水閘－習(xí)題及解答1

PAGEPAGE13第八章水閘習(xí)題及答案水閘的作用是什么？答：水閘是一種低水頭水工建筑物，具有擋水和過水的雙重作用。水閘的工作特點(diǎn)是什么？水閘的工作特點(diǎn)對水閘的設(shè)計(jì)提出了哪些要求？水閘是一種既能擋水又能過水的低水頭水工建筑物，具有如下特點(diǎn)：答：當(dāng)水閘擋水時(shí)，上、下游水位差較大，使閘室承受較大的水平水壓力，可能推動(dòng)水閘向下游滑動(dòng)。在水位差作用下，水從上游經(jīng)過水閘地基及繞過兩岸向下游滲透。這種滲透水流對閘室底部產(chǎn)生的滲透壓力，減輕了水閘的有效重力，這對水閘的穩(wěn)定是不利的。兩岸滲流對岸墻產(chǎn)生的水平滲透壓力也有可能推動(dòng)岸墻向河心方向滑動(dòng)。另外在滲流作用下，地基及兩岸土壤的細(xì)顆粒也可能被帶走，嚴(yán)重時(shí)會(huì)掏空地基及兩岸，直接影響水閘安全。因此，水閘設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行合理的防滲布置，適當(dāng)?shù)販p少水閘的滲透壓力，同時(shí)也要使水閘地基及兩岸土壤不致遭受破壞。當(dāng)水閘過水時(shí)，在上、下游水位差的作用下，過閘水流往往具有較大的動(dòng)能，以至流速較大，可能會(huì)嚴(yán)重地沖刷下游河床，當(dāng)沖刷范圍擴(kuò)大到閘室地基時(shí)會(huì)引起水閘失事。因此，設(shè)計(jì)水閘時(shí)必須采取有效的消能防沖措施。當(dāng)閘基為軟土地基時(shí)，在水閘自重及外荷作用下，地基可能產(chǎn)生較大沉降和不均勻沉降，是水閘嚴(yán)重下沉和傾斜，甚至引起結(jié)構(gòu)斷裂而不能正常工作；同時(shí)還可能把閘基土壤擠出地面而產(chǎn)生滑動(dòng)的危險(xiǎn)。所以，在水閘設(shè)計(jì)時(shí)必須是結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造等均能適應(yīng)地基土壤的特性，必要時(shí)還要對軟土地基進(jìn)行處理。水閘有哪些部分組成？各部分的作用是什么？答：水閘系由閘室段、上游連接段及下游連接段等三個(gè)部分組成。閘室是水閘的主體部分，起擋水和調(diào)節(jié)水流的作用。閘室包括底板、閘墩、邊墩、岸墻、閘門、工作橋及交通橋等。底板是閘室的基礎(chǔ)，承受全部閘室荷載并較均勻地傳給地基，還可利用底板與地基之間的抗滑力來維持閘室的穩(wěn)定；同時(shí)底板又具有防沖和防滲等作用。閘墩的作用主要是分隔閘孔、支承閘門、工作橋及交通橋。邊孔靠岸墻一側(cè)的閘墩，稱為邊墩。邊孔外面有時(shí)還有岸墻。閘門用于擋水和控制水流。工作橋供閘門啟閉機(jī)安放和工作人員操作之用。上游連接段包括上游翼墻、鋪蓋、護(hù)底、上游防沖槽及上游護(hù)坡等五個(gè)部分。上游翼墻能使水流平順地進(jìn)入閘孔，保護(hù)閘前河岸不受沖刷，此外，還有側(cè)向防滲作用，但其表面應(yīng)滿足防沖要求。護(hù)底設(shè)在鋪蓋上游，起保護(hù)河床的作用。上游防沖槽可防止河床沖刷，保護(hù)上游連接段起點(diǎn)不致遭受損壞。下游連接段通常包括下游翼墻、消力池、海漫、下游防沖槽及下游護(hù)坡等五個(gè)部分。下游翼墻能使過閘水流均勻擴(kuò)散，并有防沖和防滲作用。消力池是消除過閘水流動(dòng)能的主要設(shè)施，也具有防沖等作用。海漫能繼續(xù)消除剩余能量，并保護(hù)河床不受沖刷。試論述攔河閘閘孔設(shè)計(jì)條件的確定，進(jìn)水閘閘孔的設(shè)計(jì)條件與攔河閘有何不同？無壩取水進(jìn)水閘的上游水位應(yīng)如何確定？答：所謂設(shè)計(jì)條件就是確定水閘的設(shè)計(jì)流量、水閘上下游水位。在水閘的孔口設(shè)計(jì)時(shí)，首先要分析水閘在過流期間可能出現(xiàn)的最不利情況，以此作為設(shè)計(jì)條件，該設(shè)計(jì)條件因水閘類型不同而異。對于攔河閘的設(shè)計(jì)條件，其高度主要由宣泄洪水時(shí)的設(shè)計(jì)或校核洪水位來決定；攔河閘的總長度、閘孔數(shù)目、每孔的尺寸等，也主要由宣泄洪水時(shí)的設(shè)計(jì)或校核洪水流量和上、下游水位來決定。在確定其上游水位時(shí)要考慮建閘后上游水位的壅高值?H(即上、下游水位差)。進(jìn)水閘的設(shè)計(jì)條件，主要是由于進(jìn)水閘的任務(wù)是引水。與攔河閘一樣，為了確定孔口尺寸，必須首先對引水流量、上下游水位、單寬流量、閘底高程和閘孔型式進(jìn)行分析。進(jìn)水閘上游設(shè)計(jì)水位的確定與取水方式有關(guān)。對無壩取水的進(jìn)水閘，閘外的河道水位是經(jīng)常變化的，為了使取水流量得到必要的保證，可從歷年的灌溉臨界期(河道來水條件與灌溉用水要求矛盾特別尖銳的時(shí)期)平均水位的系列中，選取相應(yīng)于灌溉保證率的水位，作為閘外河道的設(shè)計(jì)水位。如果河道來水流量大，取水流量較小，取水后又對河道流量及水位的影響都不大時(shí)，可直接取閘外河道的水位作為進(jìn)水閘上游的設(shè)計(jì)水位。如取水流量的比例較大時(shí)，則需考慮因取水而產(chǎn)生的水位降低影響。對無壩取水的進(jìn)水閘，其設(shè)計(jì)流量的確定與確定設(shè)計(jì)水位很相似。為了使設(shè)計(jì)流量選擇得比較合理，可從歷年的灌溉臨界期最大流量的系列中，選擇對應(yīng)灌溉保證率的流量作為設(shè)計(jì)流量。為什么說堰頂高程的選擇是閘孔設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)？它的確定與哪些因素有關(guān)？這些因素是如何影響堰頂高程的選擇的？答：堰頂高程的選擇是確定水閘設(shè)計(jì)工程量等的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般應(yīng)從以下幾點(diǎn)考慮：①水閘的工程量；②水閘的防沙和排沙效果；③水閘的地質(zhì)條件。①若將堰頂高程定得低些，則可加大過閘水深，從而加大過閘單寬流量，閘室總寬度可以減小，但是，水閘的閘室高度有所增加；如將堰頂高程定得高些，則情況相反。在選擇時(shí)還要考慮水閘的規(guī)模，對大、中型水閘，兩岸連接建筑物的工程量所占的比例比較小，此時(shí)，可將水閘的堰頂高程定得低些；對小型水閘而言，兩岸連接建筑物的工程量所占的比例比較大，此時(shí)，可將水閘的堰頂高程定得高些；這種選擇的目的是盡量地減少水閘的工程量，節(jié)約工程投資。②對于多沙河流，排沙工作是不可忽視的，避免由于泥沙的淤積而造成水閘不能正常的工作。對于攔河閘而言，堰頂工程定得低些是有利于排沙的，一般選擇與上游河床同高或略高些；對于進(jìn)水閘而言，主要是防止泥沙進(jìn)入下游渠道，所以，堰頂高程選擇時(shí)要考慮適當(dāng)高些，一般比上游河床高程高出1.0～1.50m。③另外，水閘的底板應(yīng)盡量布置在比較堅(jiān)實(shí)的地基上，這樣可以適當(dāng)?shù)募哟筮^閘的單寬流量q。從而也可以達(dá)到減少水閘工程量的目的。為什么平原地區(qū)攔河閘一般不設(shè)置胸墻？通常在什么情況下考慮設(shè)置胸墻？設(shè)置胸墻的利弊如何？對設(shè)有胸墻的進(jìn)水閘，其胸墻的底緣應(yīng)高出閘前最低引水位0.1～0.3m，為什么？答：平原地區(qū)的攔河閘，汛期泄洪時(shí)期是不允許上游水位過分壅高，以免增加上游兩岸堤防防洪的負(fù)擔(dān)。因此，平原地區(qū)攔河閘一般不設(shè)置胸墻。當(dāng)水閘擋水高度較大時(shí)可考慮設(shè)置胸墻，以減小閘門高度，從而減輕閘門重量和啟閉機(jī)噸位。設(shè)置胸墻后，閘孔過流能力會(huì)減小。對設(shè)有胸墻的進(jìn)水閘，其胸墻的底緣一般高出閘前最低引水位0.1～0.3m，目的是為了在最低水位時(shí)不影響閘孔過水。水閘下游產(chǎn)生沖刷的原因有哪些？為什么說在消能防沖措施中，消能是主要的，而防沖是次要的？答：過閘水流往往具有較大的動(dòng)能，經(jīng)過下游消能設(shè)施消能后，還會(huì)存在一定的余能，將對下游河床產(chǎn)生不同程度的沖刷。閘后水流的形態(tài)對下游河床的沖刷的影響是很大的。在平原地區(qū)，主要是折沖水流，它能直接沖刷河岸和河床。另外，由于水流保持急流前進(jìn)，易和下游翼墻分離，致使兩側(cè)產(chǎn)生較大的回流，而縮小渠道過流的有效寬度，增加局部地方的單寬流量，大大的加強(qiáng)了水流的沖刷作用。為了保證水閘的正常運(yùn)用，防止河床沖刷，一方面盡可能消除水流的動(dòng)能，并使水流橫向擴(kuò)散，防止波狀水躍和折沖水流的發(fā)生；另一方面要對河床及河岸進(jìn)行布置保護(hù)措施，防止剩余有害動(dòng)能引起的沖刷。這兩方面的措施，首先是消能，因?yàn)樗侵鲃?dòng)的，所以是主要的；其次是防沖，因?yàn)樗潜粍?dòng)的，所以是次要的。護(hù)坦的作用是什么？護(hù)坦設(shè)計(jì)對材料、分縫、排水孔有哪些要求？答：護(hù)坦的作用不僅是促使過閘水流在底板(護(hù)坦)范圍內(nèi)產(chǎn)生正常水躍，而且保護(hù)河床免受沖刷。護(hù)坦材料必須具有良好的抗沖耐磨性，一般采用混凝土或鋼筋混凝土。在小型水閘中有的也可以采用漿砌塊石。護(hù)坦在平行水流方向常設(shè)置沉降縫，主要是防止地基的產(chǎn)生不均勻沉陷，縫的位置宜與閘墩對齊。護(hù)坦在垂直水流方向一般不分縫，以保證護(hù)坦的整體穩(wěn)定性。為了降低護(hù)坦底部的滲透壓力，在護(hù)坦的前半部(或后半部)需設(shè)置排水孔，其孔徑一般為5～25cm,間距為1.5～3.0m，呈梅花形排列。排水孔內(nèi)充填碎石或無砂混凝土，排水孔底部必須設(shè)置反濾層。海漫的作用是什么？海漫的長度取決于哪些因素？海漫的構(gòu)造有哪些要求？答：過閘水流經(jīng)過水躍消能后，一般能消除40%～70%的能量，但仍有一定的殘余動(dòng)能，流速也較大，分布也不均勻，而且水流紊動(dòng)比較厲害，如將消力池直接與下游河道連接，勢必將引起嚴(yán)重沖刷，故需在消力池后設(shè)置海漫。海漫的長度取決于水流殘余動(dòng)能、消力池末端單寬流量、上下游水位差、河床土質(zhì)抗沖刷能力、海漫表面粗糙情況以及水流在海漫上的擴(kuò)散情況等因素。海漫構(gòu)造必須具有三大特點(diǎn)：一是粗糙的，二是透水的；三是柔性的。粗糙性的目的是利于消除水流余能；透水性的目的是使?jié)B透水流順利排出，以增加海漫的穩(wěn)定性；柔性的目的是適應(yīng)地基變形。10．水閘消能防沖的設(shè)計(jì)條件應(yīng)如何選擇？消力池與海漫的設(shè)計(jì)條件是否一樣？為什么？答：如何選擇水閘消能防沖的設(shè)計(jì)條件，與水閘形式、閘門的運(yùn)用管理等因素密切有關(guān)。消力池一般選用單寬能量最大的情況作為設(shè)計(jì)條件。水閘的泄量及上、下游水位是隨閘門開度的大小和下游河道充水時(shí)間而變化的，因此，要考慮水閘在運(yùn)用過程中可能出現(xiàn)的各種不利情況。水閘上游設(shè)計(jì)水位一般采用開閘泄水時(shí)的上游最高擋水位。下游設(shè)計(jì)水位則要考慮其升高程度滯后于泄量增大的情況，計(jì)算時(shí)可選用相應(yīng)于前一級閘門開度泄量時(shí)的下游河道水位，并選擇可能出現(xiàn)的最低水位作為起始計(jì)算水位。海漫的設(shè)計(jì)條件為取最大值的組合情況。與一般不同，與取最大值的組合情況一般也不同，所以，消力池與海漫的設(shè)計(jì)條件是不一樣的。11．閘門的運(yùn)用管理對消能有哪些影響？答：閘門的運(yùn)用管理，對消能防沖設(shè)計(jì)影響很大。當(dāng)水閘迅速的全部開啟時(shí)，下游水位尚未升高，水深較小，單寬流量較大，閘下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷。在多孔水閘中，如單獨(dú)開啟一孔或少數(shù)幾孔時(shí)，則影響更大。另外，當(dāng)水位差大而開度小(e/H=0.1左右，e為閘門開啟高度，H為從閘底坎起算的水頭)時(shí)閘門最容易震動(dòng)，當(dāng)水位差小(如2～5m)而開度e=0.1～0.6m時(shí)也易發(fā)生震動(dòng)。閘門在大開度時(shí)則容易發(fā)生搖動(dòng)。所以，在水閘運(yùn)行管理過程中，要求閘門多孔開啟，且選擇對稱孔以防止產(chǎn)生折沖水流。閘門的每次開啟度不宜過大，主要是避免下游水位尚未升高而造成下游水深較小，單寬流量較大，對閘下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷。12．什么叫地下輪廓線？什么是防滲長度？答：自鋪蓋前端開始至排水前端為止，沿鋪蓋、板樁兩側(cè)、底板及護(hù)坦等與地基的接觸線，是閘基滲流的第一根流線，稱為地下輪廓線，其長度稱為防滲長度。13．勃萊法和萊茵法的基本概念是什么？存在的主要問題是什么？用勃萊法是否可以審查閘基土壤中任一點(diǎn)的滲透坡降？為什么？答：勃萊法假定沿閘基地下輪廓線單位長度消耗的水頭是相同的，即沿該線的滲透坡降是均勻的。因此，當(dāng)總水頭H及地下輪廓線的拉直總長度一定時(shí)，即可很簡單的計(jì)算得出平均滲透坡降為H/L，并可按直線比例求出地下輪廓上各點(diǎn)的滲透水頭h。萊茵法與勃萊法的基本假定是一樣的，不同的是：萊茵法認(rèn)為水平防滲長度的防滲效果只有鉛直防滲長度的三分之一，因此，將水平滲徑除以3，再與鉛直滲經(jīng)相加，最后得到折算后的防滲長度。勃萊法和萊茵法同屬于直線比例法，主要缺點(diǎn)是計(jì)算精度比較差，不符合實(shí)際情況。用勃萊法或萊茵法均不能審查閘基土壤中任一點(diǎn)的滲透坡降。勃萊法只能求出沿防滲長度方向的平均滲透坡降，在這個(gè)方向上，各點(diǎn)滲透坡降均等于防滲長度內(nèi)的平均滲透坡降。14．地下輪廓線布置的總原則是什么？影響地下輪廓布置的主要因素是什么？答：地下輪廓線布置的總原則是滯滲與導(dǎo)滲相結(jié)合。影響地下輪廓布置的主要因素是地基土質(zhì)，對于不同的地基（如砂性地基和粘性地基）有不同的布置特點(diǎn)。15．為什么說加長水平防滲的主要辦法是延長鋪蓋？為什么說鋪蓋過長其單位長度的防滲效果將明顯降低？鋪蓋長度一般如何確定？答：水平防滲部分主要有鋪蓋及閘室底板兩部分，由于閘室底板長度一般由設(shè)計(jì)條件（或控制條件）決定，且其造價(jià)高，一般不通過延長閘室底板長度來延長水平防滲長度。因此，加長水平防滲的主要辦法是延長鋪蓋。鋪蓋的主要作用是延長滲徑，以降低滲透壓力和滲透坡降。鋪蓋長度超過一定范圍后，則通過鋪蓋后段進(jìn)入閘基的滲水量的增加值與從鋪蓋前段進(jìn)入閘基的滲水量的減小值基本相當(dāng)，鋪蓋的防滲效果增加是十分不明顯的。因此，鋪蓋過長其單位長度的防滲效果明顯降低。鋪蓋的長度原則上應(yīng)根據(jù)水閘地下輪廓布置以及閘基處的地形條件來決定。初選時(shí)可以按照經(jīng)驗(yàn)公式來選擇，最后再作防滲計(jì)算。16．對粘土鋪蓋而言，其厚度應(yīng)如何確定？答：鋪蓋厚度可按公式核算，其中，是鋪蓋上下面的水頭差，是粘土鋪蓋的允許滲透坡降。鋪蓋上游段最小厚度為0.6m，以便于碾壓施工，在靠近閘室處的厚度不小于1.0～1.5m。17．閘底板前段設(shè)板樁、齒墻起什么作用？對滲壓、浮壓及平均滲透坡降有何影響？如在閘底板后端設(shè)置板樁和齒墻，其作用是否相同？答：閘底板前段設(shè)板樁、齒墻主要作用是降低滲壓，同時(shí)齒墻還能起一定阻滑作用。在閘底板前段設(shè)置板樁、齒墻可以減小滲壓及平均滲透坡降，但對浮壓沒有影響。在閘底板后段設(shè)置板樁和齒墻，其主要作用是減小出逸坡降，防止地基土產(chǎn)生滲透變形。但是，在閘底板后段設(shè)置板樁和齒墻會(huì)加大閘底板的滲透壓力，對閘室的穩(wěn)定是不利的。18．排水起點(diǎn)的位置對滲透壓力有直接影響，對浮壓力是否有影響？為什么？答：排水起點(diǎn)的位置對浮壓力沒有影響，因?yàn)楦褐慌c下游水位有關(guān)。19．排水起點(diǎn)前移有何利弊?答：排水起點(diǎn)前移可以有效地減小作用在底板下的滲透壓力。這種布置縮短了滲徑，但由于防滲需滿足一定長度，因此，相應(yīng)地要加長鋪蓋等防滲設(shè)施；同時(shí)，底板下的排水在長期運(yùn)用過程中，也有可能被滲水帶來的泥沙所淤塞，不易檢修，工程上一般不選擇這種布置方案。20．粘土地基的防滲排水布置一般應(yīng)如何考慮？砂土地基應(yīng)如何考慮？答：對于粘土地基，在防滲布置時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何降低閘底板的滲透壓力。防滲措施一般采用鋪蓋，而不用板樁，因板樁在入土過程中可能破壞粘土的天然結(jié)構(gòu)，在板樁與其周圍地基接觸面上可能造成集中滲流的通道。至于排水設(shè)施，一般布置在閘室下游護(hù)坦的下面，也可布置在閘室底板的下面，這對加速粘性土固結(jié)有一定作用。對于砂性土地基，如地基砂層很厚時(shí)，采用鋪蓋與鉛直防滲相結(jié)合的措施來延長滲徑。一般講，在底板上游一側(cè)設(shè)置板樁，有時(shí)在鋪蓋前端再加一道板樁。如砂層較薄時(shí)，也可直接用齒墻嵌入不透水層，此時(shí)，應(yīng)避免鉛直防滲設(shè)施未嵌入不透水層而留有一小段鉛直距離，這樣容易形成集中滲流破壞。至于排水設(shè)施只布置在護(hù)坦下面，一般不設(shè)在閘室底板下面。21．試簡述改進(jìn)阻力系數(shù)法基本概念。答：改進(jìn)阻力系數(shù)法即是將整個(gè)滲流區(qū)大致按等勢線位置分成n個(gè)典型滲流段，根據(jù)每個(gè)典型滲流段形狀，查相應(yīng)理論計(jì)算公式或用試驗(yàn)法求得各滲流段的阻力系數(shù)，進(jìn)而求得任一滲流段的水頭損失，i=1,…,n，其中，q為該滲流區(qū)的單寬流量，K為滲透系數(shù)，總水頭損失，則各段的水頭損失可表示為。求出各段的水頭損失后，再由出口處向上游依次疊加，即得各段分界點(diǎn)的水頭，兩點(diǎn)之間的滲壓可近似地認(rèn)為是線性分布。這里要注意的是，改進(jìn)阻力系數(shù)法的基本假定是整個(gè)閘基土是同一的，如果閘基土不同一，也就是說各段的滲透系數(shù)不相同，是不能用改進(jìn)阻力系數(shù)法的。22．試分別論述整體式平底板和分離式底板的適用條件？答：整體式底板是閘墩與底板澆筑成整體，這種底板一般適用于孔徑8～12M和較松軟地基或地震烈度較高的地區(qū)。也有在閘室底板中間分縫的，一般適用于孔徑≥8m和中等密實(shí)以上的地基。分離式底板是在閘室底板兩側(cè)之間進(jìn)行分縫，使底板與閘墩形成各自的脫離體。一般適用于孔徑大于8m和密實(shí)的地基或巖基。23．平面閘門門槽的位置對閘墩應(yīng)力及閘室穩(wěn)定有什么影響？答：平面閘門門槽的位置對閘室穩(wěn)定有很大影響，門槽位置過于靠近高水位側(cè)，雖然可以防止地基承載力不足，但不利于閘室的抗滑穩(wěn)定。門槽位置離高水位側(cè)過遠(yuǎn)，則情況剛好相反，有利于閘室的抗滑穩(wěn)定，但不利于減小地基壓力。說明：原24題（無答案）去掉，后面題號(hào)順接。24．水閘一般應(yīng)在哪些部位分縫？哪些部位縫中應(yīng)設(shè)止水？答：閘室在垂直水流方向，每隔一段距離需要分縫。在整體式底板中，沉陷縫設(shè)在閘墩中間。如果地基較好，可將縫設(shè)在底板中間。除了上述閘室本身要分縫以外，凡是相鄰結(jié)構(gòu)荷重相差懸殊或結(jié)構(gòu)較長、面積較大的地方，都要用沉陷縫分開。水閘設(shè)縫后，凡是具有防滲要求的縫都需設(shè)置止水。25．閘室穩(wěn)定計(jì)算的對象應(yīng)如何選擇？答：閘室穩(wěn)定計(jì)算的對象應(yīng)根據(jù)水閘的總體布置來選擇：如果水閘總體沒有設(shè)置沉陷縫，則可以把整個(gè)水閘作為計(jì)算對象來進(jìn)行計(jì)算分析；如果水閘在總體布置時(shí)設(shè)置了多處沉陷縫，則在選擇計(jì)算對象時(shí)就要根據(jù)每一種不同的情況來選擇，如：邊墩到縫墩、縫墩到縫墩、縫墩到邊墩，等等。只要有一個(gè)單元是不同的就得進(jìn)行計(jì)算和分析。26．為什么采用粘土?xí)r，作用在閘室的水平水壓力采用右下圖示的分布圖形？閘采用混凝土鋪蓋時(shí)則采用左下圖所示的分布圖形？用鋼筋混凝土作鋪蓋時(shí)，鋪蓋與底板之間要設(shè)止水，止水片以上的水平水壓力按靜水壓力分布考慮，止水片以下縫內(nèi)的水平壓力按下述方法計(jì)算：由于滲流區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)的水壓力強(qiáng)度等于該點(diǎn)的浮壓強(qiáng)度與滲流壓強(qiáng)之和，在止水片以下的縫內(nèi)水流狀態(tài)可以認(rèn)為是靜止的，所以，縫內(nèi)滲透壓強(qiáng)處處相等，其數(shù)值即為縫底這一點(diǎn)的滲透壓強(qiáng)，而縫內(nèi)任一點(diǎn)的浮壓強(qiáng)度等于該點(diǎn)到下游水面的垂直距離與水容重的乘積。對于粘土鋪蓋，鋪蓋與底板之間也要設(shè)置相應(yīng)的止水，從偏于安全角度考慮，在a點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)與b點(diǎn)的揚(yáng)壓力強(qiáng)度之間，用直線相連，即得粘土填料與閘室接觸面上的水平水壓力分布圖。27．當(dāng)水閘設(shè)有阻滑板時(shí)，為什么在審查閘室穩(wěn)定時(shí)仍應(yīng)使閘室本身的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于1.0？答：阻滑板一般只能用來提高安全裕度，不計(jì)阻滑板作用時(shí)，閘室本身的抗滑安全系數(shù)不應(yīng)小于1.0。28．閘室抗滑穩(wěn)定的設(shè)計(jì)條件應(yīng)如何選擇？答：閘室抗滑穩(wěn)定的設(shè)計(jì)條件的選擇是根據(jù)水閘不同的運(yùn)行工況，以保證水閘在任何時(shí)期都是穩(wěn)定和安全的。一般選擇三個(gè)時(shí)期作為設(shè)計(jì)條件：竣工期、正常運(yùn)行期和非常運(yùn)行期。①竣工期，這時(shí)只有閘室自身重量的作用，主要計(jì)算閘室底面的壓力強(qiáng)度及其分布狀態(tài)，以檢驗(yàn)地基的承載力；②正常運(yùn)行期，這時(shí)水閘上游為正常設(shè)計(jì)水位，下游為相應(yīng)的低水位，作用于閘室的荷載，除自重、水壓力、水重和揚(yáng)壓力以外還要考慮風(fēng)浪壓力；③非常運(yùn)行期，這時(shí)水閘上游為校核水位，下游則為相應(yīng)的最低水位，作用于閘室的荷載類別與正常運(yùn)行期相同，只是具體數(shù)值不同而已。29．什么叫表層抗滑穩(wěn)定？什么叫深層抗滑穩(wěn)定？答：在運(yùn)行期，閘室受到水平推力等荷載作用，有可能產(chǎn)生沿地基面的滑動(dòng)，地基面產(chǎn)生反向水平抗滑力而使閘室穩(wěn)定叫做表層抗滑穩(wěn)定。當(dāng)作用在地基上的荷載較大時(shí)，閘室可能連同一部分地基土體一起滑動(dòng)，另一部分地基土體產(chǎn)生反向水平抗滑力而使閘室穩(wěn)定叫做深層抗滑穩(wěn)定。30．為了解決軟基抗滑能力低，滿足表層抗滑穩(wěn)定要求，在閘室布置上應(yīng)采取哪些措施？答：當(dāng)閘室抗滑穩(wěn)定性不能滿足要求時(shí)，主要應(yīng)從提高抗滑力考慮，可采用下列一種或幾種抗滑措施：①調(diào)整閘門位置，或?qū)㈤l底板向高水位一側(cè)加長，以增加水重；②增加鋪蓋和板樁的長度，或在不影響防滲安全的條件下，將反濾層向上游移動(dòng)，以減小底板底部的滲透壓力；③增加底板齒墻深度；④利用鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板。31．為了解決地基承載力低，防止地基產(chǎn)生過大沉陷，在閘室布置上應(yīng)采取哪些措施？答：為了減小過大的沉降，在閘室布置上可采用以下幾種措施：①使用輕型結(jié)構(gòu)，適當(dāng)加大底板面積，以減小地基壓力；②采取適當(dāng)措施防止水流流經(jīng)閘室時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)；③進(jìn)行必要的地基處理。32．為了減小地基的不均勻沉降，在閘室布置上應(yīng)采取哪些措施？答：當(dāng)沉降差過大時(shí)，可采用以下幾種措施：①盡量減少相鄰建筑物的重量差，重量大的建筑物先施工，讓其先壓實(shí)；②閘室布置要?jiǎng)蚍Q；③分塊不宜過大，沉降縫的止水設(shè)計(jì)應(yīng)能適應(yīng)不均勻沉降的要求；④采取適當(dāng)措施防止水流流經(jīng)閘室時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)；⑤進(jìn)行必要的地基處理。說明：原34題（與上面幾題重復(fù)）去掉，后面題號(hào)順接。33．論述倒置梁法，荷載組合法和彈性地基梁法的計(jì)算原理和基本假定。答：（一）倒置梁法基本假定：①地基反力順?biāo)鞣较蛑本€分布；②地基反力垂直水流方向均勻分布?；驹?將垂直水流方向截取的單位寬度板條，視為倒置于閘墩上的連續(xù)梁，即把閘墩當(dāng)作底板支座。倒置于梁上的均布荷載包括底板自重、水重、浮托力、滲透壓力和地基反力，然后按連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力，并進(jìn)行配筋計(jì)算。（二）荷載組合法基本假定：與倒置梁法同。基本原理：將垂直水流方向截取的單位寬度板條作為脫離體，考慮在順?biāo)鞣较蜷l室所受向上鉛直力和向下鉛直力由于數(shù)值及分布情況不同而使所截取單位板條兩側(cè)產(chǎn)生剪力差（不平衡剪力），并認(rèn)為這個(gè)剪力差由閘墩和底板共同承擔(dān)，且閘墩分配約90%，底板分配約10%。荷載組合法不把閘墩看作底板的支座，而認(rèn)為是作用在底板上的荷載（包括閘墩截條自重、頂部荷載以及分配給閘墩截面的不平衡剪力），作用在底板梁的均布荷載包括底板自重、水重、浮托力、滲透壓力、地基反力以及分配給底板的不平衡剪力。這樣，作用于板條的全部荷載即可確定，然后便可按照靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算各截面的內(nèi)力，并進(jìn)行配筋計(jì)算。（三）彈性地基梁法基本假定：①地基反力順?biāo)鞣较蛑本€分布；②地基梁和地基都是彈性體?；驹恚簩⒋怪彼鞣较蚪厝〉膯挝粚挾劝鍡l作為脫離體，地基梁在外荷作用下發(fā)生彎曲變形，地基受壓而沉降，并考慮邊荷載影響，根據(jù)變形和沉降協(xié)調(diào)一致的條件和梁在鉛直方向受力平衡的原則進(jìn)行彈性地基梁計(jì)算，求解地基反力（呈曲線分布）和梁的內(nèi)力，并進(jìn)行配筋計(jì)算。34．什么叫不平衡剪力？它是如何產(chǎn)生的？在進(jìn)行不平衡剪力分配時(shí)，為什么用bty分布圖而不用ty分布圖進(jìn)行分配？答：不平衡剪力即是在順?biāo)鞣较蜷l室因所受向上鉛直力和向下鉛直力由于數(shù)值及分布情況不同而造成的所截取單位板條兩側(cè)的剪力差。因?yàn)閠y是相當(dāng)于單位截面寬度的剪應(yīng)力，只有bty才能真實(shí)反映出閘墩和底板的剪力分配比例。說明：原37題去掉，后面題號(hào)順接。35．計(jì)算底板內(nèi)力時(shí)，邊荷載影響如何考慮？答：當(dāng)相鄰一側(cè)為閘室時(shí)，其邊荷載即為該鄰側(cè)閘室的基底壓力；當(dāng)相鄰一側(cè)為基坑開挖后的回填土?xí)r，可近似認(rèn)為其邊荷載即為回填土重，且為梯形分布。在實(shí)際工程中，在所計(jì)算的閘室底板修建以前，按具體情況并參考下列原則考慮：①若兩側(cè)相鄰閘室段已建成，此時(shí)由于邊荷載的存在而減小了底板的彎矩和剪力，這可不考慮邊荷載。如邊荷載增加了底板的彎矩及剪力，對砂性土地基，只考慮增加值的50%，對粘性土地基，可考慮增加值的100%。②若計(jì)算的閘室先建成，相鄰閘室段（或回填土等）后施工，如果由于邊荷載的存在而減小了底板的彎矩和剪力，對砂性土地基只考慮減小值的50%，對粘性土地基，則不予考慮。如邊荷載增加了底板的彎矩及剪力，則不論何種地基，均需考慮增加值的100%。36．兩岸連接建筑物的作用是什么？岸墻的布置形式有哪幾種？答：兩岸連接建筑物包括上、下游翼墻和邊墩（或岸墻），有時(shí)還有刺墻。其作用是：①擋住兩岸填土，保證河岸（或堤、壩）穩(wěn)定，免受過閘水流沖刷；②上游翼墻引導(dǎo)水流平順過閘，下游翼墻使出閘水流均勻擴(kuò)散；③控制閘室側(cè)向繞流，防止繞流引起滲透變形；④在軟基上設(shè)岸墻，岸墻和邊墩之間用沉降縫分開，可以減少兩岸地基沉降對閘室應(yīng)力的有害影響。岸墻的布置形式主要有三種：（一）岸墻與邊墩結(jié)合；（二）岸墻與邊墩分開；（三）岸墻部分擋土。37．某水閘閘底板高程100.00m，閘基土質(zhì)在高程100.00～90.50m之間為砂壤土，滲透系數(shù)=2.4×10-4cm/s，90.50m以下為不透水層，設(shè)計(jì)洪水位104.75m，相應(yīng)閘下游水位100.00m，其他構(gòu)造尺寸如下圖所示。試運(yùn)用改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算圖中各角隅點(diǎn)的滲透水頭及滲透出