试题库水工建筑物

1第一章 绪论自测题一、填空题1我国人均水资源约为世界水资源的 1/4 。2河道常用的防洪体系为 拦下排，两岸分滞” 。3水利工程按所承担的任务可分为 河道整治与防洪工程 、 水力发电工程 、 供水和排水工程、航运工程 、农田水利工程。 4水工建筑物按用途可分为 挡水建筑物；泄水建筑物；输水建筑物；取水建筑物；整治建筑物；专门建筑物。5水工建筑物按使用时间可分为 永久性建筑物；临时性建筑物。二、名词解释1水利工程 指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利的目的而修建的工程。2水利枢纽 由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。3水工建筑物 为综合利用水资源，达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，修建的不同类型的建筑物，以控制和支配水流，满足国民经济的需要。三、判断题1我国地大物博，河流众多，是一个水资源充沛的国家。 （ ）2我国的水资源分布情况大体是南涝北旱的局面。 （ ）3水工建筑物的级别越高所采用的洪水重现期越短。 （ ） 四、简答题1我国水资源分布的特点是什么？我国水资源由于地理位置和地形等原因有以下几个特点：我国水资源总量丰富，但人均稀少：总量世界排行第六，人均占有量是世界人均占有量的 1/4。水能资源总量位居世界第一。水资源在时间、空间上分布不合理：大部分地区都有汛期和非汛期之分，汛期雨量大且集中。在空间上南部东南部很大，北部西北部极少。与人口、耕地布局不相适应：2水利工程按所承担的任务分为哪几类？河道整治与防洪工程农田水利工程水利发电工程供水和排水工程航运工程3水工建筑物的特点？工作条件复杂：水压力浪压力冰压力地震动水压力渗流高速水流等对建筑物的稳定安全和耐久性影响较大。施工条件复杂：施工需要导流，进度紧，工期长，施工技术复杂，受气候影响大，排水施工难度大，交通运输困难等对国民经济影响巨大：水利工程不但可以防洪、灌溉、发电、航运同时还可绿化环境，改良土壤，发展旅游等。但处理不好会有反面作用，一旦失事将会给下游人民的生命财产和国家建设带来灾难性的损失，甚至是灭顶之灾。4水工建筑物按用途分为哪几类？挡水建筑物泄水建筑物输水建筑物取水建筑物整治建筑物专门建筑物5说明分等、分级的意义、对象、依据？分等分级的意义（或目的）：为贯彻执行国家经济、技术政策，达到既安全又经济的目的。对象：分等对象是水利水电枢纽工程，分级的对象是水工建筑物。依据：分等的依据是按工程规模、效益及其在国民经济中的重要性进行分等，分级的依据是按水工建筑2物所属的工程等别、及其在枢纽中的最重性进行分级。具体见我国的水电水电工程等级划分及洪水标准中的表格规定。第二章 重力坝自测题一、填空题1. 重力坝是指 主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来维持稳定的挡水建筑物 。其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设 横缝 ，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上的 悬臂梁 。2. 重力坝按坝体结构形式可分为 宽缝重力坝；空腹重力坝；大头坝;实体重力坝3. 重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的 静水压力 ，控制坝体剖面尺寸的主要指标是 稳定 、 强度要求 ，重力坝的基本剖面是 三角 形。4. 非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为：h=h l+hz+hc,其中 hl表示 波浪高度 ，hz 表示 波浪中心线高出静水位的高度 ，hc 表示 安全超高 。5. 地震烈度 表示地震对建筑物的影响程度。 烈度 越大，表示对建筑物的破坏越大，抗震设计要求越高。?6. 按承载能力极限状态设计时，应考虑 荷载的基本组合 和 偶然组合 两种作用效应组合。?7. 按正常使用极限状态设计时，应考虑 荷载的长期组合 和 短期组合 两种作用效应组合。8. 溢流坝既是 挡水建筑物 ，又是 泄水建筑物 。因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足 泄水 的要求，同时要考虑下游的消能问题。9. 溢流坝的溢流面由顶部的 曲线段 、中间的 直线段 、底部的 反弧段 组成。?10. 单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。如果单宽流量越大，对 消能防冲 不利，但对 枢纽布置 有利。11. 溢流坝段的横缝有两种布置方式。其中，横缝布置在 闸墩中间 时，相邻坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭，但闸墩厚度 较大 。另一种形式，横缝布置在 溢流孔跨中 ，闸墩比较薄，但受地基不均匀沉陷的影响大。12. 闸墩的断面形状应使 水流平顺 ，减小水头损失，墩头的形状常用 半圆形 、 三角形 、 流线形 等。13. 工作闸门常在 动水 中启闭，检修闸门在 静水 中启闭，事故闸门常在 动水 中快速关闭，在 静水 中开启。314. 通气孔的上端进口不允许设在 闸门启闭室 内，自由通气孔的上端进口应高于上游 最高水位。15. 重力坝坝体排水措施是：靠近上游坝面设置 排水管幕 ，其上下端与坝顶和廊道直通。坝基排水措施是 在灌浆帷幕后设排水孔幕 。16. 坝体分缝的目的是： 防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂 ，满足施工的要求。常见的缝有： 横缝 、 纵缝 和施工缝。17. 重力坝内的廊道的作用是 满足灌浆 、 检查、排水 和观测、交通。廊道常分为： 坝基灌浆廊道 和 检查和坝体排水廊道 。?18. 排水孔幕布置在 一层具有防渗、抗冻、抗侵蚀的砼作为坝体防渗设施 的下游，通常在防渗帷幕灌浆后施工。二、单项选择题1、 溢流坝属于( A、挡水建筑物和泄水建筑物 2、下列重力坝是按坝体的结构形式进行分类的有( C、实体重力坝 3、下面关于坝体应力的几种说法正确的是（ a ）。A、正常运用期，坝基面的最大铅直正应力应小于坝基容许压应力4、重力坝的坝体廊道的主要作用是 排水 灌浆 6、采用以下( 帷幕灌浆 )措施主要用来降低重力坝坝基的扬压力。 8、重力坝地基处理时，顺水流方向的开挖面不宜( C、向下游倾斜 三、名词解释1扬压力 扬压力是渗透压力和浮托力的总称。 ，扬压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝体内或坝基面上形成的渗透力，和由下游水深淹没坝体而产生的向上的浮托力组成。2渗透压 渗透压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝内或坝基面上形成的向上的压力。3浮托力 是由下游水深淹没坝体计算截面而产生的向上的压力。四、判断题1检修闸门和事故闸门都只能在静水中关闭和开启 FFTFFFTT 3对于基本烈度为 6 度及其以下地区不考虑地震荷载。（ t ） 4坝内水平截面上的剪应力 呈三次抛物线分布。（ f ）5挑流消能适用于基岩较坚固、水头较高的情况。（ ）6固结灌浆是深层高压水泥灌浆，其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。（ ）47地震烈度大，对建筑物的破坏小，抗震设计要求低。（ f ）8.设计洪水情况属于荷载的偶然组合。（ f ）9.按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线，当通过校核洪水位时不能出现负压。（ ）五、简答题1简述重力坝的特点。优点：1、工作安全，运行可靠；2、对地形、地质条件适应性强 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：1 坝体剖面尺寸大，材料用量多 2 材料的强度不能够得到充分发挥 3 坝底扬压力大，对坝体稳定不利 4 砼体积大，易产生不利的温度应力和收缩应力2重力坝如何进行分类？ 1 按高度分类 2 按泄水条件分类；3 按筑坝材料分类；4 按坝体结构形式分类；5 按施工方法分类3提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些？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：抽水措施：加固地基：横缝灌浆：4用材料力学法计算重力坝应力的主要假定是什么？、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。5简述重力坝坝体和坝基应力控制标准。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。6溢流坝常用的消能方式有哪几种？消能机理、使用条件如何？7 重力坝为什么要进行分缝？常见的缝有哪些？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。常见的缝有、横缝、纵缝、施工缝等。8坝内廊道有哪些？各有什么作用？a、坝基灌浆廊道；检查和坝体排水廊道 b.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。9重力坝对地基有哪些要求？、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。510重力坝地基处理的措施有哪些？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11固结灌浆、帷幕灌浆各有什么作用？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。12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、六、计算题1某混凝土重力坝的剖面如图所示。分别绘图并计算有排水孔、无排水孔的情况下坝底面的扬压力。（=0.3）2已知某重力坝剖面如图所示，上游正常高水位为 50m，相应下游水位为 15m，坝顶高程为 60m，上游坝坡为 1：0.2，下游坝坡为 1：0.7，坝顶宽度为 5m，在距上游坝面 7m 处设有排水孔幕。混凝土的容重采用 c =24kN/m3，水的容重采用 w =10kN/m3，渗透压力强度折减系数 =0.3。（浪压力忽略不计）(1)计算荷载大小；(2)画出荷载分布图，标出荷载作用的位置。(3)已知接触面的抗剪断参数 f=0.9、C=700kPa，判别是否满足抗滑稳定要求。3已知混凝土的强度等级为 C10，基岩的允许压应力为 5000kPa，其它条件同上题，试验算坝基面的垂直正应力是否满足要求？六、计算题答案1某混凝土重力坝的剖面如图所示。分别绘图并计算有排水孔、无排水孔的情况下坝底面的扬压力。（=0.3） 1:0.72431U6解：取坝长为 1m无排水孔时： )(95.82.1658.921 KNTHU02扬压力标准值： )(0.7.21有排水孔时： 958216589KNTHU)(.073.072 )(6.4.219.13 352017.819)(2 KNHU )(9.850265.431U2已知某重力坝剖面如图所示，上游正常高水位为 50m，相应下游水位为 15m，坝顶高程为 60m，上游坝坡为 1：0.2，下游坝坡为 1：0.7，坝顶宽度为 5m，在距上游坝面 7m 处设有排水孔幕。混凝土的容重采用 c =24kN/m3，水的容重采用 w =10kN/m3，渗透压力强度折减系数 =0.3。 （浪压力忽略不计）(1)计算荷载大小；(2)画出荷载分布图，标出荷载作用的位置。(3)已知接触面的抗剪断参数 f=0.9、C =700kPa ，抗滑稳定安全系数允许值Ks=3.0 ，试用抗剪强度公式求 Ks 并判别是否满足抗滑稳定要求。解：（1）建基面顺水流向总长度：7)(5.407.)15(2.0)13( mT排水孔距坝底中心 O 点的距离：2.3自重：分为三块：)(960)1(421 KNWc距 O 点：)(58.7325.0m60)1(2 KNc距 O 点： )(75.245.0 )(170.)(3 KNWc 距 O 点：5.)5(31425.0m水重： (804w距 O 点： )(75.12.0m)(4)13.3(5 KNWw距 O 点：(92.842.0水平水压力：上游：)(0)15(22KNPw距 O 点高：)(3.)0(3m下游：)(125)(21KNPw距 O 点高：)(67.)05(3m扬压力： )(25.4121 KNTHU距 O 点 0（m）8)(73513.0172 KNHU距 O 点：20.25-3.516.75（m ） )(75.18.02)5.4(3 KN距 O 点：)(75.)1(372.0m)(.81.032)(14HU距 O 点：)(9.17325.0 )(25.376.857.13520421 KNU（3）86.101.40)29(. PAcWfKs3已知混凝土的强度等级为 C10，基岩的允许压应力为 5000kPa，其它条件同上题，试验算坝基面的垂直正应力是否满足要求？解：坝趾处的压应力在计入扬压力时为 )1(6(22mBM式中： )(75.193.53760397KNW)(16.42321.354.0641589.7877.0.2.18 .0.8.6mKN扬 压 力水 平 水 压 力水 重 自 重 KPa50)(.7).(.079( 22 地基承载力满足要求；对砼 C10 抗压强度标准值为 10Mpa10000Kpa砼抗压强度远远大于砼内压应力，因此砼强度也能满足要求。4某一混凝土重力坝的剖面如图所示，其坝基面向上游倾斜，倾角为 ，坝与坝基面的抗剪断参数为f、C，设作用于坝基面的扬压力为 U。请按抗剪断强度公式推求抗滑稳定安全系数。 9解：当滑动面为水平时 PACUWfKs )(滑 动 力抗 滑 力当滑动面倾向上游并与岩基呈 角时，可将 P、W 两力分解成沿滑动面方向的分力，和垂直滑动面上分力，则： sinco)s( Acfs 第四章 土石坝自测题一、填空题 1土石坝按施工方法可分为 水力充填坝 、 定向爆破堆石坝 、和 碾压式土石坝 等形式。2土坝按防渗体的位置分为 均质坝；粘土心墙坝；粘土斜心墙坝；粘土斜墙坝 。3土石坝的剖面拟定是指 坝顶高程 、 宽度；坝坡 、和 基本剖面 的拟定。4在土石坝的坝顶高程计算中，超高值 Y= R+e+A （写出公式）。公式中各字母代表的含义是：R:波浪在坝坡上的最大爬高 、 e:最大风雍水面高度 、 A 安全加高 。5.碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔 1030m 设置 马道 ，宽度不小于 1.52.0m，一般设在坡度变化处 。6.当有可靠防浪墙时，心墙顶部高程应高于 高出设计洪水位 0.30.6m ，且不低于 校核水位 。 7.由于填筑土石坝坝体的材料为 松散体，抗剪强度低，下游坝坡平缓，坝体体积和重量都较大，所以不会产生 水平整体滑动 。8.土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。坝体内渗流的水面线叫做 浸润线 。其下的土料承受着 渗透动水压力 ，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定 不利 。9. 土石坝可能滑动面的形式有 曲线滑裂面 、 直线或折线滑裂面 和复合滑裂面。10. 土石坝的上游面，为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流的冲刷等对坝坡的危害，必须设置 护坡 。1014. 土石坝砂砾石地基处理属于“上防”措施，铅直方向的有 粘性土截水墙 、板桩、混凝土防渗墙 和帷幕灌浆。15. 砂砾石地基一般强度较大，压缩变形也较小，因而对建筑在砂砾石地基上土石坝的地基处理主要是解决 渗流问题 。16. 土石坝与混凝土坝、溢洪道、船闸、涵管