水工建筑物复习资料

'水工建筑物复习资料       ——刘欢整理第一章总论2.什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？与土木工程其他建筑相比，水工建筑物有哪些特点？水工建筑物就是在水的静力或动力作用下工作，并与水发生相互影响的各种建筑物。不同类型与功能的水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。工作条件的复杂性、设计选型的独特性、施工建造的艰巨性、失事后果的严重性 3.水工建筑物分哪几类？各自功用是什么？按功用分：挡水建筑物（拦截或约束水流，并可承受一定水头作用）、泄水建筑物（排泄多余水量，以保证挡水建筑物和其他建筑物安全，或必要时降低库水位乃至放空水库）、输水建筑物（为满足用水需要，将水自水源或某处送至另一处）、取水建筑物（位于引水建筑物首部）、整治建筑物（改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道和保护河岸）、专门性水工建筑物（为水利工程种某些特定的单项任务而设置的建筑物）按使用期限分：永久性建筑物和临时性建筑物按重要性分：主要建筑物和次要建筑物 5.水利枢纽、水工建筑物为何要分等分级？分等分级的依据是什么？原因：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性统一起来依据：先按工程的规模、效益及其在国民经济中的重要性分等，然后对各组成建筑物按其所属枢纽等别、建筑物作用及重要性进行分级 第二章水工结构上的作用1、水工结构上的作用（荷载）有哪些？如何分类？如何组合？永久作用：结构自重和永久设备自重、土压力、淤沙压力、地应力、围岩压力、预应力可变作用：静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载······偶然作用：地震作用、校核洪水位时的静水压力结构按承载能力极限状态设计时，应对持久状况、短暂状况采用基本组合，偶然状况采用偶然组合。可能同时出现的永久作用、可变作用效应组合为基本组合，基本组合与一种可能同时出现的偶然作用效应组合为偶然组合。结构按正常使用极限状态设计时应根据结构设计要求分别采用作用效应的短期组合和长期组合（持久状况下的基本组合称长期组合，短暂状况下的基本组合称短期组合） 5.扬压力是什么性质的力？对哪些结构影响特大？如何定量计其作用？本质是由挡水建筑物上下游静水头作用下的渗流场产生的？？ 第四章岩基上的重力坝1.重力坝的工作原理和工作特点是什么？原理：依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求；利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。 特点：重力坝筑坝材料的抗冲能力强；重力坝结构简单，施工技术比较容易掌握，有利于机械化施工，断面尺寸大，材料强度高、耐久性好，安全性较高；对地形地质条件适应性较好；坝体与地基接触面积大，受扬压力的影响也大；重力坝剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥；坝体体积大，水泥用量多，混凝土凝固时水化热高，散热条件差，分部浇筑，容易形成裂缝。 2.重力坝的剖面比较宽厚的原因是什么？为什么说重力坝的材料强度不能得到充分利用？依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求并在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。重力坝剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥 4.重力坝失稳破坏形式是什么？稳定验算的定值安全系数计算法和分项系数极限状态计算法主要区别在哪里？有哪些计算公式？提高重力坝稳定性的工程措施有哪些？两种类型：一种是坝体沿抗剪能力不足的薄弱层面产生滑动，包括沿坝与基岩接触面的滑动以及沿坝基岩体内连续软弱结构面产生的深层滑动；另一种是在荷载作用下，上游坝踵以下岩体受拉产生倾斜裂缝以及下游坝趾岩体受压发生压碎区而引起倾倒滑移破坏。？？将坝的迎水面做成倾斜或折坡行，利用坝面上的水重来增加坝体的抗滑稳定；将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高稳定性；利用地形地质特点，在坝踵或坝趾设置深入基岩的齿墙，用以增加抗力提高稳定性；采用有效的防渗排水或抽水措施，降低扬压力；利用预加应力提高抗滑稳定性 5.重力坝应力分析的目的是什么？目前应力分析的方法有哪几种？材料力学法的基本假定是什么？如何应用材料力学法计算坝体的边缘应力和内部应力？目的：检查坝体和坝基在计算情况下能否满足强度的要求，并根据应力分布情况进行坝体混凝土标号的分区；研究坝体某些部位的局部应力集中和某些特殊结构的应力状态，以便采取加强措施。理论计算和模型试验两大类，理论计算又分为材料力学法和弹性理论法等基本假定：坝体水平截面上的垂直正应力呈直线分布，即可按材料力学的偏心受压公式计算？ 6.拟定重力坝剖面的主要原则是什么？何谓重力坝的基本剖面？如何从基本剖面修改成实用剖面？？“既满足稳定和强度要求，又使体积最小和施工简单运行方便”在主要荷载作用下满足坝基面稳定和应力控制条件的最小三角形剖面考虑其他荷载和运用条件，修改坝顶宽度、坝顶高程和剖面形态，使其符合实际需要 7.溢流坝的溢流面由哪几部分组成？各部分的形态应如何确定？顶部曲线段、中间直线段、下游反弧段P192 9.溢流坝和坝身泄水孔消能的基本方式有哪几种？挑流式、底流式、面流式、戽流式 10.重力坝为什么要分缝？缝有哪几种类型？横缝如何处理？止水如何布置？纵缝有哪几种布置方式？为什么斜纵缝可以不进行水泥灌浆？为防止在运用期由于温度变化发生伸缩变形和地基可能产生不均匀沉陷而引起裂缝，以及为了适应施工期混凝土的浇筑能力和温度控制等垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝 高坝的横缝止水常采用两道金属止水片和一道防渗沥青井，中低坝的止水可适当简化垂直纵缝、斜缝、错缝因为缝面的剪应力很小，可只在缝面上凿毛、加设键槽 12.重力坝的坝身和坝基排水的目的是什么？各应如何布置？减小渗水对坝体的有害影响，降低坝体中的渗透压力？“在靠近上游坝面处应设置排水管，将坝体渗水由排水管排入廊道，再由廊道汇集于集水井，用水泵排向下游”？为了收集并排走由地基渗透进来的水，进一步降低坝底扬压力主排水孔一般设在基础灌浆廊道的下游侧，如基岩裂隙发育，还可在基岩表面设置排水廊道或排水沟 14.混凝土重力坝施工期产生裂缝的原因为何？防止裂缝的主要措施是什么？当混凝土块体不能自由伸缩而受到约束时，就要产生温度应力，而当拉应力超过混凝土的抗裂能力时，则要产生温度裂缝措施：加强温度控制、提高混凝土的抗裂强度、保证混凝土的施工质量和采用合理的分缝、分块等 15.重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么？断层破碎带的处理方式有哪些？有足够的强度，以承受坝体的压力；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的要求；具有足够的抗渗性，以满足坝基渗透稳定和减少渗透的要求；具有足够的耐久性以防止在水的长期作用下基岩性质发生恶化固结灌浆目的：提高基岩整体性和弹性模量，减少基岩受力后的变形，并提高基岩的抗压、抗剪强度；降低坝基的渗透性，减少渗透量帷幕灌浆目的：降低坝基的渗透压力，减少渗透流量；防止坝基内产生机械或化学管涌，即防止基岩裂隙中的充填物被带走或溶滤对于倾角较大或与基面接近垂直的软弱破碎带，常采用混凝土梁或混凝土拱加固；对于倾角较小的软弱破碎带，除适当加深表层混凝土塞外，还要在较深的部位沿破碎带开挖若干个斜井和平洞，然后用混凝土回填密实 第五章拱坝1.拱坝和重力坝的工作条件有何不同？？“重力坝完全靠自重维持稳定，拱坝利用筑坝材料强度承担以轴向压力为主的拱内力，并由两岸拱端岩体来支撑拱端推力” 2.拱坝对地形和地质条件有何要求？河谷形状对拱坝剖面和荷载分配有何影响？地形指标包括坝顶高程处的河谷宽度L和坝高H之比（称L/H为宽高比）及河谷断面形状较理想的地质条件是岩石均匀单一，有足够的强度，透水性小，耐久性好，两岸拱座基岩坚固完整，边坡稳定，无大的断裂构造和软弱夹层，能承受拱端传来的巨大推力而不致产生过大的变形，尤其要避免两岸边坡存在向河床倾斜的节理裂隙或构造河谷的宽高比愈小，说明河谷愈窄深。此时拱坝水平拱圈跨度相对较短，悬臂梁高度相对较大，即拱的刚度大，拱作用容易发挥，可将荷载大部分通过拱作用传给两岸，坝体可设计的薄些，反之设计得厚些河谷的断面形状，V形河谷，拱圈跨度自上而下逐渐减小，拱刚度逐渐增强，拱可做得薄些；U形河谷，拱圈跨度自上而下几乎不变，拱刚度不增加而水压力增加，需增加梁的刚度，做得厚些；梯形河谷介于V形和U形之间 河谷在平面上的形状应呈喇叭口，以使两岸拱座下游有足够厚的岩体来维持坝体的稳定 3.选取拱圈中心角要考虑哪些因素？这些因素之间的关系如何？中心角愈大，拱圈厚度愈小，说明中心角愈大，材料强度可得到充分利用，对应力有利；反之，拱圈中心角减小，半径愈大，拱作用减弱，要求加大拱圈厚度。加大中心角使拱圈弧长增加，在一定程度上会抵消一部分由减小拱厚所节省的工程量。从经济和应力角度考虑，采用较大中心角有利但拱端轴力方向将向顺岩坡等高线方向偏转，对坝肩稳定不利。 5.双曲拱坝的倒悬是怎样形成的？如何处理拱坝过大的倒悬度？因上下层拱圈半径或中心角的变化，容易形成上层坝面突出下层坝面，即产生倒悬，以两岸最为明显。使靠近河岸坝段上游面维持直立，而河床中部坝段俯向下游；使河床中部坝段直立，而河岸坝段向上游倒悬，此时在上游侧加设临时的混凝土支撑或通过开挖做成基础支持；协调前两种方案，使河床坝段稍俯向下游，河岸坝段稍向上游倒悬 6.拱坝的应力标准如何？为什么重力坝要严格限制坝面产生的拉应力，而拱坝允许相当可观的拉应力？容许压应力等于混凝土极限抗压强度除以安全系数，对于基本荷载，1、2级坝的安全系数为4.0，3级拱坝的安全系数采用3.5；对于非地震情况的特殊组合，1、2级坝的安全系数为3.5，3级拱坝的安全系数采用3.0；当考虑地震荷载时，混凝土的容许压应力可比静荷载情况适当提高，但不超过30%；容许拉应力，对于基本荷载不大于1.2MPa，对于非地震情况特殊荷载组合，不大于1.5MPa。当考虑地震荷载时，其处理原则同容许压应力？“拱坝属于高次超静定结构，且混凝土抗压强度较高，拱坝断面设计常受拉应力控制，拉应力较大的部位常在拱冠梁的上游面坝底处，实际上这个部位的梁向拉应力并非最危险，因为梁向拉应力大时可自行调整给拱结构” 8.温度荷载怎样影响拱坝的应力和稳定？拱坝为什么要在稍低于年平均温度时进行封拱？当封拱温度较低时，此后坝体温度升高，拱轴线伸长，变位方向与水压引起的相反，有利于部分抵消拱端上游面由水压引起的拉应力；此后当坝体温度降低时也会因封拱温度低而减少温降值。所以对坝体应力而言是愈低愈好。如果封拱时混凝土温度过高，则以后降温时拱轴线收缩对应力不利。？“当封拱温度较低时，此后坝体温度升高，拱轴线伸长，变位方向与水压引起的相反，有利于部分抵消拱端上游面由水压引起的拉应力；此后当坝体温度降低时也会因封拱温度低而减少温降值。”9.计算地基变形的伏格特法的基本思路是什么？（基本假定）基础变位与建基面形状无关，即将坝体与基岩的接触面沿弧线展开摊平后的不规则平面用一个当量矩形来代替，并假定该当量矩形为均质各向同性半无限体的表面；不考虑地基各处作用力不等、各点变位互有影响的因素；不计库水压力对坝基变位的影响 10.拱坝应力分析的常用方法有哪些？各适用于什么情况？圆筒法，适用于承受均匀外水压力的等截面圆弧拱圈；纯拱法适用于在狭窄河谷中修建拱坝；拱梁分载法，是当前用于拱坝应力分析的基本方法；有限单元法，适用于解决复杂的边界条件和坝体坝基材料不均匀性问题；模型试验法，用于研究拱坝在弹性阶段的工作状态，拱坝材料的非线性影响及破坏条件 11.拱冠梁法分析拱坝应力的基本原理是什么？按照拱冠部位的中央悬臂梁和若干水平拱在交点处径向变位一致的原则进行拱梁荷载分配。求得各层拱圈和拱冠梁各自承担的荷载后，拱圈用纯拱法计算拱圈各截面的应力，拱冠梁按悬臂梁结构计算应力  12.拱冠梁法如何考虑地基变形和温度荷载？温度荷载引起的拱圈变形由拱圈单独承担，但该变形能影响水平荷载的分配？地基变形 13.拱冠梁法分析拱坝应力时，自重荷载由拱还是梁承担？对于分块浇筑的混凝土拱坝，坝体自重由梁单独承担，且不影响水平荷载；对整体砌筑的浆砌石拱坝或边浇筑边封拱的混凝土拱坝，由梁单独承担，但能通过拱冠梁各断面在其作用下所产生的径向位移来影响水平荷载分配 14.如何验算拱座稳定？？“刚体极限平衡法，其表达形式有定值安全系数法和分项系数极限状态法” 第七章 土石坝1.设计和建造土石坝的基本要求有哪些？坝体和坝基在施工期及各种运行条件下都应当是稳定的；不允许坝顶过流；根据上堵下排的原则，确定合理的防渗体形式，加强坝体与坝基、岸坡与其他建筑物连接处的防渗效果，布置有效的排水及反滤设施，避免大坝发生渗透破坏；对坝顶和边坡采取适当的防护措施；进行大坝安全监控系统设计，布置观测设备，监控大坝安全运行。 2.土石坝有哪些基本类型？各自的优缺点及适用场合如何？按施工方法可分为碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破坝、水力冲填坝和水中倒土坝碾压式混凝土坝按坝体横截面的防渗材料及其结构可分为均质坝、分区坝、人工防渗材料坝均质坝：结构简单，施工方便，当坝址附近有合适的土料且坝高不大时可优先采用，防渗性好；抗剪强度低，且施工碾压困难，在多雨地区受含水量影响更难压实，因而高坝中一般不采用分区坝：心墙与坝体同步上升，施工难度大，心墙料与坝壳料固结速度不同，心墙内易产生拱效应而形成裂缝；斜墙相互干扰少，但抗震性能和适应不均匀沉陷的能力均不如心墙；斜心墙坝可不同程度克服心墙坝和斜墙坝的缺点人工防渗材料坝：坝坡设计较陡，土石工程量减少，工程造价低，施工方便工期短，受气候因素影响小抛填式堆石坝：堆石体孔隙率大，承受水压力后变形量大，石块尖角容易被压裂或减裂，抗剪强度较低，目前已很少采用水力充填坝：不需运输机械和碾压机械，功效高，成本低，缺点是土料的干容重较小，抗剪强度较低，需要平缓的坝坡，坝体土方量较大水中倒土坝：不需要专门的重型碾压设备，但由于坝体填土干容重低，孔隙水压力大，抗剪强度小，故坝坡平缓，工程量大定向爆破坝：适用于河谷陡峻、山体厚实、岩性简单交通运输条件极为不便的地区 5.渗流分析中，浸润线的基本方程是如何推导出来的？如何根据这个方程对各种坝型、坝基进行渗流分析？P315P316 6.渗透变形有哪几种？如何防止渗透变形？管涌、流土、接触冲刷、接触流失 采取水平或垂直防渗措施，以便近可能延长渗径，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，需设置反滤层，拦截可能被带走的细颗粒，对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力 7.反滤层的主要作用是什么？在坝的哪些部位要设置反滤层？如何设计和布置反滤层？提高土体抵抗渗透破坏能力，起到滤土、排水的作用在土质防渗体（如心墙等）与坝壳或坝基透水层之间，以及下游渗流逸出处设置反滤层反滤层一般有2~3层不同粒径的砂石料。石料采用耐久的、抗风化的材料，层的设置大致与渗流方向正交，且顺渗流方向粒径应由小到大。通常水平反滤层的最小层厚可采用30cm，垂直或倾斜反滤层的最小层厚可采用50cm。 8.土石坝失稳的形式有哪些？坝坡坍滑有哪几种类型？为什么土石坝只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？滑动、液化、塑性流动圆弧滑动面、折线形滑动面、复合滑动面土石坝坝坡较缓，在外荷载及自重作用下，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的现象，造成失稳。 9.渗流和孔隙压力对土石坝的稳定有何影响？计算中如何考虑？渗流，由于物理或化学作用，导致土体颗粒流失，土壤发生局部破坏；其方向为各点是渗流方向，单位土体所受到的渗透力大小为γJ，γ为水的重度，J为该处的渗透坡降空隙压力的存在使土的抗剪强度降低，也使坝坡稳定性降低；两种方法，一种是总应力法，即采用不排水剪的总强度指标φu、cu来确定土体的抗剪强度，τu=cu+σtanφu；另一种是有效应力法，即先计算孔隙压力，再把它当作一组作用在滑弧上的外力来考虑，此时采用与有效应力相对应的排水剪或固结快剪试验的有效强度指标φ`、c` 10.设置排水的目的是什么？坝体排水有哪些形式？各自的优缺点及适用场合如何？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，保护坝坡和坝基；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棱体排水，排水效果好，除了能降低坝体浸润线防止渗透变形外，还可支撑坝体、增加坝体的稳定性和保护下游坝脚免遭淘刷，多用于下游有水和石料丰富的情况贴坡排水，不能降低浸润线，但能提高坝坡的抗渗稳定性和抗冲刷能力。结构简单，便于维修褥垫排水，能有效降低坝体浸润线，但对增加下游坝坡的稳定性不明显，常用于下游水位较低或无水的情况综合式排水，兼有各种排水形式的优点 13.土石坝产生裂缝的原因是什么？裂缝的形式有哪些？如何防止？变形裂缝，主要由不均匀沉降引起干缩或冻融裂缝，干缩缝是由于土体表面失去水分而产生的，冻融裂缝是在土体冻结后，气温再骤降，表层土发生收缩，受到内部未降温土体的约束，在表层发生裂缝。水力劈裂缝是在孔隙水压力作用下，土体局部有效应力减小至零时，拉伸破坏所形成的裂缝。滑坡裂缝，滑坡引起的 设计方面：选择合适的地形和有利的地质条件并进行必要的处理；合理设计土石坝的剖面和细部；选择适宜的土料和采用合理的参数施工方面：严格控制土料的颗粒组成、含水量和密实度，精心碎土和压实；心墙待下部坝体的沉降大部完成时再填筑上部，控制土石坝的填筑速率以适应地基强度的增长速率；坝体各部分填筑顺序考虑沉陷影响；保护坝面，保证防渗体的整体性；坝内刚性建筑周围的填土严加压实涵管下游尾部应做好排渗体和反滤层，防止渗透变形；土石坝合龙段要加强碾压和防渗排水措施运行管理方面：避免水库水位的突升、突降，定期监测坝体变形和内部的应力应变状态，以及渗透动水压力、渗流量和渗水的性质和状态裂缝的处理：对一般表面干缩缝可用沙土填塞，表面再以低塑粘土封填、夯实；当裂缝位于深部或延伸至深部时，可采取灌浆处理；在缝隙严重不能采用其他方法处理时，可采用混凝土或黏土防渗墙，从坝顶开始，穿过坝身而直达基岩 第八章河岸溢洪道1.水利枢纽在什么情况下需设置河岸溢洪道？在坝型、地形及其他技术经济原因有限制要求的情况 2.河岸溢洪道有哪些形式？各自的特点和适用条件如何？在布置和运用上分为正常溢洪道和非常溢洪道正常溢洪道一般以堰流方式泄水，有较大的超泄能力。按流态可分为正槽泄洪道、侧槽泄洪道、井式泄洪道、虹吸泄洪道广泛用于拦河坝为土石坝的大中小型水利枢纽。坝型采用薄拱坝或轻型支墩坝的水利枢纽，当泄洪水头较高或流量较大时，也要布置河岸溢洪道。坝身适宜布置溢流段的长度尚难满足泄洪要求；为布置水电站厂房于坝后，不适于同时布置坝身溢流；坝外布置溢洪道技术经济条件更为有利，如河岸在地形上有高程恰当的适于修建溢洪道的天然垭口，地基上又为抗冲性能好的岩基非常溢洪道用于宣泄超过设计标准的洪水，分为自溃式和爆破引溃式 5.正槽溢洪道和侧槽溢洪道适应的河岸地形条件有何区别？溢洪道应位于路线短和土石方开挖量少的地方。当两岸山势陡峻，采用正槽溢洪道导致巨大的开挖工程量甚至很难布置时，采用侧槽溢洪道。 第九章水工隧洞1.水工隧洞作为地下建筑物，其工作条件有何特点？功能如何？特点：围岩应力重新分布；有压隧洞若衬砌漏水，将形成附加的渗透压力，构成岩体失稳的因素，无压隧洞的自掺气现象要求设置有足够供气能力的通气设备，否则封闭断面下的洞身见难以维持稳定无压流态；按方量计的工程量不一定很大，但工期往往很长功能：泄水、引水、输水、放空、排沙、导流等 3.水工隧洞的进口形式有哪些？各自的优缺点和适用场合如何？深孔进口有竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式、组合式等竖井式进口适用于河岸岩石坚固、竖井开挖不致坍塌的情况。优点是结构简单，不受水库风浪和结冰的影响，抗震及稳定性好，当地形地质条件适宜时造价也不高，缺点是竖井前的一段隧洞检修不便塔式进口，进口处岸坡覆盖层较厚或岩石破碎。封闭式塔可在任何水库水位下检修闸门，还可在不同高程设进水口以适应库水位变化，运行可靠但造价较贵。框架式塔结构较轻，造价较省，但只有在低水位时才能检修。塔身受风浪、结冰、地震的影响较大，稳定性相对较差 岸塔式进口，进口处岩石坚固，可开挖成近于直立的陡坡时适用此种形式。其优点是稳定性较塔式好，造价也较经济斜坡式进口，优点是结构简单，施工方便，稳定性好，造价也低；缺点是斜坡过缓则闸门面积要加大，关门不易靠自重下降，可能要另加关门力。一般用于中小型工程或进口只设检修闸门。 5水工隧洞横断面形态有哪些？各式用于什么场合？有压隧洞一般都用圆形断面，当岩石坚硬且内水压力不大时也可用非圆性断面。无压隧洞多采用圆拱直墙形断面，适于承受垂直山岩压力。岩石条件差时可做成马蹄形断面。岩石条件差并由较大外水压时也可采用圆形断面。采用挖掘机开挖施工时则必须采用圆形断面 6.洞身衬砌的功用是什么？有哪些衬砌形式？衬砌为何要分缝？功用：保证围岩稳定，承受山岩压力、内水压力及其他荷载；防止隧洞漏水；保护围岩免受破坏；改善水流条件形式：抹平衬砌、单层衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌混凝土及钢筋混凝土整体式衬砌施工中要分段分块浇筑，必须设置横向和纵向工作缝。在隧洞沿线衬砌结构变化处及地质条件变化处，特别是通过断层破碎带时，为防止水平位移和不均匀沉陷造成的衬砌破裂，常需设置永久的横向伸缩缝 第十章 土基上的闸坝1.水闸有哪些类型？由哪几部分组成？各自有何作用？按其承担的主要任务分，进水闸、拦河闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸、分洪闸、冲沙闸，还有排冰闸、排污闸按闸室结构分，开敞式、胸墙式和封闭式水闸由上游连接段、闸室和下游连接段组成？ 2.水闸的工作特点是什么？设计水闸时应解决哪些主要问题？当水闸挡水时，上下游水位差造成较大的水平水压力，是水闸有可能产生向下游一侧的滑动；同时，在上下游水位差的作用下，闸基及两岸均产生渗流，渗流将对水闸底部施加向上的渗透压力，减小水闸的有效重量，从而降低了水闸的抗滑稳定性。当水闸开闸泄水时过闸水流流速大，可能会严重冲刷下游河床及两岸，甚至冲刷地基导致失事。软地基上建闸肯产生较大沉陷，影响水闸正常使用？“水闸必须有足够的重量以维持自身的稳定，降低渗流带来的影响。采取有效的消能放冲措施。降低地基沉陷产生的影响。选择合适的坝址” 3.为什么闸下水流一般采用底流水跃连接方式？波状水跃和折冲水流产生的原因是什么？如何防止？一方面要尽可能消除水流的动能，消除波状水跃，并促使水流横向扩散，防止产生折冲水流；另一方面要保护河床和河岸，防止剩余动能引起的冲刷弗劳德数Fr较小，易产生波状水跃；进口流态不对称时会产生折冲水流 5.在粘性土和砂性土地基上，布置水闸地下轮廓线有何不同？为什么？黏性土地基，防渗措施一般常用铺盖，排水设施一般布置在闸室下游护坦的下面，也可布置在闸室底板下面。因为土壤颗粒之间具有凝聚力，不易产生管涌，但土壤与闸底板之间的摩擦系数小，不利于闸室稳定。砂性土地基，采用铺盖和板桩相结合，排水设备布置在闸底板之后的护坦下。因为土壤与底板之间的摩擦系数较大，对闸室抗滑稳定有利，土壤颗粒之间无黏聚力，容易产生管涌  7.改进阻力系数法计算闸基渗流的基本原理是什么？P448概括地说，是把闸基渗流区域按可能的等水头线划分为几个典型流段，根据渗透连续性原理，流经各流段的渗流量相等，各段水头损失与其阻力系数成正比，各段水头损失之和等于上下游水头差 9.闸室底板计算的弹性地基梁法的基本原理是什么？其计算简图怎样建立？？“梁和地基都是弹性体，梁横置于弹性地基上，梁受荷载发生弯曲变形，地基受压产生沉陷，而梁与地基系紧密接触，所以它们的变形和沉陷值是相等的，可以以垂直水流方向截取的单宽板条作为计算对象，按平面应变的弹性地基梁，根据变形协调条件和静力平衡条件，确定地基反力及梁的内力”'