《水工建筑物》计算题及答案

1、2Ya得分共5页第3页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,耳=05住？二03,（单位:m）o （7分）h=9.8 x 2=19.6KPa1 y (Hi-h)=0.5 x 9.8 x (70-2)=333.2KPa2 丫 (Hi-h)=0.3 x 9.8 x (70-2)=199.92KPa共4页第3页得分得分共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。、；i =0.50.7。（8分）丫 Hi=10 X 40=400KPaY h=10X 4=40KPaY H=10X( 40 - 4) =360KPaa i y H=0.

2、6 X 10 X( 40 - 4) =216KPaY Hb=10 x( 4- 2) =20KPa3、某溢流坝水坝段防渗排水布置如图所示，宀=0.45 0.6 , : 2 =0.2 0.4。试绘制坝基低= 10x4ft=400KPayh= 10x 1,5 = 15KPayffli-h) = 10(40 15) = 385KPa-h) = 05 xlOx (40 75) = 192.5KPa ct.yfHi- h) = 03 xlOx (40-15) = 115.5KPa Y(H2 - h) = 10x(4-1.5)-2SKPa yH2 = 10x4=40KPa4页第3页得分4、某混凝土重力坝剖面

3、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:ECs2000= ioe(X = iA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

4、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）2= 2.906Ks1 = 3.0IPS2DD0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5页第

5、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=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 , 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：起_ f MH：卜:户血沽幻_叩馳：氷:加汇心蚀屮:制加nh 屮黑涓旺l；S0Xit2 -17952012*= 402Ks = 3.0该混凝土重力坝抗滑稳定安全性满足规范要求；若不

6、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;5、加固地基;6、横缝灌浆；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=12。，水平作用力为工P=12500.0kN，铅直作用力为 工W=17954.28kN,扬压力为 工U=5339.1 kN，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)。解:=1jO8 Ks = LI

7、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；(5) 加固地基；(6) 横缝灌浆；(7 )预加应力措施。共5页第4页得分8、某混凝土重力坝典型剖面如图所示（长度单位：米）二 y = 669.5 -11.68x.=36.7x，计入扬压力时:二x = 1.98x1 2t1 二一arctg (-)2 口 y _ 口 x1试求：-x21、x =0,x =一8.6, x =37.2三点各应力值。-、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。（8分）内容位置x = 0x=18.6x =

8、 37.2669.5452.25234.9T0336.67-18.6ax036.8573.7CT1669.5638.85238.6-0-149.7570中1o0一 60.89 *81.48得分已知坝体材料的渗透系数为K =2 10 m/s。试求:12共5页第5页9、某土坝为棱体排水，其典型剖面如图所示，、通过坝体单位宽度的渗透流量q。、浸润线方程，并将其绘制于图上。解：建立坐标如图所示等效渗径长度为，j.二急 X .浜二亠 x 1 ；：1 - :.3rn（3 分）L1 = （12-10）x3 + 5+（12-2）x2.5-2-l）Xl = 35_ _-（ 3 分）浸润线方程为y = Jh； +

9、 亦口兔- L Vi - H抛物线焦点距为人._ 宀_ ； “ .丁 i（ 3分）=V39.292 + （10- l）2 - 39.29=1.018m通过坝体单宽渗流量为:- ：（ 3分）知1叭旦壘= 244xl0*fim1/s*m浸润线方程为： .一一一-（ 3分）= V4.07 + 2.44x或为：_, . . _ _.-.y31（2分）共4页第4页= 2.44xl0m?/sm（12 分）单位r叶浸润线方程为：（ 2分）= W+245_或为：-；二二-.m.-【匚：逼-,宀./=；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：1、通过坝体单

10、位宽度的渗透流量 q。2、浸润线方程，并将其绘制于图上。P10-0屮. L21： 5一得分等效渗径长度为A L=- m（2分）l+3ni1Lt = (12-10)x3 + 5+(12-2) x2.5-(2-1) xl = 35L=aL+Li =4,29+ 35 = 39.29（2分）浸润线方程为yi=何+ 2%抵二 L Yj = H抛物线焦点距为l二5皿屮j幅屮l（2分）=739.29= + (10 - l)2 一 39.29 二 1.018m通过坝体单宽渗流量为SL（2分）X叫翻解：建立坐标如图所示2、试求:共5页第5页某土坝典型剖面如图所示，已知Ke =2 10-7m/s ,K0=2 10

11、-5 m/s。、通过心墙的单宽渗透流量qe ；、通过坝体的单宽渗透流量q0 ；得分、确定浸润线方程，并将其绘于图上。（12 分）3qe = q02 10, 主=2 10 J545500 二79h：he =8.36（4分）-he泊 10-962=3.6710_73m / s m（4分）100牛100一6叫二4Ke100-15.19X（4分）q。yKo2 mox22L4q。y2, 5（4分）（4分）qe（4分）Ko（12 分）H2hehe -4he2 _ 2q0 XKoH22共4页 第4页左 32. OOlTL 10、1 .某土坝典型剖面如图所示，已知Ke =2 10-7m/s, Ko =2 10

12、-5m/s。试求:X712. oohe = 3.93m1、通过心墙的单宽渗透流量2、通过坝体的单宽渗透流量3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。qe 二 Ke Hhe2qo = K 0L =32 -4-2 2.5 = 27mqe2 102 1045427000 二 454h；q 二Ke2 2=4.23 10f3/sm归2 104H1 =12-2 =10mU =2 10394232-2 2.52 27= 4.23 10“m3/s m2L K03.932 - 2K。3.932 2215.44-0.423X4 22m共5页第5页12、某有压隧洞，洞身内径 D =5m，洞中心水头 H =16m，混凝土允

13、许抗拉强度1l _ hJ-611kPa，Eh =2.6 107kPa，K。=5 106kN /m3。6试求:混凝土衬砌的厚度h二？解：p =汨=10 16 =160kPaA_ E -K（1） -E Ko（1： =）（1 _2）2.6 107 一5.0 106（1） = 62.6 1 07 5.0 1 06（1 ”（1 -|= 0.67-0.1756m 取 h = 25cm。共5页第5页13、某水闸闸室结构简图如图所示，（长度单位：m、集中力单位：KN、高程单位：m）oA=B L =16 15.2 = 243.2m2,0 =17.1,c0 = 20kPaKc 1-1.25,: I - 2.5,I

14、R - 360kPa试求：1、基底压力 C max min的值，并将分布图绘于图上；2、抗滑稳定是否满足设计要求；3、地基承载力是否满足设计要求；4、基底压力不均匀系数是否满足设计要求；5、对于不满足设计要求的提出调整方案。P=4744.6kN 1.7 0G=13010.8kN0.70 0.00B=16.0dTLL 百（3 分）= 80.38KPa= 1,37满足要求MtHQ目|畝1机10 旳财4町1 心 i5：x 込-1X15：-16= B0.38 KPa 唏削=26.62KPa 畔呱呼6 5）5KPa InIZS不满足要求（3 分）（3 分）（3 分）（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。共4页第4页得分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