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'1、简述重力坝特点重力坝的优点:结构作用明确,设计方法简便,安全可靠;对地形、地质条件适应性强;枢纽泄洪问题容易解决;便于施工导流;施工方便。缺点:坝体剖面尺寸大,材料用量多;坝体应力较低,材料强度不能充分发挥;坝体与地基接触面积大,相应坝低扬压力大,对稳定不利;坝体体积大,由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩,将产生不利的温度应力和收缩应力2、简述重力坝设计过程1资料分析2非溢流坝剖面尺寸拟定3荷载及其组合计算4抗滑稳定计算5坝址抗压强度及地基应力计算6坝体上下游面拉应力计算7若上诉有一项不满足,应从新拟定坝体剖面尺寸,并重新进行计算3、用材料力学法计算重力坝应力的主要假设?1假定坝体混凝土为均质连续各向同性的弹性体2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3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4、溢流重力坝的泄水方式有哪些?各有什么特点?如何选择?泄水方式1坝顶开敞溢流式2孔口溢流式。开敞溢流式泄水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防水,腾出较大的防洪库容,提高水库的调洪能力5、通气孔、平压管的作用通气孔是向检修闸门和工作闸门之间的泄水孔道内充气和排水的通道。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6、重力坝为什么要进行分缝,常见的缝目的是为了避免因坝基发生不均匀沉陷和温度变化而引起坝体开裂,常见有横缝,纵缝,水平缝7、坝内廊道有哪些?各有什么作用?1坝基灌浆廊道:保证灌浆质量高灌浆压力2检查和坝体排水廊道:检查、观测和坝体排水方便8、有压泄水孔和无压泄水孔的闸门如何布置?1有压泄水孔的工作闸门布置在孔身的出口处,孔内始终保持满水状态,检修闸门或事故闸门布置在有压泄水孔的进口处2无压泄水孔的工作闸门布置在孔身的进口,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9、重力坝对地基的要求1重力坝地基应具有据够的抗压和抗剪强度,以承受坝体的压力2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3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水作用的岩体变质恶化。10重力坝地基处理措施1坝基的开挖与清理2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3坝基的防渗与排水:帷幕灌浆、设排水孔11简述重力坝坝基的防渗与排水措施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近轴线方向,打一排深孔,用高压水泥或水泥粘土浆进行灌浆,从而形成一道阻止渗透的屏障。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,从而降低坝体地面扬压力12混凝土重力坝在运用过程中,表现出的问题有哪些?失稳、风化、磨蚀、剥蚀、裂缝、渗漏等13、混凝土重力坝的裂缝按成因可分为?成因?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14、渗漏的危害是什么?如何处理渗漏?危害:渗漏将增加坝体、坝基扬压力而影响打坝的稳定性,由于渗水的侵蚀作用,是混凝土强度降低,缩短大把寿命,严重的渗漏不但照成水量损失,影响水库蓄水,而且会导致大坝变形或破坏。处理:原则上是“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使用时,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。1、按土料的配置及防渗体的材料种类,土石坝可分为哪几种?共同优缺点?均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝共同优点:易于取材,工程造价低,适应地形条件能力强,运用较安全可靠。共同缺点:坝体平缓,体积大,土石方工程量大,需要一定的防渗设施2、土石坝的特点是什么?试与重力坝、拱坝做比较1、可以就地取材,减小工程造价2对各种不同的地形、地质和气候条件适应性较强3上下游坝坡平缓,坝体体积大,土石方量大。与重力坝相比较来说:填筑体为松散体,抗剪强度低2抗侵蚀能力较重力坝差3散粒体结构,抗冲能力很低4土石料存在很大空隙,以产生相对移动,在自重和水压力作用下,有较大的沉陷。3、土石坝的基本剖面为什么是梯形?根据坝高和坝的级别,坝型和筑坝材料特性,坝基情况以及施工,运行条件等参照现有工程的试验初步拟定,然后通过渗流和稳定分析检验,最终确定合理的剖面形式4、渗流分析的任务是?有哪些方法?常用的理论方法是什么?他的基本假定是什么?任务:1确定坝体侵润线和下游渗流逸出点的位置,为设计计算提供依据2确定坝体与坝基的渗流量,以便估计设备尺寸3确定坝坡溢出段和下游地基表面的逸出坡降,用以判断该处渗透稳定性4确定库水位降落时上游坝壳内自由水面的位置,估算空隙水压力,用来进行上游坝坡稳定分析分析方法:流体力学法、水力学法、流网法、试验法和数值解析法常用理论:水力学法,其基本假定为达西定律和杜平假设,建立各段运动方程式,根据水流连续性再求解渗透水流,渗透流量和侵润线5、土石坝渗流变形有哪几类?各自的特点是什么?1管涌:渗流作用下,坝体、坝基中的细小颗粒被逐步带走形成渗流通道现象,常发生在坝下游坝或闸坝下游地基面渗漏逸出处,无凝聚力的沙土,砾石砂土易发生临界坡降——大颗粒——坡降破坏2流土:成块土体吧诶掀起浮动,主要发生在粘土及均匀非粘性土渗流出口处,破坏坡降3接触冲刷:渗流沿两不同土壤接触面流动,带走细颗粒,使临近接触面不同土层混合起来4接触流土和接触管涌:渗流方向垂直于两种不同土壤的接触面,坝基不同土层渗流将一层细颗粒带至另一层粗颗粒,一层为粘土,含水量大,凝聚力降低而成块移动,甚至形成剥蚀6防止渗流变形的措施有哪些?采取水平或垂直防渗措施,以便尽可能地延长渗径,以达到降低渗透坡降的目的;采取排水减压措施,以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能发生管涌的部位,设置反滤层;可能发生流土,可设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力7重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同?影响土石坝稳定的因素有哪些?重力坝:依靠重力维持稳定,失稳时,先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区,随后在坝址处岩基和胶结面出现局部剪切屈服,进而范围扩大向上游延伸,最后形成滑动通道,导致大坝整体失稳。土石坝:也是依靠重力维持稳定,由于是散粒体筑坝,坝坡稳定须采用肥大的剖面,坝体不可能产生水平滑动,其失稳主要是坝坡滑动或坝坡、坝基一起滑动。影响因素:坝体滑坡滑裂面的形状,坝体结构,土料,地基的性质坝的工作条件。8、土石坝爬坡滑裂面的形状有哪些?在什么情况下易产生何种滑裂面曲线滑裂面,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是,产生上缓下陡曲面,计算中常用圆弧代替直线滑裂面:当滑裂面通过无粘性土时,可产生直线或折线形,面坡干燥或全部侵入水中时呈只想直线形,坝坡部分侵入水中是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9、圆弧法的基本假定是什么?如何用简化的毕肖谱法计算坝坡稳定安全系数?圆弧法的基本假定:假定滑动面为圆柱面,将滑动面内土体视为刚性体,边坡失稳时该土体绕滑弧圆心做旋转运动,计算时沿坝轴线取单宽按平面问题进行分析10、土石料填筑标准是什么?在土料设计中何种土料主要控制何种指标?土石料的填筑标准:对于粘性土,其指标是设计于重度及相应的含水量,对于非粘性土,其指标是相对密度,对于堆石料,其指标是孔隙率11、土石坝为什么要设防渗体?防渗体有哪些形式?
土石坝挡水后,在坝体内会形成由上游的渗流,这会使水库损失水量,还引起管涌、流土等渗透变形,对坝坡稳定不利,必须在设计时采取防渗措施以减少渗透,保证坝体渗透稳定性,故要设防渗体。防渗体的型式:粘土心墙、粘土斜墙、非土料防渗体12、土坝排水设备的作用是什么?常用的坝体排水有哪些类型?土石坝排水设备的作用:可以降低伸入坝体内的睡,有计划的排出坝外,以达到降低坝体侵润线及孔隙水压力,防止渗透变形,增加坝坡的稳定性,防止冻胀破坏。排水形式:贴坡排水,棱体排水,褥垫排水,管式排水,综合式排水13、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?土石坝设置反滤层,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:1被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层2各层颗粒不得发生移动3相邻各层间,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应保证耐久性、稳定,其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而遭破坏。14、简述土坝砂卵石地基的处理方法砂卵石地基一般强度较大,压缩变形也较小,对建筑在砂卵石地基上土石坝的地基处理主要是解决渗流问题。处理方法:“上防下排”。上防是指铅直方向的粘土斜心墙,混凝土防渗墙、板桩和帷幕灌浆以及水平方向的防渗铺盖,下排是指铅直方向的减压井和反滤式排水沟以及水平方向的反滤式盖重等15土石坝为什么要进行地基处理?这是因为地基的性质对土石坝的构造和尺寸有很大影响,进行土石坝地基处理1可控制渗流,是地基以至坝身不产生渗透变形,并把渗流流量控制在允许的范围内2保证地基稳定不发生滑动3控制沉降与不均匀沉降,以限制坝体裂缝的发生16、土石坝与坝基、岸坡以及其他建筑物连接时应注意什么问题?土坝与坝基、岸坡以及其他建筑物的接触面都是防渗的薄弱部位,在连接时,必须妥善处理,是其结合紧密,避免产生集中渗流;保证坝体与河床及岸坡结合面的质量,不使其形成影响坝坡稳定的软弱层面;并不致因岸坡形状或坡度不当引起坝体不均匀沉降而产生裂缝17、土石坝的检查和维护的内容?检查工作包括四个方面:经常检查、定期检查、特别检查和安全鉴定。土石坝的养护主要包括:1保持坝面完整2保持排水系统畅通3合理控制水库水位4加强安全管理5观测仪器设备的维护18、土石坝裂缝分类?其特征和处理方法是?分类1按分布位置分:表面裂缝,内部裂缝2按走向:横向、纵向、水平、龟纹裂缝3按成因:干缩、变形、滑坡、冻融、塑流、震动裂缝、水力劈裂处理:处理前,首先要根据出现部位、征兆、异常,确定具体位置,再探明其大小走向。常用方法:1开挖回填法、2灌浆法3挖填灌浆法19、分析土石坝运用中渗漏原因及处理措施渗漏原因:1坝体渗漏:设计考虑不周,施工质量较差,管理不善2坝基渗漏:地基处理不当,粘土铺盖尺寸不足,排水系统堵塞,空库运用,铺盖开裂3接触渗漏:坝基处理不彻底,防渗体与坝基结合不当,坝体与刚性建筑物结合不当4绕坝渗漏:岸坡山体单薄,岸坡岩性差,岸坡存在空洞,岸坡天然铺盖破坏处理措施:要遵循“上截下排”原则,即在坝的上游坝体和坝基设防渗设施、阻截渗水,在坝的下游设排水导渗设备。一般采用上游截渗法、下游导渗法20、土石坝滑坡的主要特征是?如何预防滑坡,并说明处理滑坡的措施1破坏形式:脱落,塌陷、崩塌、滑动、挤压、鼓胀、溶蚀。2破坏原因:1对波浪的冲击破坏考虑不周2护坡结构不合理3护坡施工质量控制不严,干砌石不密实,空隙偏大,甚至出现架空4虎皮材料选择不当5在管理运用中,因库水位骤降,护坡背面将形成较大的渗透压力,导致护坡膨胀、破裂,掀起和滑动而破坏,维修不及时,破坏由小而大6严寒地区的冰冻影响第一、二章1、资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析,综合考虑,实现水资源的可持续利用。2、水工建筑物:为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的,需要修建各种不同类型的水工建筑物,用来控制和支配水流。这些建筑物统称为水工建筑物。
3、永久性建筑物系指工程运行期间使用的建筑物。临时性建筑物系指工程施工期间使用的建筑物。4、水利枢纽是指集中建造的几种水工建筑物配合使用,形成一个有机的综合体,称为水利枢纽。水利枢纽分为蓄水枢纽(水库)和取水枢纽。其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。5、水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为:1挡水建筑物:用以拦截江河,形成水库或壅高水位。如拦河坝、拦河闸。2泄水建筑物:用以宣泄多余水量,排放泥沙和冰凌,或为人防、检修而放空水库等,以保证坝和其他建筑物的安全。如溢流坝、溢洪道、隧洞。3输水建筑物:为灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物。如:引水隧洞、渠道、渡槽、倒虹吸等。4取(进)水建筑物:是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进口段、进水闸等。5、整治建筑物6、专门建筑物。5、水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而修建的工程。水利工程的根本任务是:除水害兴水利。6、水利工程按其承担的任务分为:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城市供水和排水工程、航道及港口工程、环境水利工程。按水利工程对水的作用可分为:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理工程。7、水利工程的特点:1工作条件的复杂性2设计选型的独特性3施工建造的艰巨性4工程效益的显著性5环境影响的多面性6失事后果的严重性;8、水利技术工作包含多方面的任务:1勘测2规划3工程设计4工程施工5工程管理6科技开发9、水利工程设计特点:1个性突出2工程规模大,风险也大3重视规程、规范的指导作用4在施工过程中,不可能以避让的方式摆脱外界的影响10、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11、水利工程设计种类:1开发型设计2更新型设计3适配型设计12、评价工程设计优劣的标准是:适用性、安全性、经济合理性13、水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。永久性的水工建筑物和临时性的水工建筑物,根据工程等别以及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。14、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:失事后不致照成下游灾害或对工程效益影响不大,并易于修复的建筑物。15、施工期建筑物抗力的弱点在于:结构尺寸不足,只建成了一部分,材料强度低,如果混凝土强度随龄期增长,需要28d(90d)才能达到标号强度,最终需一年以上才达到稳定的长期强度,黏性土土基中的孔隙不能及时排除,土的固结度低、抗剪强度低等。16、可靠度:结构在给定的条件下,在基准期内完成预定功能的概率。失效概率:结构不能完成预定功能的概率17、水工建筑物在设计基准内应满足:能承受在正常施工和正常使用事可能出现的各种作用;在正常使用时,应具有设计预定的功能;在正常维护下,应具有设计预定的耐久性;在出现预定的偶然作用时,其主体结构扔能保持必须的稳定性18、承载能力极限状态:当结构或结构构件因强度或发生过大的变形而不能再继续承担荷载的极限状态。正常使用极限状态:当结构或结构构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时,即认为达到了正常使用极限状态解决施工导流的措施:在施工中未建成的建筑物上临时泄流;将永久性建筑物结合导流建筑物布置;利用临时剖面施工期蓄水;修建专用的导流建筑物第三章重力坝1.重力坝是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。2.重力坝按其结构型式可分:实体重力坝、宽缝重力坝和空腹重力坝3.按筑坝材料:混凝土重力坝和浆砌石重力坝4.重力坝工作原理:在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求。5.减小渗流对坝体稳定的影响:在靠近坝体的上游面设排水管,靠近坝踵的地基内设防渗帷幕,帷幕后设排水孔6.重力坝的优点:结构作用明确,设计方法简便,安全可靠;对地形、地质条件适应性强;枢纽泄洪问题容易解决;便于施工导流;施工方便。缺点:坝体剖面尺寸大,材料用量多;坝体应力较低,材料强度不能充分发挥;坝体与地基接触面积大,相应坝低扬压力大,对稳定不利;坝体体积大,由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩,将产生不利的温度应力和收缩应力
7.重力坝设计的内容:剖面设计、稳定分析、应力分析、构造设计、地基处理、溢流重力坝和泄水孔的孔口设计、监测设计8.作用:外界环境对水工建筑物的影响。9.荷载:进行结构分析时,如果开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响。10.作用分为:永久作用、可变作用、偶然作用。11.渗流压力:在上、下游水位差作用下,水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力12.波浪三要素:波高、波长、雍高。波浪压力与波浪要素和坝前水深有关13.竖向地震加速度最大值约为水平地震加速度最大值的2/314.效应组合:正常情况基本组合;施工检修情况基本组合;非常情况下的特殊组合15.重力坝沿坝基面失稳的机理:首先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区,随后在坝趾处基岩和胶结面出现局部区域的剪切屈服,进而屈服范围逐渐加大并向上游延伸,最后,形成滑动通道,导致坝的整体失稳。16.提高坝体抗滑稳定性的工程措施:利用水重;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;预加应力措施17.对坝体应力影响的因素:地基变形模量;坝体混凝土分区;纵缝对坝体;分期施工;温度变化及施工过程。18温度控制的目的:防止由于混凝土升温过高、内外温差过大及气温骤降产生各种温度裂缝;做好接缝灌浆,满足结构受力要求,提高施工工效,简化施工程序提供依据。19.温度控制措施:降低混凝土的浇筑温度;减少混凝土水化热温升;加强对混凝土表面的养护和保护。同时做好施工组织设计,安排好施工季节,施工进度,坝块浇筑顺序20.重力坝剖面设计,应遵循以下原则:各基本变量均应作为随机变量;以现行规范规定的计算方法为基础建立极限状态方程;要同时满足抗滑稳定和坝趾抗压强度承载能力的极限状态,以及坝踵应力约束条件的正常使用极限状态;按其所处的工作状况考虑各自的极限状态21.抗震措施:做好地基处理;确保混凝土的施工质量;在重量、刚度、地形、地质条件沿坝轴方向有突变的部位,均应设置横缝,并选用能适应较大变形的止水型式和材料;适当增大坝顶部位的刚度,减轻重量,提高混凝土标号;在坝内孔口和廊道附近的拉应力区,要适当增配钢筋;为了便于震后检查、修复和加固,可在下游面距坝顶约1/4坝高处设坝后桥22.溢流坝确定孔口尺寸应考虑:泄洪要求;枢纽布置;下游水流条件23.空化:在自然条件下,水体中含有许多很小的气核,当过坝水流中某点的压强降至饱和蒸汽压强时,气核迅速膨胀为小空泡。24.空蚀:若空泡溃灭发生在靠近过水坝面,局部冲击力大于材料的内聚力时,可使坝面遭到破坏的现象。25.溢流面有顶部曲线段、中间直线度和反弧段组成。设计要求:有较高的流量系数,泄流能力大;水流平顺,不产生不利的负压和空蚀破坏;体形简单、造价低、便于施工26.消能工的设计原则:尽量使下泄水流的大部分动能消耗在水流内部的紊动中,以及水流和空气的摩擦上;不产生危机坝体安全的河床或岸坡的局部冲刷;下泄水流平稳,不影响枢纽中其它建筑物的正常运行;结构简单,工作可靠;工程量小27.常用的消能工型式:底流消能,挑流消能,面流消能和消力戽消能。28.消力戽设计的主要内容:确定反弧半径、戽坎高度和挑射角度。要求做到:既要防止在下游水位过低时出现自由挑流,造成严重冲刷,也要避免下游水位过高,淹没度太大时,急流潜入河底淘刷坝脚。30.消力戽的优点是:工程量较消力池小,冲刷坑比挑流式浅,不存在雾化问题。缺点:下游水面波动大,绵延范围长,易冲刷岸坡,对航运不利,底部旋滚将泥沙带入户内时,磨损湖面,增加了维修费用31.为改善下游流态:在枢纽布置上,尽量使溢流坝的下泄水流与原河床主流位置和方向一致;规定闸门操作程序,使各孔闸门同时均匀开启,或对称开启;布置导流墙,使主流充分扩散;进行水工模型试验研究下游流态及改善措施32.坝身进水孔的作用:宣泄部分洪水;预泄库水,增大水库的调蓄能力;放空水库以便检修;排放泥沙,减少水库淤积;随时向下游放水,满足航运或灌溉等要求;施工导流33.进水口曲线应满足的要求:减小局部水头损失,提高泄水能力;控制负压,防止空蚀34.地基处理的主要任务:防渗;提高基岩的强度和整体性35.坝基开挖与清理的目的是使坝体坐落在稳定、坚固的地基上36.固结灌浆的目的是:提高基岩的整体性和强度,降低地基的透水性。37.帷幕灌浆的目的:降低坝低渗流压力,防止坝基内产生机械或化学管涌,减少坝基渗流量38.溶洞处理:主要是开挖、回填和灌浆
39.坝体混凝土分区的目的:坝体各部位的工作条件不同,对混凝土强度、抗渗、抗冻、抗冲刷、抗裂等性能的要求也不同,为了节约与合理使用水泥。40.横缝的作用:减小温度应力,适应地基不均匀变形和满足施工要求。41.纵缝的作用:为了适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力42.纵缝按其布置型式可分为:铅直纵缝、斜缝、错缝43.碾压混凝土筑坝是将土石坝施工中的碾压技术应用于混凝土坝,采用自卸汽车或皮带输送机将超干硬性混凝土运到仓面,以推土机平仓,振动碾压实的筑坝新方案44.碾压混凝土坝与常态混凝土坝相比的优点:工艺程序简单,可快速施工,缩短工期,提前发挥工程效益;胶凝材料;水泥用量少,结合薄层大仓面浇筑,坝体内部混凝土的水化热温升可大大降低,从而简化了温控措施;不设纵缝;可使用大型通用施工机械设备,提高混凝土运输和填筑的工效;降低工程造价45.为防止坝体产生温度裂缝的措施:减少水泥用量,选用低热水泥,合理确定混合材料的掺量;对原材料进行预冷却;用冰屑代替部分拌合水;根据工程的具体条件合理安排施工。46.浆砌石重力坝:优点:就地取材;水泥用量少;节省模板;施工技术易于掌握,施工安排灵活。缺点:人工砌筑,砌体质量不易均匀;石料的整修和砌筑难以机械化;砌体防渗性能差;工期较长47.支墩坝:由一系列支墩和挡水面板组成,支墩沿坝轴线排列,前面设挡水面板。按其结构型式可分:大头坝、连拱坝、平板48、宽缝重力坝:为了充分利用混凝土的抗压强度,将实体重力坝横缝的中下部拓宽成具有空腔的重力坝第四章拱坝1、拱坝:平面上向上游三向固定的空间壳体挡水建筑物,是由一根根悬臂梁和一层层水平拱构成的,它能把上游坝面水压力等荷载的大部分通过拱的作用传给两岸岩体,而将小部分水压力通过悬臂梁的作用传至坝底基岩。2、拱坝的特点:1、能充分利用材料强度,是一种经济坝型2、利用两岸岩体承担的拱端反力维持稳定3、周边固定的超静定结构,超载能力强,安全度高4、整体空间结构、厚度薄,富有弹性,抗震性能好5、温度变化地基变形对坝体应力影响较大,坝体自重,扬压力影响较小6坝身渗流布置复杂3、拱坝的地形条件:决定坝体结构形势、工程布置和经济性的主要;因素,常用宽高比L/H以河谷断面指标表示(1)当L/H<1.5时,可建薄拱坝(T/H<0.2)当L/H=1.5—3.0时,可建中厚拱坝(T/H=0.2-0.5)当L/H>3.0—4.5时,可建厚拱坝(T/H>0.35)(2)坝址选择,U型河谷,坝体应做厚些,V型河谷,可做薄些,河谷在平面上形状应呈喇叭口苦,以使拱座下游有足够厚度岩体维持稳定(3)理想地形条件:左右岸对称,岸坡平顺无突变,在平面上有向下游收缩的峡谷断面,两岸有雄厚岩体支撑4、理想地质条件: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、没有大断裂等5、拱坝的类型:1、按厚度分为薄拱坝、中厚拱坝、厚拱坝(重力拱坝)2、按坝面曲率:单曲拱坝、双曲拱坝。3按建筑材料和施工方法:常规混凝土拱坝、碾压混凝土拱坝、砌石拱坝6.双曲拱坝:不仅在水平截面呈弓形,而且在铅直截面也呈现弓形的拱坝6、拱坝荷载:自重、水平径向荷载、扬压力、水压力、动水压力、温度荷载、地震荷载7、温度荷载是指拱坝在运行过程中,坝体温度相对于封拱温度的变化值。封拱温度作为坝体温升和温将的计算过标准。封拱温度的高低对温度荷载的影响很大。封拱温度越低,建成后愈有利于降低坝体拉应力。一般情况下,温降对坝体应力不利,温升对坝肩稳定不利。温度荷载包括:均匀温度变化tm、沿坝厚温度梯度变化td、非线性温度变化tn8、渗透变形:土石坝及地基中的渗流,由于物理和化学作用,土体颗粒流失导致土壤发生局部破坏9、渗流分析的目的:确定坝体内浸润线的位置;确定坝体及坝基的浸流量,以便估算水库的渗透损失;确定坝体及坝基渗流逸出区的渗流坡降,检查产生渗透变形的能力;为坝体稳定分析和布置观测设备提供依据。分析的方法:流体力学发;水力学法;流网法;实验法10、拱坝应力分析方法有:圆筒法、纯拱法、拱梁分载法(包括拱梁法和拱冠梁法)、有限单元法和模型试验法等。11、拱坝中心角对应力、稳定的影响:中心角愈大,拱圈厚度愈小,材料强度可得到充分利用,对应力有利。但对拱坝坝肩稳定不利。12、拱坝的布置原则:
根据坝趾处地形、地质等自然条件以及枢纽综合利用要求统筹布置。在满足稳定和建筑物运用要求条件下,通过调整拱坝的外形尺寸,使坝体材料的强度得到充分发挥,将拉应力控制在允许范围内,使坝体的总工程量最省。拱端布置原则:拱端应潜入开挖后的坚实岩基内13、拱坝坝体尺寸:包括拱圈的平面形式,各层拱圈轴线的半径和中心角,拱冠梁尺寸的确定12、拱圈形式:合理的拱圈形应使压力线接近拱轴线,使拱截面压应力分布趋于均匀,当拱圈在均匀荷载作用下,合理拱轴线为一圆弧,常用拱圈形式:单圆心拱,三圆心拱,椭圆拱、抛物线拱14、拱坝设计步骤:定开挖深度、定拱轴线、定拱冠梁尺寸、检查拱坝轮廓的光滑连续性、计算应力和坝肩稳定性、绘拱坝立视图、计算坝体工程量15、拱坝坝身泄水方式:自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔式。1适用于基岩良好,泄量不大,坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝。2适用于基岩良好,泄量大,坝体较薄的双曲拱坝或大中型拱坝。3适用于泄量大,坝体较薄拱坝。16、消能方式:跌流消能、挑流消能、底流消能防冲措施:一般在下游需设护坦、护坡、二道坝等17、收缩缝:横缝和纵缝18、垫座:适用于地形不规则的河谷或局部有深槽时,在坝体与基岩之间设置垫座,形成周边缝优点:改变拱梁荷载分配,提高地基承载力。缺点:施工复杂,若质量控制不妥,边界处易漏水19、重力墩:目的使拱坝保持对称,适用于河谷形状复杂或一边宽一边窄,依靠重力作用将坝体传来的力传给基岩20、地基处理:1建基面设计原则:安全、减少开挖、缩短工期、节约投资2建基面设计应考虑:岩体分级及参数选取,岩体强度问题3处理内容:坝基开挖,固结和帷幕灌浆和接触灌浆、坝基排水、断层破碎处理、河岸岩基锚固21、砌石拱坝:工作特点:可就地取材,节省三材,工程量小,坝顶可溢流。与拱坝区别:1在坝体体型方面:倒悬度《=1/10-1/5。2、在受力状态方面:非均质异性构造特点:坝体砂浆标号C10,混凝土或钢筋混凝土溢流面第五章土石坝1.土石坝:是由土、石料等当地材料填筑而成的坝2.土石坝的优点:可以就地、就近取材,节省大量水泥、木材和钢材,免修公路;能适应各种不同的地形、地质和气候条件;结构简单,工作可靠,便于维修和加高扩建;施工技术简单,工序少,便于组织机械化加速施工。缺点:坝顶不能过流,必须另开溢洪道,施工导流不如混凝土坝便利,对防渗要求高,因为剖面大,所以填筑量大而且施工容易受季节影响3.土石坝设计的要求:不允许水流漫顶,要求坝体有一定的超高;满足渗流要求;坝体和坝基必须稳定;应避免有害裂缝及必须抵抗其它自然现象的破坏作用;安全使用前提下,力求经济美观4.土石坝按施工方法可分为:碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破土石坝5.碾压式土石坝可分为:均质坝、土质防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝。6.渗流分析的内容:确定坝体内浸润线;确定渗流的主要参数—渗流流速与比降;确定渗流量7.渗流分析的目的:为坝体内部各部分土的饱水状态的划分提供依据;确定对坝坡稳定有较重要影响的渗流作用力;进行坝体防渗布置和土料配置;确定通过坝和河岸的渗水损失,并设计排水系统的容量。方法:流体力学方法、水力学方法、流网法和实验法8.渗流变形型式:管涌、流土、接触冲刷、接触流土等9、侵润线:渗流在坝体内的自由水面称为侵润面,侵润面与坝体剖面的交线称为侵润线。9、流土:在粘性土或均匀性很小的土中,由于渗流作用,成块土体被掀起浮动的现象10、管涌:在非黏性土或黏性很小的土中,由于渗流作用,坝体或坝基的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流管道的现象9.防渗透变形的工程措施:采取水平或垂直防渗措施,以便尽可能地延长渗径,以达到降低渗透坡降的目的;采取排水减压措施,以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能发生管涌的部位,设置反滤层;可能发生流土,可设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力10.防渗体的作用:防渗,降低坝体浸润线、降低渗透坡降和控制渗流量11.排水体的作用:降低坝体浸润线及孔隙压力、改变渗流方向,增加坝体稳定;防止渗流逸出处的渗透变形、保护坝基和坝坡;防止下游波浪对坝坡的冲刷及冻胀破坏,起到保护下游坝坡的作用12.排水体类型:棱体排水、贴坡排水,褥垫排水和组合式排水13.渗流计算的目的:确定坝体浸润线及下游逸点的位置,为坝体稳定计算提供依据;计算坝体和坝基渗流量,以便估算水库的渗漏损失;求出坝体和坝基局部地区的渗透坡降,验算该处是否发生渗透破坏14.分析方法:流体力学法、水力学法、流网法、试验法和数值解析法
15.水力学法基本假定:坝体为均质,坝内各点在各方向的渗透系数相同;渗透水流为二元稳定层状态,符合达西定律;渗透水流是渐变的,任一铅直过水断面内各点的渗透坡降和流速相等16.反滤层.反滤层一般由1-3层级配均匀,耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成,每层粒径随渗流方向而增大。17.反滤层的作用:滤土排水,防止土工建筑物在渗流溢出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同图层界面处的接触冲刷。18.裂缝的类型:纵向裂缝、横向裂缝、内部裂缝19.裂缝的防治措施:改善坝体结构或平面布置;重视坝基处理;适当选用坝身土料;采用适宜的施工措施和运行方式20裂缝处理:对表面裂缝,先用砂土填塞,再以低塑性黏性土封填、夯实;对深部裂缝,可进行灌浆处理,用低塑性黏性土或在其中加少量中、细沙等做灌浆材料自流或加压灌浆,但要防止水力劈裂;对严重的裂缝,可在坝内做混凝土防渗墙21.土坝稳定分析:土坝坝坡较缓,在外荷载作用下,不会产生整体水平滑动。如果剖面尺寸不当或坝体、坝基材料的抗剪强度不足,在一些不利荷载组合下,有可能发生坝体或坝体连同部分坝基一起局部滑动失稳;另外,当坝基内有软弱层时,也可能发生塑性流动,影响坝的稳定。22.土石坝稳定计算的目的:保证坝体在自重、各种情况下的孔隙压力和外荷载作用下,具有足够的稳定性,不致发生通过坝体或坝体连同地基的剪切破坏23.滑动破坏形式:圆弧滑动面、折线滑动面和复合滑动面24.防止滑动破坏的措施:提高填土的填筑标准。坝脚加压重。加强防渗排水25.砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题,通过采取“上堵”、“下排”相结合的措施,达到控制地基渗流的目的。基本方式有垂直防渗、水平防渗和排水减压等。'
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