水工建筑物期末试题简答归纳 联系客服

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④剥离:粘性土与粗粒土接触面上,渗流使粗颗粒脱离整体结构的现象。多发生在粘性土与反滤层的交界面上。 渗透变形的危害主要表现为:

导致坝体沉降、坝坡塌陷或形成集中的渗流通道等,危及大坝安全。 透变形防护的措施①防渗结构:控制渗流,减小逸出坡降和渗流量,为第一道防线;

②过渡区:实现防渗体与坝壳体可靠连接,防止刚度突变和渗流变形; ③反滤层:实现坝体、坝基与排水的良好连接,滤土排水,防止管涌和流土; ④排水孔:进一步降低地下水位,减小渗流力,排水为第二道防线。 管涌的防护标准:取决于颗粒组成和渗流坡降 流土的防护标准:取决于粗、细层的粒径组合

稳定分析的计算工况①施工期;②稳定渗流期;③库水位降落期; 分析方法有瑞典圆弧法和简化的毕肖普法两种。

固结:坝在施工和蓄水过程中荷载和应力不断发生变化,土体中的孔隙水压力和骨架应力也不断发生变化,当超过稳定渗流的孔隙水压力逐步消散,外载压力相应传到土骨架上使之发生压缩变形直到稳定,这一过程称为固结。 常用固结理论:太沙基和比奥饱和土固结理论。

应力和变形特性分析的内容:⑴坝体塑流区、拉应力区的范围;⑵裂缝发生的可能性部位;⑶防渗体出现水力劈列的可能性及部位;⑷防护工程措施后的效果。

防渗体土料选择应考虑哪些特性⑴防渗性;⑵抗剪强度;⑶压缩性;⑷抗渗稳定性;⑸含水量;⑹颗粒级配;⑺膨胀量和体缩值;⑻可溶盐、有机质含量。

反滤、过渡和排水材料的主要要求⑴质地致密坚硬;⑵具有高度抗水性和抗风化能力。

排水的作用:①控制和引导渗流;②降低浸润线;③加速孔隙水压力消散;④保护下游坝坡免遭冻胀破坏。

反滤层的作用:①防护渗流出口;②防止坝体和坝基发生管涌、流土等渗透变形。

⑴棱体排水(滤水坝址):设置在坝趾的堆石棱体。优点是可降低浸润线,防止坝坡冻胀,保护坝脚不受淘刷,增加坝体稳定;缺点是石料用量大,费用高,与坝体施工有干扰,检修困难。

⑵贴坡排水(表面排水):堆石或砌石直接铺放在下游坝坡表面。优点是结构简单,用料少,施工方便,易于检修;缺点是不能降低浸润线,易冰冻而失效。常用于下游无水的中小型均质坝和浸润线较低的中坝。

⑶坝内排水:排水体设置在坝体内部。又分褥垫排水、网状排水、竖直排水体和水平排水层。优点是下游无水时可降低浸润线,加速软基固结;缺点是不均匀沉陷适用性差,易断裂,难以检修。

⑷综合式排水:由棱体排水、贴坡排水、坝内排水等两种或两种以上的排水措施组合而成。具有以上各项排水的优点。 反滤层分类:

①Ⅰ型反滤:位于被保护土的下方,渗流自上而下,需承受自重和渗透压力。 ②Ⅱ型反滤:位于被保护土的上方,渗流自下而上,自重与渗透压力相反。 裂缝类型和成因:⑴纵缝:因坝壳与心墙、或多种土质坝固结速度的差异形成拉应力而裂缝

⑵横缝:因岸坡陡峻或岸坡突变而致 ⑶内缝:因坝基与坝体的不均匀沉降而致 砂砾石地基处理的主要问题是:渗流控制。

主要措施:①垂直防渗设施;②上游水平防渗铺盖;③下游排水设施 各类措施的作用:垂直防渗设施的目的在于完全阻断透水层;防渗铺盖的目的在于延长渗径,减小渗流比降到容许范围;下游排水设施的目的在于防排结合,控制渗流,降低浸润线。

堆石坝是以堆石体作为支撑,以土、砼、沥青砼等作为防渗体的一种坝型。目前主要钢筋混凝土面板堆石坝,简称面板坝。

面板坝的堆石体分为垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区等四个区。 防渗体系由面板、址板、灌浆帷幕、周边缝、接缝止水等构成。 从拱坝结构形式上看,拱坝可以分为单曲拱坝和双曲拱坝。

温度作用是拱坝设计中的一项主要荷载,我们将拱坝温差看作是均匀温度变化、等效线性温差、非线性温度变化三部分的叠加 地震荷载包括地震惯性力、地震动水压力和动土压力

坝肩岩体滑动的主要原因有二:岩体内存在着软弱结构面与荷载作用 10.合理的拱圈形式应当是压力线接近拱轴线,使拱截面内的压应力分布趋于均匀。水压荷载在拱梁系统的分配中,拱所分担的水荷载并不是沿拱圈均匀分布,而是从拱冠向拱端逐渐减小。

拱坝应力分析方法有五种,他们是:纯拱法、拱梁分载法、有限元法、壳体理论计算方法、结构模型试验

12.目前国内外评价坝肩岩体稳定的方法,可归纳为以下三种:刚体极限平衡

法、有限元法、地质力学模型试验。

13.坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证。拱坝体形优化设计有设计变量多、约束条件复杂和数学模型具有高度非线性等特点。

15.拱坝坝身的泄水方式可归纳为:自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝

身泄水孔式四种。

16.拱坝的消能方式主要有跌流消能、挑流消能、底流消能三种。 1.请简要叙述拱坝的结构特点与受力特点?

结构上,拱坝是固接于基岩的空间壳体结构,其拱冠剖面既有拱的作用又有梁

的作用,是一个空间的整体结构,超静定荷载由拱系和梁系共同承担; 受力上,拱是一种主要承受轴向压力的推力结构,拱内弯矩较小,应力分布较为均匀,其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;

稳定上,坝体的稳定主要依靠两岸拱端的作用,并不全靠坝体自重来维持。 2.拱坝坝址对地形地质的要求有哪些?

地形条件是决定拱坝结构形式、工程布置以及经济性的 主要因素。

理想的地形应是左右两岸对称,岸坡平顺无突变,在平面上向上游收缩的峡谷; 地质要求:河谷两岸的基岩必须能承受由拱端传来的推力,要在任何情况下都能保持稳定,不致危害坝体的安全。

理想的地质条件是:基岩比较均匀、坚固完整、有足够的强度、透水性小、能抵抗水的侵蚀、耐风化、岸坡稳定。

3.双曲拱坝适应那种地形?它的优点是什么?

(答案)双曲拱坝适宜于修建在底部狭窄的V型河谷、梯形河谷及其它形式的河谷,再布置上更为灵活;