2025年重力坝测试题及答案

2025年重力坝测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.重力坝设计中，下列哪项不属于基本荷载组合？A.正常蓄水位+自重+扬压力+泥沙压力B.设计洪水位+自重+扬压力+动水压力C.校核洪水位+自重+扬压力+浪压力D.施工期坝体自重+未完工库水压力答案：C（校核洪水位属于特殊荷载组合）2.重力坝抗滑稳定分析中，抗剪断强度公式的表达式为（）A.K'=（f'ΣW+c'A）/ΣPB.K=（fΣW）/ΣPC.K'=（ΣW+c'A）/（f'ΣP）D.K=（f'ΣP+c'A）/ΣW答案：A（抗剪断公式考虑摩擦系数f'、凝聚力c'、总垂直力ΣW及总水平力ΣP）3.重力坝坝体分缝中，用于适应地基不均匀沉降和温度变化的是（）A.横缝B.纵缝C.施工缝D.诱导缝答案：A（横缝垂直坝轴线，分缝后形成独立坝段）4.重力坝坝基处理中，帷幕灌浆的主要目的是（）A.提高基岩承载力B.减少坝基渗流量C.增强基岩整体性D.防止基岩冻融破坏答案：B（帷幕灌浆通过降低渗透系数减少渗流，与固结灌浆提高整体性区分）5.某重力坝坝高120m，其坝体混凝土最低强度等级应不低于（）A.C20B.C25C.C30D.C35答案：C（SL319-2018规定，坝高＞100m时，坝体混凝土强度等级不低于C30）6.重力坝扬压力由哪两部分组成？A.浮托力+渗透压力B.静水压力+动水压力C.孔隙水压力+浮托力D.渗透压力+孔隙水压力答案：A（扬压力=浮托力（全水头）+渗透压力（水头差引起））7.重力坝应力分析中，坝踵出现拉应力时，需满足的控制条件是（）A.拉应力≤0.5MPaB.拉应力≤混凝土抗拉强度设计值C.拉应力≤1.0MPaD.不允许出现拉应力答案：B（规范允许有限拉应力，但不超过混凝土抗拉强度设计值）8.下列哪项不属于重力坝深层抗滑稳定的破坏模式？A.沿坝基缓倾角软弱夹层滑动B.沿坝体与基岩接触面滑动C.穿过坝基多组结构面的组合滑动D.沿坝基深层破碎带滑动答案：B（接触面滑动属于浅层抗滑问题）9.重力坝坝顶高程确定时，需考虑的最不利组合是（）A.正常蓄水位+正常波浪爬高+安全超高B.设计洪水位+设计波浪爬高+安全超高C.校核洪水位+校核波浪爬高+安全超高D.施工期临时挡水高程答案：C（校核洪水位对应最高需满足的坝顶高程）10.重力坝坝体排水管的布置，通常位于防渗帷幕下游（）A.1~2mB.3~5mC.5~8mD.8~10m答案：B（排水管距帷幕3~5m，形成减压区降低渗透压力）二、填空题（每空1分，共20分）1.重力坝按筑坝材料分为混凝土重力坝和______重力坝。（浆砌石）2.坝体抗滑稳定计算中，基本荷载组合的抗剪断安全系数允许值为______。（3.0）3.坝基处理中，用于提高基岩整体性的灌浆方法是______。（固结灌浆）4.重力坝温度应力主要由______温差和______温差引起。（内外；年）5.坝体分缝中，纵缝的作用是适应______和施工浇筑能力。（混凝土收缩）6.扬压力计算时，渗透压力图形通常简化为______分布。（三角形或梯形）7.深层抗滑稳定分析中，常用的计算方法有______法和______法。（剩余推力；刚体极限平衡）8.坝体混凝土分区中，内部混凝土主要考虑______要求。（低热、经济性）9.坝基软弱夹层的处理措施包括挖除置换、______、______等。（混凝土塞；预应力锚固）10.重力坝应力分析的基本方法是______，其假设坝体为______材料。（材料力学法；弹性匀质）11.坝顶防浪墙高度一般不小于______m，且应高于静水位______m以上。（1.2；0.5）12.施工期坝体临时挡水时，需验算______稳定和______应力。（抗滑；温度）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述重力坝的工作原理及其主要特点。答：重力坝主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持稳定，同时利用自重抵消水压力等水平荷载引起的倾覆力矩。其特点包括：（1）结构简单，施工方便；（2）对地形、地质适应性强；（3）坝体体积大，材料用量多；（4）超载能力强，安全性高；（5）坝体整体性好，可溢流或布置泄水孔；（6）散热条件差，需采取温控措施。2.重力坝温度应力的主要影响及控制措施有哪些？答：影响：温度应力可能导致坝体产生裂缝，降低整体性和防渗性能，严重时影响结构安全。控制措施：（1）优化混凝土配合比，采用低热水泥，减少水泥用量；（2）分层分块浇筑，设置纵缝、横缝；（3）预埋冷却水管，初期通冷却水降低水化热；（4）表面保温，减少内外温差；（5）合理安排浇筑时间，避开高温季节；（6）设置温度钢筋，限制裂缝开展。3.坝基存在软弱夹层时，可采取哪些工程处理措施？答：（1）挖除置换：将软弱夹层全部或部分挖除，回填高强度混凝土或浆砌石；（2）混凝土塞：在夹层出露部位浇筑混凝土塞，增大抗滑面积；（3）预应力锚固：通过预应力锚索或锚杆将坝体与深层基岩连接，增加抗滑力；（4）灌浆加固：对夹层进行水泥灌浆或化学灌浆，提高其强度和抗渗性；（5）设置阻滑键：在坝基与夹层接触面设置混凝土键槽，增加抗剪阻力；（6）调整坝体结构：如增加坝体下游方重量，改变荷载分布。4.重力坝渗流控制的“上堵下排”原则具体指什么？各包含哪些工程措施？答：“上堵”指在渗流上游侧采取措施减少渗流量，“下排”指在下游侧引导渗流排出以降低渗透压力。具体措施：（1）上堵：坝体上游面设防渗层（如抗渗混凝土）、坝基帷幕灌浆（降低基岩渗透系数）、接触灌浆（加强坝体与基岩结合面防渗）；（2）下排：坝基设置排水孔（降低扬压力）、坝体排水管（排出坝内渗水）、下游设反滤层（防止渗透变形）。5.简述重力坝坝体混凝土分区设计的意义及各分区的主要要求。答：意义：根据不同部位的受力、环境条件和功能要求，合理选择混凝土性能，降低造价并满足工程需求。分区要求：（1）上游面防渗区：抗渗性好（W8~W12），抗冻（F200~F300），强度高（C25~C35）；（2）下游面防冲区：抗冲刷（流速＞20m/s时用高标号混凝土或硅粉混凝土），抗磨损；（3）内部混凝土：低热（降低水化热）、低强度（C15~C25）、经济性；（4）溢流面：抗冲磨（掺硅粉或钢纤维）、抗气蚀（表面光滑）；（5）廊道周围：密实性好（防止渗水），强度满足结构要求。四、计算题（共20分）某混凝土重力坝坝高80m，坝顶宽8m，坝底宽60m，上游坝坡1:0（垂直），下游坝坡1:0.7（水平:垂直）。基本荷载组合下，坝体自重（含坝内水重）ΣW=120000kN（垂直向），水平水压力ΣP=85000kN（上游指向下游），扬压力ΣU=25000kN（向上），坝基抗剪断参数f'=0.7，c'=1.2MPa，坝基接触面面积A=4800m²（坝底面积）。1.计算基本荷载组合下坝体抗滑稳定安全系数K'，并判断是否满足规范要求（SL319-2018规定基本组合K'≥3.0）。（10分）解：抗剪断安全系数公式：K'=（f'×(ΣW-ΣU)+c'×A）/ΣP其中，ΣW-ΣU=120000-25000=95000kNc'×A=1.2MPa×4800m²=1.2×10³kN/m²×4800m²=5,760,000kN代入计算：K'=（0.7×95000+5,760,000）/85000=（66,500+5,760,000）/85000=5,826,500/85,000≈68.55结论：K'=68.55≥3.0，满足规范要求。2.采用材料力学法计算坝底（建基面）坝踵（上游端）和坝趾（下游端）的垂直正应力σ1、σ2（单位：MPa），并判断是否符合“坝踵不出现拉应力”的要求（坝体容重γc=24kN/m³，不计泥沙压力和其他荷载）。（10分）解：材料力学法坝底应力公式：σ=（ΣW±M/W）/A其中，ΣW=120000kN（垂直力），A=坝底面积=坝顶宽×坝长？不，坝底宽度B=60m（假设坝长L=1m计算单宽应力），则A=B×L=60×1=60m²（单宽）。但题目中ΣW=120000kN应为单宽总重（因重力坝按单位坝长计算）。弯矩M由水平水压力产生，水压力合力作用点距坝底高度h=H/3=80/3≈26.67m（上游水深H=80m，三角形分布水压力合力作用点在H/3处）。M=ΣP×h=85000kN×26.67m≈2,266,950kN·m（单宽）截面抵抗矩W=B²×L/6=60²×1/6=600m³（单宽）坝踵应力（上游端，取“-”号）：σ1=（ΣW/A）（M/W）=（120000/60）（2,266,950/600）=20003778.25≈-17