。1、2、1oil L 二共4页第.4页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 K =2 10”m/s。试求：分）浸润线方程为匚=(12

10、 - 10) x 3 + 5 + (12 - 2) x 2.5 - (2 -1) x 1 = 35 LL+Lj =4.29+ 35 = 39,29(xi + ha): =x?+y?y】=Jh： + 2如孔Xi = L yt = H抛物线焦点距为h严仝二孚理=VIEP 一 l=v39.292 + (10- 1):-39.29二 l-018m通过坝体单宽渗流量为.- J：亠亠（2分）= 2xl0-x（2分）-2.44 x 106m3/s - m浸润线方程为：:=v4.07 + 2.44x或为： -刑:综上 Ju/站 Z 二：3； 叫、- JPTfC石叵共.5页第5页2、m/s。试求:1、通过心墙的

11、单宽渗透流量Cje ；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）qe = qo2 2二 10 -h2 10 ： e二 2 10*he -45425500 二 79hehe 二 8.36（4 分）:2 2q*4=2 10”100 -69.62 =3.67 10m3/s m（4 分）:某土坝典型剖面如图所示，已知Ke=2 10-7m/s, K0=2 10-512-22-2100严100一69.6一100-15.何KeY4Ke共4页 第4页10、1 某土坝典型剖面如图所示，已知Ke =2 10-7m/s, Ko=2 10-5m/s。试求：1、 通过心墙的单宽渗

12、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。2LH1qeH2q0 = K0=Ke 2、（12 分）=12 -2 =10m1_=32-4-2 2.5 = 27mqe二 q。2 10102七=2 104h；二 45427000 二454hhe=3.93m2 2立 10二3.934.23 10“m3/s m2 2q =Ke 10 二 he =2 102he _4_2242 2_5 3 93 2_6 3q0 =K02 10 393 =4.23 10 m /s mM232-2 2.52 27hX 二3.932 _ 2K093x = J15.44-0.423XK0

13、2L K0（4分）共5页第5页H = 16m，混凝土允许抗拉强度163-，Ko = 5沃10 kN /m。612、某有压隧洞，洞身内径 D =5m，洞中心水头!hi l = 611kPa， Eh = 2.6 10 kPa，=试求：混凝土衬砌的厚度h =?解: p 二 H =10 16 =160kPaE Ko(1+A) A E K(1)(1一2762.6 105.0 10 (1762.6 10 -5.0 10 (1-0.67I I si+p Ih =A |Ja 1卅51 _ p= 2.5 b.67：61!0 -1IV611-160-0.1756m 取 h =25cm。共5页第5页13、某水闸闸室

14、结构简图如图所示，（长度单位：m,、集中力单位：KN ,、高程单位：m）。2 0A = B 汇L =16汉15.2 = 243.2m，申 o=17.1,co = 20kPaIIKC125K _ t品、地基承载力是否满足设计要求；科n氐E _ 16X19.341*15= 8038 KPaamtn = 26.62KPa型怦世二竺学竺二 53 5KPa R = 36CKPaG=13010.8kN瓷二器62血2.5P=4744.6kN 0.00 1.7 00.70B=16.03 分）（满足要求（ 3分）满足要求（3 分）不满足要求（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。（3 分）得分共4页第4页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 AQ=310KN，闸墩分