1、水工建筑复习资料资料四.分析题（8+12=20分）1.指出图1所示的：重力坝整体、土坝坝坡滑移体受水平地震影响时，地震惯性力的不利组合方向。（2+2+2+2）分图12 水力学法计算均质土坝单宽渗流量，其基本公式为：。说出式中各参数的意义。（2+2+2）分；根据图2中所示参数，写出、的具体表达式。（3+3）分图2三. 简答题（47=28）1.写出图1所示重力坝水平地震惯性力大小和不利组合方向。2.绘出图2所示重力坝上、下游地震动水压力的分布图形，并表明指向。3.写出图3所示土石坝中A点孔隙压力的大小，并在图中表示出其方向。4.写出图4所示土坝坝坡滑移体上惯性力的大小，并在图中表示出其方向。三.
2、简答题（24分，解题所需变量，要求标示在相应图中）1.绘出图1所示坝体中A、B两点的主应力单元体、其上主应力方向及其中一个主应力的大小。（2+2+2分）2.确定图2所示溢流坝的定型设计水头Hs，并确定其相应最大负压水头值和最大流量系数与设计流量系数的比值。（2+2+2分）3.对于图3所示河岸溢洪道，确定其定型设计水头Hs及上下游堰高P1和P2。（2+2+2分） 4.指出图4中所示水闸中地下轮廓线起讫点的位置，并判断该闸基土的岩性（是黏性土还是砂性土）。（2+2+2分） 四.看图分析简答题（30分）1.对如图1所示的重力坝，分别绘出施工完期（坝前无水）和蓄水期坝底AB面上垂直正应力y的分布图，并
3、表明最大、最小应力的位置。（3+3=6分）图1 重力坝剖面 2.图2所示土石坝为黏土心墙防渗、砂砾石坝身、黏性土地基。分别指出图中1、2、3、4所指的部位可能发生的渗透变形的形式（提示：流土、管涌、接触冲刷、接触流土）。（2+2+2+2=8分）图2 土石坝剖面3.图3中虚线所示为土石坝枢纽中的输水隧洞，洞直径为10米.回答问题：1）弯道段拐弯半径至少应为多少米？2）弯道段圆弧中心角最大为多少？3）从稳定水流考虑，工作闸门应布置于何处为宜？4）若该洞为有压隧洞，试画出工作闸门的位置。（2+2+2+2=8分）图3土坝枢纽中的隧洞 4.对如图4所示的水闸结构：分别在铺盖及闸底板、护坦、海漫下面添画上
4、垫层或反滤层，并写明是何材料及层厚；（2+4+2=8分）。图4 水闸纵剖面四.简答题（20分，解题所用的参数要表示在图中）1.绘出图1所示重力坝1-1和2-2水平截面上的扬压力。（2+2分） 2.为图2所示的河岸溢洪道的溢流堰选择定型设计水头Hs，并确定其上下游堰高P1和P2。（2+2分）3.写出图3所示有棱体排水的均质土坝的单宽渗流量q的计算公式，并解释式中各项的物理意义。（2+2分）4.指出图4所示的平原河道水闸闸基是黏性土还是砂性土，并为其添加上反滤层与排水孔。（2+2分）5.如下两种典型河谷断面形状，各宜选用哪种类型的拱坝？说明理由？（2+2分）河北工程大学 2009 2010 学年第
5、 一 学期期末 考试试卷 （ B ）卷一. 填空（20分）1.考虑水平向地震影响时，作用于重力坝上的上游地震动水压力指向 ，下游地震动水压力指向 。而对于拱坝上的地震动水压力，考虑顺河向地震影响时沿 向 ，指向 ，考虑垂直河流向影响时沿 方向，指向为 。2.采用 计算坝坡稳定时，不考虑孔隙压力影响，而采用 法计算坝坡稳定时，则必须考虑孔隙压力影响，这主要是由于 。3.河岸溢洪道泄水槽当必须转弯时，采用弯道连接上下游，弯道半径应 ，弯道两端应设置 ，其曲率 之间。泄水槽底坡最好采用单一坡度，当必须变坡时，靠近溢流堰处应 ，靠近出口处应 ，由陡变缓时，采用 连接，由缓变陡时，采用 线连接。4.平原
6、水闸与两岸的连接建筑物结构型式，按其墙后填土高度大小，常采用： 、 、 、 几种。二. 解释概念（45=20分）1.拱冠梁2.水平拱效应3.斜底法4.导流堤式取水枢纽三. 判断题（2*5=10分。认为正确则在（）内画+，否则画-） 1. 作用在拱坝上的温度荷载，沿坝体厚度可分为均匀温度变化、等效线性温差和非线性温差，应力计算时，一般需同时考虑三者对坝体应力的影响。（ ）2.计算土石坝的坝坡稳定时，按最不利的情况考虑地震惯性力的方向，其水平地震惯性力恒指向坝外，竖向地震惯性力或者铅直向上，或者铅直向下。（ ）3.采用拟静力法计算水工建筑物的某一分部的地震惯性力时，重力坝与拱坝有相同形式的计算公式
7、。（ ）4.从改善受力角度考虑，当山体中水平地应力较大时，水工隧洞的轴线应尽量与较大的地应力方向一致，并采用高宽比较小的断面形式。（ ）5.平原水闸消力池深的最不利情况常发生于闸后水跃的跃前水深与跃后水深差值最大的情况，而池长的最不利情况则常发生于水闸下泄最大流量的情况。（ ）四. 看图分析简答题（26分）1. 写出图1所示重力坝坝底任一点x处主应力1、2的计算步骤。（3+3+2=8分）图1 重力坝剖面2. 绘出如图2（a）、（b）所示拱坝水平拱圈上地震惯性力的分布图形，并表示出方向（方位和指向）。（3+3=6分）图2 拱坝水平拱圈（a）受顺河向地震影响；（b）受垂直河流向地震影响3. 均质土
8、坝坝坡滑裂面如图3所示，画出稳定计算时需要考虑渗流力的区域。（2+2+2=6分）图3 均质土坝剖面4.画出如图4所示水闸底板上的浮托力。（2+2+2=6分）图4 水闸闸室五. 简述题（46=24） 1.重力坝何种情况下会采用斜坡式护坦形式的底流消能？2.用折线法计算土石坝坡稳定时，如何求得最小安全系数Kmin？3.对圆形有压隧洞，已知其所受荷载（内水压力、外水压力、山岩压力、衬砌自重等），按限裂要求，如何求得衬砌的环向受力钢筋面积？（计算步骤）4.平原水闸与船闸的作用与组成有何不同？河北工程大学 2008 -2009 学年第 一学期期末考试试卷 （ A ）1挡水建筑物按坝体高度来分 米称为高坝
9、， 米称为中坝， 米称为低坝。2重力坝基本剖面确定时应考虑的主要荷载有 ， ， 和 ；其形状为 。3通常情况下溢流坝面有三部分组成，它们分别是 ， ，和 。4按照厚高比，拱坝可分为 ， ， 和 。5对建筑在砂卵石地基上的土坝地基处理的主要施工手段有 ， ， ， 。6水闸的三大基本组成部分为 ， ，和 。二判断,正确的打，错误的打并改正，只判断不改正不得分1重力坝帷幕灌浆的目的是改善基岩的强度和整体性，提高基岩的承载力。（ ）2重力坝施工期的下游坝趾处应力情况比洪水期更危险。（ ）3在混凝土重力坝溢流坝面设计中，WES曲线面上产生的负压越小，此坝面的过流能力越大。（ ）4设置纵缝的目的在于适应混
10、凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力，后期进行灌浆封堵，不必设置止水。（ ）5匀质土坝的上游坝坡一般比下游陡，因为运用期间渗透压力总是指向下游，对下游坝坡稳定不利。（ ）6贴坡排水为土坝常用的排水形式之一，它可以有效降低浸润线的高度。7在分析土坝的坝坡稳定时所采用的瑞典条分法是计入土条之间水平向作用力的。（ ）8由于分区坝可以充分发挥筑坝材料的力学性能，故一般情况下相对匀质坝来说更适于修建高坝。（ ）9在U形河谷中修建的拱坝大多为双曲拱坝，在V形河谷中大多修建单曲拱坝。（ ）10正槽溢洪到包括进水渠，控制段，泄槽，消能防冲和出水渠等五部分。（ ）三名词解释（32分，每题4分）1 空蚀2 扬压力
11、3 固结灌浆4 管涌5 浸润线6 反滤层7 排水体8 节制闸四简答题（26分）1 简述在土坝渗流分析当中采用水力学法时的三个基本假定。（5分）2 土石坝与重力坝的失稳形式有何不同，为什么土石坝只进行坝坡稳定分析而不进行整体稳定计算。（8分）3 分析重力坝抗滑稳定时可采用那些公式，他们的区别是什么，各个参数是如何选取的。（6分）4 水工建筑物常用的消能方式有哪些，各适用的条件是什么。（7分）五作图计算（12分） 某均质土坝结构如图所示 1如图1所示，用作图法找出此土坝最小安全系数Kmin所对应圆心的大致范围。（5分） 所需尺寸图上已标出，所需参数1=25度 2=35度 R1/H=0.75 R2/
12、H=1.502土坝中有一土条n ，求出此土条的安全系数。（7分）已知B为弧AC的中点，=30度，土条中浸润线以及下游水线如图2所示，所需尺寸图上已标出，所需参数 筑坝土体内摩擦角 水上=34度 水下=31度 粘滞系数c= 120Kp,干容重d=16.5kN/m3 ， 自然状态下含水量为10%，饱和含水量为30%。 以上参数均对应于有效应力法。河北工程大学 2008 - 2009 学年第 一学期期末考试试卷 （ B ）卷一、单项选择题(每小题1分，共15分)1因为作用于重力坝上游面的水压力呈( )分布，故其基本剖面是三角形。 A三角形 B矩形 C梯形 D弧形2土坝坝体由于不均匀沉降而产生( )。
13、 A纵缝 B横缝 C水平缝 Da和b3双曲拱坝是指坝体在( )方向上呈拱形。 A水平 B铅直 C水平和铅直 Da与b和c均不对4某水闸用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区(蓄洪区或滞洪区)或分洪道，这个闸可能是( )。 A节制闸 B进水闸 C挡潮闸 D分洪闸 5水工隧洞回填灌浆的目的是( )。 A提高围岩的强度 B提高围岩的整体性C将衬砌与围岩之间的空隙充填密实 D一提高围岩的承载力6我国水能资源极其丰富，河川水能资源的理论蕴藏量高达( )亿KW。 a676 b378 c25 dO38 7用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷。
14、如：丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等，称为( )。 a挡水建筑物 b泄水建筑物 c，整治建筑物 d输水建筑物 8双曲拱坝是指坝体在( )方向上呈拱形。 a水平 b铅直 c水平和铅直 d. a与b和c均不对 9过堰水流与泄槽轴线一致的岸边溢洪道，称为( )。 a竖井式溢洪道 b正槽式溢洪道 c侧槽式溢洪道 d虹吸式溢洪道 10有压隧洞常用的断面型式有( )。 a圆拱直墙形 b圆形 c马蹄形 d圆拱斜墙形 11在重力坝的底部沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔，即为( )。 a宽缝重力坝 b碾压式重力坝 c空腹重力坝 d实体重力坝12( )将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。 a纯拱法
15、b拱梁法 c有限单元法 d拱冠梁法13( )排水伸入坝体内部，能有效的降低浸润线，常用于下游水位较低或无水情况。 a棱体排水 b贴坡排水 c褥垫排水 d组合式排水14隧洞的工作闸门在( )启闭。a静水中 b动水中闭 c静水中启 d动水中15与重力坝相比，拱坝的( )荷载，为主要荷载。 a扬压力 b自重 c温度 d水压力二、多项选择题(每小题2分，共20分)1重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿( )抗滑稳定的安全性能。 A坝基面 B坝体内的层面 C地基深层软弱结构面 D坝体下游面坡2拱坝坝肩岩体的稳定性主要取决于坝址的( )。 A地质条件 B坝体强度 C地形条件 D坝体材料3土石坝中常见的坝体
16、排水型式有( )。 A棱体排水 B水泵排水 C排水孔 D综合式排水 E褥垫排水 F贴坡排水4.溢流坝的消能型式有( ) a.挑流消能 b面流消能 c.底流消能 d自由跌流式消能5.工程中常用的拱坝应力分析方法有( )。 a.拱梁法 b拱冠梁法 c.纯拱法 d材料力学法 、6.根据土石坝施工方法的不同，可将土石坝划分为以下三种：( )。 a.碾压式 b均质坝 c.分区坝 d抛填式堆石坝 e.定向爆破堆石坝7岸边溢洪道的型式有( )。 a.竖井式溢洪道 b正槽式溢洪道 c侧槽式溢洪道 d虹吸式溢洪道8土石坝中渗透变形的形式有( )。 a管涌 b流土 c接触冲刷 d塑流9海漫的构造要求为( )。a光
17、滑性 b不透水性 c透水性 d柔性10隧洞进水口的形式有( ) a塔式 b竖井式 c岸塔式 d涵洞式三、填空题(每空1分，共18分)1扬压力是由上、下游水位差产生的 和下游水深产生的 两部分组成。2重力坝按其结构型式分为：实体重力坝、 和 三种。3土石坝的土质防渗体有：土质心墙、 、 三种型式。 4水闸的三个主要组成部分是 、 、 。5.侧槽溢洪道一般由控制段、侧槽、 、 和尾水渠等部分组成。6.水利水电枢纽工程按其 、 和在国民经济中的 分为 等。7重力坝主要依靠 产生的 来满足坝体稳定要求。8碾压混凝土重力坝是有用 含量比较低的超干硬性混凝土，经 而成的混凝土坝。四、名词解释（每题3分，共
18、15分）1 吹程2 流土3 浸润线4 空蚀5 节制闸五、问答题（每题5分，共40分）1、 提高混凝土重力坝坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？2、 重力坝地基处理时帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么？3、 简述重力坝的优缺点和适用条件？4、 拱圈的中心角大小对拱的应力有什么影响？5、 土坝渗流计算的目的是什么？计算方法有哪几种？6、 为何土石坝稳定分析只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？土石坝失稳的原因有哪些？7、 砂砾石地基的防渗措施有哪些？适用范围如何。8、 拱冠梁法的基本原理是什么？六、计算题（10分） 某重力坝剖面如图所示，所受荷载有自重， 上下游静水压力，扬压力等。坝体材料为混凝土，其
19、容重为rh=24kN/m3,水容重r=10kN/m3,抗剪断摩擦系数f =1.1，抗剪断凝聚力c=1.4kN/m2，扬压力折减系数a=0.5，容许抗滑稳定安全系数K=2.5。画出受力简图并验算其抗滑稳定安全性。河北工程大学 2009 2010 学年第 一 学期期末 考试试卷 （ A ）卷一. 填空（20分）1.重力坝的基本剖面是在三项主要荷载: 作用下，满足： 三项要求时的 剖面，上游坡率为 ，下游坡率一般为 ，坝底宽度约为坝高的 倍。2.作用于拱坝上的荷载大致可分为三类： 。在拱梁法中， 荷载由悬臂梁承担， 荷载由拱圈承担， 荷载由悬臂梁和拱圈共同承担。3.平原水闸闸室与两岸的连接形式主要有
20、： 、 和 几种。水闸上下游连接建筑物的平面布置形式有： 式、 式、 式和 式等几种。4.不同类别的挡水建筑维持稳定的方式不尽相同，重力坝依靠 维持稳定，拱坝依靠 维持持坝体稳定，而土石坝则是依靠 来维持挡水后的坝体稳定。二. 解释概念（34=12分）1.掺气水深2.反滤盖重3.土石料抗剪强度4.三维无压渗流 四. 看图分析简答题（30分）1.对如图1所示的重力坝，分别绘出施工完期（坝体建成但坝前无水）和蓄水期坝底AB面上垂直正应力y的分布图，并表明最大、最小应力的位置。（3+3=6分）图1 重力坝剖面 2.图2所示土石坝为黏土心墙防渗、砂砾石坝身、黏土地基。分别指出图中1、2、3、4所指的部
21、位可能发生的渗透变形的形式（提示：流土、管涌、接触冲刷、接触流土）。（2+2+2+2=8分）图2 土石坝剖面3.图3中虚线所示为土石坝枢纽中的输水隧洞，洞直径为10米.试回答如下问题：1）弯道段拐弯半径至少应为多少米？2）弯道段圆弧中心角最大为多少？3）从稳定水流考虑，工作闸门应布置于何处为宜？4）若该洞为有压隧洞，试画出其工作闸门的位置。（2+2+2+2=8分）图3土坝枢纽中的隧洞 4.对如图4所示的水闸结构：分别在铺盖及闸底板、护坦、海漫下面添画上垫层或反滤层，并写明是何材料及层厚；（2+4+2=8分）。图4 水闸纵剖面五. 简述题（47=28分）1.重力坝体内有哪些分缝，作用是什么？2.拱冠梁法计算拱坝应力的步骤有哪些？ 3.简要写出圆弧法计算坝坡稳定安全系数K及其最小安全系数Kmin的步骤。4.水闸提高抗滑稳定的措施有哪些？
