第二章 重力壩自測題及答案

1、第二章 重力壩自測題一、填空題1. 重力壩是指 。其壩軸線一般為直線，垂直于壩軸線方向設(shè) ，將壩體分成若干個(gè)壩段，每一個(gè)壩段相當(dāng)于固接于地基上的 。2. 壩高是指 之間的高度。3. 重力壩按壩高可分為 、 、 三類。按泄水條件可分為 、 。按壩體結(jié)構(gòu)形式可分為 、 、 和 。4. 重力壩承受的主要荷載是呈三角形分布的 ，控制壩體剖面尺寸的主要指標(biāo)是 、 ，重力壩的基本剖面是 形。5. 挑流消能一般適于 。挑射角度一般為2025。若挑射角度加大， 增大，且 加深。6. 非溢流壩的壩頂或防浪墻頂必須高出庫水位，其高出庫水位的高度為：h=hl+hz+hc,其中hl表示 ，hz表示 ，hc表示 。7.

2、 表示地震對建筑物的影響程度。 越大，表示對建筑物的破壞越大，抗震設(shè)計(jì)要求越高。8. 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮 和 兩種作用效應(yīng)組合。9. 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮 和 兩種作用效應(yīng)組合。10. 溢流壩既是 ，又是 。因此，壩體剖面設(shè)計(jì)時(shí)除滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求外，還要滿足 的要求，同時(shí)要考慮下游的消能問題。11. 溢流壩的溢流面由頂部的 、中間的 、底部的 組成。12. 不設(shè)閘門時(shí)，溢流壩的壩頂高程等于水庫的 水位。13. 單寬流量的大小是溢流壩設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的控制指標(biāo)。如果單寬流量越大，對 不利，但對 有利。14. 溢流壩段的橫縫有兩種布置方式。其中，橫縫布置在 時(shí)，相鄰壩段

3、產(chǎn)生的不均勻沉陷不影響閘門啟閉，但閘墩厚度 。另一種形式，橫縫布置在 ，閘墩比較薄，但受地基不均勻沉陷的影響大。15. 閘墩的斷面形狀應(yīng)使 ，減小水頭損失，墩頭的形狀常用 、 、 等。16. 重力壩的泄水孔按其作用分為 、 、 、 、灌溉孔和放水孔。按水流的流態(tài)可分為 、 。17. 有壓泄水孔的工作閘門布置在 處，檢修閘門布置在 。無壓泄水孔的工作閘門布置在 處，檢修閘門布置在 。18. 重力壩的壩體防滲是采用 。19. 工作閘門常在 中啟閉，檢修閘門在 中啟閉，事故閘門常在 中快速關(guān)閉，在 中開啟。20. 通氣孔的上端進(jìn)口不允許設(shè)在 內(nèi)，自由通氣孔的上端進(jìn)口應(yīng)高于 。21. 為提高泄水孔的內(nèi)

4、水壓力，常將其出口斷面面積 。22. 重力壩壩體排水措施是：靠近上游壩面設(shè)置 ，其上下端與壩頂和廊道直通。壩基排水措施是 。23. 壩體分縫的目的是： ，滿足施工的要求。常見的縫有： 、 和施工縫。24. 重力壩內(nèi)的廊道的作用是 、 和觀測、交通。廊道常分為： 和 。25. 壩基開挖時(shí)，應(yīng)將 挖除，直至新鮮堅(jiān)固的基巖面。順?biāo)鞣较驊?yīng)開挖成 的鋸齒狀，垂直于水流方向應(yīng)開挖成 。26. 防滲帷幕的位置布置在 的壩軸線附近，自河床向兩岸延伸一定距離，與兩岸 銜接。27. 排水孔幕布置在 的下游，通常在防滲帷幕灌漿后施工。28. 按裂縫產(chǎn)生的原因，可分為 、 、 、應(yīng)力縫和施工縫。29. 混凝土壩的滲

5、漏處理的原則是 。二、單項(xiàng)選擇題1、 溢流壩屬于( )。A、擋水建筑物和泄水建筑物 B、 次要建筑物C、擋水建筑物 D、 泄水建筑物2、下列重力壩是按壩體的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類的有( )。A、混凝土重力壩 B、漿砌石重力壩C、實(shí)體重力壩 D、溢流重力壩3、下面關(guān)于壩體應(yīng)力的幾種說法正確的是 。A、正常運(yùn)用期，壩基面的最大鉛直正應(yīng)力應(yīng)小于壩基容許壓應(yīng)力。B、正常運(yùn)用期，壩基面的最大鉛直正應(yīng)力應(yīng)大于壩基容許壓應(yīng)力。C、壩體內(nèi)絕對不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力D、以上說法都不對。4、重力壩的壩體廊道的主要作用是( )。A、檢查和排水 B、灌漿和排水C、排水 D、交通5、以下泄水孔必須為有壓泄水孔的是( )。A、沖沙孔

6、 B、灌溉孔 C、導(dǎo)流孔 D、發(fā)電孔6、采用以下( )措施主要用來降低重力壩壩基的揚(yáng)壓力。A、開挖與清理 B、固結(jié)灌漿C、帷幕灌漿 D、混凝土齒墻7、重力壩的基本剖面為( )。A、梯形 B、三角形 C、矩形 D、正方形8、重力壩地基處理時(shí)，順?biāo)鞣较虻拈_挖面不宜( )。A、成臺階狀 B、成鋸齒狀 C、向下游傾斜 D、向上游傾斜9、高度超過( )的壩屬于高壩。A、50 m B、60m C、70 m D、100m10、檢修閘門一般布置在( )。A、進(jìn)口處 B、出口處 C、孔身段 D、泄水孔的任一斷面均可11、有壓泄水孔的斷面形狀一般為( )。A、矩形 B、圓形 C、城門洞形 D、馬蹄形三、名詞解釋

7、1揚(yáng)壓力2滲透壓力3浮托力4荷載作用的基本組合5荷載作用的偶然組合四、判斷題1檢修閘門和事故閘門都只能在靜水中關(guān)閉和開啟。 （ ） 2官廳公式只適合于計(jì)算峽谷水庫的波浪三要素。 （ ）3對于基本烈度為6度及其以下地區(qū)不考慮地震荷載。 （ ） 4壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力呈三次拋物線分布。 （ ）5挑流消能適用于基巖較堅(jiān)固、水頭較高的情況。 （ ）6固結(jié)灌漿是深層高壓水泥灌漿，其主要目的是為了降低壩體的滲透壓力。（ ）7地震烈度大，對建筑物的破壞小，抗震設(shè)計(jì)要求低。 （ ）8.設(shè)計(jì)洪水情況屬于荷載的偶然組合。 （ ）9.按定型設(shè)計(jì)水頭確定的溢流面頂部曲線，當(dāng)通過校核洪水位時(shí)不能出現(xiàn)負(fù)壓。 （ ）五、

8、簡答題1簡述重力壩的特點(diǎn)。2重力壩如何進(jìn)行分類？3簡述重力壩的設(shè)計(jì)過程。4提高重力壩抗滑穩(wěn)定的工程措施有哪些？5用材料力學(xué)法計(jì)算重力壩應(yīng)力的主要假定是什么？6用微分體的平衡條件推導(dǎo)壩體下游邊緣應(yīng)力分量xd、d（分別計(jì)算有、無揚(yáng)壓力兩種情況）。7簡述重力壩壩體和壩基應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。8溢流壩常用的消能方式有哪幾種？消能機(jī)理、使用條件如何？9有壓泄水孔和無壓泄水孔的閘門如何布置？10通氣孔、平壓管的作用各是什么？11重力壩為什么要進(jìn)行分縫？常見的縫有哪些？12壩內(nèi)廊道有哪些？各有什么作用？13重力壩對地基有哪些要求？14重力壩地基處理的措施有哪些？15固結(jié)灌漿、帷幕灌漿各有什么作用？16簡述重力壩壩基

9、的防滲與排水措施。17混凝土重力壩在運(yùn)用過程中，表現(xiàn)出的問題有哪些？18混凝土重力壩的裂縫按其成因可分為哪幾種？常用的處理方法有哪些？19滲漏的危害是什么？如何處理滲漏？六、計(jì)算題1某混凝土重力壩的剖面如圖所示。分別繪圖并計(jì)算有排水孔、無排水孔的情況下壩底面的揚(yáng)壓力。（=0.3）2已知某重力壩剖面如圖所示，上游正常高水位為50m，相應(yīng)下游水位為15m，壩頂高程為60m，上游壩坡為1：0.2，下游壩坡為1：0.7，壩頂寬度為5m，在距上游壩面7m處設(shè)有排水孔幕?；炷恋娜葜夭捎胏 =24kN/m3，水的容重采用w =10kN/m3，滲透壓力強(qiáng)度折減系數(shù)=0.3。（浪壓力忽略不計(jì)）(1)計(jì)算荷載大

10、小；(2)畫出荷載分布圖，標(biāo)出荷載作用的位置。(3)已知接觸面的抗剪斷參數(shù)f=0.9、C=700kPa，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值Ks=3.0，試用抗剪強(qiáng)度公式求Ks并判別是否滿足抗滑穩(wěn)定要求。3已知混凝土的強(qiáng)度等級為C10，基巖的允許壓應(yīng)力為5000kPa，其它條件同上題，試驗(yàn)算壩基面的垂直正應(yīng)力是否滿足要求？4某一混凝土重力壩的剖面如圖所示，其壩基面向上游傾斜，傾角為，壩與壩基面的抗剪斷參數(shù)為f、C，設(shè)作用于壩基面的揚(yáng)壓力為U。請按抗剪斷強(qiáng)度公式推求抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 第二章重力壩答案一、填空題1. 主要依靠壩體自重所產(chǎn)生的抗滑力來維持穩(wěn)定的擋水建筑物； 橫縫 ；懸臂梁 ；2. 壩基最低面（不

11、含局部有深槽或井、洞部位）至壩頂路面3. 低壩（壩高30m）、中壩（30m 壩高70m）、高壩（70m壩高）。溢流重力壩；非溢流重力壩；實(shí)體重力壩；寬縫重力壩；空腹重力壩；大頭壩等4. 靜水壓力；穩(wěn)定；強(qiáng)度要求；三角；5. 基巖較堅(jiān)固的中高溢流壩；挑射距離；沖坑6. 波浪高度； 波浪中心線高出靜水位的高度； 安全超高。7. 地震烈度；烈度8. 荷載的基本組合；偶然組合9. 荷載的長期組合；短期組合10. 擋水建筑物；泄水建筑物；泄水11. 曲線段； 直線段； 反弧段12. 正常蓄13. 消能防沖；樞紐布置14. 閘墩中間；較大；溢流孔跨中15. 水流平順；半圓形；三角形；流線形16. 泄洪孔；

12、沖沙孔；發(fā)電孔；導(dǎo)流孔；有壓泄水孔；無壓泄水孔17. 出口；進(jìn)口；深孔的進(jìn)口；進(jìn)口。18. 一層具有防滲、抗凍、抗侵蝕的砼作為壩體防滲設(shè)施 。19. 動(dòng)水；靜水； 動(dòng)水；靜水20. 閘門啟閉室；上游最高水位21. 縮小22. 排水管幕；在灌漿帷幕后設(shè)排水孔幕 。23. 防止溫度變化和地基不均勻沉降導(dǎo)致壩體開裂 ；橫縫 、縱縫 24. 滿足灌漿；檢查、排水；壩基灌漿廊道；檢查和壩體排水廊道25. 卵石覆蓋層、風(fēng)化破碎的巖層 ； 略向上游傾斜 ；足夠?qū)挾鹊呐_階狀 。26. 靠近上游壩腳；不透水層27. 防滲帷幕；沉陷縫；干縮縫；溫度縫28. 上堵下排二、單項(xiàng)選擇題1、A 2、C 3、A 4、B5、

13、D 6、C 7、B 8、C9、C 10、A 11、B三、名詞解釋1揚(yáng)壓力揚(yáng)壓力是滲透壓力和浮托力的總稱。，揚(yáng)壓力是由上下游水位差產(chǎn)生的滲流而在壩體內(nèi)或壩基面上形成的滲透力，和由下游水深淹沒壩體而產(chǎn)生的向上的浮托力組成。2滲透壓力滲透壓力是由上下游水位差產(chǎn)生的滲流而在壩內(nèi)或壩基面上形成的向上的壓力。3浮托力是由下游水深淹沒壩體計(jì)算截面而產(chǎn)生的向上的壓力。四、判斷題1 23 45 6 78. 9. 10. 五、簡答題1簡述重力壩的特點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：1、工作安全，運(yùn)行可靠；2、對地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)3、泄洪方便，導(dǎo)流容易4、施工方便，維護(hù)簡單5、受力明確，結(jié)構(gòu)簡單缺點(diǎn)：壩體剖面尺寸大，材料用量多材料

14、的強(qiáng)度不能夠得到充分發(fā)揮壩底揚(yáng)壓力大，對壩體穩(wěn)定不利砼體積大，易產(chǎn)生不利的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力2重力壩如何進(jìn)行分類？答：重力壩的分類方法很多，主要有以下幾種：按高度分類按泄水條件分類；按筑壩材料分類；按壩體結(jié)構(gòu)形式分類；按施工方法分類3簡述重力壩的設(shè)計(jì)過程。答：資料分析非溢流壩剖面尺寸擬定荷載及其組合計(jì)算抗滑穩(wěn)定計(jì)算壩址抗壓強(qiáng)度及地基應(yīng)力計(jì)算壩體上下游面拉應(yīng)力計(jì)算 若上述有一項(xiàng)不滿足，應(yīng)重新擬定壩體剖面尺寸，并重新進(jìn)行計(jì)算。4提高重力壩抗滑穩(wěn)定的工程措施有哪些？答：利用水重來增加壩體自重：采用有利的開挖輪廓線：設(shè)置齒墻：抽水措施：加固地基：橫縫灌漿：預(yù)應(yīng)力措施：5用材料力學(xué)法計(jì)算重力壩應(yīng)力的主要

15、假定是什么？答：、假定壩體混凝土為均質(zhì)連續(xù)各向同性的彈性體材料、視壩段為固接于壩基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力。、假定壩體水平截面上的正應(yīng)力按直線分布，不考慮廊道等孔洞對壩體應(yīng)力的影響。6用微分體的平衡條件推導(dǎo)壩體下游邊緣應(yīng)力分量xd、d（分別計(jì)算有、無揚(yáng)壓力兩種情況）。答：1）無揚(yáng)壓力情況：取下游壩面的微分體，根據(jù)平衡條件同樣由得：2）有揚(yáng)壓力情況：取下游壩面的微分體，根據(jù)平衡條件同樣由得7簡述重力壩壩體和壩基應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。答：壩基應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)用期： 施工期：下游壩面允許有不大于0.1MPa的拉應(yīng)力，地基容許壓應(yīng)力取標(biāo)準(zhǔn)試塊極限抗壓強(qiáng)度的1

16、/251/5，視壩體而定壩體應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)用期：計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí),不計(jì)入揚(yáng)壓力時(shí)：施工期：壩體內(nèi)主壓應(yīng)力不得大于混凝土的容許壓應(yīng)力，下游可以有不大于0.2Mpa的主拉應(yīng)力。8溢流重力壩的泄水方式有哪些？各有什么特點(diǎn)？如何選擇？答：溢壩重力壩泄水方式有、壩頂開敞溢流式、孔口溢流式開敞溢流式泄方式有設(shè)閘門和不設(shè)閘門之分，兩者都具有結(jié)構(gòu)簡單，超泄能力大的特點(diǎn)。不設(shè)閘門時(shí)，又可自動(dòng)泄洪，管理方便，適用于洪水流量小，淹沒損失不大的中小型水庫。孔口溢流式泄水方式有固定胸墻和活動(dòng)胸墻之分，胸墻可以擋水，又可減少閘門高度，降低堰頂高程，孔口溢流式可以根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水，騰出較大的防洪庫容，提高水庫的調(diào)洪能力。

17、9有壓泄水孔和無壓泄水孔的閘門如何布置？答：有壓泄水孔的工作閘門布置在出口處，孔內(nèi)始終保持滿水有壓狀態(tài)，檢修閘門或事故閘門布置在有壓泄水孔的進(jìn)口處無壓泄水孔的工作閘門布置在深孔的進(jìn)口，使閘門后泄水道內(nèi)始終保持無壓明流，檢修閘門布置在進(jìn)口壓力短管部分。10通氣孔、平壓管的作用各是什么？答：通氣孔是向檢修門和工作門之間的泄水孔道內(nèi)充氣和排氣的通道平壓管是埋在壩體內(nèi)部，平衡檢修閘門兩側(cè)水壓以減少啟門力的輸水管道。11重力壩為什么要進(jìn)行分縫？常見的縫有哪些？答：重力壩設(shè)縫的目的是為了避免因壩基發(fā)生不均勻沉陷和溫度變化而引壩體開裂。常見的縫有、橫縫、縱縫、施工縫等。12壩內(nèi)廊道有哪些？各有什么作用？答：

18、壩內(nèi)廊道主要有：1、壩基灌漿廊道；2、檢查和壩體排水廊道壩基灌漿廊道主要作用是為保證灌漿質(zhì)量高灌漿壓力。檢查排水廊道是為了檢查、觀測和壩體排水方便。13重力壩對地基有哪些要求？答：、重力壩地基應(yīng)具有足夠的抗壓和抗剪強(qiáng)度，以承受壩體的壓力、應(yīng)具有良好的整體性和均勻性，以滿足壩基的抗滑穩(wěn)定要求和減少不均勻沉降、應(yīng)具有足夠的抗?jié)B性和耐久性，以滿足滲透穩(wěn)定的要求和防止?jié)B滲水作用下的巖體變質(zhì)惡化。14重力壩地基處理的措施有哪些？答：壩基的開挖與清理壩基的加固處理 固結(jié)灌漿 斷層破碎帶、軟弱夾層的處理措施：設(shè)置砼塞壩基的防滲與排水 帷幕灌漿 設(shè)排水孔15固結(jié)灌漿、帷幕灌漿各有什么作用？答：固結(jié)灌漿可提高基

19、巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。帷幕灌漿可降低滲透水壓力，減少滲流量，防止壩基產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌。16簡述重力壩壩基的防滲與排水措施。答：為了降低滲透水壓力，減少滲流量，可在重力壩的壩踵附近采用帷幕灌漿進(jìn)行防滲。帷幕灌漿是在壩踵附沿壩軸線方向，打一排深孔，用高壓水泥漿或水泥粘土漿進(jìn)行灌漿，從而形成一道阻止水滲透的屏障。排水措施：在防滲帷幕后設(shè)一道主排水孔，在壩體的下游設(shè)置輔助排水孔將壩基透過防滲帷幕的滲水集中起來，抽排到壩體外，從而降代壩基底面的揚(yáng)壓力、17混凝土重力壩在運(yùn)用過程中，表現(xiàn)出的問題有哪些？答：混凝土重力壩在運(yùn)用過程中有失穩(wěn)、風(fēng)化、磨損、剝蝕、裂縫、滲漏等問題18混凝土重力壩的

20、裂縫按其成因可分為哪幾種？常用的處理方法有哪些？答：裂縫按其成因可分為：沉陷縫、干縮縫、溫度縫、應(yīng)力縫、施工縫處理方法：表層涂抹、噴漿修補(bǔ)、表層粘補(bǔ)、鑿槽嵌補(bǔ)和灌漿處理。19滲漏的危害是什么？如何處理滲漏？答：滲漏的危害主要表現(xiàn)在：滲漏將增加壩體、壩基揚(yáng)壓力而影響大壩的穩(wěn)定性，由于滲水的侵蝕作用，使混凝土強(qiáng)度降低，縮短大壩壽命，嚴(yán)重的滲漏不但造成水量損失，影響水庫蓄水，而且會導(dǎo)致大壩變形或破壞。滲漏處理的原則是“上堵下排”，對壩體滲漏處理采用迎水面封堵。當(dāng)迎水面有困難且滲漏裂縫不影響正常運(yùn)用時(shí)，也可在漏水出口處處理，對于裂縫漏水，還可以用內(nèi)部灌漿的方法處理。對于壩基（或接觸）滲漏的處理：加深加厚帷幕，接觸灌漿處理，固結(jié)灌漿處理，改善排水條件。六、計(jì)算題1某混凝土重力壩的剖面如圖所示。分別繪圖并計(jì)算有排水孔、無排水孔的情況下壩底面的揚(yáng)壓力。（=0.3） 解：取壩長為1m無排水孔時(shí)：揚(yáng)