看水工試題
看水工測試題
單位班組姓名成績一、填空題(共20分,每空1分)
1、爐體冷卻方式包括冷卻、冷卻。2、外部冷卻方式有:冷卻和冷卻兩種。3、爐底冷卻方式有,,。4、爐底冷卻的作用主要是,。
5、高爐操作制度主要有1);2);3)4)5)。
6、高爐煤氣主要有、、三種特征。
7、貫流式風口前端頭Cu大于%、風口本體含cu大于等于、。
8、水位升高10米降低水壓kpa二、單項選擇題(共30分,每題1.5分)1、煉鐵主要原料有()種。
A、1B、2C、32、煉鐵主要溶劑有()種。
A.1B.2C.33、煉鐵主要產(chǎn)品為()。
A.生鐵B.爐渣C.煤氣4、煉鐵用的礦石主要有()種。
A.1B.2C.35、煉鐵用的燃料主要有()。
A、煤B、焦炭C、煤、焦炭
6、高爐煤氣中對人生命安全危害最大的是()。
A、氮氣B、氫氣C、一氧化碳7、Mpa是()單位。
A、長度B、溫度C、壓力
8、高爐常用的冷卻介質(zhì)有()
A、水B、空氣C、水,蒸汽,空氣9、貫流式風口設(shè)計進水壓力為()。
A、1.5MpaB、1.6MpaC、1.2Mpa10、貫流式風口共有()個室。
A、2B、3C、411、冷卻壁普遍采用的材質(zhì)為()。
A、鑄鐵B、耐熱鐵C、球墨鑄鐵12、過濾器的作用是過濾()。
A、懸浮物B、膠體物C、溶解物13、風口小套用銅制材料的主要原因()。
A、易于加工制造B、熱傳遞性能好C、便于更換14、砂洗時沙粒要求是()
A、越細越好B、3mm4mmC、1mm3mm
15、高爐煤氣中()與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合,使人中毒。
A、氫氣B、氮氣C、一氧化碳氣16、風口大套采用的冷卻結(jié)構(gòu)形式為()A、蛇形管B、空腔C、交流速室17、檢查風渣口漏水的主要方法為()。
A、控水法B、點火法C、打壓法18、全國通用的醫(yī)療急救電話為()A、114B、122C、12019、機械設(shè)備的()應(yīng)該裝設(shè)安全防護裝置
A、傳動帶、明齒輪等傳動部位B、支撐部位C、儀表部位20、下列哪類滅火器是撲滅精密儀器火災(zāi)的最佳選擇()A、二氧化碳滅火器B、干粉滅火器C、泡沫滅火器三、判斷題(共10分,每題1分,對的打√,錯的打)1、高爐的內(nèi)型由爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉組成。()2、高爐的給水溫度一般要求不大于35攝氏度。()
3、爐缸采用光面冷卻壁冷卻。()
4、風口小套主要是受到煤粉的燃燒而損壞的。()5、焦炭在爐內(nèi)的主要作用是還原劑。()6、Mpa是壓力的測量單位。()7、爐底冷卻以風冷為主。()8、氮氣可使人窒息。()
9、“隱患險于明火、防范勝于救災(zāi)、責任重于泰山”這句話是由江澤民總書記提出的。()
10、根據(jù)規(guī)定,企業(yè)新工人上崗前必須進行廠級安全教育、車間級、班組級三級安全教育。()四、簡答題(共25分,每題5分)1、高爐煉鐵原料主要有?2、
3、高爐過濾器的作用?
4、高爐冷卻強度過大的危害?
5、冷卻板主要有幾種?
五、計算題:(15分)
一座長100米、寬60米、深3米的蓄水池,當水量達到90%時,計算池中的水量是多少噸?
高爐堵渣機主要有那幾部分組成?
試題答案:一、填空題1、內(nèi)部外部2、水套噴水3、水冷風冷噴水4、保護爐底延長壽命
5、送風制度裝料制度熱制度造渣制度冷卻制度6、無色無味有毒7、99.799.58、98二、選擇題
1~5BBACC6~10CCCBB11~15CABBC16~20AACAA三、判斷題
√√√××√×√√√四、簡單題
1、鐵礦石焦炭溶劑
2、機架機身水冷裝置等。
3、過濾冷卻水中較大顆粒的懸浮物,使懸浮物不能進入冷卻器中,阻塞冷卻器,而燒壞冷卻器。
4、增大冷卻水的消耗,增大高爐熱量損失,在高爐爐況不順的情況易造成爐墻粘結(jié)或結(jié)瘤。
5、扁水箱支梁式水箱銅冷卻板五、計算題
100X60X3X90%=16200立方米=16200噸
擴展閱讀:水工試題
《水工建筑物》復習題
一、單項選擇題。(選擇一個正確答案,填入括號內(nèi))
1、土壩壩體由于不均勻沉降而產(chǎn)生()。A、橫向裂縫B、斜向裂縫C、水平裂縫D、前三種裂縫
2、土壩排水設(shè)施中,不能降低浸潤線的基本型式是()A、棱體排水B、褥墊式排水C、貼坡排水D、前三種均是3、雙曲拱壩是指拱壩壩體在()方向呈拱形。A、水平B、鉛直C、水平與鉛直D、任意4、修建拱壩的適宜河谷形狀是()A、寬淺型B、窄深型C、河谷寬度小D、河谷高度小
5、為適應(yīng)地基不均勻沉降,重力壩橫縫應(yīng)做成()A、平面縫B、錯縫C、凹凸縫D、斜縫
6、拱壩中,由拱梁聯(lián)合作用而共同分擔的荷載有()A、溫度荷載B、水平水壓力C、垂直水壓力D、揚壓力
7、在基本荷載組合下,重力壩抗壓強度校核依據(jù)是()A、重力壩上游邊緣正應(yīng)力B、上游邊緣主應(yīng)力C、下游邊緣主拉應(yīng)力D、下游邊緣主壓應(yīng)力8、滿庫時對土壩下游坡穩(wěn)定影響較大的是()A、孔隙水壓力B、滲透水壓力C、上游水平水壓力D、壩體自重9、溢洪道泄槽中底坡變化處宜用()相連。A、直線B、折線
C、曲線D、前三種均可
10、控制堰為自由溢流式的溢洪道其堰頂高程與()齊平。A、設(shè)計洪水位B、防洪限制水位C、死水位D、校核洪水位11、水閘是一種具有()的低水頭水工建筑物。A、擋水作用B、泄水作用C、擋水與泄水雙重作用D、以上三種都不是
12、用于分隔閘孔和支撐閘門、胸墻、工作橋、交通橋等上部結(jié)構(gòu)的是()A、閘墩B、工作橋C、底板D、翼墻13、最常用的水閘底板結(jié)構(gòu)型式是()A、駝峰堰B、梯形堰C、寬頂堰D、胸墻孔口堰14、閘基防滲長度應(yīng)滿足()A、L《CΔHB、L》CΔHC、L《KΔHD、L》KΔH15、閘墩結(jié)構(gòu)計算常用的方法是()A、彈性地基梁法B、反力直線分布法C、偏心受壓公式法D、倒置梁法
16、當粘性土地基的標準貫入擊數(shù)()時,可不需要進行處理,直接在天然地基上建閘。
A、大于5B、大于8C、小于5D、小于8
17、當渠道通過坡度較大的地段時,為了使渠底縱坡符合設(shè)計要求i,避免大的挖方和填方,需修建()來調(diào)整渠底縱坡。A、配水建筑物B、泄水建筑物C、交叉建筑物D、落差建筑物18、拱式渡槽的主要承重結(jié)構(gòu)是()
A、槽墩B、拱圈C、槽臺D、墩臺
19、當水流經(jīng)過渡槽出口段流到渠道時,水面線將()A、升高B、降低C、保持不變D、折沖20、水庫的三大件是指()
A、擋水建筑物、泄水建筑物和取水建筑物B、擋水建筑物、取水建筑物和輸水建筑物C、取水建筑物、泄水建筑物和輸水建筑物D、取水建筑物、泄水建筑物和電站建筑物
21、為適應(yīng)地基不均勻沉降及溫度變化,重力壩應(yīng)設(shè)置()A、永久性水平縫B、縱縫C、永久性橫縫D、臨時性橫縫
22、當?shù)鼗Σ料禂?shù)較大時,重力壩剖面尺寸控制于()
A、穩(wěn)定條件B、施工條件C、強度條件D、運用條件23、壩基帷幕灌漿的主要目的是()
A、提高地基整體強度B、提高壩體強度C、降低壩體滲透壓力D、降低壩基滲透壓力24、均質(zhì)壩的防滲體型式是()A、粘土斜心墻B、壩體本身C、粘土斜墻D、瀝青混凝土斜墻
25、()伸入壩體內(nèi)部,能降低壩體浸潤線,常用于下游水位較高的情況。A、棱體排水B、貼坡排水C、褥墊式排水D、以上三種都是26、土壩是否產(chǎn)生滲透變形,主要取決于()A、滲流速度的大小和土料的組成B、滲透坡降的大小和土料的組成C、滲透速度的大小和浸潤線的位置D、滲透坡降的大小和浸潤線的位置27、砂礫石地基處理的主要任務(wù)是()A、提高地基強度B、減小地基變形C、控制滲流D、控制穩(wěn)定28、關(guān)于正槽式溢洪道,下列說法錯誤的是()
A、泄槽軸線與溢流堰軸線接近平行B、是采用最多的溢洪道型式C、超泄能力大
D、過堰水流與泄槽方向一致
29、開敞式溢洪道的泄流能力與水頭H的()成正比。
A、1/2次方B、5/2次方C、3/2次方D、2/3次方
二、多項選擇題
1、水利樞紐等級劃分的依據(jù)是()
A、工作特點B、規(guī)模C、重要性D、效益2、工程中常用的拱壩應(yīng)力分析方法有()A、材料力學法B、純拱法C、拱冠梁法D、彈性力學法
3、重力壩抗穩(wěn)定分析的目的是校核壩體沿()抗滑穩(wěn)定安全性。A、壩體上游面B、壩基面C、壩基軟弱結(jié)構(gòu)面D、水平面4、土壩中常用的壩體排水型式有()
A、排水孔B、棱體排水C、表面排水D、水泵排水5、作用于拱壩上水平拱圈的荷載有()
A、自重B、水平水壓力C、浪壓力D、揚壓力6、拱壩按平面布置型式有()
A、等厚拱壩B、等半徑拱壩C、等中心角拱壩D、變中心角變半徑拱壩7、重力壩應(yīng)力計算的材料力學法基本假定有()A、壩體為均質(zhì),各向同性的連續(xù)的彈性體B、水平切面垂直正應(yīng)力σY呈直線分布C、壩體為一端固結(jié)于地基上的懸臂梁D、壩體為均質(zhì)各向同性的連續(xù)體8、水工建筑物按使用期限劃分有()
A、永久性建筑物B、臨時性建筑物C、主要建筑物D、次要建筑物
9、下列具有消能、防沖作用的水閘組成部分是()A、防沖槽B、鋪蓋C、消力池D、海漫10、對海漫的一般要求是()A、具有足夠的厚度以增加穩(wěn)定性
B、表面要有一定的粗糙度,以利進一步消除余能
C、具有一定的透水性,以便使?jié)B水自由排出,降低揚壓力D、具有一定的柔性,以適應(yīng)下游河床的變形11、常用的海漫型式有()
A、干砌石海漫B、鋼筋混凝土板海漫C、漿砌石海漫D、混凝土板海漫
12、地下輪廓線是指水閘的()等不透水部分與地基的接觸線A、鋪蓋B、閘室底板C、板樁D、海漫13、關(guān)于水閘的鋪蓋,下列說法正確的是()A、可以延長滲徑,以降低閘底板滲透壓力和滲透坡降B、具有防沖作用
C、應(yīng)具有相對的不透水性和抗沖性
D、長度應(yīng)由閘基防滲需要確定,一般采用上、下游水位差的3-5倍。14、為提高閘室抗滑穩(wěn)定性,下列可以采取的工程措施是()A、將閘門位置移向高水位一側(cè),以增加水的重量B、增加閘室底板的齒墻深度C、適當增加閘室結(jié)構(gòu)尺寸D、增加鋪蓋長度
15、兩岸連接建筑物的作用是()
A、擋土B、引導水流平順進閘C、防沖D、防滲
16、為了連接跨越河溝、洼地、公路的渠道,下列建筑物中可以考慮修建的是(A、渡槽B、跌水C、倒虹吸管D、涵洞17、渡槽水利計算的目的是()
5)A、確定渡槽底縱坡B、確定進出口高程C、消能防沖提供設(shè)計依據(jù)D、驗算水頭損失18、下列基礎(chǔ)中,屬于淺基礎(chǔ)的是()
A、剛性基礎(chǔ)B、整體板基礎(chǔ)C、鉆孔樁D、沉井基礎(chǔ)19、關(guān)于重力壩下列說法正確的是()A、可在壩頂溢流和壩身設(shè)置泄水孔泄洪B、受揚壓力的影響較大
C、對地質(zhì)條件的要求比土石壩低D、施工期間可以利用壩體導流
20、關(guān)于揚壓力,下列說法正確的是()A、只有在壩基面有揚壓力作用
B、揚壓力起到消減壩體自重的作用,對重力壩的穩(wěn)定和應(yīng)力不利C、設(shè)防滲帷幕和排水幕,能降低壩基滲透壓力D、在壩基采用抽排降壓措施,可降低壩基揚壓力
21、為提高重力壩抗滑穩(wěn)定性,下列可以采取的正確措施是()A、在壩踵設(shè)置齒墻
B、選用容重較大的筑壩材料,加強振搗提高混凝土的密度C、將壩基開挖成傾向上游的斜面
D、將上游壩面做成向上游的傾斜面或折坡面,且坡度越緩越好22、相對重力壩而言,土石壩的優(yōu)點是()A、就地取材B、抗沖能力強
C、施工技術(shù)簡單D、適應(yīng)地基變形能力強23、土石壩中防滲體的作用是()
A、提高壩體強度B、降低滲透坡降以防止?jié)B透變形C、降低壩體浸潤線D、減少壩體滲漏量24、土石壩中壩體排水設(shè)備的作用是()
A、排除壩體滲水B、排除壩體表面雨水
C、增加壩坡穩(wěn)定性D、保護壩坡土層不產(chǎn)生凍脹破壞25、為防止?jié)B透變形,下列可以采取的工程措施是()
A、在壩體上游側(cè)設(shè)置心墻、斜墻、截水槽和水平鋪蓋等防滲設(shè)備B、在可能產(chǎn)生管涌的地段加蓋重
C、在壩體下游側(cè)的壩體設(shè)置貼坡、堆石棱體等排水反濾設(shè)備D、在可能產(chǎn)生流土的地方鋪設(shè)反濾層
26、正槽式溢洪道一般由引水渠、()、尾水渠等組成A、側(cè)槽B、溢流堰C、泄槽D、消能防沖設(shè)施27、隧洞襯砌的作用是()
A、承受山巖壓力和內(nèi)水壓力B、加固和保護圍巖C、增大隧洞表面糙率D、防止?jié)B漏
三、填空題
1、水工建筑物按用途劃分有_____________、_____________、_____________、_____________及_____________與專門建筑物。
2、降低重力壩揚壓力的主要措施是設(shè)置_____________與_____________。3、拱壩按相對厚度劃分有_____________、______________及______________。4、滲流對水工建筑物的影響有_____________、______________及_____________。5、重力壩帷幕灌漿一般應(yīng)在_____________進行,以滿足有足夠的_____________也便于運行中補強。
6、水工隧洞一般由_____________、_____________及_____________三大部分組成。7、河岸式溢洪道的類型有_____________、_____________、_____________及_____________四種。
8、三大壩的穩(wěn)定性校核分別為,重力壩校核_____________穩(wěn)定性,拱壩校核_____________穩(wěn)定性,而土石壩則應(yīng)校核_____________穩(wěn)定性。
9、按拱壩平面布置形式有_____________、_____________及_____________拱壩。10、土壩滲透變形的主要類型有_____________與_____________。
11、水閘按所承擔的任務(wù)可分為_____________、_____________、_____________、_____________、_____________等;按閘室結(jié)構(gòu)型式分為_____________和_____________。
12、水閘常由_____________、_____________與_____________三大部分組成,其作用分別是_____________、_____________及_____________。
13、按照閘墩和閘底板連接方式,閘底板可分為_____________和_____________。14、常見的交叉建筑物有_____________、_____________、_____________等。15、渡槽按支撐結(jié)構(gòu)可分為_____________和_____________兩大類,槽身斷面形式有
_____________、_____________。
16、水利水電樞紐工程根據(jù)其_____________、_____________及其在國民經(jīng)濟中重要性劃分為_____________等;永久性水工建筑物根據(jù)_____________及_____________劃分為_____________級。
17、重力壩按結(jié)構(gòu)型式的不同分為_____________、_____________和_____________。18、重力壩的基本剖面為_____________形,當?shù)鼗Σ料禂?shù)較小時,壩體斷面由_____________控制,其上游面宜采用_____________或做成_____________;反之,上游面宜采用_____________。
19、揚壓力是由上、下游水位差產(chǎn)生的_____________和下游水深產(chǎn)生的_____________兩部分組成,揚壓力對重力壩的_____________________不利。20、碾壓式土石壩按壩體防滲型式的不同可分為_____________、_____________和_____________。
21、土料相同的情況下,土石壩的上游壩坡應(yīng)比下游壩坡_____________,沿高度方向可分級采用不同的壩坡,一般上部_____________,下部逐級_____________。22、土壩滲流計算的主要任務(wù)是_____________、__________________及_____________。23
、土石壩地基處理的目的是________________________________________________。
24、水工隧洞的洞身斷面型式與水流條件有關(guān),無壓隧洞洞身斷面形式主要有_____________、_____________、_____________等,有壓隧洞一般采用_____________。
25、水工隧洞進水口的型式有_____________、_____________、_____________和_____________。
四、判斷題
1、水工建筑物級別與其所在工程等別是相同的。()2、拱壩中心角越小,對提高壩肩穩(wěn)定性越有利。()
3、為便于施工及改善水流條件,溢流重力壩頂宜為梯形。()4、重力壩上游面越緩,對提高其抗滑穩(wěn)定性越不利。()5、同種土料的均質(zhì)壩,其下游坡應(yīng)陡于上游坡。()
6、土壩滲流計算水力學法的基本假定之一是:“土體為均質(zhì)、各向同性的連續(xù)彈性體!
()
7、壩基帷幕灌漿的作用之一是降低浮托力。()
8、非粘性土體在滲流作用下發(fā)生滲透變形必為管涌。()
9、拱壩封拱應(yīng)在溫度較低的冬季進行,以減少溫度荷載對壩肩穩(wěn)定的不利影響。()10、重力壩新設(shè)計規(guī)范規(guī)定,抗滑穩(wěn)定是按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。()11、在滿足閘底基礎(chǔ)強度要求的條件下,閘室底板高程越低越好。()12、當水閘孔數(shù)較少時,孔數(shù)應(yīng)采用奇數(shù)孔,以便對稱開啟。()13、閘墩的長度取決于上部結(jié)構(gòu)布置和閘門形式,一般與底板同長。()14、將閘門位置移向低水位一側(cè),可提高閘室抗滑穩(wěn)定性。()
15、對于軟弱粘性土(包括淤泥質(zhì)土)地基,可采用換土墊層法處理。()16、相對而言,渡槽的水頭損失一般比倒虹吸管水頭損失大。()17、剛性基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)都屬于淺基礎(chǔ)。()
18、作用于重力壩上游面上的水壓力呈三角形分布,故重力壩的基本剖面是三角形。
()
19、重力壩上游面越緩,對改善壩體應(yīng)力分布越有利。()
20、溢流壩上的工作閘門需要在動水中啟閉,需要較大的啟門力;而檢修閘門一般在靜水中啟閉,啟門力相對較小。()
21、拱壩的超載能力強是由于壩體厚度較薄,材料性能好。()22、土體在滲流作用下發(fā)生的變形或破壞現(xiàn)象稱為管涌。()23、同種土料的均質(zhì)土壩,其上游壩坡應(yīng)緩于下游壩坡。()24、非粘性土在滲流作用下,若發(fā)生滲透變形,必定是管涌。()
25、管涌一般發(fā)生在無粘性土、砂礫土的下游壩坡面和基面滲流溢出處。()
26、當岸坡陡時,為減小開挖量,通常宜采用側(cè)槽式溢洪道。()27、正槽式溢洪道進水渠的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)不小于4倍的渠底寬度。()28、隧洞的回填灌漿和固結(jié)灌漿的作用是相同的。()
五、簡答題
1、土壩壩坡常見滑裂面有哪幾種型式?各發(fā)生在何種情況下?相應(yīng)計算方法是什么?
2、重力壩對地基有何要求?主要地基處理措施及作用是什么?3、土壩滲流計算的內(nèi)容與目的是哪些?水力學法的基本假定是什么?4、水工隧洞洞線選擇應(yīng)考慮哪些因素?為什么?5、簡述水閘的組成部分與各自的作用?
6、滲流計算的目的?計算方法有哪幾種?何謂直線比例法?7、渠系建筑物有哪些類型?其作用分別是什么?試各舉一例。8、渡槽和倒虹吸各有何特點?試比較說明它們各適用于什么條件?9、簡述水工建筑物的特點。
10、揚壓力對重力壩有何影響?降低揚壓力的措施有哪些?11、提高重力壩抗滑穩(wěn)定性的工程措施有哪些?
12、什么叫滲透變形?防止?jié)B透變形的工程措施有哪些?
六、名詞解釋
1、水利樞紐2、滲透變形3、正槽式溢洪道4、揚壓力5、溫度荷載6、水閘7、地下輪廓線8、換土墊層法9、渠系建筑物10、倒虹吸管11、水資源
12、水工建筑物13、重力壩14、管涌
七、計算題
1、某重力壩基本剖面三角形頂點與壩頂齊平,壩頂寬度為4m,上游邊坡n=0,下游邊坡m=0.72,壩高30m,上游水深H1=28m,壩基設(shè)帷幕灌漿與排水孔,排水中心線距上游壩面6m,揚壓力折減系數(shù)α=0.25,地基與壩體間f=0.60,壩體容重γ=24KN/m3,水容重γ0=10KN/m3,抗滑穩(wěn)定[K]=1.05,不計浪壓力,試求:
1)沿壩基面抗滑穩(wěn)定安全性(單一安全系數(shù)法);2)不計揚壓力時壩基切面垂直正應(yīng)力σY分布圖。
2、入圖所示水閘(圖中尺寸以米計),底板寬度B=8m,厚度t=1.0m,板樁深度2.5m,
地基C=6,試求:1)上游鋪蓋長度了L;
2)作用于底板上滲透壓力合力的大小。
水工建筑物復習題答案
1.1何為水利工程?何為水工建筑物?
水利工程:對自然界的地表水和地下水進行控制和調(diào)配,以達到除害興利的目的而修建的工程。
如攔河壩,電站,污水處理,港口碼頭,航道整治等工程。水工建筑物:用來控制和調(diào)配江河湖海等水流而修建的建筑物。
1.2水利工程按承擔的任務(wù)和對水的作用是如何分類的?
按工程承擔的任務(wù)分為:防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、供排水工程、港航工程、環(huán)
境水利工程、綜合利用水利工程
按工程對水的作用分為:蓄水工程、排水工程、取水工程、輸水工程、提水工程、水質(zhì)凈化及污
水處理工程
1.3水工建筑物主要按什么分類?并簡述其分類。主要是按對水的作用分類。主要分為:⑴擋水建筑物:壩、閘和堤防等⑵泄水建筑物:溢洪道、泄洪洞等
⑶輸水建筑物:輸水洞、引水管、渠道、渡槽
⑷取水建筑物:輸水建筑物的首部建筑物:進水閘、泵站⑸專門建筑物:電廠、船閘、升船機、魚道、筏道
⑹整治建筑物:用來整治河道、改善河道的水流條件,如丁壩、順壩、導流堤等。第二章
2.1繪制水利工程建設(shè)系統(tǒng),并指出其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)鍵環(huán)節(jié):規(guī)劃和設(shè)計工作。
2.2水利樞紐分等的依據(jù)是什么?共分為幾等?依據(jù):規(guī)模、效益、重要性;共分五等。2.3水工建筑物分級的依據(jù)是什么?共分為幾級?依據(jù):工程等別、作用、重要性;共分五級。
2.4水工建筑物承受的主要荷載有哪些?并掌握自重、靜水壓力、揚壓力的計算方法
主要荷在載有自重、水壓力(包含靜水壓力、動水壓力、水重等)、波浪壓力、泥沙壓力、揚壓力
等。計算方法見教材。
2.5簡述水工建筑物作用效應(yīng)的分析方法。
分析方法主要有:⑴物理模型試驗法,含水力學模型試驗和結(jié)構(gòu)模型試驗。⑵數(shù)學模型模擬法,含解析法、差分法和有限元法⑶經(jīng)驗類比法
2.6水工建筑物工作狀況有哪三種?作用效應(yīng)有哪三種?效應(yīng)組合有哪三種?答:工作狀況:①持久狀況,②短暫狀況,③偶然狀況。作用效應(yīng):①永久作用,②可變作用,③偶然作用。
作用效應(yīng)組合:①基本組合,②施工、檢修組合,③特殊組合。
2.7建筑物設(shè)計安全儲備的表達形式有哪兩類?并詳述極限狀態(tài)設(shè)計的概念和類型?答:設(shè)計安全儲備的表達形式有單一安全系數(shù)法和分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計法兩類。
極限狀態(tài)是指當整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài),結(jié)構(gòu)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某種功
能要求,那這一特定狀態(tài)就叫該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)設(shè)計的類型有:⑴承載能力極限狀態(tài)
當出現(xiàn)①剛體失去平衡,②材料強度不足而破壞,③結(jié)構(gòu)失穩(wěn),④結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系,⑤結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生
滲透失穩(wěn)等現(xiàn)象時,表明結(jié)構(gòu)已超過承載能力極限狀態(tài),已不安全。⑵正常使用極限狀態(tài)
當出現(xiàn)①影響結(jié)構(gòu)正常使用或外觀變形,②不良振動,③局部損害等現(xiàn)象時,表明結(jié)構(gòu)已超過正常使
用極限狀態(tài),不能正常使用。
2.8正確理解結(jié)構(gòu)功能函數(shù)Z=R-S的意義,Z3.3重力壩的設(shè)計內(nèi)容包括哪幾個部分?
答主要包括①剖面設(shè)計②穩(wěn)定分析③應(yīng)力分析④構(gòu)造設(shè)計⑤地基處理⑥泄洪設(shè)計⑦監(jiān)測設(shè)計。3.4簡述重力壩失穩(wěn)破壞的機理?
答重力壩失穩(wěn)破壞的機理:壩踵膠結(jié)面出現(xiàn)微裂松弛區(qū)→壩址膠結(jié)面出現(xiàn)局部剪切屈服→屈服范
圍向上游延伸→形成整體滑動失穩(wěn)。3.6簡述深層抗滑穩(wěn)定的計算方法類型。答深層抗滑穩(wěn)定計算方法類型分為:
⑴分區(qū)計算法,含①剩余推力法;②被動抗力法;③等安全系數(shù)法⑵整體計算法。
3.7岸坡壩段與河床壩段相比,抗滑穩(wěn)定有何特點?
答岸坡壩段壩基是傾向河心的斜面或折面,有向下游和河心滑動的雙重趨勢,穩(wěn)定性不如河床壩
段。
3.8簡述提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施。答提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施主要有:①利用水重:將上游面做成傾斜以利用水重。②利用有利的開挖輪廓線
③設(shè)置齒墻:齒墻阻斷軟弱面,改變滑動面位置,增加抗滑力④抽水措施:抽去壩底滲透水,減少浮托力。
⑤加固地基:帷幕灌漿以減少壩基滲透能力,固結(jié)灌漿以增加壩基強度和整體性,斷層處理以減
少壩基軟弱結(jié)構(gòu)面。
⑥橫縫灌漿:將局部或全部橫縫灌漿,增加壩體的整體穩(wěn)定性。⑦預加應(yīng)力措施
3.9簡述重力壩應(yīng)力分析的方法,掌握重力壩水平截面邊緣應(yīng)力的計算公式,邊緣主應(yīng)力面于何
處?為何邊緣應(yīng)力是首先需計算的應(yīng)力?
答重力壩應(yīng)力分析的方法主要有:⑴模型試驗法;⑵材料力學法;⑶彈性理論的解析法;⑷彈性
理論的差分法;⑸彈性理論的有限元法。
邊緣最小主應(yīng)力為壩面,最大主應(yīng)力為垂直于壩面的剖面。因最大最小應(yīng)力均出現(xiàn)在壩面,所以需首先校核邊緣應(yīng)力。3.10除主要荷載以外,對壩體應(yīng)力的影響還有哪些因素?答除主要荷載以外,對壩體應(yīng)力的影響還有如下影響:
⑴地基變形模量對壩體應(yīng)力的影響⑵壩體混凝土分區(qū)對壩體應(yīng)力的影響⑶縱縫對壩體應(yīng)力的影響⑷分期施工對壩體應(yīng)力的影響
⑸溫度變化及施工過程對壩體應(yīng)力的影響
3.11簡述壩體溫度變化的階段?何為水熱化溫升和溫度回降值?答壩體溫度變化主要有溫度上升期、降溫期和穩(wěn)定期三個階段。
水熱化溫升是指最高溫度與入倉溫度之差;溫度回降值是指最高溫度與年均氣溫之差。3.12施工期溫度引起的應(yīng)力主要有哪兩類?答⑴地基約束引起的應(yīng)力⑵內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力
3.13簡述溫度裂縫的類型和溫度控制的措施。答溫度裂縫的類型主要有:
①貫穿性裂縫:含橫向貫穿性裂縫、縱向貫穿性裂縫、水平向貫穿性裂縫。②表面裂縫
溫度控制的措施主要有:①降低砼的入倉溫度Tj②降低砼的水熱化溫升Tr③加強砼表面的養(yǎng)護
3.14重力壩最小剖面如何確定?常用剖面形態(tài)有哪幾類?壩頂高程如何確定?
答重力壩最小剖面確定:根據(jù)自重、上游靜水壓力(庫水位與壩頂平,通常是校核洪水位)和揚壓力
三項主荷載作用下,滿足穩(wěn)定和強度要求的工程量最小的三角形。常用剖面形態(tài):①上游面鉛直;②上游面上直下斜;③上游面斜向上游。
壩頂高程取設(shè)計洪水位+相應(yīng)壩頂超高與校核洪水位+相應(yīng)壩頂超高中的最大者,其中安全超高
包括波高、波浪中心線距靜水面高度和安全加高三部分。3.15重力壩極限狀態(tài)設(shè)計分哪兩類?其驗算的主要內(nèi)容是什么?
答重力壩極限狀態(tài)設(shè)計包含①承載能力極限狀態(tài);②正常使用極限狀態(tài)。其中承載能力極限狀態(tài)
需驗算壩基面或深層抗滑穩(wěn)定和壩趾抗壓強度,正常使用極限狀態(tài)需驗算壩踵不出現(xiàn)拉應(yīng)力。3.17簡述重力壩易出現(xiàn)地震震害的位置和抗震措施。
答重力壩易出現(xiàn)地震震害的位置:①壩頂和斷面突變處易出現(xiàn)裂縫;②原有裂縫易擴展延伸;③
孔口及廊道附近易開裂;④接縫止水易破壞。
重力壩抗震措施:①作好地基處理,加強接觸面的結(jié)合;②加強施工質(zhì)量控制和養(yǎng)護,防止出現(xiàn)早
期裂縫;③重量、變形、剛度、幾何等突變部位設(shè)縫;④增加壩頂強度、剛度以及布筋;⑤孔口、廊道附近布筋;⑥壩后設(shè)置檢修橋。3.18簡述溢流重力壩的工作特點和類型。
答工作特點:將規(guī)劃庫容不能容納的洪水經(jīng)由壩頂泄向下游,以滿足防洪和大壩安全要求。類型:①開敞溢流式;②大孔口溢流式3.19簡述溢流重力壩的基本要求。
答①足夠的孔口尺寸,良好的孔形,較高的流量系數(shù);②水流平順,不產(chǎn)生負壓和振動,避免發(fā)生空蝕;③保證下游河床不產(chǎn)生危及大壩安全的局部沖刷;④下泄水流不產(chǎn)生折沖水流等,不影響其他建筑正常運行;⑤有靈活控制下泄水流的設(shè)備。
3.20溢流重力壩孔口設(shè)計的影響因素有哪些?簡述孔口形式類型及其特點。
答影響因素主要有①洪水設(shè)計標準;②下游防洪要求;③庫水位壅高限制;④洪水預報的準確度;
⑤泄水方式;⑥地形、地質(zhì)條件。孔口形式類型:①開敞溢流式;②大孔口溢流式
開敞溢流式的特點:①壩體不設(shè)胸墻,出流常為堰流;②孔口埋深淺,閘門水壓力較小,孔口尺
寸可以較大,泄流量較大,超泄能力強;③可排泄冰凌和其他漂浮物;④閘門于壩頂,易檢修;⑤應(yīng)用較廣泛。
大孔口溢流式的特點:①壩體上部設(shè)胸墻,出流常為孔口出流,但當水位低于胸墻時為堰流;②
堰頂較低,需設(shè)工作閘門和檢修閘門;③超泄能力常比開敞溢流式小。3.21溢流重力壩通常設(shè)計成等同的奇數(shù)孔,為什么?
答采用相同閘孔詣在檢修閘門、啟閉設(shè)備等設(shè)施可共用,且泄流量相同可對稱泄流。采用奇數(shù)孔
目的在于閘門對稱布置,可對稱泄流以減輕消能負擔,避免折沖水流等。3.22為什么說單寬流量是溢流重力壩設(shè)計中很主要的控制性指標?
答因為①單寬流量是確定溢流壩的凈寬和堰頂高程的主要參數(shù);②單寬流量是影響消能工設(shè)計的
關(guān)鍵因素;③單寬流量是影響壩下沖刷的主要因素。
3.23簡述孔口尺寸設(shè)計應(yīng)考慮的因素。掌握兩種孔口形式過流量的計算公式。
答孔口尺寸設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素:①泄洪要求:泄流單寬流量是關(guān)鍵因素;②閘門和起閉機械:
閘門承載能力和起閉能力等;③樞紐布置:樞紐中其他建筑的布置是否寬松;④下游水流、地質(zhì)條件:下游水的深度、巖石硬度等;⑤下游消能工的性能:消能工消能效果等。兩種孔口形式過流量的計算公式見教材。
3.24為何閘墩上游端需做成圓弧形或流線型?溢流壩設(shè)置邊墻的作用是什么?答閘墩上游端需做成圓弧形或流線型是為了進口水流平順、減少水流側(cè)收縮。溢流壩設(shè)置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。
3.25簡述空化和空蝕的概念,流速大于多少時就可能發(fā)生空蝕?什么是引起溢流面發(fā)生空蝕的主
要原因?空化數(shù)大于初生空化數(shù)時會發(fā)生空蝕現(xiàn)象嗎?
答空化:當高速水流在某點的壓力低于飽和蒸汽壓強時,水體中固有的小氣核迅速膨脹而成小空
泡,這種現(xiàn)象稱為空化。
空蝕:當空氣泡進行高壓區(qū)受壓而潰滅,因潰滅時間短暫,產(chǎn)生很高的局部沖擊力,當壩面沖擊力大
于材料凝聚力時,壩面遭到破壞,這種現(xiàn)象稱為空蝕。流速大于15m/s時就可能發(fā)生空蝕。
壩面不平整是引起溢流面發(fā)生空蝕的主要原因?栈瘮(shù)大于初生空化數(shù)時不會發(fā)生空蝕現(xiàn)象。3.26摻氣雖然可減少空蝕,但也存在什么不利之處?
答摻氣雖然存在①減少空蝕;②射流摻氣消耗大量能量而有利于消能工等益處。但也存在①增加
水深從而加大工程投資;②形成霧化區(qū)等的不利之處。3.27水流脈動對溢流壩有什么害處?答①增大建筑物的瞬時荷載;
②脈動周期性引起的振動可能對輕質(zhì)建筑造成振動;③增加空蝕破壞的可能性。
3.28溢流面體形包括哪三段?上游第一段一般采用什么曲線?
答溢流面體形由頂部曲線段、中間直線段、反弧段組成。上游第一段一般采用復合圓弧或橢圓曲
線。
3.29消能工的原理是什么?能量轉(zhuǎn)換的途徑有哪些?輔助消能工主要有哪幾種?答消能工的原理:通過水躍等局部水力現(xiàn)象,將水流動能轉(zhuǎn)換為熱能。
能量轉(zhuǎn)換的途徑:①水流內(nèi)部的紊動、摻混、剪切和旋滾等;②水股的擴散及水股間的碰撞;③
水流與固體間的劇烈摩擦和撞擊;④水流與氣體間的摩擦和摻混。輔助消能工主要有:趾墩、消力墩、尾檻等。
3.30詳述泄水重力壩消能工的主要形式和原理?
答泄水重力壩消能工的主要形式:①底流消能;②挑流消能;③面流消能;④消力戽消能。底流消能的原理:①通過水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫;②主要靠水躍產(chǎn)生的表面旋滾與底流間
的強烈紊動、剪切和摻混消能。
挑流消能的原理:利用泄流建筑物出口處設(shè)置的挑流鼻坎,將急流挑向空中,再落入離建筑物較
遠的下游河道。主要靠急流沿固體邊界摩擦而耗能,射流在空中與空氣摩擦、摻氣和擴散等耗能,射流落入尾水中淹沒紊動擴散耗能。
面流消能的原理:利用鼻坎將急流挑至水面,在主流下面形成旋滾而消能。
消力戽消能的原理:急流進入潛在水下的戽內(nèi)發(fā)生旋滾,經(jīng)大量消能后由鼻坎挑向下游水面。3.31簡述底流消能的特點及其與下游水流的銜接形式、形成消力池的主要措施。
答底流消能的特點:①通過水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫;②主要靠水躍產(chǎn)生的表面旋滾與底流
間的強烈紊動、剪切和摻混消能;③流態(tài)穩(wěn)定,消能效果好;④對地質(zhì)和尾水條件要求低,適應(yīng)性強;⑤產(chǎn)生的霧化小;⑥方量大,投資高。
底流消能與下游水流有①臨界水躍;②遠驅(qū)水躍;③淹沒水躍等三種銜接形式。
形成消力池的主要措施:①護坦尾修筑消力坎;②降低護坦高程;③降低護坦和修筑消力坎。3.32護坦的主要作用是什么?穩(wěn)定驗算主要驗算其什么內(nèi)容?
答護坦的主要作用是防護河床免受高速水流的沖刷,穩(wěn)定校核內(nèi)容是滿足抗浮穩(wěn)定要求。3.33挑流消能工的主要設(shè)計內(nèi)容有哪些?
答主要設(shè)計內(nèi)容有:鼻坎形式、鼻坎高程、反弧半徑、反弧挑角、挑距、沖刷坑深度3.34折沖水流是如何形成的?
答溢流壩僅占河床一部分,出口水流于主流兩側(cè)形成回流,如兩側(cè)回流強度、大小不一致時,易
將主流壓向一側(cè),形成折沖水流。3.35簡述壩身泄水孔的作用和特點及其分類。
答壩身泄水孔的作用:①預泄庫水,增強調(diào)蓄能力;②放空檢修;③排沙減淤;④調(diào)節(jié)下泄流量
以滿足通航、灌溉需要;⑤施工導流。
壩身泄水孔的特點:①孔口全部淹沒,隨時可放水;②孔內(nèi)流速高,易發(fā)生負壓、空蝕、振動等;
③檢修困難;④閘門承壓大,啟閉力較大;⑤門體結(jié)構(gòu)、止水、啟閉設(shè)備復雜,造價高。壩身泄水孔的分類:
3.36簡述壩身泄水孔的作用和特點及其分類。答壩身泄水孔進口通常用長軸與孔軸平行的橢圓曲線。
設(shè)置平壓管的目的:將平壓管設(shè)置在檢修閘門和工作閘門之間,用以在檢修閘門提起前沖水平壓,
減小啟門力。
設(shè)置通氣孔的目的:進口工作閘門提起后,后面的空氣被水流帶走而形成負壓,需于工作閘門后
設(shè)通氣管充氣。
3.37重力壩地基處理的作用是什么?它主要包括哪些內(nèi)容?答重力壩地基處理的作用:①防滲;②提高巖基的強度和整體性。
主要內(nèi)容:①壩基的開挖和清理;②壩基的固結(jié)灌漿;③帷幕灌漿;④壩基排水;⑤斷層、軟弱
夾層、溶洞等不良地質(zhì)的處理。
3.38壩基固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的目的是什么?灌漿一般布置何處?答固結(jié)灌漿的目的:增強基巖的整體性和強度,降低地基的透水性。
固結(jié)灌漿的布置位置:①應(yīng)力較大的壩踵和壩趾;②裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi)。帷幕灌漿的目的:降低壩底滲透壓力,防止壩基產(chǎn)生管涌,減少壩基滲流量。帷幕灌漿的位置:壩軸線的上游面區(qū)域,自河床向河岸延伸。3.39壩基排水主要采用什么措施?其目的是什么?
答壩基排水主要措施:于帷幕稍下游設(shè)置排水孔幕。目的在于進一步降低揚壓力。3.40陡、緩傾角順流方向斷層通常采用什么措施處理?橫流方向斷層又如何?答緩傾角順流走向斷層:淺者清除,深者形成頂賽、斜塞、水平塞骨架陡傾角順流走向斷層:頂部設(shè)砼塞緩傾角橫流走向斷層:選址應(yīng)避免
陡傾角橫流走向斷層:選址應(yīng)避免,無法避免則加大砼塞。3.41壩基軟弱夾層有何害處?一般采用什么方法處理?
答軟弱夾層的影響:軟弱夾層較薄,遇水易泥化、軟化,使壩基抗剪強度降低,影響壩體抗滑穩(wěn)
定性。
處理方法:①對于淺埋夾層采用明挖換基,即挖去夾層回填砼的方法;②對于埋深較淺的深埋夾
層可采用壩踵做砼深齒墻以切斷夾層的方法;③對于埋深較深的深埋夾層可采用于夾層做砼塞、壩趾后設(shè)深齒墻、壩趾下游巖體埋設(shè)預應(yīng)力錨索等措施。3.42水工混凝土一般應(yīng)滿足哪些性能的要求?其材料組成有哪幾種?答滿足的性能:強度、抗?jié)B、抗凍、抗沖刷、抗侵蝕、抗裂等性能。采用組成:水泥、摻合劑、外加劑、粗骨料、細骨料、水3.43混凝土重力壩為何要分區(qū)?分縫的類型和目的是什么?
答分區(qū)的目的:壩體各部位的工作條件不同,對砼各種性能要求各不同,為了節(jié)約和合理利用水
泥,常將壩體砼分區(qū),各區(qū)可采用不同標號的砼。分縫有以下類型:
⑴橫縫,含永久性橫縫和臨時性橫縫。分橫縫的目的:橫縫將壩體分成若干獨立工作的壩段,可
減少溫度應(yīng)力、適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。
⑵縱縫,含鉛直縱縫、斜縫和錯縫。設(shè)縱縫的目的:適應(yīng)砼的澆筑能力;減少施工期的溫度應(yīng)力。⑶水平施工縫。水平施工縫的目的:適應(yīng)砼的澆筑能力;減少施工期的溫度應(yīng)力3.44重力壩為何需設(shè)廊道系統(tǒng)?
答為了滿足灌漿、排水、觀測、檢查、交通等要求,需在壩體內(nèi)布置各種不同作用的廊道,且相
互連通,形成廊道系統(tǒng)。
3.45何為碾壓混凝土重力壩?與常態(tài)混凝土相比它有何優(yōu)點?
答碾壓砼是采用自卸汽車或皮帶輸送機將超干硬性砼運到倉面,以推土機平倉,振動碾壓實的筑
壩新方法,是將土石壩施工的碾壓技術(shù)應(yīng)用到砼重力壩的一種筑壩方法。采用碾壓砼修筑的重力壩稱為碾壓混凝土重力壩。
碾壓混凝土與常態(tài)混凝土相比的優(yōu)點:①工程程序簡單,施工速度快;②膠凝材料用量少;③水
熱化溫升大大降低,簡化了溫度控制程序;④不設(shè)縱縫,節(jié)省了模板和接縫灌漿的費用;⑤可使用大型通用機械設(shè)備,提高砼的運輸和澆筑工效;⑥降低工程造價。3.46簡述漿砌石重力壩的優(yōu)缺點,其防滲設(shè)施有哪些?
答漿砌石重力壩的優(yōu)點:①就地取材,節(jié)約水泥;②水熱化溫升低,可不進行溫度控制、不設(shè)縱
縫、壩段長;③節(jié)省模板,減少腳手架,模料用量少,減少了施工干擾;④施工技術(shù)容易掌握,施工安排靈活,缺少施工機械時可人工砌筑。
漿砌石重力壩的缺點:①人工砌筑的質(zhì)量易不均;②石料的修整和砌筑難以機械化,需大量人力;
③砌體防滲性能差,需專設(shè)防滲設(shè)施;④工期長。
防滲設(shè)施主要有:①砼防滲面板或防滲墻;②水泥砂漿勾縫的漿砌石防滲層;③鋼絲網(wǎng)水泥噴漿
護面
3.47漿砌石重力壩主要有哪些材料?
答漿砌石重力壩的材料主要有石料和膠結(jié)材料,其中石料有塊石、粗料石、細料石等,膠結(jié)材料
有水泥砂漿和小石子砂漿(細骨料砼)等。
為了充分利用砼的抗壓強度,將實體重力壩橫縫下部擴寬成為空腔的重力壩,稱為寬縫重力壩。3.48何為寬縫重力壩?并簡述其優(yōu)缺點?
答寬縫重力壩的優(yōu)點:①滲透壓力顯著降低,作用面積也減小;②壩體砼方量較實體壩少10~
20%;③增加了壩體的側(cè)向散熱,加快了散熱進程;④便于觀測、檢查和維修。
寬縫重力壩的缺點:①立模較復雜,且模板用量增加;②分期導流不便;③在嚴寒地區(qū),寬縫需
采取保溫措施。
3.49何為空腹重力壩?并簡述其優(yōu)缺點?
答空腹重力壩:壩體內(nèi)沿壩軸線方向設(shè)有較大空腔的重力壩。
空腹重力壩的優(yōu)點:①空腔壩基不設(shè)地板,可減少揚壓力,砼用量減少20%左右;②減少壩基開挖
量;③壩體前后腿嵌入巖體,增強穩(wěn)定;④前后腿應(yīng)力分布均勻,壩踵壓應(yīng)力較大;⑤便于砼散熱;⑥壩體施工可不設(shè)縱縫;⑦便于檢測和檢修;⑧空腔可布置電站廠房?崭怪亓蔚娜秉c:①施工復雜;②鋼筋用量大;③如空腔內(nèi)布置廠房,施工干擾大。3.50何為支墩壩?并簡述其結(jié)構(gòu)形式?
答支墩壩:由一系列支墩和擋水面板組成的重力壩。支墩壩的結(jié)構(gòu)形式:
①大頭壩:支墩上游端兩側(cè)擴大,形成懸臂大頭,大頭間緊貼擋水。②連拱壩:由一系列緊連的拱筒擋水,并與支墩連成整體。③平板壩:由平面板簡支在支墩上擋水。3.51簡述大頭壩的頭部和支墩形式。
答⑴大頭壩的支墩形式:①開敞式單支墩;②封閉式單支墩;③開敞式雙支墩;④封閉式雙支墩。⑵單支墩大頭壩的頭部形式:①平頭式;②圓弧式;③折線式。⑶雙支墩大頭壩的頭部形式:一般采用折線式第四章
4.1簡述拱壩的特點,其要求的理想地形和理想地質(zhì)是什么?
答拱壩的特點⑴拱壩是固結(jié)于基巖的空間殼體結(jié)構(gòu);⑵壩體結(jié)構(gòu)具有拱和梁雙重作用;⑶壩體穩(wěn)
定主要依靠兩岸拱座,其次依靠自重;⑷拱為軸向受力,應(yīng)力分布均勻,材料強度得到充分發(fā)揮;⑸拱和梁具有自行調(diào)整應(yīng)力分布的功能;⑹壩肩巖體的穩(wěn)定性是影響拱壩安全的主要因素;⑺溫度作用為一主要荷載;⑻既可壩頂溢流,也可壩身孔口泄流;⑼施工質(zhì)量、材料強度、防滲等要求嚴格。
理想地形:①兩岸對稱,岸坡平順無突變,逐漸收縮的峽谷段;②壩體兩側(cè)具有足夠的巖體支撐。理想地質(zhì):①基巖比較均勻、堅固完整、強度足夠;②基巖能抵抗水的侵蝕、耐風化;③岸坡穩(wěn)
定、沒有大斷裂。
4.2在V形和U形河谷修建拱壩有何差異?
答V形河谷:最易發(fā)揮拱作用,底部水壓力大,但拱跨短,拱較薄。U形河谷:底部水壓力大,但拱跨長,拱作用顯著降低,拱較厚。4.3拱圈厚度與中心角的關(guān)系是什么?
答中心角越大,拱圈厚度越薄。一般可用公式表示。4.4詳述拱壩的形式?
拱壩主要有單曲拱和雙曲拱兩種形式。
對于單曲拱:①對于上下相差不大的矩形河谷,各高程拱圈跨度和中心角相差不大,可用定圓心、定
外弧半徑、變內(nèi)弧半徑的以增加厚度的拱形。②對于上寬下窄的河谷,各高程拱圈跨度和中心角相差較大,可用定外弧圓心和半徑、變內(nèi)弧圓心和半徑以增加厚度。③上游面鉛直,僅水平面曲線,稱單曲拱。其特點是施工簡便,上游面鉛直有利于布置泄、排水設(shè)施的控制設(shè)備。對于雙曲拱:①對于V形河谷,如仍采用單曲拱會使底部中心角過小而加大拱厚,為使上下中心角
差異不大,可將下部的內(nèi)外弧半徑逐漸減小;②壩體在水平面和鉛直面均成曲線,成雙曲線。其特點是①適應(yīng)河谷廣;②梁具有拱的作用③水壓應(yīng)力與自重應(yīng)力相反;④水壓位移與梁位移趨勢相反。
4.5溫度荷載對拱壩有何影響?溫升溫降對壩體應(yīng)力影響有何差異?
答水壓和溫度變化引起的總變位中,溫度變位占1/3~1/2,溫度作用為主要荷載之一。
溫降對壩體應(yīng)力不利:溫降時,軸線收縮,壩體下移,產(chǎn)生的彎矩和剪力與水壓作用相同,與軸
力相反。
溫升使拱端推力加大,對壩肩巖體穩(wěn)定不利:溫升時,軸線伸長,壩體上移,產(chǎn)生的彎矩和剪力
與水壓作用相反,與軸力相同。
4.6拱壩的合理體形應(yīng)滿足什么條件?壩體尺寸應(yīng)包括哪些內(nèi)容?
答拱壩的合理體形滿足的條件:①滿足樞紐布置、運用和施工的要求;②壩體材料強度得到充分
發(fā)揮,不出現(xiàn)不利的應(yīng)力狀態(tài);③保證壩肩巖體穩(wěn)定;④工程量最省、造價最低。
壩體尺寸包括的內(nèi)容:①拱圈的平面形式;②各層拱圈軸線的半徑和圓心角;③拱冠梁上下游壩
面的形式;④拱冠梁各高程的厚度。4.7雙曲拱上游面曲線通常需要確定哪些參數(shù)?答①凸點位置:最凸向上游點距壩頂?shù)母叨龋虎谕苟龋和裹c與壩軸線間的水平距離與壩高的比值;
③最大倒懸度:凸點與上游壩底點之間的水平距離與垂直距離的比值。
4.8最合理拱圈形式應(yīng)滿足什么條件?現(xiàn)有拱圈有哪些形式?
答最合理的拱圈形式:壓力線接近拱軸線,應(yīng)為變曲率、變厚度和扁平的。
現(xiàn)有拱圈形式①圓拱;②三心拱;③雙心拱;④拋物線拱;⑤橢圓拱;⑥對數(shù)螺旋線拱4.9拱與拱端面為何要盡量做成全徑向接觸?壩面倒懸會在什么期間在何面出現(xiàn)拉應(yīng)力?答拱端與拱座面應(yīng)盡量做成全徑向,使推力垂直拱端面。倒懸易使另側(cè)出現(xiàn)拉應(yīng)力。4.10拱壩應(yīng)力分析有哪些方法?簡述拱梁分載法的原理。
答應(yīng)力分析方法共有五種⑴純拱法;⑵拱梁分載法;⑶有限元法;⑷殼體理論計算方法;⑸結(jié)構(gòu)
模型試驗。
拱梁分載法的原理:①將拱壩視為由若干水平拱圈和豎直懸臂梁組成的空間結(jié)構(gòu),荷載由梁系和
拱系分擔,荷載分配由變位一致來確定;②算法是首先將總荷載試分配到梁、拱,按各自的方法算各自的變位,如變位一致則分配正確,否則調(diào)整直到一致。
4.11純拱法只計算幾個內(nèi)力?拱梁分載法需考慮幾個內(nèi)力?一般采用哪幾向位移的調(diào)整?答用純拱法只能計算三個內(nèi)力,而分載法需考慮12個內(nèi)力,有些內(nèi)力可忽略,主要有六個內(nèi)力,
拱圈三個,懸臂梁三個。
拱梁分載法中六個變位不易調(diào)整,略去影響微小的和合并非獨立的,一般只需調(diào)整三個主要變位
來進行荷載分配,即徑向變位、切向變位、扭轉(zhuǎn)變位。4.12拱壩破壞的主要形式有哪兩種?
答⑴壩肩巖體發(fā)生滑動破壞,為主要形式;⑵壩肩巖體變形量過大,引起壩體的不利應(yīng)力。4.13拱壩穩(wěn)定分析主要有哪些方法?簡述剛體極限平衡法的假定條件和可能滑動面的形式和位
置。
答拱壩穩(wěn)定分析主要有剛體極限平衡法、有限元法、地質(zhì)力學模型試驗三種方法。
剛體極限平衡法的假定條件:①滑移體為剛體;②僅考慮滑移體力的平衡,不考慮力矩平衡;③忽
略拱壩的內(nèi)力重分布,受力為定值;④達到極限平衡時,滑裂面剪力與滑移方向平行,方向相反。可能滑動面的形式和位置:①單獨的陡傾角結(jié)構(gòu)面F1和緩傾角結(jié)構(gòu)面F2組合;②成組的陡傾角
和成組的緩傾角結(jié)構(gòu)面組合;③混合組合:由單獨的陡傾角和成組的緩傾角結(jié)構(gòu)面組合;或由成組的陡傾角和單獨的緩傾角結(jié)構(gòu)面組合;④多剛體組合:結(jié)構(gòu)復雜的結(jié)構(gòu)面將滑移體分割成多塊剛體。
4.14詳述拱壩壩身泄水的方式。
答壩身泄水方式有:自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身泄水孔四種。
自由跌流式:壩頂自由跌流;適用于較薄的雙曲或小型拱壩,基巖良好、單寬流量。恍柙O(shè)防護措
施,因為落水距壩較近。
鼻坎挑流式:溢流堰頂曲線末端設(shè)反弧挑流鼻坎,以使落水點距壩較遠;鼻坎常有連續(xù)坎,有時
也采用差動坎。
滑雪道式:溢流面由溢流壩頂和與壩體輪廓以外的泄槽(滑雪道)連接而成,槽尾設(shè)鼻坎挑流,滑
雪道地板可在廠房頂、可專設(shè)支承;適用于泄洪量大、較薄的拱壩
壩身泄水孔:在水面以下一定深度的壩體內(nèi)設(shè)置中孔或底孔泄流;壩體半高以上為中孔,主要用于
泄洪;壩體下部為底孔,多用于放空,輔助泄洪、排沙和導流。4.15簡述拱壩消能的形式和防沖措施。
答拱壩消能主要有:跌流消能、挑流消能、底流消能。跌流消能水流從表孔直接跌落下游,利用下
游水墊消能,落點距壩太近,需采取防沖措。鼻坎挑流、滑雪道、壩身泄水孔等多采用各種型式的鼻坎挑流消能,泄流具有向心集中的特點,可利用泄流對沖消能。對于重力拱壩,泄水孔下彎,可采用底流消能。
防沖措施:一般在下游需設(shè)護坦、護坡、二道壩等防沖措施。4.16拱壩的管孔主要有哪些類型?
答主要含壩身泄水孔、水輪機進水孔、灌溉和供水等引水孔。4.17簡述拱壩墊座和周邊縫的作用。
答①周邊縫使梁的剛度和作用減弱,拱的作用加強;
②周邊縫減小壩體傳至墊座的彎矩,可減小上游壩面的拉應(yīng)力;③墊座加大了與基巖的接觸面,改善地基的受力狀態(tài);④墊座可減少不規(guī)則和軟弱面對壩體的影響;⑤壩體開裂不影響基礎(chǔ),基礎(chǔ)開裂不影響壩體;⑥墊座對壩體起地震緩沖作用。4.18簡述拱壩設(shè)置重力墩的目的。
答①對于不規(guī)則河谷,用重力墩減小寬高比,避免岸坡大量開挖。②重力墩是拱壩壩端的人工支座;③用重力墩連接拱壩與其它壩段或溢洪道。4.19拱壩的地基處理主要包含哪些內(nèi)容?
答壩基開挖、固結(jié)和接縫灌漿、防滲帷幕、壩基排水、不良地質(zhì)處理等。第五章
5.1何為土石壩?其能廣泛應(yīng)用的原因何在?
答土石壩:土石壩是指由土、石料等當?shù)夭牧辖?jīng)碾壓建成的大壩。
土石壩廣泛應(yīng)用的原因:①可以就地、就近取材,大量節(jié)約三材和材料運輸費;②能適應(yīng)各種地
形、地質(zhì)及氣候條件;③可充分利用大容量、多功能、高效率施工機械;④計算方法、試驗手段的發(fā)展為土石壩設(shè)計提供了安全保障;⑤高邊坡、地下工程及溢流防沖等配套設(shè)施的發(fā)展解決了土石壩的難題。5.2簡述土石壩設(shè)計的基本要求。答⑴具有足夠的斷面維持壩坡的穩(wěn)定⑵設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流
⑶選擇與現(xiàn)場適應(yīng)的良好土石種類及配置和壩型結(jié)構(gòu)⑷泄洪建筑物具有足夠的泄洪能力⑸采取使大壩運用可靠和耐久的構(gòu)造措施5.3詳述土石壩的分類情況。
答主要按壩高、施工方法、土料配置和防滲材料三種方式分:㈠按壩高分
⑴低壩:壩高70m。㈡按施工方法分⑴碾壓式土石壩;⑵沖填式土石壩;⑶水中填土壩;⑷定向爆破堆石壩
㈢按土料配置和防滲體材料分,將碾壓土石壩分為⑴均質(zhì)壩:穩(wěn)定和防滲均采用一種土料
⑵土質(zhì)心墻壩:由不透水土料中央防滲體和透水土料壩殼組成⑶土質(zhì)斜墻壩:由不透水土料防滲體和下游透水土料支撐體組成⑷多種土質(zhì)壩:由多種土料組成
⑸人工材料心墻壩:以瀝青砼、砼等為心墻的壩
⑹人工材料面板壩:由瀝青砼、砼、塑料薄膜等為防滲面板的土石壩5.4通常選用的土石壩壩坡坡度是多少?
答⑴中低均質(zhì)壩:平均坡度1:3;
⑵土質(zhì)心墻壩:下游1:1.5~1:2.5,上游1:1.7~1:2.7(壩殼堆石)下游1:2~1:3,上游1:2.5~1:3.5(壩殼土料)
⑶人工材料面板壩:上游1:1.4~1:1.7,下游1:1.3~1:1.6(可隨堆料優(yōu)劣適當變化)⑷人工材料心墻壩:可參照人工材料面板壩選用
5.5土石壩滲流分析的主要內(nèi)容包括哪三項?分析的目的是什么?
答分析的主要內(nèi)容:⑴確定浸潤線的位置;⑵計算滲流流速和比降;⑶確定滲流流量。
分析的目的:⑴依據(jù)滲流力確定穩(wěn)定的壩體型式和尺寸;⑵作為壩體防滲布置和土料布置的依據(jù);
⑶確定滲流量以估計水流損失和確定排水系統(tǒng)的容量。5.6簡述土石壩滲流的特性。答主要有以下特性:
①均為無壓流,有浸潤線存在;②大多為穩(wěn)定滲流,偶有非穩(wěn)定滲流;
③土質(zhì)壩體滲透通常遵循達西定律;礫石、卵石有一定偏差;④均質(zhì)土壩滲透系數(shù)各向同性,非均質(zhì)壩需考慮各向異性;⑤寬谷河段土石壩滲流場接近二維,峽谷河段則為三維滲流場;
5.7掌握二維滲流控制方程各變量的含義,掌握水力學分析法矩形斷面單寬流量和浸潤線的計算
公式。
答中的H為水頭,kx為x方向的滲透系數(shù),ky為y方向的滲透系數(shù)。5.8簡述土石壩滲流分析中流網(wǎng)法流網(wǎng)繪制的基本特性。答①等勢線與流線相互正交;②流網(wǎng)各個網(wǎng)格的長寬比保持為常數(shù);③上、下游壩坡面為等勢線,其差為總水頭;④壩下不透水層為一流線;
⑤浸潤線均為一流線,且水頭等于其位置水頭;⑥下游壩面逸出段與浸潤線一樣,水位為其位置水頭;⑦兩種土層交界面流線夾角關(guān)系為。5.9詳述滲透變形的類型和危害。答滲透變形主要有四類:
①管涌:壩體和壩基的土體顆粒被滲流帶走的現(xiàn)象。內(nèi)部管涌的顆粒移動只發(fā)生在壩體內(nèi)部,外
部管涌可將土粒帶出壩外,管涌僅發(fā)生在無粘性土。
②流土:滲流作用下,粘土和均勻無粘性土被浮動的現(xiàn)象。常見于滲流在壩下游逸出。③接觸沖刷:在粗、細土粒交界面上,細顆粒被滲流沖動的現(xiàn)象。
④剝離:粘性土與粗粒土接觸面上,滲流使粗顆粒脫離整體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。多發(fā)生在粘性土與反濾
層的交界面上。
⑤化學管涌:土體中的鹽類被滲流水溶解而帶走的現(xiàn)象。5.10簡述土石壩滲透變形防護的措施。答滲透變形的危害主要表現(xiàn)為:
導致壩體沉降、壩坡塌陷或形成集中的滲流通道等,危及大壩安全。①防滲結(jié)構(gòu):控制滲流,減小逸出坡降和滲流量,為第一道防線;②過渡區(qū):實現(xiàn)防滲體與壩殼體可靠連接,防止剛度突變和滲流變形;③反濾層:實現(xiàn)壩體、壩基與排水的良好連接,濾土排水,防止管涌和流土;④排水孔:進一步降低地下水位,減小滲流力,排水為第二道防線。5.11管涌和流土的防護標準主要取決于什么?答管涌的防護標準:取決于顆粒組成和滲流坡降流土的防護標準:取決于粗、細層的粒徑組合5.13土石壩穩(wěn)定分析的計算工況有哪幾種?答①施工期;②穩(wěn)定滲流期;③庫水位降落期;
5.14土石壩穩(wěn)定分析的方法有哪幾種?各種分析方法的安全系數(shù)是否一樣?
答分析方法有瑞典圓弧法和簡化的畢肖普法兩種。簡化的畢肖普法的安全系數(shù)需在瑞典圓弧法安
全系數(shù)的基礎(chǔ)上提高5~10%。5.15何為固結(jié)?常用的固結(jié)理論有哪些?
答固結(jié):壩在施工和蓄水過程中荷載和應(yīng)力不斷發(fā)生變化,土體中的孔隙水壓力和骨架應(yīng)力也不
斷發(fā)生變化,當超過穩(wěn)定滲流的孔隙水壓力逐步消散,外載壓力相應(yīng)傳到土骨架上使之發(fā)生壓縮變形直到穩(wěn)定,這一過程稱為固結(jié)。
5.16土石高壩應(yīng)力和變形特性分析常用什么方法?可分析什么內(nèi)容?答常用固結(jié)理論:太沙基和比奧飽和土固結(jié)理論。常用計算方法:增量有限元法。
可分析的內(nèi)容:⑴壩體塑流區(qū)、拉應(yīng)力區(qū)的范圍;⑵裂縫發(fā)生的可能性部位;⑶防滲體出現(xiàn)水力
劈列的可能性及部位;⑷防護工程措施后的效果。
5.17土石壩填筑料的一般要求是什么?壩殼料的基本要求是什么?答土石壩填筑料的一般要求:
⑴具有與使用目的相適應(yīng)的工程性質(zhì):防滲料具有足夠的防滲性能,壩殼料具有較高的強度,反
濾、過渡料等具有良好排水性能
⑵土石料的工程性質(zhì)在長時期內(nèi)保持穩(wěn)定:不風化,不浸蝕等
⑶具有良好的壓實性能:防滲體可降到最優(yōu)含水量,無影響壓實的超徑材料,壓實后承載力高,
施工機械可正常運行。壩殼料的基本要求:
⑴保持壩體的穩(wěn)定,故需要較高的強度;
⑵壩體水位下的筑料需良好的排水性能;如砂、礫石、卵石、漂石、碎石等。5.18防滲體土料選擇應(yīng)考慮哪些特性?
答⑴防滲性;⑵抗剪強度;⑶壓縮性;⑷抗?jié)B穩(wěn)定性;⑸含水量;⑹顆粒級配;⑺膨脹量和體縮
值;⑻可溶鹽、有機質(zhì)含量。
5.19“任意料”應(yīng)放在什么位置?質(zhì)量好壞的料應(yīng)放置什么位置?答“任意料區(qū)”布置在干燥和貼近心墻區(qū),其外包圍排水過渡區(qū)。質(zhì)量差、粒度小的放內(nèi)側(cè);質(zhì)量高、粒度大放外側(cè)。5.20反濾、過渡和排水材料的主要要求是什么?答⑴質(zhì)地致密堅硬;⑵具有高度抗水性和抗風化能力。5.21簡述壩體排水和反濾的作用。
答排水的作用:①控制和引導滲流;②降低浸潤線;③加速孔隙水壓力消散;④保護下游壩坡免
遭凍脹破壞。
反濾層的作用:①防護滲流出口;②防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等滲透變形。5.22詳述壩體排水的形式及其優(yōu)缺點。
答⑴棱體排水(濾水壩址):設(shè)置在壩趾的堆石棱體。優(yōu)點是可降低浸潤線,防止壩坡凍脹,保護
壩腳不受淘刷,增加壩體穩(wěn)定;缺點是石料用量大,費用高,與壩體施工有干擾,檢修困難。⑵貼坡排水(表面排水):堆石或砌石直接鋪放在下游壩坡表面。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,用料少,施工
方便,易于檢修;缺點是不能降低浸潤線,易冰凍而失效。常用于下游無水的中小型均質(zhì)壩和浸潤線較低的中壩。
⑶壩內(nèi)排水:排水體設(shè)置在壩體內(nèi)部。又分褥墊排水、網(wǎng)狀排水、豎直排水體和水平排水層。優(yōu)
點是下游無水時可降低浸潤線,加速軟基固結(jié);缺點是不均勻沉陷適用性差,易斷裂,難以
檢修。
⑷綜合式排水:由棱體排水、貼坡排水、壩內(nèi)排水等兩種或兩種以上的排水措施組合而成。具有
以上各項排水的優(yōu)點。
5.23簡述反濾層的類型,其顆粒大小隨水流方向的變化如何?答反濾層分類:
①Ⅰ型反濾:位于被保護土的下方,滲流自上而下,需承受自重和滲透壓力。②Ⅱ型反濾:位于被保護土的上方,滲流自下而上,自重與滲透壓力相反。
反濾層一般鋪設(shè)1~3層級配均勻且耐風化的砂、礫、卵石或碎石,每層粒徑隨滲流方向而增大。5.24簡述土石壩裂縫類型和成因。
答⑴縱縫:因壩殼與心墻、或多種土質(zhì)壩固結(jié)速度的差異形成拉應(yīng)力而裂縫⑵橫縫:因岸坡陡峻或岸坡突變而致⑶內(nèi)縫:因壩基與壩體的不均勻沉降而致5.25簡述土石壩裂縫類型和成因。
答砂礫石地基處理的主要問題是:滲流控制。
主要措施:①垂直防滲設(shè)施;②上游水平防滲鋪蓋;③下游排水設(shè)施
垂直防滲設(shè)施的目的在于完全阻斷透水層;防滲鋪蓋的目的在于延長滲徑,減小滲流比降到容許
范圍;下游排水設(shè)施的目的在于防排結(jié)合,控制滲流,降低浸潤線。5.26土石壩體與砼建筑物的連接形式有哪幾種?
答主要有插入式和翼墻式兩種型式。插入式連接是從砼壩與土石壩的連接部位開始,砼壩的斷面
逐漸減小,最后成剛性插入土石壩的心墻內(nèi),適用于低壩。翼墻式連接是在結(jié)合部作成砼擋墻并向上下游延伸成翼墻,適用于與船閘、砼溢流壩等建筑物的連接。5.27何為堆石壩?目前主要是什么堆石壩?
答堆石壩以堆石體作為支撐,以土、砼、瀝青砼等作為防滲體的一種壩型。目前主要鋼筋混凝土
面板堆石壩,簡稱面板壩。
5.28面板壩的堆石體由有那四個分區(qū)?防滲體系由哪些構(gòu)成?
答面板壩的堆石體分為墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)等四個區(qū)。防滲體系由面板、址板、灌漿帷幕、周邊縫、接縫止水等構(gòu)成。
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