水工建筑物简答题

'1.水工建筑物设计步骤—项目建议书；可行性研究；初步设计；招标设计；施工详图。2.分等分级—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。3.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应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求；工作特点—优点：①结构作用明确，设计方法简单，安全可靠②对地形、地质条件适应性强③枢纽泄洪问题容易解决④便于施工导流⑤施工方便；缺点：坝体剖面尺寸大，材料用量多②坝体应力较低，材料强度不能充分发挥③坝体与地基接触面大，相应坝底扬压力打，对稳定不利④坝体体积大，由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩，将产生不利的温度和收缩应力。4.提高重力坝坝体抗滑稳定性：①利用水重②采用有利的开挖轮廓线③设置齿墙④抽水措施⑤加固地基⑥横缝灌浆⑦预加应力措施。5.重力坝应力分析方法：模型试验法；材料力学法；弹性理论解析法；弹性理论差分法；弹性理论有限元法。材料力学基本假定：坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料；视坝段为固接于地基上的悬臂梁，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，橫缝不传力；假定坝体水平截面上的正应力按直线分布，不考虑廊道对坝体应力的影响。6.泄水重力坝溢流面体形设计：由顶部曲线段、中间直线段和反弧段三部分组成。设计要求：①有较高的流量系数，泄水能力大②水流平顺，不产生不利的负压和空蚀破坏③体形简单、造价低、便于施工等。7.消能防冲设计：原理—通过局部水力现象，把水流中的一部分动能转换成热能，随水流散逸；型式—底流消能；挑流消能；面流消能；消力戽消能；新型消能工；联合消能。原则—尽量使下泄水流的大部分水流动能消耗在水流内部的紊动中，以及水流和空气的摩擦上；不产生危及坝体安全的河床或岸坡的局部冲刷；下泄水流平稳，不影响枢纽中其他水工建筑物的正常运行；结构简单，工作可靠；工程量小。8.坝基帷幕灌浆目的—降低坝地渗流压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗流量；固结灌浆目的—提高基岩的整体性和强度，降低地基透水性。9.重力坝分缝、分块—横缝：垂直坝轴线，用于将坝体分成若干个独立的坝段；作用：减小温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求；分类：永久性横缝、临时性横缝。纵缝：平行于坝轴线，用于将坝段分成几个坝块，待其温度接近稳定温度后再进行接缝灌浆；作用：适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力；分类：铅直纵缝、斜缝、错缝。水平施工缝：上、下层浇筑块之间的结合面。作用：利于散热，减小升温，防止开裂。10.拱坝特点—结构特点：拱坝属于高次超静定结构，超载能力强，安全度高，当外荷载增大或坝的某一部位发生局部开裂时，坝体的拱和梁作用将会自行调整，使坝体应力重新分配；拱坝是整体空间结构，坝体轻韧，弹性较好，工程实践表明，其抗震能力也很强。另外,由于拱是一种主要承受轴向压力的推力结构，拱内弯矩较小，盈利分配较为均匀，有利于发挥材料的强度。荷载特点：拱坝坝身不设永久伸缩缝，温度变化和基岩变形对坝体应力的影响比较显著，设计时，必须考虑基岩变形，并将温度作用列为一项主要荷载。稳定特点：拱坝的稳定性主要是依靠两岸拱端基岩的反作用力来支承轴力传递，对坝址地形地质条件要求较高，对地基要求较严格。原理—坝体结构既有拱作用又有梁作用，其承受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。11.拱坝坝面倒悬—形成：上层坝面突出于下层坝面，就形成了坝面的倒悬，这种上下层的错动距离与其间高差之比称为倒悬度。处理：①使靠近岸边坝体上游面维持直立，这样河床中坝体将俯向下游②使河床中间的坝体上游面维持直立，两岸边坝体向上游倒悬③协调前两种方案，使河床段坝体稍向下游倒悬。 12.改善拱坝稳定的措施—加强地基处理，对不利的节理和结构面进行有效的冲洗和固结灌浆，以提高其抗剪强度；加强坝肩岩体的灌浆和排水措施，减少岩体的渗流的压力；将坝拱端向岸壁深挖嵌进，以扩大下游的抗滑岩体，也可避开不利的滑裂面；改进拱圈设计，使拱端推力进可能转向正交于两岸；如拱端基岩承载力较差，可局部扩大拱端或设置重力墩。13.渗流分析内容—确定坝体内浸润线；确定渗流主要参数—渗流流速与比降；确定渗流量；目的—为坝体内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布置，根据坝体内部的渗流参数与渗流逸出比降，检验土体的防渗稳定性，防止发生管涌和流土，再此基础上确定坝体及坝基中防渗体的尺寸和排水设施的容量和尺寸；确定通过坝和河岸的渗水量损失，并设计排水系统的容量。主要方法—流体力学法、水力学法、流网法、试验法、有限单元法。14.渗透变形及防止措施—土石坝坝身及地基中的渗流，由于物理或化学的作用，导致土体颗粒流失，土壤发生局部破坏，称渗透变形。防止措施：(1)采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；(2)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。（3）对可能发生管涌的部位，需设置反滤层，拦截可能被渗流带走的细颗粒；（4）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能力。型式—管涌：在渗流作用下，土中的细颗粒由骨架孔隙通道中被带走而流失的现象，主要出现在较疏松的无黏性土中。流土：在向上渗流作用下，表层局部土体被顶起或是粗细颗粒群发生浮动而流失的现象。前者多发生在表层为粘性土或其他细颗粒组成的土层中，后者多发生在不均匀砂土层中。接触冲刷：渗流沿着渗流系数不同的两种土层接触面上或是建筑物与地基接触面上流动，将细颗粒沿接触面带走的现象。接触流土：在渗流系数相差悬殊的两种土层交界面上，由于渗流垂直于层面流动，将渗流系数较小土层中的细颗粒带入渗流系数较大土层中的现象。15.砾沙石坝基处理（做好防渗和排水）：垂直防渗措施，包括粘性土截水槽、混凝土防渗墙、帷幕灌浆等；上游水平防渗铺盖；下游排水措施，包括水平排水层、排水沟、减压井、透水盖重等。16.提高闸室抗滑稳定的工程措施：增加铺盖长度，或在不影响抗渗稳定的前提下，将排水设施向水闸底板靠近，以减少作用在底板上的渗透压力；利用上游钢筋砼铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1.0；将闸门位置向下游一侧移动，或将水闸底板向上海一侧加长，以便多利用一部分水重；增加闸室底板的齿墙深度；增设钢筋砼抗滑桩或预应力锚固结构。17.正槽溢洪道—通常由进水渠（将水库的水平顺地引向溢流堰）、控制段（控制溢洪道泄流能力的关键部位）、泄槽（将过堰洪水安全地泄向下游河道）、出口消能段（防止下游河床和岸坡遭到冲刷，甚至危及大坝安全）及尾水渠（当下泄的水流不能直接归入原河道时，需要布置一段尾水渠，以使下泄的水流能顺畅平稳的归入原河道）等部分组成。18.闸门在隧洞中的布置—工作闸门可以设在进口、出口或隧洞中的某一适宜的位置；布置在进口的泄水隧洞，一般是无压的。按照进口与水面的相对位置分为表孔溢流式和深式进口两种。前者的进口布置与岸边溢洪道相似，只是用隧洞代替了泄槽，为龙抬头布置；设在进口的深式无压泄水隧洞为保证洞内为无压流态，门后洞顶应高出洞内水面一定高度，并需向闸门后通气；工作闸门布置在出口的为有压隧洞；工作闸门布置在洞内，门前为有压洞段，门后为无压洞段。19.洞身衬砌功用：限制围岩变形，保证围岩稳定；承受围岩压力、内水压力等荷载；防止渗漏；保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用；减少表面糙率。类型—平整衬砌：衬砌不承受作用力，只起减小隧洞表面糙率。防止漏渗和保护岩石不受风化的作用；单层衬砌：由混凝土、钢筋混凝土或浆砌石等做成；组合式衬砌：内层为钢板、钢筋网喷浆，外层为混凝土或钢筋混凝土。当围岩坚硬完整，开挖不需要支护，岩石抗风化能力强，透水性较小时，有些导流遂洞也可以不做衬砌或只在开挖表面喷混凝土。如在水流及其他因素长期作用下，岩石不致遭到破坏时，引水遂洞也可考虑不衬砌。 1.水利工程：对自然界地表水和地下水进行控制和调配，以达到兴利除害的目的而兴建的各项工程。2.水工建筑物：为了满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物。3.水利枢纽：不同类型的水工建筑物组成的综合体4.重力坝：用混凝土或土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。5.抗滑稳定：坝体沿抗剪能力不足的软弱面滑动6.深层抗滑稳定：当坝基内存在不利的缓倾角软弱结构面时，在水荷载作用下，坝体有可能连同部分基岩软弱结构面产生滑移7.重力坝的坝基剖面：指坝体在自重、静水压力和扬压力三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面8.拱坝：固结于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直的或向上游突出的曲线形。9.封拱温度：即作为坝体温升和温降的计算标准，以后坝体温度随外界温度作周期性变化，产生相对于上述稳定温度的改变值10.土石坝：是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝。11.水闸：一种低水头建筑物，既能挡水、又能泄水，用以调节水位，控制泄流量12.水工隧洞：为满足水利水电工程各项任务的需要，在地面以下开凿的各种隧洞13.泄水建筑物：用以宣泄水库多余水量，保证枢纽安全的水工建筑物。14.围岩压力：是由于遂洞开挖后引起原始应力场的应力重分布，使围岩产生变形、松动和破坏而作用在衬砌上的压力15.帷幕灌浆：是在岩基内平行坝轴线钻一排或几排孔，用高压将水泥浆灌入孔中并把周围裂隙充填起来，胶结成整体，形成一道防渗帷幕。16.扬压力：垂直作用于坝底面上的渗透水压力在铅直方向的分力称为扬压力，是上浮力和渗透压力之和。17.结构的可靠度：是指在给定的条件在基准期内内完成预定功能的概率。18.流线：坝体浸润线及坝体与不透水地基接触线称为流线。19.地下轮廓线：不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，即第一根流线称为轮廓线20.弹性抗力：指衬砌在荷载作用下向围岩方向产生变形时，受到围岩的阻抗而引起的抗力21.水工隧洞灌浆—回填灌浆和固结灌浆；回填灌浆是为了充填衬砌与围岩之间的空隙使之结合紧密，共同受力，以发挥围岩的弹性抗力作用，并减小渗漏。固结灌浆的目的在于加固围岩、提高围岩整体性、减小围岩压力，保证围岩的弹性抗力、减小渗漏。22.堆石坝：泛指用石料经抛填、碾压等方法堆筑成的一种坝型。23.碾压混凝土重力坝：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运输机将超干硬性混凝土运到仓面，以推土机平仓，振动碾压实的新型筑坝法。'