水工建筑物简答题及答案课件

1、重力坝重力坝断面设计应满足：（1）稳定和强度的要求，保证大坝安全（2）工程量小（3）便于施工（4）运用方便。1 简述重力坝的特点。重力坝工作原理：在水压力及其他荷载作用下，依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体之中产生的压应力来减小库水压力所引起的上游坝面拉应力以满足强度要求。适用条件：绝大部分建在岩基上，可承受较大的压应力，还可利用坝体混凝土与岩基表面之间的凝聚力，提高坝体的抗滑稳定安全度。答：优点：强度高、耐久性好、安全可靠，施工方便坝顶、坝身可溢流便于施工导流、泄洪布置坝段受力简单、结构作用明确应力稳定分析简单缺点：对地形、地质条件适应能力强缺点：剖面大按应力、稳定确定砼材

2、料抗压性能不能充分发挥坝底扬压力大对稳定、应力不利体积大，施工温控措施复杂2重力坝如何进行分类？答：重力坝的分类方法很多，主要有以下几种：按高度分类按坝高分：高坝:H>70m中高坝:H=30-70m低坝:H<30m按泄水条件分类；溢流重力坝，非溢流按筑坝材料分类；砼重力坝、浆砌石重力坝按坝体结构形式分类；实体、宽缝、空腹、碾压砼、预应力锚固3简述重力坝的设计过程。答：枢纽布置剖面设计设计非溢流坝段、溢流坝段、泄水孔坝段剖面形式稳定、应力计算计算在荷载作用下，坝体抗滑稳定、坝底坝身应力是否满足规范要求细部构造设计廊道、分缝5、消能防冲设计6、地基处理措施确定若上述有一项不满足，应重新

3、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？答：利用水重来增加坝体自重：采用有利的开挖轮廓线：设置齿墙：抽排水措施：加固地基：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？答：、假定坝体混凝土为均质连续各向同性的弹性体材料、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。、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。6用微分体的平衡条件推导坝体下游边缘应力分量xd、d（分别计算有、无扬压力两种情况）。答：1）无扬压力情况：取下游坝面的微分体，根据平衡条件同样由得：2）有扬压力情况

4、：取下游坝面的微分体，根据平衡条件同样由得7简述重力坝坝体和坝基应力控制标准。答：坝基应力控制标准：运用期： 施工期：下游坝面允许有不大于0.1MPa的拉应力，地基容许压应力取标准试块极限抗压强度的1/251/5，视坝体而定坝体应力控制标准：运用期：计入扬压力时,不计入扬压力时：施工期：坝体内主压应力不得大于混凝土的容许压应力，下游可以有不大于0.2Mpa的主拉应力。8溢流重力坝的泄水方式有哪些？各有什么特点？如何选择？答：溢坝重力坝泄水方式有、坝顶开敞溢流式、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

5、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？答：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？答：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

6、输水管道。11. 重力坝的缝主要有哪几种？各有什么作用？答案：1)横缝：是垂直坝轴线的缝，将坝体分成若干段，其作用是减小温度应力，适应地基不均匀沉陷和满足施工要求。又可分为永久性横缝和临时性横缝，临时性横缝应在缝面设置键槽和灌浆系统，待坝体降到一定温度后进行接缝灌浆。 2)纵缝：是平行坝轴线方向的缝，将一个坝段分成几个坝块，作用是适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力，为临时缝，最后进行接缝灌浆。3)水平施工缝：是浇筑块之间新老混凝土的结全面，一般浇筑块厚度为1.54.0米，以利散热，新混凝土浇筑前要将施工缝面清洗为干净的麻面，以便新老混凝土很好结合。12坝内廊道有哪些？各有什么作用？答：

7、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？答：、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、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、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？答：坝基的开挖与清理坝基的加固处理  固结灌浆  断层破碎带、软弱夹层的处理措施：设置砼塞坝基的防渗与排水  帷幕灌浆  设排水孔15固结

8、灌浆、帷幕灌浆各有什么作用？答：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。答：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？答：混凝土重力坝在运用过程中有失稳、风化

9、、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？答：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？答：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

10、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。20.重力坝的地基处理：一、开挖和清理：将复盖层和风化破碎的岩石挖掉，包括清除松动石块，打掉突出的尖角。二、固结灌浆：提高基岩的整体性和弹性模量；减少基岩受力后的变形；提高基岩的抗压抗剪强度；降低坝体的渗透性减少渗流量；三、帷幕灌浆：降低坝基渗透压力，减少渗流量。四、坝基排水：因帷幕不能完全截断渗流，为进一步降低坝底的渗透压力，需设置坝基排水(打排水孔和设置基础排水廊道)。五、断层破碎带处理： 断层破碎带由于强度低，弹性模量小，可能引起坝基产生不均匀沉陷和坝体开裂。六：软弱夹层的处理。21.简述溢

11、流重力坝常用的消能方式有哪几种？各适用于何种条件、有何特点？（1）底流式消能 适用于下游尾水低、变幅大、地质条件差，工作可靠，但工程量较大。（2）挑流式消能 适用于基岩比较坚固的高坝或中坝。（3）面流式消能 适用于下游尾水位较深、流量变化范围较小、水位变幅不大，或有排冰、浮木要求的情况。（4）消力戽 适用于尾水较深、变幅较小、无航运要求，且下游河床和两岸有一定抗冲能力的情况。22. 写出重力坝沿坝基面抗滑稳定分析方法中单一安全系数法的抗剪断公式，并解释公式中各项符号的含义。并说明适用情况.摩擦公式： 抗剪断公式： 抗滑稳定安全系数；（ 滑动面以上的总铅直力； 滑动面以上的总水平力； U作用在滑

12、动面上的扬压力； 抗剪断摩擦系数； 抗剪断凝聚力。我国混凝土重力坝设计规范规定，当坝基内不存在可能导致深层滑动的软弱面时，应按抗剪断公式计算。对中型工程中的中、低坝也可按摩擦公式计算。23. 采用材料力学法推导重力坝上游坝体边缘水平正力。（10分） 已知： P-上游面水压力强度 n- 上游坡率 u -坝踵处剪应力 答案：由上游坝面微分体，根据Fx=0，可以解出：（3分）xudy +udx - Pudscosd=0 （3分） xu=Pu -udx/dy = Pu u n （3分） =Pu -(Pu-yu)n (kPa) （1分）24.重力坝为何要进行材料分区，对各区混凝土性能有何要求？混凝土重力

13、坝坝体各部位的工作条件及受力条件不同，对混凝土材料性能指标的要求也不同。为了满足坝体各部位的不同要求，节省水泥用量及工程费用，把安全与经济统一起来，通常将坝体混凝土按不同工作条件进行分区，选用不同的强度等级和性能指标。区：上下游最高水位以上的坝体表层混凝土，主要应提出抗冻要求。在寒冷地区多采用23m厚的抗冻混凝土，标号一般为C15 S4 D150。区：上下游最高与最低水位之间的坝体表层混凝土，控制因素为抗冻性能，同时对强度、抗渗、抗侵蚀性也用一定要求，多采用35m的抗渗、抗冻及抗侵蚀性的混凝土。区：上下游最低水位以下的坝体表层混凝土，对抗渗、强度要求较高，同时对低热、抗侵蚀也有一定要求，多采用

14、23m厚标号为C20 S12 D200的混凝土。区：靠近坝基的基础混凝土，对强度和低热要求较高，标号可采用C20 S12 D200 Dw。区：坝体内部混凝土，多采用低热、低强度混凝土，根据坝面应力大小，上部符号多采用C10 S4 Dw；下部多采用C15 S4 Dw。区：的抗冲刷、磨蚀要求部位的混凝土，如溢流坝面、泄水孔、导墙、闸墩等。其对抗冲刷、抗磨蚀和抗冻要求较高，一般采用高强度混凝土，90天龄期强度不低于C20C30；严寒地区其抗冻标号应不小于D150D250。土石坝1土石坝的特点是什么？试与重力坝、拱坝作比较？答：1）可以就地取材，减小了工程造价2）对各种不同的地形、地质和气候条件适应性

15、较强3）上下游坝坡平缓，坝体体积大，土石方量大，与重力坝相比较来说：填筑体为松散体，抗剪强度低；抗侵蚀能力较重力坝差；散粒体结构，抗冲能力很低；土石料存在很大孔隙，易产生相对移动，在自重和水压力作用下，有较大的沉陷。2土石坝的主要类型有哪些？各有什么优缺点？主要类型：按坝高分：低坝、中坝、高坝。按施工方法分：碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝。按坝体材料分：土坝、土石混合坝、堆石坝共同优点：易于取材，工程造价低，适应地形条件能力强，运用较安全可靠。共同缺点：坝体平缓，体积大，土石方工程量大，需要一定的防渗设施。3土石坝的基本剖面为什么是梯形？答：土石坝基本剖面为梯形。这是根据坝高和坝的等

16、级，坝型和筑坝材料特性，坝基情况以及施工，运行条件等参照现有工程的实验初步拟定，然后通过渗流和稳定分析检验，最终确定的合理的剖面形式。4确定土石坝坝顶高程和重力坝坝顶高程的不同点是什么？1）重力坝坝顶高程：坝顶或防浪墙顶高程=设计洪水位+                 坝顶或防浪墙顶高程=设计洪水位+           &#

17、160;          2）土石坝坝顶高程：水库静水位+超高（Y）  Y=R+e+A设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高正常高水位+非常运用情况的坝顶超高+地震安全加高分别计算后，取其最大值即为坝顶高程5土石坝的上、下游坝坡通常采用值的范围如何？为什么上游坝坡比下游坝坡平缓？心墙坝：堆石：上游  1：1.71：2.7  下游1：1.51：2.5        &

18、#160;   土料：上游  1：2.51：3.5  下游1：21：3.0    人工材料面板坝：优质石料：上游1：1.41：1.7                    良好堆石：下游1：1.3 1：1.4           

19、     卵砾石：1：1.5 1：1.6上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降，为了保持坝坡稳定，因此上游坝坡常比下游坝坡平缓。6渗流分析的任务是什么？有哪些方法？常用的理论方法是什么？它的基本假定是什么？土石坝渗流分析的内容：确定浸润线的位置；确定渗流的主要参数渗流流速与坡降；确定渗流量。（4分）土石坝渗流分析的目的：对初选的坝的形状与尺寸进行检验，确定渗流作用力，为核算坝坡稳定提供依据；进行坝体防渗布置与土料配置，根据坝体内部的渗流参数和渗流逸出坡降，检验土体的渗流稳定，防止发生管涌与流土，在此基础上确定坝体及坝基中防渗体的尺寸与排水设

20、施的容量和尺寸；确定通过坝和河岸的渗流水量损失并设计排水系统的容量。（6分）任务：确定坝体侵润线和下游渗流出逸点的位置，为设计计算提供依据。    确定坝体与坝基的渗流量，以便估计设备尺寸。    确定坝坡出逸段和下游地基表面的出逸坡降，用以判断该处渗透稳定性确定库水位降落时上游坝壳内自由水面的位置，估算孔隙水压力，用来进行上游坝坡稳定分析。方法：1、解析法（流体力学法，水利学法）2、手绘流网法3、实验法4、数值法其中，常用的理论方法是水力学法，其基本假定为达西定律和杜平假设，建立各段运动方程式，根据水流连续性再求解渗透流速，渗透流量

21、和侵润线等。7什么叫流网？它由哪些线构成？绘制流网的基本原则是什么？土石坝渗流域的边界各是什么线？在稳定渗流的层流中，水质点的运动轨迹（流线）和各条流线上侧压管水头相同点的连线（等水位线或等势线）组成的网状图形叫流网。流网由流线、等势线和侵润线构成。绘制流网的基本原则：1、流线和等势线均是圆滑的曲线。2、流线和等势线是互相正交的。3、流网的网格画成曲线正方形，即网格的中线互相正交且长度相等。4、边界：上、下游水下边坡线均为等势线；初拟侵润线及坝体与不透水地基接触线均为流线。下游坡出逸段即非等势线也非流线。8叙述手绘流网的方法步骤？以不透水地基上均质坝为例：首先，确定渗流区的边界：上、下游水下边

22、坡线均为等势线，初拟的侵润线及坝体不透水地基接触线均为流线，下游坡出逸段既非等势线也非流线，其上各点反映了该处逸出渗流的水面高度。其次，将上、下游水头差分成n等分，每段为，然后引水平线与侵润线相交，从其交点处按照等势线与流线正交。依据原则绘制等势线，形成初步的流网。然后，不断修改流线与等势线，必要时进行插补，直至其构成网格符合要求（扭曲正方形）即可。9土石坝渗流变形有哪几类？各自的特点是什么？（1）管涌：渗流作用下，坝体、坝基中细小颗粒被逐步带走形成渗流通道现象。常发生在坝下游坝或闸坝下游地基面渗流逸出处，无凝聚力的砂土，砾石砂土易发生临界坡降大颗粒破坏坡降。（2）流土：成块土体被掀起浮动，主

23、要发生在黏土及均匀非粘性土渗流出口处，破坏坡降。（3）接触冲刷：渗流沿两不同土壤接触面流动，带走细颗粒，使临近接触面不同土层混合起来。（4）接触流土和接触管涌：渗流方向垂直于两种不同土壤的接触面。坝基不同土层间渗流将一层细颗粒带至另一层粗颗粒（管涌）；一层为黏土，含水量大，凝聚力降低而成块移动，甚至形成剥蚀（接触流土）10防止渗流变形的措施有哪些？常见的工程措施有：全面截阻渗流、延长渗径、设置排水设施、反滤层或排渗减压井等。11重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同？影响土石坝稳定的因素有哪些？重力坝：依靠重力维持稳定，失稳时，先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝址处岩基和胶结面出现局部

24、剪切屈服，进而范围扩大向上游延伸，最后形成滑动通道，导致大坝的整体失稳。土石坝：也是依靠重力维持稳定，由于是散粒体堆筑，坝坡稳定须采用肥大的剖面，坝体不可能产生水平滑动，其失稳主要是坝坡滑动或坝颇，坝基一起滑动。影响因素：坝体滑坡猾裂面的形状，坝体结构，土料，地基的性质，坝的工作条件。12土石坝坝坡滑裂面的形状有哪几种？在什么情况下易产生何种滑裂面？土石坝坝坡滑裂面的形状有三种：曲线滑裂面、直线或折线滑裂面、复合滑裂面。（1）曲线滑裂面：当滑裂面通过粘性土部位时，产生上缓下陡曲面，计算中常用圆弧代替。（2）直线或折线滑裂面：当滑裂面通过无粘性土时，可产生直线或折线形，面坡干燥或全部浸入水中时呈

25、直线形，坝坡部分浸入水中时呈折线形。（3）复合滑裂面：当滑裂面通过性质不同的几种土料时，可产生由直线和曲线组成的复合形状滑裂面。13圆弧法的基本假定是什么？如何用简化的毕肖普法计算坝坡稳定安全系数？圆弧法的基本假定：假定滑动面为圆柱面，将滑动面内土体视为刚性体，边坡矢稳时该土体绕滑弧圆心O作旋转运动，计算时沿坝轴线取单宽按平面问题进行分析。用简化的毕肖普法计算坝坡稳定安全系数。假设，略去土条间的切向力，减小了计算工作量，当土条处于稳定状态（k>1）时，求任意条内滑弧底面上抗剪强度与剪力的平衡，求出。因为各土条间相互作用力、均为大小相等，方向相反，在累加时相互抵消，由滑动体平衡条件可求出。

26、由于中含有k，则要用试算法，一般先假定k=1，求出，再求k。若k>1，则用此k值求新的及k，反复34次，直到假定k接近计算k时即可。14怎样确定滑弧的最小稳定安全系数？B.B方捷耶夫法  他认为最小安全系数的滑弧圆心在扇形bcdf范围内, 此扇形面积的两个边界为由坝坡中点a引出的两条线，一条为铅直线；另一条与坝坡线成85角。另外两个边界是以a为圆心所做的两个圆弧，(2)费兰钮斯法：H为坝高，定出距坝顶为2H，距坝趾为4.5H的M1点；再从坝趾B1和坝顶A引出B1M2和AM2，它们分别与下游坡及坝顶成1、2角并相交于M2点，连接M1M2线，费兰钮斯认为最危险滑弧的圆心位于M1M2

27、的延长线附近。首先在eg线上选取O1、O2、O3为圆心，分别作通过B1点的滑弧并计算各自的安全系数K，按比例将K值标在相应的圆心上，连成曲线找出相应最小K的圆心，例如O4点。再通过eg线上K最小的点O4，作eg的垂线N-N，在N-N线上选O5、06等为圆心，同样分别过B1点作滑弧，找出最小的安全系数，例如B1点对应K1 即是。一般认为K1值即为通过B1点的最小安全系数，按比例将K1标在B1点的上方。然后根据坝基土质情况，在坝坡或坝趾外再选B2、B3，同上述方法求出最小安全系数K2、K3等，分别按比例标在B2、B3点的上方，连接标注K1、K2、K3诸短线的端点，即可找出相应于计算情况的坝坡稳定安

28、全系数。一般至少要计算18个滑弧才能求得。15土石料的填筑标准是什么？在土料设计中何种土料主要控制何种指标？土石料的填筑标准：对于粘性土，其指标是设计干重度及相应的含水量；对于非粘性土，其指标是相对密度；对于堆石料，其指标是孔隙率。16土石坝为什么要设防渗体？防渗体有哪些形式？土石坝挡水后，在坝体内会形成由上游的渗流，这会使水库损失水量，还引起管涌、流图等渗透变形，对坝颇稳定不利，必须在设计时采取防渗措施以减少渗漏，保证坝体渗透稳定性，故要设防渗体。防渗体的形式：1、黏土心墙  2、黏土斜墙  3、非土料防渗体17土坝排水设备的作用是什么？常用的坝体排水有哪些形式？土石坝排

29、水设备的作用是：可以降低伸入坝体内的水，有计划地排出坝外，以达到降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止渗透变形，增加坝坡的稳定性，防止冻涨破坏的目的。常用的坝体排水形式：1.贴坡排水；2.棱体排水；3.褥垫排水；4.管式排水；5.综合式排水18土石坝为什么要设置反滤层？设置反滤层应遵循什么原则？通常应在哪些部位设置反滤层？土石坝设置反滤层，其目的是为了提高抗渗破坏能力、防止各类渗透变形特别是防止管涌。在任何渗流流入排水设施处一般都要设置反滤层。设置反滤层要遵循的原则是：1.被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层2.各层的颗粒不得发生移动3.相邻两层间，较小的一层颗粒不得穿过较粗一层的孔隙4.反滤层不能被堵塞

30、，而且应该具有足够的透水性，以保证排水畅通5.应保证耐久、稳定，其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而遭受破坏。19 简述砂砾石地基处理的目的及处理方法防渗措施。（10分）砂卵石地基一般强度较大，压缩变形也较小，对建筑在砂卵石地基上土石坝的地基处理主要是解决渗流问题。处理方法是“上防下排”。“上防”是指铅直方向的粘土截水墙。混凝土防渗墙、板桩和帷幕灌浆以及水平方向的防渗铺盖等；“下排”是指铅直方向的减压井和反滤式排水沟以及水平方向的反滤式盖重等。主要防渗措施有：（1）垂直防渗设施，包括：粘性土截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等；（2）上游水平防渗铺盖；（3）下游排水设施，包括：水平排水层

31、、排水沟、减压井、透水盖重等。 （6分）20为什么要进行地基处理？这是因为地基的性质对土石坝的构造和尺寸有很大影响。进行土石坝地基处理1.可控制渗流，使地基以至坝身不产生渗透变形，并把渗流流量控制在允许的范围内2.保证地基稳定不发生滑动3.控制沉降与不均匀沉降，以限制坝体裂缝的发生。21.土石坝与坝基、岸坡及其它建筑物连接时应注意什么问题？土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的接触面都是防渗的薄弱部位，在连接时，必须妥善处理，使其结合紧密，避免产生集中渗流；保证坝体与河床及岸坡结合面的质量，不使其形成影响坝坡稳定的软弱层面；并不致因岸坡形状或坡度不当引起坝体不均匀沉降而产生裂缝。22土石坝的检查和养

32、护内容是什么？土石坝的检查工作包括四个方面：经常检查、定期检查、特别检查和安全鉴定。土石坝的养护主要包括以下几方面的内容：1.保持坝面完整。2.保持排水系统畅通3.合理控制水库水位4.加强安全管理5.观测仪器设备的养护。23土石坝裂缝分哪几种？其特征和处理方法是什么？（1）1）按分布位置分表面裂缝；内部裂缝。2）按走向分类横向裂缝；纵向裂缝；水平裂缝；龟纹裂缝3）按裂缝成因分类干缩裂缝；变形裂缝；滑坡裂缝；冻融裂缝；水力劈裂；塑流裂缝；振动裂缝（2）处理：处理前，首先要根据出现部位、征兆、异常，确定具体位置，再探明其大小、走向。常用方法：开挖回填法；灌浆法；挖填灌浆法24分析土石坝运用中渗漏原

33、因及处理措施。渗漏原因：坝体渗漏：设计考虑不周，施工质量较差，管理不善坝基渗漏：地基处理不当，粘土铺盖尺寸不足，排水系统堵塞，空库运用，铺盖开裂接触渗漏：坝基处理不彻底，防渗体与坝基结合不当，坝体与刚性建筑物结合不当。绕坝渗漏：岸坡山体单薄，岸坡岩性差，岸坡存在孔洞，岸坡天然铺盖破坏。处理措施：要遵循“上截下排”原则，即在坝的上游坝体和坝基设防渗设施、阻截渗水，在坝的下游设排水导渗设备。一般采用上游截渗法、下游导渗法。25土石坝滑坡的主要特征是什么？如何预防滑坡，并说明处理滑坡的措施。（1）破坏形式：脱落，塌陷，崩塌，滑动，挤压，鼓胀，溶蚀。（2）破坏原因：对波浪的冲击破坏考虑不周护坡结构不合

34、理护坡施工质量控制不严，干砌石不密实，空袭偏大，甚至出现架空护坡材料选择不当在管理运用中，因库水位骤降，护坡背面将形成较大的渗透压力，导致护坡膨胀、破裂、掀起和滑动而破坏，维修不及时，破坏由小而大严寒地区的冰冻影响。26. 为何土石坝稳定分析只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？土石坝失稳的原因有哪些？答案：土石坝的坝坡较缓，在外荷载及自重作用下，不会产生整体水平滑动。由于其坝体材料为散粒体，如果剖面尺寸不当或坝体、坝基材料的抗剪强度不足，在一些不利荷载组合下有可能发生坝体或坝体连同部分坝基一起局部滑动的现象，造成失稳。土石坝失稳的原因：土石坝产生滑坡的原因往往是由于坝体抗剪强度太小，坝坡

35、偏陡，滑动土体的滑动力超过抗滑力，或由于坝基土的抗剪强度不足因而会连同坝体一起发生滑动。滑动力大小主要与坝坡的陡缓有关，坝坡越陡，滑动力越大。27. 土石坝常见的滑动破坏型式有几种形式？各发生在什么土体中？对应的稳定计算方法有哪些？（10分）答案：1）曲线滑动面，当滑动面通过粘性土部位时，其形状通常为一顶部陡而底部渐缓的曲面，在稳定分析中多以圆弧代替。稳定分析方法为圆弧滑动发。（3分） 2）折线滑动面，多发生在非粘性土的坝坡中。如薄心墙坝，斜墙坝中；当坝坡部分浸水，则常为近于折线的滑动面，折点一般在水面附近。稳定分析方法为折线滑动法。（3分） 3）复式滑动面，厚心墙或由粘土及非粘性土构成的多种

36、土质坝形成复合滑动面。当坝基内有软弱夹层时，因其抗剪强度低，滑动面不再往下深切，而是沿该夹层形成曲、直面组合的复合滑动面。稳定分析方法为复式滑动法。（4分）28.简述土石坝的组成及各组成部分的作用。（10分）答案：土石坝由坝身、防渗体、排水体和护坡等四部分组成。（2分）坝身主要用来保持坝体的稳定，坝壳料应具有比较高的强度。下游坝壳的水下部分以及上游坝壳的水位变动区则要求具有良好的排水性能。（2分）防渗体的作用控制坝内浸润线的位置，并保持稳定渗流，这部分的土体比坝壳其他部分更不透水。（2分）排水体的作用是控制和引导渗流，降低浸润线，加速孔隙水压力消散，以增强坝的稳定，并保护下游免遭冻胀破坏。（2

37、分）上游护坡为了防止风浪淘刷、顺坡水流冲刷、冬季结冰和库区漂浮物对上游坡面的破坏，下游护坡为了避免雨水冲刷，保护下游尾水部位的坝坡免受风浪、冰层和水流的作用以及动物、冻胀干裂等因素的破坏。（2分）29. 什么叫土石坝的渗透变形？防止渗透变形的工程措施有哪些？ （10分）答案：土石坝坝身及地基中的渗流，由于物理或化学的作用，导致土体颗粒流失，土壤发生局部破坏，称为渗透变形。（3分）防止渗透变形的工程措施有：(1)采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；（2分）(2)采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。（2分）对可能发生管涌的部位，需设置反滤

38、层，拦截可能被渗流带走的细颗粒；对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。（3分）30.简述土石坝的渗透变形的形式及防止措施？管涌： 流土： 接触冲刷：接触流土和接触管涌：常见的工程措施有：全面截阻渗流、延长渗径、设置排水设施、反滤层或排渗减压井等。31、土石坝为什么要设置反滤层？设置反滤层应遵循什么原则？通常应在哪些部位设置反滤层？答：土石坝设置反滤层，其目的是为了提高抗渗破坏能力、防止各类渗透变形特别是防止管涌。在任何渗流流入排水设施处一般都要设置反滤层。设置反滤层要遵循的原则是：1.被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层；2.各层的颗粒不得发生移动；3.相邻两层间，较小

39、的一层颗粒不得穿过较粗一层的孔隙；4.反滤层不能被堵塞，而且应该具有足够的透水性，以保证排水畅通；5.应保证耐久、稳定，其工作性能32. 、土石坝筑坝土料的选择： 一般土料原则上均可作为碾压式土石坝的筑坝材料，或经处理后用于坝的不同部位。但下列土料不宜采用：沼泽土、斑脱土、地表土及含有未完全分解有机质的土料。1、均质坝对土料的要求 2、防渗体对土料的要求3、坝壳对土石料的要求（坝壳保持大坝稳定）4、排水、护坡对土石料的要求 5、反滤料及过渡层土料 6、关于风化料及特殊粘土料的采用.水闸1水闸有哪些工作特点？答（1）稳定方向：水闸必须具有足够的重力，以维持自身的稳定。（2）渗流方向：应妥善进行防

40、渗设计。（3）效能防冲方面：必须采取有效的效能防冲措施，以防止河道产生有害的冲刷。（4）沉降方面：采取必需的地基处理等措施，以减小过大的地基沉降和不均匀沉降。2闸底板高程的确定对于大型水闸和小型水闸有何区别？为什么？答：闸底板应置于较为坚实的土层上并应尽量利用天然地基，在地基强度能够满足要求的条件下，底板高程定的高些闸室宽度大两岸联接建筑物相对较低，对于小型水闸，由于两岸联接建筑在整个工程所占比重较大，因而适当降低板高程常常是有利的。3底流消能在闸下产生的淹没水跃的淹没度为多少？能变大或变小吗？答：底流消能的作用是通过在闸下产生一定淹没度的水跃来保护水跃范围内的河床免遭冲刷，淹没度过小，水跃不

41、稳定，表面旋滚前后摆动，淹没度过大，较高流速的水舌潜入底层，由于表面旋滚的剪切，掺混作用减弱，消能效果反而减小。4海漫的作用是什么？对海漫有哪些要求？答：海曼的作用：以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。对海曼的要求：表面有一定的粗糙度，以利进一步消除余能。具有一定的透水性，以使渗水自由排除降低扬压力   具有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形 5采取哪些工程措施可以防止闸下产生波状水跃及折冲水流？答：波状水跃的措施，对于平底板水闸可在消力池斜坡的顶部上游预留一段0.51.0m宽的平台，其上布置一道小槛，使水流越坎入池，使成底流式水跃，若水闸底板采用低实用

42、土堰型。6对于粘性土地基和砂性土地基地下轮廓的布置有何不同？答：对粘性土地基，布置轮廓线时，排水设施可前移到闸底板下，以降低板下的渗透压力，并有利于粘性土加速固结，以提前闸室稳定性，防渗常用水平铺盖而不用板桩。7闸墩的墩顶高程如何确定？答：闸墩的上游部分的顶面高程应满足以下两个要求：水闸挡水，不应低于水闸正常蓄水位加波浪计算高度与相应安全超高值之和。泄洪时，不应低于设计或校核洪水位与相应安全超高值之和8平面闸门与弧形闸门相比较各有何优缺点？答：优点：弧形与平面比较，主要优点是启门力小，可以封闭相当大面积的孔口，无影响水流态的门槽，闸敦厚度较薄，机架桥的高度较低，埋件小。  

43、 缺点：需要的闸墩较长，不能提出孔口以外进行检修维护，也不能在孔口之间互换，总水压力集中于支铰处，闸墩受力复杂。9当采用混凝土铺盖时，应如何计算作用水闸上的上游水平水压力？并绘图表示。答：止水片以上仍按静水压力计算，以下按梯形分布，d点取该点的扬压力值，止水片底面c点的水压力等于该点的浮托力加e点处的渗透压力，即认为c、e点间无渗透水头损失。10水闸的抗滑稳定安全系数不满足要求时，应采用哪些措施？答：将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底板向高水位一侧加长    适当加大结构尺寸    增加闸室地板的齿墙深度  &#

44、160; 增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将排水设施向水闸底板靠近    利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身抗滑稳定系数应小于1.0，阻滑板应满足限裂要求。11水闸联接建筑物的作用？翼墙的布置应注意哪些问题？答：作用：挡住两侧填土，维持土坝及两岸的稳定闸泄水或引水时，上游翼墙用于引导水流平顺进闸，下游翼墙使出闸水流均匀扩散，减小冲刷。 保持两岸或土坝边坡不受出闸水流的冲刷。 控制通过闸身两侧的渗流，防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形。在软弱地基上设独立岸墙时，可以减少地基沉降对闸身的影响。注意问题：高程应分别高于上、下游最不利的运用水位。 

45、            翼墙分段长度应根据结构和地基条件确定，采1520m。           在软弱地基或回填土上的翼墙分段长度可适当缩短。12.水闸地下轮廓线的布置原则是什么？砂性土地基和粘性土地基地下轮廓线的布置有何不同？（6分）防渗设计一般采用防渗与排水相结合的原则。即在高水位侧采用铺盖、板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力；在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔

46、或减压井与下游连通，使地基渗水尽快排出，对粘性土地基，布置轮廓线时，排水设施可前移到闸底板下，以降低板下的渗透压力，并有利于粘性土加速固结，以提前闸室稳定性，防渗常用水平铺盖而不用板桩。 对于砂性土地基，当砂层很厚时，采用铺盖与板桩相结合的型式，排水设施布置在护坦上。必要时，铺盖前端再加设一道短板桩；当砂层较薄，下面有不透水层时，将板桩插入不透水层。13、水闸下游冲刷破坏的主要部位是哪些？如何进行处理？（6分） 水闸下游冲刷破坏的主要部位是下游河床、下游岸坡。下游河床：设置消力池、消力槛、海漫、防冲槽等下游岸坡：在消力池斜坡段顶部上游预留平台，上设小槛；使上游引渠具有较长的直线段，并对称布置翼

47、墙；下游布置翼墙，并控制翼墙扩散角；下游设置护坡；制订合理的闸门开启程序。14、水闸的哪些部位需要分缝？缝的作用是什么？哪些缝内需设止水？答：水闸需要分缝的部位有：凡相临结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方。缝的作用：防止因不均匀沉陷和温度变化产生裂缝。需设置止水的缝：凡具有防渗要求的缝内。15下游翼墙的扩散角应满足什么要求?答：1）下游翼墙的扩散角应使出闸水流均匀扩散，不产生折冲水流；2）若扩散角过小，水流扩散不充分，导致水流的单宽流量大，对消能不利；若扩散角过大，易产生折冲水流，容易对下游造成冲刷。一般取扩散角不大于712°。16. 水闸的构造组成有哪些？上游连接段 闸室段

48、 下游连接段 （引导水流平顺进入闸室）（调节水位和流量）（消能、防冲）闸室： 底板、 闸墩、闸门、（胸墙）、工作桥、交通桥。上游连接段：翼墙、铺盖、护底、上游防冲槽、上游护坡。下游连接段：翼墙、护坦、海漫、下游防冲槽、下游护坡、下游排水（反滤、排水孔）。17.水闸的地基处理内容：预压加固，水闸修之前，在软地基表面上加荷对地基进行预压，待地基沉降稳定后，移去荷载。换土垫层，适于软弱粘性土，包括淤泥质土，当出现在基面附近较薄时，采取挖出，当较厚时将表层挖出，换沙砾土层。桩基法，沉井基础，振冲砂石桩，强夯法，爆炸法，高速旋喷法。18.水闸与两岸连接的建筑物有：上下游的翼墙、边墩和岸墙、刺墙。19.解

49、释什么是阻力系数？试用改进的阻力系数法推导任一流段的水头损失为。（10分）答案：把渗流区段，渗流段长度（L）与透水层厚度（T）的比值，称为阻力系数（），值仅与渗流区的几何形状有关，它是渗流边界的函数。（4分） 任一流段的水头损失可表示为： （1） （2分） 根据水流的连续原理，各段的单宽流量相同，所以，各段的值相同，而总水头H应为各段水头损失的总和，因此，H=由该式可得： （2）（2分）将（2）式代入（1）式，可得 （2分）20. 水闸由哪些部件组成？各组成部分的作用有哪些？（8分）答案：水闸一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成。（3分）闸室：是水闸的主体，起着控制水流和连接两岸的作用

50、，包括闸门、闸墩、底板、工作桥、交通桥等几部分。（2分） 上游连接段：作用是引导水流平稳地进入闸室，保护上游河床及岸坡免于冲刷，并有防渗作用，包括有上游防冲槽、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等。（2分） 下游连接段：主要作用是消能、防冲和安全排出经闸基及两岸的渗流，包括有：护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及两岸护坡等。（2分）21. 闸墩强度计算应计算哪几种情况？闸墩底部应力应如何计算？（8分）答案： 验算闸墩强度时，应考虑以下两种情况： 1、运用情况：闸门关闭，闸墩承受的荷载有最大水头时的水压力、闸墩的自重及其上部结构与设备自重，属设计情况，计入地震荷载后为校核情况。（3分） 2、检修情况：一孔检

51、修，相邻孔过水，多属校核情况。闸墩承受侧向水压力、闸墩自重及上部结构荷重，交通桥上车辆刹车的制动力等。（2分） 闸墩底部应力计算，可将闸墩视为固结在底板上的悬臂梁，按偏心受压公式计算。（2分）22.简述按照水闸底板与闸墩的连接方式可分为哪两种型式，各自有何作用。（10分）答案：两种底板型式有：整体式底板和分离式底板。（3分）整体式底板具有将结构自重和水压等荷载传给地基及防冲、防渗等作用，故底板较厚。（3分）分离式底板闸室上部结构的重量和水压力直接由闸墩传给地基，底板仅有防冲、防渗和稳定的要求，其厚度可根据自身稳定的要求确定。（3分）分离式底板一般适用于地基条件较好的砂土或岩石基础。由于底板较薄

52、，所以工程量较整体式底板省。（1分）22.水闸的类型：担负的任务（作用）分节制闸（拦河闸）：拦河兴建，调节水位，控制流量。进水闸（渠首闸）：在河、湖、水库的岸边兴建，常位于引水渠道首部，引取水流。排水闸（排涝闸、泄水闸、退水闸）：在江河沿岸兴建，作用是排水、防止洪水倒灌。分洪闸：在河道的一侧兴建，分泄洪水、削减洪峰洪、滞洪。挡潮闸：建于河流入海河口上游地段，防止海潮倒灌。冲沙闸：静水通航，动水冲沙，减少含沙量，防止淤积。排冰闸：在堤岸上建闸防止冬季冰凌堵塞。按闸室结构分（1）开敞式：闸室露天，又分为有胸墙；无胸墙两种形式 涵洞式：闸室后部有洞身段，洞顶有填土覆盖。（有压、无压）3、按操作闸门的

53、动力分（1）机械操作闸门的水闸（2）水力操作闸门的水闸23.选择水闸闸址应注意哪些问题？初步设计水闸孔口尺寸一般应考虑哪些因素？应尽量避开淤泥质土和粉、细砂地基，选取壤土、中砂和砾石地方。1.确定闸孔型式 2.拟定闸底板高程（即堰顶高程）3.计算孔口尺寸及溢流前沿总宽4.泄流能力验算24、为什么对水闸作渗流分析？如何做好水闸的防渗设计和排水设计？渗流对建筑物的不利影响：降低了闸室的抗滑稳定性及两岸翼墙和边墩的侧向稳定性；引起地基的渗透变形，严重会使地基破坏；损失水量；使地基中的可溶物质加速溶解。处理措施：上游采用水平防渗或者垂直防渗，延长渗径以减小作用在底板上的渗透压力，降低闸基渗流的平均坡降

54、；下游设置排水反虑设施，如排水孔，减压井等防止渗流出口变形。25.水闸的地基处理内容：预压加固，水闸修之前，在软地基表面上加荷对地基进行预压，待地基沉降稳定后，移去荷载。换土垫层，适于软弱粘性土，包括淤泥质土，当出现在基面附近较薄时，采取挖出，当较厚时将表层挖出，换沙砾土层。桩基法，沉井基础，振冲砂石桩，强夯法，爆炸法，高速旋喷法。26.水闸下游冲刷破坏的主要部位是哪些？如何进行处理？（6分） 水闸下游冲刷破坏的主要部位是下游河床、下游岸坡。下游河床：设置消力池、消力槛、海漫、防冲槽等下游岸坡：在消力池斜坡段顶部上游预留平台，上设小槛；使上游引渠具有较长的直线段，并对称布置翼墙；下游布置翼墙，

55、并控制翼墙扩散角；下游设置护坡；制订合理的闸门开启程序。拱坝1.简述拱坝应力分析的拱冠梁法。（8分）答案：拱坝应力分析的拱冠梁法是按中央悬臂梁（拱冠梁）与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析方法，是简化了的拱梁分载法。（4分）一般是沿坝高选取57层水平拱圈，仅考虑承受径向荷载，并假定荷载沿拱圈均匀分布。（3分）这种方法适用于对称或接近对称的拱坝，是一种近似的应力分析方法。（1分）2. 温度荷载对拱坝的应力和坝肩岩体的稳定有何影响？（8分）答案：封拱后，拱坝形成整体，当坝体温度高于封拱温度时，即温度升高，拱圈伸长并向上游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相反，但轴

56、力方向相同。（4分）当坝体温度低于封拱温度时，即温度降低，拱圈收缩并向下游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相同，但轴力方向相反。因此一般情况下，温降对坝体应力不利，温升对坝肩稳定不利。（4分）3. 拱坝的工作原理与重力坝有何不同？（10分）答案：(1) 拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，拱圈截面上主要承受轴向压应力，弯矩较小，有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料抗压强度，而重力坝以受弯曲为主的静定结构。（4分）(2) 与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，拱坝将外荷载的大部分通过拱作用传至两岸岩体，主要依靠两岸坝肩岩体维持稳定，坝体自重对拱坝的稳定性影响不大。（3分）(3) 自重

57、和扬压力降为次要荷载，而温度荷载和地基变形将对拱坝应力产生较大影响。4. 拱坝坝身泄水的方式有哪些？说明各种方式的适用条件。答案：拱坝的坝身泄水方式主要有自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔等。自由跌落式：适用于基岩良好，单宽泄流量较小，坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝。鼻坎挑流式：适用于坝体较高，单宽流量较大的情况。滑雪道式：适用于泄洪量大、坝体较薄的拱坝枢纽中。坝身泄水孔式：适用于坝体较高的拱坝。5.拱坝的工作特点有哪些？（从结构、受力、稳定三方面说明）答案：(1) 拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直或向上游凸出的曲线形； (2) 坝体结构既有拱

58、作用又有梁作用，其所承受的水平荷载一部分通过拱的作用压向两岸，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩； (3) 坝体的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用，并不全靠坝体自重来维持。6. 简述用拱冠梁法进行拱坝应力分析的基本原理。（8分）答案：拱坝应力分析的拱冠梁法是按中央悬臂梁（拱冠梁）与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析方法，是简化了的拱梁分载法。（4分）一般是沿坝高选取57层水平拱圈，仅考虑承受径向荷载，并假定荷载沿拱圈均匀分布。这种方法适用于对称或接近对称的拱坝，是一种近似的应力分析方法。7. 拱坝荷载组合：（一）基本组合：有以下几种情况：1、水库正常蓄水位及相应的尾水位和设计正常温降，自重、扬压力、泥沙压力、浪压力、冰压力。2、水库死水位（或运行最低水位）及相应的尾水