水工建筑物.doc

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1、水工建筑物一、水工建筑物分类水工建筑物按服务对象可分为：服务于多种目标的通用性水工建筑物和服务于单一目标的专门性水工建筑物。通用性水工建筑物主要有：挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物、输水建筑物、整治建筑物等。专门性水工建筑物主要有：水力发电的水电站厂房、高压室（井）、压力前池、压力管道等，城镇供排水的沉淀池、污水处理厂等，内河航运的船闸、升船机、码头、防波堤等，过木、过鱼的筏道、鱼道等，农田水利专用的灌溉管道、喷灌、滴灌等灌水设施以及水土保持、水产养殖、环境水利等专用性水工建筑物。1.挡水建筑物挡水建筑物是控制江河水流、抬高水位、调蓄水量，或为阻挡洪水泛滥、海水入侵而修建的各种闸、坝、堤防、

2、海塘等水工建筑物。河床式水电站厂房、河道中船闸的闸首、闸墙和临时性的围堰等，也属于挡水建筑物。仅用以抬高水位、但高度较低的闸、坝也称壅水建筑物。有不少挡水建筑物兼有其他功能，也常列入其他水工建筑物。如溢流坝、拦河闸、泄水闸常列入泄水建筑物，进水闸则常列入取水建筑物。2.泄水建筑物泄水建筑物是宣泄水库、河道、渠道、涝区超过调蓄或承受能力的洪水或涝水，以及为泄放水库、渠道内存水以利于安全防护或检查维修的水工建筑物。常用的泄水建筑物有：低水头水利枢纽的滚水坝、拦河闸（泄水闸）、冲沙闸；高水头水利枢纽的溢流坝、溢洪道、泄水孔、泄水涵管、泄水隧洞;由河道分泄洪水的分洪闸、溢洪堤;由渠道分泄入渠洪水或多余

3、水量的泄水闸、退水闸;由涝区排泄涝水的排水闸、排水泵站等。泄水建筑物是保证水利枢纽和水工建筑物安全、减免洪涝灾害的重要水工建筑物。3.取水建筑物取水建筑物是从河流、水库、湖泊、地下水等水源取水的水工建筑物，包括进水闸、取（引）水隧洞、坝下取水涵管、坝身取（引）水管、取水泵站等，又称进水建筑物。取水建筑物是农田灌溉、城乡供水、水力发电等用水部门从水源取水必不可少的水工建筑物。4.输水建筑物输水建筑物是输送水的建筑物，是取水建筑物和配（用）水建筑物之间的联接建筑物。主要有输水渠道、输水隧洞、输水涵管、输水管网、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等。根据不同的水文、地形、地质条件和用水要求选用不同的输水建筑物

4、。输水建筑物是水资源配置中不可缺少的水工建筑物。5.过坝建筑物为船舶、木（竹）材和洄游鱼类通过闸、坝水利枢纽而修建的过坝设施，统称为过坝建筑物。为船舶过坝而设置的水工建筑物称为过船建筑物，主要有船闸、升船机。为木（竹）材流放运输过坝而设置的建筑物或机械设备，称为过木建筑物或机械设备，有水力过坝和机械过坝，主要有筏道、漂木道、过木机等。为鱼类越过闸坝上溯或下行而设置的建筑物或机械设备，称为过鱼建筑物，主要有鱼道、鱼梯、鱼闸、升鱼机、诱鱼设施等。各类过坝设施都要在枢纽中占有一段前缘位置，并与上下游河道有较好的衔接。因此，在水利枢纽总体布置中，各种过坝建筑物与其他水工建筑物的相对位置，应尽可能相互协

5、调，互不干扰，各尽其用。二、水利工程等别和水工建筑物设计标准依据规模、效益、失事后果来衡量水利工程和水工建筑物的重要性，分别以“等”和“级”来表示的一种指标。这种指标直接关系到工程本身的造价、效益、安全及其下游人民生命财产的安全，是我国社会经济发展水平和技术政策的具体体现。1.水利工程等别水利工程按其规模、效益和在国民经济中的重要性进行分等。水利水电工程等级划分及洪水标准（SL 2522000）规定：水利水电枢纽工程根据水库规模、防洪保护对象的重要性和范围、治涝和灌溉规模、供水对象的重要性、水电站装机容量等划分为5等；拦河水闸工程根据其设计过闸流量划分为5等；灌溉、排水泵站工程根据其装机流量和

6、装机功率划分为5等。综合利用水利工程，根据各项分等指标确定的等别不同时，以其最高等别定为整个工程的等别。2.水工建筑物级别水利工程中的永久性建筑根据所属工程的等别及其在工程中的作用和重要性进行分级，临时建筑物根据被保护建筑物的级别、本身规模、使用年限和重要性进行分级。水工建筑物分级，主要是为了对不同级别的水工建筑物采用不同的设计标准，以达到既安全又经济的目的。水利工程永久性水工建筑物，根据其所属工程的等别及其在工程中的重要性划分5级；施工期的临时挡水和泄水建筑物的级别，根据被保护对象的重要性、失事后果、使用年限和临时建筑物的规模确定。当永久性水工建筑物基础的地质条件复杂或采用实践经验较少的新型

7、结构时，可提高一级设计，但洪水设计标准不予提高；工程位置特别重要，失事后损失巨大或影响十分严重者，经过论证并报主管部门批准，25级主要永久性水工建筑物可提高一级设计，并按提高后的级别确定洪水设计标准；工程失事后损失不大者，经过论证并报主管部门批准，14级主要永久性水工建筑物可降低一级设计，并按降低后的级别确定洪水设计标准；水库大坝的土石坝高度超过90m的2级建筑物和超过70m的3级建筑物可提高一级设计，洪水设计标准不予提高；水库大坝的混凝土坝、浆砌石坝高度超过130m的2级建筑物和超过100m的3级建筑物可提高一级设计，洪水设计标准不予提高。3.水工建筑物安全标准水工建筑物的安全问题，不仅关系

8、到其自身的安全，而且直接影响到服务对象的安全，甚至威胁到生命财产的安全。因此，从设计、建设到运行管理都必须严格执行相关规程规范的标准，确保工程安全。根据水利工程长期运行经验总结，水工建筑物的主要安全影响因素有：（1）防洪安全标准。各种防洪保护对象和建筑物本身要求达到防御洪水的标准。通常以频率法计算的某一重现期的设计洪水为防洪标准。我国的防洪标准按防洪标准（GB 5020194）执行。各种挡水建筑物顶部安全超高按水利水电工程等级划分及洪水标准（SL 2522000）执行。（2）抗滑稳定安全系数。标志水工建筑物在荷载作用下抵抗滑动、保持稳定程度的数据指标。通常以滑动面上的抗滑力与滑动力的比值表示。

9、我国在水利水电工程设计中，对于不同的建筑物（重力坝、拱坝、土石坝等）有关规范都有明确规定。（3）抗倾覆稳定安全系数。水工建筑物在荷载作用下抵抗倾覆、保持稳定程度的数据指标。一般为作用在建筑物上的力，通常以建基面上某一计算点所产生抗倾覆力矩与倾覆力矩之比值。（4）强度安全系数。在结构设计中，为保证水工建筑物的安全，对材料强度计算所采用的系数。材料强度系数是对不同材料不同设计方法在不同的范围内取值，它是一个综合性系数。其取值大小直接影响到建筑物的经济性和安全度。而工程结构可靠度设计统一标准（GB 5015392）中规定，强度安全系数的各影响因素在5个分项指标中分别考虑。三、水工建筑物设计荷载作用在

10、水工建筑物上的各种外力及其他产生内力和变形的因素，称为荷载（或作用）。荷载是水工建筑物设计的重要依据。作用在水工建筑物上的荷载按其特性及出现概率分为基本荷载和特殊荷载两类。1.基本荷载直接施加在结构物上的集中力或分布力，对建筑物安全经常起作用的荷载，称为基本荷载。水工建筑物的基本荷载主要有：结构物自重和永久设备自重；水压力，包括静水压力、扬压力（渗透压力和浮托力）、动水压力（水流冲击力、离心力）、浪压力；冰压力（静冰压力和动冰压力）、冻胀力；土压力和淤沙压力；地应力和围岩压力；风荷载和雪荷载；温度荷载（根据混凝土结构特征，分别考虑施工期和运行期温度变化对结构的影响）；移动设备和人群活动产生的可

11、动荷载等。2.特殊荷载荷载在水工建筑物设计基准期内出现的机会（概率）很小，一旦出现其破坏力（量值）很大且持续时间很短的突发性荷载，称为特殊荷载。水工建筑物的特殊荷载主要有：地震荷载，包括地震惯性力、地震动水压力、地震动土压力；校核洪水位时的静水压力。3.荷载组合同时作用在水工建筑物上的各种荷载，称为荷载组合。水工建筑物的荷载除自重外，其他荷载在一定范围变化，各种荷载的耦合概率也不相同。因此，在设计时需要根据实际情况考虑可能同时出现的荷载组合，分别进行建筑物的水力和结构计算，并按荷载组合出现的概率，采用不同的安全系数。我国在水工建筑物荷载设计规范中把荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。基本组合由

12、同时出现的几种基本荷载组成，正常蓄水位情况、设计洪水位情况和冰冻情况都属于基本组合。在水工建筑物运行期内，两种特殊荷载同时出现的概率很小，因此，特殊组合由同时出现的几种基本荷载和其中一种特殊荷载组合。长期以来，水工结构设计的荷载计算和组合情况，一般均有各类水工结构设计规范分别作出规定，缺乏统一的取值标准和方法。1994年颁布的水利水电工程结构可靠度设计统一标准（GB 5019994）将荷载统称为作用，荷载组合改称为作用效应组合。目前在实施过程中，荷载与作用、荷载组合与作用效应组合均可采用，经过一段过渡时期后，将统一为一种标准。四、水工建筑材料水工建筑物所用的基本材料主要有：矿物质材料、有机质材

13、料、金属材料和复合材料。1.矿物质材料矿物质材料是以矿物为主要成分的材料，主要包括石料、无机胶凝材料（石灰、水泥、粉煤灰、硅粉、磨细矿渣与天然矿石粉等）。天然石料丰富，且分布很广，便于就地取材。新鲜石料的抗压强度较高，坚固耐久。块状石料多用于堆石或砌石工程，散粒石料或按一定级配轧制的石料用作混凝土的骨料。石灰与水泥为富含钙质的无机胶凝材料，其中石灰为气硬性胶凝材料，水泥则为水硬性胶凝材料。粉煤灰、硅粉、磨细矿渣等工业废料为现代混凝土的重要辅助胶凝材料。以水泥及其辅助胶凝材料配制的砂浆、混凝土和钢筋混凝土在水利工程中应用极为广泛。2.有机质材料有机质材料是含有机质的材料，主要包括木材、沥青及高分

14、子合成材料等。木材具有质轻、强度高，能承受冲击和振动，易于加工，在适宜环境下经久耐用，产地分布广，易于就地取材等特点，是水利工程中的常用材料。沥青主要用于防水、防腐材料。沥青及其改性沥青常用于渠道、蓄水池防渗、大坝的防渗墙、灌注伸缩缝、止水井及灌浆材料。高分子合成材料主要包括合成树脂、塑料、涂料、胶黏剂、合成橡胶、合成纤维及合成化学外加剂等。主要用作黏结剂、防水止水、护面、装修、改性材料以及加固与修补材料等。高分子合成材料发展很快，其品种时有更新，性能不断改善。3.金属材料金属材料是由金属元素组成的单质与合金材料，具有良好的导电性和导热性、强度和弹性，以及延展性，其组织均匀密实，为晶体结构。分

15、为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属材料在水利工程中应用广泛，如用于钢结构中的型钢（圆钢、角钢、槽钢、工字钢）、板材和管材；用于钢筋混凝土结构中的钢筋和钢丝等。水力发电工程中的电厂设备、送变电设备、施工机械及钢闸门、钢模板等都需用大量钢材和有色金属材料。4.复合材料两种或两种以上的材料复合组成的材料，一般常以不同的非金属（或金属）材料相复合或非金属材料与金属材料相复合。复合材料能发挥组成材料各自的优点，克服单一材料的缺点，其综合性能往往是单一材料无法相比的。工程复合材料一般由高强度、高弹模的增强材料（如玻璃纤维、钢纤维、合成纤维、碳纤维、金属材料等）和基体（如塑料、树脂、橡胶、水泥砂浆、混凝土

16、等）组成,如水利工程用的聚合物混凝土、土工合成材料、合成胶黏剂等。水工建筑物 来自: 已注销 2011-12-20 20:40:03 第一二章 1.水资源特点：储量有限性、补给更新循环性、时空分布不均性、利与害两重性储藏可转移。 2.水利工程：对自然界地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而建的各项工程。 3.水工建筑物：为满足防洪要求，获灌溉、发电等效益，在河流适宜地段修建的用以控制和分配水流的建筑物。不同类型的水工建筑物组成的综合体为水利枢纽。 4.水工建筑物类别：挡水、泄水、输水、取水、整治、专门。 5.水利工程特点：工程量大、投资多、工期长、工作条件复杂、受自然条件制约施工难

17、、效益大对环境影响大、失事后果严重。 6.水利工程设计步骤：技术预测-信息分析-科学类比-系统分析-方案设计-功能分析-安全分析-施工方案-经济分析-综合评价。 特点：个性突出、工程规模大风险大、重视规程规范、施工中不可避免干扰。 7.建筑物设计阶段步骤：收集资料信息-明确总体规划及其对建筑物功能要求-提出方案-筛选可行方案-选定设计方案-建筑物优化定型设计及细部构造设计-初定施工方案-对方案评价和验证。 8.永久性建筑物：工程运行期间使用的建筑物。主要建筑物：失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物。次要建筑物：失事后不至造成下游灾害或对工程效益影响不大，并易于修复的建筑物。 9.设计

18、基准期要求：能承受正常施工和正常使用出现的各种作用；正常使用时，有设计预订功能；正常维护下有设计预订的耐久性；出现预订偶然作用时，主体结构能保持稳定性。抗御灾害能力、安全性、运行可靠性、建筑材料。 10.极限状态：当整个结构或其一部分超过某一特定状态，结构不能满足设计的某种要求时，称此状态为该功能极限状态。 承载能力极限状态：失去刚体平衡超过强度破坏或过度塑性变形不适于继续承载，丧失弹性稳定，结构转为机动体系，渗流失稳等。 正常使用极限状态：结构或构件影响正常使用或达到耐久性极限。影响结构正常使用或外观变形，对运行人员等有不良影响的震动，对结构外形、耐久以及防渗能力有不良影响的局部损坏等。 1

19、1.水工建筑物失事主要因素：作用不利变异、抗力不良变异、状态方程表达错误。 单一安全系数法考虑：结构安全级别、工作状况和作用效应组合、结构和地基受力特点和计算方程。 水闸 1.【阐述水闸孔口设计时，单宽流量与增加净宽和降低底板高度的关系及条件】 2.【水闸防渗排水设计的目的是什么】答：提高闸室和两岸边墩及翼墙的抗滑稳定性，避免渗透变形和水量损失。 3.【什么叫水闸的地下轮廓线和闸基防渗长度】答：地下轮廓线：不透水的铺盖、板桩及地板与地基的接触线，即使闸基渗流的第一根流行，就称为地下轮廓线，其长度即为水闸的防渗长度 4.【土基上水闸地下轮廓线的布置原则】答：防渗设计一般采用防渗与排水相结合的原则

20、。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、排水孔或减压井与下游连通，使地基渗水尽快排出 5.【在粘性土和砂性土地基上布置的地下轮廓线有什么不同】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。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。 5.【分别叙述水闸在粘性土地基和砂性土地基地下轮廓的布

21、置方式。】答：粘土地基：防渗设施为铺盖，不使用板桩； 砂性土地基：防渗铺盖和板桩联合使用。 6.【衡量水闸稳定，应考虑哪些方面的问题】 7.【水闸哪些部位应该设置永久性缝，其作用是什么，哪些缝需设止水】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。 8.【经水闸稳定性的验算，若不满足要求采取哪些工程措施】：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

22、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。 9.【防止闸室沉陷的工程措施有哪些】答：1.增加铺盖长度或帷幕灌浆深度；利用上游钢筋混凝土铺盖作为阻滑板；将闸门位置略向下游一侧移动；增加闸室地板的齿墙深度；增加钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构 10.【根据过闸水流的特点，采用什么样的方式来确定闸门的开启方式和开启次序】: 11.【在软基上建水闸应注意哪些方面的设计问题】答： 12.【闸下游设置海漫的目的是什么？对海漫材料提出什么要求？】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

23、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。 13.【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。 14.【通常采用哪些措施来提高闸室的抗滑稳定安全性】？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；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

24、足限裂要求。 15.【水闸有哪些主要的工作特点。】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：应妥善进行防渗设计。（3）消能防冲方面：必须采取有效的消能防冲措施，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 16.【水闸下游的海漫末端为什么要设置防冲槽?】答：水流经过海漫后，尽管多余能量得到了进一步消除，流速分布接近河床水流的正常状态，但在海漫末端仍有冲刷现象。为保证安全和节省工程量，常在海漫末端设置防冲槽或采取其他加固措施 17【水闸下游冲刷破坏的主要部位是哪些？如何进行处理？】水闸下游冲刷破坏的主要部

25、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，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。 18.【当采用混凝土铺盖时（如图所示），应如何计算作用水闸上的水平水压力？】止水片以上按静水压力计算，以下按梯形分布。止水片底面点水压力等于止水片点浮托力加上游铺盖齿墙后下点的渗流压力；底板齿墙前下点取该点的扬压力值 岸边溢洪道 1.【岸边溢洪道有哪些种类】按泄洪标准和运用情况，分为正常溢洪道和非常溢洪道。岸边溢洪道按结构形式可分为，正槽溢洪道侧槽溢洪道井式溢

26、洪道虹吸溢洪道 2.【正槽式溢洪道有哪些部分组成】引水渠，控制段，泄槽，出口消能段及尾水渠等部分组成。 3.【岸边溢洪道泄槽平面布置时，应优先采用的形式？】采用直线、等宽、对称布置，这样可以使水流平顺、结构简单、施工方便。 4.【岸边正槽式溢洪道平面布置有哪几种？】 5.【岸边正槽式溢洪道进口收缩段求最佳收缩角的目的是什么】合理的收缩角应当使引起的冲击波的高度最小和对收缩段以下泄槽中的水流扰动减至最小。 6.【正槽溢洪道和侧槽溢洪道的主要不同之处在哪里？】正槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致。侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行，过堰水流在侧槽内转900

27、弯后顺泄槽而下 7.【为什么要设置非常溢洪道?它们有哪几种型式?】答：在建筑物运行期间可能出现超过设计标准的洪水，由于这种洪水出现机会极少，泄流时间也不长，所以在枢纽中可以用结构简单的非常溢洪道来泄洪。非常溢洪道的形式有漫流式、自溃式、爆破引溃式。 8.【泄槽的纵断面设计及横剖面型式】纵断面：泄槽纵坡应大于临界坡度。横剖面：矩形：断面流速分布均匀、流态好。梯形：坡度不缓于1:0.25。 9.【泄槽纵坡改变时，为什么多采用“先缓后陡”的方式？】开挖工程量小。流速不会迅速增大，防冲、防空蚀要求不用太高。 10.【收缩段、扩散段及弯曲段的设计原则是什么？】在急流中，高速水流遇到边界变化时，会产生冲击

28、波。收缩段：1引起的冲击波高度最小2对收缩段以下泄槽中的水流扰动减至最小。冲击波最大波高：取决于侧墙偏转角，偏转角越大，波高越高，而与边墙的偏转曲率无关。扩散段：设计时，以水流不脱离边墙为原则。弯曲段：设计的主要任务是：使断面内的流量分布趋于均匀，消除或抑制冲击波。 水工隧道 1.【水工隧洞进口段常用的形式有哪几种？如果地址条件较差，一般选用哪种形式】竖井式：在隧洞进口附近岩体比较坚固完整。塔式：岸坡岩石较差，覆盖层较薄，不宜修建靠岩进口建筑物 岸塔式：适于岸坡较陡，岩体比较坚固稳定的情况。斜坡式：适于较完整的岩坡。 2.【水工隧洞洞身衬砌的功用是什么】承受山岩压力、内水压力和其他荷载；填塞岩

29、层裂隙，防止水流、空气和温度变化及干湿度变化对岩石的破坏作用，防止漏水和减小洞身表面粗糙率。 3.【水工隧洞采用哪几种方法来校核在荷载作用下的衬砌强度？】 4.【围岩压力、弹性抗力、地基反力？他们是怎么分布的】围岩压力：周围岩体作用于隧道和地下洞室衬砌或支护上的荷载，也称地层压力，影响围岩压力的因素有：洞室形状或大小、地质构造、支护型式和刚度、洞室埋深，以及时间因素和施工方法等，主要有铅直围岩压力、侧向围岩压力。弹性抗力 当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，会受到围岩的抵抗，这个抵抗力称之为弹性抗力。地基反力：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力,又称地基反力， 5.【请简述在水工隧洞中平

30、压管和通气孔的作用？】 平压管的作用：为了减小检修门的启门力而设置在遂洞上壁内，待检修工作结束后，在开启检修门之前，将水通过平压管放入两道门之间，使检修门两侧的水压平衡。通气孔的作用： 在工作闸门各级开度下承担补气任务，补气可以缓解门后负压，稳定流态，避免建筑物发生振动和空蚀破坏，同时可减小由于负压而引起作用在闸门上的下施力和附加水压力。 检修时，在下放检修闸门之后，放空洞内水流时给予补气。 排气。检修完成后，需向检修闸门和工作门之间充水补气。 对无压洞，是为适应高速水流水面自然掺气的需要。 6.【水工隧洞的衬砌有什么作用?】答：防止围岩变形，保证围岩的稳定。 承受围岩压力，内水压力和其他荷载

31、 防止渗漏保护围岩免受水流，空气，温度，干湿变化等冲蚀破坏作用。平整围岩，减小表面粗糙，增大过流能力。 7.【衬砌有哪些类型】类型：1）平整衬砌；2）单层衬砌；3）喷锚衬砌；4）组合式衬砌；5）预应力衬砌。 8.【什么叫隧洞的内水压力】答：内水压力指作用在衬砌内壁上的水压力 9.【水工隧洞按用途如何分类？】答：泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保证枢纽安全。 引水洞：引水发电，灌溉或洪水。排沙洞：排放水库泥沙，延长水库使用年限。 放空洞：在必要的情况下，放空水库，用于人防或检修大坝。导流洞：在水利枢纽的建设施工期用来施工导流。 20.【隧洞的消能设施有哪些形式？】1。挑流：1扩散式挑流2收缩式窄缝挑

32、流 2。底流3。洞中突扩消能 21.【衬砌的作用、类型及适用条件。】衬砌的作用：1控制围岩变形、保持围岩稳定2受围岩压力、内水压力等荷载3防止渗漏、减小表面糙率4岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用（1）平整衬砌适用于：围岩条件较好，能自行稳定，且水头低、流速小的情况（2）单层衬砌适用于：中等地质条件，断面大、H大、v较高情况（3）组合衬砌对于软弱破碎的岩体，其自稳能力差、易塌方，可先喷锚支护、再混凝土或钢筋混凝土衬砌。 22.【隧洞固结灌浆及回填灌浆的目的是什么？】回填灌浆目的：充填衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密、共同受力，发挥围岩的弹性抗力作用，并减少渗漏。固结灌浆目的：

33、加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证围岩的弹性抗力，减少渗漏 23.【洞身断面形式、特点及断面设计】1.无压隧洞的断面形式；城门洞型：适宜承受铅直围岩压力，便于开挖和衬砌。2.有压隧洞的断面形式：圆形：水流条件和受力条件好。6.有压隧洞出口闸门前的渐变段，宜采用顶板侧墙三面收缩而底板水平的布置形式。 土石坝 1、【土石坝坝坡滑裂面的形状有哪几种？分别产生在什么情况下？】答：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

34、，面坡干燥或全部浸入水中时呈直线形，坝坡部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。 2、【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，

35、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。 3.【土石坝坝坡滑裂面的形式有哪几种？常可能发生在什么土坝中。】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。、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。、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直线形，坝坡部分浸入水中时呈折线形。、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。 4.【请简述土石坝最危险圆弧位置的确定方法】利用B.B方捷耶夫及费兰钮斯法结合应用，可认为最危险的滑弧圆心在扇形

36、面积中线附近，可按下面步骤计算出最小稳定安全系数 。1、在eg线上选取 、 、 为圆心，分别作通过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 。2、通过eg线上k最小的点 ，作eg的垂线，在线上选 等为圆心，同样分别过点作滑弧，找出最小的安全系数，按比例将标在点的上方。3、根据坝基土质情况，在坝坡或坝址外再选，同上述方法求出最小安全系数等，分别按比例标在点的上方，连接标注诸短线的端点，即可找出相应于计算情况的坝坡稳定安全系数，一般要计算15个滑弧才能求出 5.【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：

37、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。 6.【土坝排水设备的作用是什么？常用的坝体排水有哪些型式？】答：土石坝排水设备的作用是：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 7.【稳定分析的方法】1四种计算工况：施工期(包括竣工期)、稳定渗流期、库水降落期和正常运用遇地震。2土石坝滑动面的形状滑动面的形状：圆弧、折线或圆弧与直线组合形式。粘性土(均质坝)滑动面：圆弧。无粘性土滑坡：折线型 3

38、土石的抗剪强度指标：各种计算工况，土体的抗剪强度均应采用有效应力法计算。4稳定分析方法：应采用刚体极限平衡法 重力坝 1.【重力坝的工作原理与特点】1.依靠坝体自重，满足稳定和强度要求。2. 横缝：为适应地基变形、温度变化和混凝土的浇筑能力，沿坝轴线方向用横缝将坝体分成若干个独立工作的坝段。3. 坝内设排水管4. 坝基设防渗帷幕及排水孔 2. 【重力坝的荷载及其组合】荷载：自重、静水压力和动水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、土压力、冰压力、地震荷载、温度作用等荷载组合：荷载按性质分：基本荷载和特殊荷载 3.【重力坝抗滑稳定分析的内容】：沿坝基面【采用抗剪断公式计算】和深层抗滑稳定分析（单斜面、

39、双斜面）【常用的计算方法：刚体极限平衡法、有限元法】 4.【抗滑稳定分析方法】：刚体极限平衡法和有限元法 5.【双斜面深层抗滑稳定分析方法】：剩余推力法、被动抗力法、等安全系数法、完全滑动法 6.【重力坝应力控制标准（强度指标）】1. 采用材料力学法分析时，规范规定的强度指标：a) 正常使用极限状态：短期及长期组合，坝踵(计入扬压力)不出现拉应力；长期组合，坝体上游面(计入扬压力) 垂直应力不出现拉应力；短期组合，下游坝面垂直拉应力不大于0.1MPa。b) 承载能力极限状态：基本组合和偶然组合，坝趾及选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态 7.【重力坝的温度裂缝的类型及防止措施】裂缝多是由

40、温度应力引起的，裂缝可分为：贯穿性裂缝和表面裂缝防止措施：合理分缝、分块、提高混凝土质量、温度控制温控措施：1.降低混凝土的浇注温度：骨料预冷、加冰屑拌和、埋石、减少水泥用量2.减少水泥水化热温升：冷却水管、减少浇注层厚度利用仓面散热3.混凝土表面养护和保护： 8.【影响坝体应力的各种因素】1. 地基变形模量：2. 坝体混凝土分区 3. 纵缝：上游坡度不同，应力分布不同。4. 分期施工 5. 温度变化及施工过程 9.【基本消能形式有哪几种？底流消能和挑流消能各有何特点？设计的关键是什么？】常用消能工形式：挑流消能、底流消能、面流消能、消力戽消能(1)挑流消能重点掌握.适用于：基岩比较坚固的高、

41、中水头泄水建筑物。(2)底流消能通过水跃将急流转变为缓流。底流消能的关键：设计时，要注意能产生一定淹没度的水跃。适用于中、低坝，且下游水位稳定，尾水较深。 10.【有压泄水孔与无压泄水孔设计上有何不同？】有压泄水孔：工作闸门布置在出口，门后为大气，可以部分开启；出口高程低，利用的水头大，断面尺少较小。缺点足闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力，对坝体应力和防渗鄙不利，常需钢板衬砌。为此，常在进口处设置事故检修闸门，平时用来挡水。无压泄水孔：工作闸门布置在进口。为了形成无压水流，需在闸门后将断面项部升高。闸门可以部分开用，闸门关闭后孔道内无水，明流段可不用钢饭衬砌，加工简便，干扰少，有利于加快施工

42、进度；缺点是断四尺寸较大，对坝体削弱大。平压管：设在检修闸门和工作闸门之间。减小检修闸门的启门力。通气孔设在：工作闸门之后。起补气和排气作用。 11.【坝对地基有何要求？】处理后的地基应达到的要求：1.具有足够的强度，以承受坝体的压力。2.具有足够的整体性和均匀性，以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷。3.具有足够的抗渗性，以满足渗透稳定，控制渗流量。4.具有足够的耐久性，以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化。 12.【排水的目的是什么？如何布置？】坝基排水目的：充分降低坝基渗透压力并排除渗水。布置：主排水幕(帷幕后)主排水幕纵横向廊道组成的副排水系统 拱坝 1.【拱坝的结构受力特点】拱坝是一

43、种推力结构拱坝结构上的根本特点。坝体承受的荷载：1一部分通过拱作用两岸岩体，2一部分通过梁作用坝底基岩。坝体稳定，主要依靠两岸拱端的反作用，而不只是靠坝体重量来维持。坝体内力分布以压应力为主，压力分布较均匀，有利于发挥材料强度。 2.【拱坝的坝身泄水方式及消能方式】坝身泄水方式：1. 自由跌流式。2. 鼻坎挑流式。3. 滑雪道式拱坝特有的一种泄洪方式4. 坝身泄水孔式。消能方式：1.跌流消能（跌流泄水）2，底流消能或戽流消能（深式泄水孔）3.挑流消能（其它泄水方式） 3.【拱坝坝址对地形地质的要求有哪些？】地形要求：在平面上是向下游收缩的狭窄河谷段。河谷的形状特征，以“宽高比”L/H 表示作为

44、修建拱坝的一项指标。L/H 小拱作用大，坝体可薄。地质要求：两岸的基岩必须能承受由拱端传来的推力 4.【拱坝主要作用荷载有哪些？】自重、静水压力、扬压力、动水压力、泥沙压力、冰压力、浪压力、温度荷载及地震荷载 5.【拱圈中心角对坝肩稳定有何影响？中心角大小2A，对拱坝会有怎样影响？】2A较大时会直接影响到坝肩的稳定，2A较大时对坝肩稳定不利 6.【拱坝结构形式有哪两种？分别适合什么样的河谷形状？】V形河谷，可选双曲拱坝（在水平面及铅直面上均有曲率，各层拱圈的中心角和半径是变化的）U形河谷，可选单曲拱坝（其上游面铅直，下游面是斜线或折线，仅在水平面上呈曲线形） 7.【拱坝布置的原则】原则：在满足

45、稳定和建筑物运用要求下，通过调整拱坝外形尺寸，使坝体材料强度得到充分发挥，控制拉应力在允许范围内，而坝体工程量最省。 8.【坝肩岩体稳定的分析方法有哪几种？刚体极限平衡法的基本假定是什么？】稳定分析方法计算分析法：1模型试验法：刚体极限平衡法2有限元法：地质力学模型试验刚体极限平衡法基本假定：1.将滑移体视为刚体2.只考虑滑移体上力的平衡3.忽略拱坝的内力重分布作用4.达极限平衡状态时，滑裂面上的剪力达极限 9.【拱冠梁法】：是按中央悬背梁与若干层水平拱在其相交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析方法。 填空整理： 1:上游连接段用以引导过闸水流平顺地进入闸室，保护两岸和闸基免遭冲刷，并与防

46、渗刺墙等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。 2、水闸消能防冲的主要措施有 消力池 、海漫、 防冲槽 等。 3、海漫要有一定的柔性，以 适应下游河床可能的冲刷 ；要有一定的粗糙性以 利于进一步消除余能 ；要有一定的透水性以 使渗水自由排出 。 4、正槽式溢洪道一般由进水渠、控制段、泄槽、 消能防冲措施、出水渠五部分组成。其中控制段控制溢洪道的过水能力。 5、泄水槽纵剖面布置，坡度变化不宜太多，当坡度由陡变缓时，应在变坡处用反弧段连接，坡度由缓变陡时，应在变坡处用竖向射流抛物线连接。 6、水工隧洞按水流状态可分为有压洞、无压洞两种形式。 7、回填灌浆是填充衬砌与围岩

47、之间的空隙，使之结合紧密，共同受力，以改善传力条件和减少渗漏。 8.海漫应具有一定的粗糙性 ，利于进一步消除余能；具有一定的 透水性 ，以便排出渗水；具有一定的柔性，适应河床的变形。 9.坝下涵管为了有效地防止集中渗流，在涵管12m的范围内用回填粘土做防渗层，这个防渗层称为 涵衣 。 10、土石坝管涌渗透变形中使个别小颗粒土在孔隙内开始移动的水力坡降称为 临界坡降 ；使更大的土粒开始移动，产生渗流通道和较大范围内破坏的水力坡降称为 破坏坡降 。 11、在土石坝的坝坡稳定计算中，可用替代法考虑渗透动水压力的影响，在计算下游水位以上、浸润线与滑弧间的土体的滑动力矩时用 饱和重度，计算抗滑力矩时用 浮 重度。 12、不平衡剪力在闸墩和底板进行分配时可采用 弹性地基梁 法和 反力直线 法。 13、水闸按照其所承担的任务分为节制闸、 进水 闸、 分洪 闸、排水闸和挡潮闸。9、过闸水流形态复杂，易发生的不利流态有波状水跃 和折冲水流 。 14、无压隧洞多采用 圆拱直墙形