重力坝设计答案

1、重力坝设计（一）名词解释扬压力: 指建筑物及其地基内的渗水，对某一水平计算截面的浮托力与渗透压力之和。渗透压力：是指在渗流方向上水对单位体积上的压力。浮托力：取决于下游计算水头的矩形部分的合力称浮托力。荷载作用的基本组合：指建筑物中可能同时出现的永久作用、可变作用效应组合。荷载作用的偶然组合：指基本组合与一种可能出现的偶然作用效应组合。（二）填空题1.依靠自重维持稳定的大体积挡水建筑物。横缝，变截面的悬臂梁。2.坝顶与坝底3.高、中、低。非溢流坝、溢流坝。实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝、预应力重力坝、装配式重力坝。4.水平水压力，稳定、强度，三角形。5.坚硬岩石的中、高坝。入水角，冲坑。6

2、.累计频率为1%波浪高度，波浪中心线超出静水位的距离，安全超高。7.地震烈度。地震烈度8.基本荷载和偶然荷载9.长期组合和短期组合10.挡水建筑物，泄水建筑物。泄流能力。11.溢流曲线、直线段、反弧段。12.正常蓄水位。13.建筑物布设，下游消能。14.闸墩，加厚。闸门段。15.水流平顺过流，流线型、圆弧形、三角形。16.泄洪孔、冲沙孔、导流孔、发电孔。有压泄水孔、无压泄水孔。17.出口，进口。进口，进口。18具有一层抗渗、抗冻、抗侵蚀的混凝土作为抗渗设施。19.动水，静水，动水，静水。20.闸门启闭室，上游最高水位。21.缩小。22.排水管幕；在灌浆帷幕后设排水孔幕  。23.防止

3、温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂 ；横缝 、纵缝24.满足灌浆；检查、排水；坝基灌浆廊道；检查和坝体排水廊道 25.卵石覆盖层、风化破碎的岩层 ； 略向上游倾斜 ；足够宽度的台阶状 。26.靠近上游坝踵，岸坡。27.帷幕灌浆。28干缩缝.沉降缝、温度缝。29.上防、下排。（三）单项选择题1.A 2.C 3.A 4.A 5.D 6.C 7.B 8.C 9.C 10.A 11.B（四）判断题1 2 3 45 6  7  8. 9.   （五）简答题1答：优点：1、工作安全，运行可靠；2、对地形、地质条件适

4、应性强；3、泄洪方便，导流容易；4、施工方便，维护简单；5、受力明确，结构简单。 缺点：坝体剖面尺寸大，材料用量多；强度不能够得到充分发挥；坝底扬压力大，对坝体稳定不利；砼体积大，易产生不利的温度应力和收缩应力。2答：重力坝的分类方法很多，主要有以下几种：按高度分类按泄水条件分类；按筑坝材料分类；按坝体结构形式分类；按施工方法分类：3答：资料分析；非溢流坝剖面尺寸拟定；荷载及其组合计算；抗滑稳定计算；坝址抗压强度及地基应力计算；坝体上下游面拉应力计算； 若上述有一项不满足，应重新拟定坝体剖面尺寸，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

5、廓线：设置齿墙：抽水措施：加固地基：横缝灌浆：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.作用于重力坝上的荷载有哪些？何为计算荷载的标准值？何为设计值？为什么要进行荷载组合？答：作用于坝体上的荷载有：自重、水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力。荷载的标准值：荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。荷载的设计值：荷载标准值乘以一个安全系数，保证系统的

6、安全可靠性。7.答:重力坝可靠度分析中：承载能力极限状态：按荷载基本组合和荷载偶然组合；正常使用极限状态：按长期组合和短期组合。8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溢流坝常用的消能方式有底流式消能、挑流式消能、面流式消能和戽流式消能。挑流消能是利用挑流鼻

7、坎，将下泄的高速水流抛向空中，通过高速水流沿固体边界的摩擦（摩阻消能）、射流在空中与空气摩擦、掺气、扩散及射流落入下游尾水中淹没紊动扩散方式消能。挑流消能适用于坚硬岩石的中、高坝。底流式消能是利用水跃原理，使下泄的高速水流通过水跃转变为缓流，通过主流在水跃区的扩散、混掺达到消能的目的。底流消能适用于中、低坝或基岩较软弱的河道。面流型衔接消能就是在建筑物的出流部分采用跌坎，将泄出水流导入下游水域表层，主流和河床之间由巨大的底部漩滚隔开，避免了高速主流对河床的冲刷。面流式消能适用于水头较小的中、低坝，要求下游水位稳定，尾水较深，河道顺直，河床和河岸在一定范围内有较高抗冲能力，可排漂和排冰。戽流式消

8、能其主流在戽内形成表面漩滚，主流则仍然贴着戽壁沿鼻坎挑起，形成涌浪，并向下游扩散，同时在鼻坎下产生一个反向漩滚，涌浪后面产生一个微弱的表面漩滚，即“三滚一浪”。其余能主要是依靠戽内漩滚、鼻坎下底部漩滚以及涌浪后的掺气和扩散过程来消除。消力戽适用于尾水较深（通常大于跃后水深），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。高速主流在表面，不需护坦，但水面波动较大。10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。11答：

9、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输水管道。12答：重力坝设缝的目的是为了避免因坝基发生不均匀沉陷和温度变化而引坝体开裂。常见的因可分为：横缝、纵缝、施工缝。13答：坝内廊道主要有：坝基灌浆廊道、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。14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

10、化。15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。16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。17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、18答：常见

11、的因可分为：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。（六）计算题1.如图1-1所示，分别在无

12、排水和有排水情况下计算扬压力。 图1-1 坝底扬压力计算示意图答：无排水的情况下：扬压力分布图见下图1 图1有排水的情况下：扬压力分布图见下图2 2某山区混凝土重力坝为四级建筑物，挡水坝河床坝段如图1-2所示基本资料：1)多年平均最大风速V16m/s，吹程D1.5km。 2)校核洪水位229.0m，正常高水位227.0m，淤沙高程 204.0m,泥沙浮重度=7kN/m3，内摩擦角=180。3)混凝土重度h=24kN/m3。4)坝基岩石f=10，c0.9MPa。图1-2重力坝抗滑稳定及应力计算图计算要求： 1)分析作用与坝体上的荷载有哪些？ 2)分别计算正常高水位下，各类荷载大小？填入下表。 重力坝荷载计算表上游水位： 下游水位： 荷载计算式垂直力(Kn)水平力(Kn)自重垂直水压力水平水压力浪压力泥 沙压 力小 计扬压力3已知某溢流坝闸门全开泄洪时上游水位高