水工建筑物 期中
水工建筑物期中试卷(含答案)
班级:12农水(2)班学号:2012071084姓名:赵金荣
一、名词解释(每题2分,共5题,共10分)
1、水利枢纽——为了满足防洪需求, 获得发电, 灌溉, 供水, 航行等方面的综合效益, 需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物, 用来控制和支配水流. 这些建筑物通称为水工建筑物, 而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽
2、节制闸——枯水期用于拦截河道,抬高水位,以利上游取水或航运要求,洪水期则开闸泄洪,控制下泄流量。
3、有压隧洞——指洞内充满水,没有自由水面,隧洞内壁承受较大的内水压力,断面形状一般为圆形的过水隧洞。
4、重力坝——用浆砌石和混凝土修建,依靠坝体产生的抗滑力维持稳定的坝。
5、空蚀——若空泡溃灭发生在靠近过水坝面,局部冲击力大于材料的内聚力时,可使坝面遭到破坏的现象
二、单项选择(每题1分,共20题,共20分,须给出A, B, C, D 4个答案)
1. Ⅰ等工程中的永久建筑物,最高级别为 ( A )
A.5级; B.4级; C.3级; D.2级;
2、不能降低土石坝浸润线的排水设施是 ( B )
A 、褥垫排水;B 、贴坡排水;C 、棱体排水;D 、综合式排水
3、工作闸门布臵在______的为有压隧洞 ( D )
A 、进口; B、洞身; C、中部; D、出口
4、有压隧洞洞身断面常用的形式有(B )
A. 圆形 B.圆拱直墙形 C.马踢形 D.卵形
5、关于水闸的分缝不对的有( D )
A 闸室的沉降缝 B铺盖与底板,翼墙联接处要设缝 C 护坦与底板翼墙壁联接处要设缝 D粘土铺盖、消力池底板本身也要设分缝
6、关于土石坝坝坡,下列说法不正确的有( A )
A 上游坝坡比下游坝坡陡
B 上游坝坡比下游坝坡缓
C 粘性土料做成的坝坡,常做成变坡,从上到下逐渐放缓,相邻坡率差为0.25
或0.5
D 斜墙坝与心墙坝相比, 其下游坝坡宜偏陡些, 而上游坝坡可适当放缓些
7、渠道的比降过陡易于产生( B )
A 淤积; B冲刷; C滑坡; D溃决
8、砂砾地基处理主要是解决渗流问题,处理方法是“上防下排”, 属于上防的有
(A)
A 铅直方向的粘土截水墙,混凝土防渗墙,板桩;
B 坝体防渗墙;
C 排水棱体; D止水设备。
9、反滤层的结构应是( B )
A 层次排列应尽量与渗流的方向水平;
B 各层次的粒径按渗流方向逐层增加;
C 各层的粒径按渗流方向逐渐减小,以利保护被保护土壤;
D 不允许被保护土壤的细小颗粒(小于0.1mm 的砂土)被带走
10、土石坝的粘土防渗墙顶部高程应( C )
A 高于设计洪水位;
B 高于校核洪水位;
C 高于设计洪水位加一定超高,且不低于校核洪水位;
D 高于校核洪水位加一定安全超高。
11、渠道产生滑坡的原因有( C )
A 边坡选择过缓 B排水条件通 C材料抗剪强度变低 D地下水较低
12、绕坝渗漏的具体表现是( C )
A 绕过坝的底部; B从坝体穿过
C 通过坝体端部两岸山体; D渗水从坝体和建筑物接触面通过。
13、水利水电工程包括( A )等工程
A 防洪治河、水力发电、农田水利、给水排水、航运;
B 防洪治河、农田水利、给水排水、节水灌溉、航运;
C 防洪治河、水力发电、农田水利、泄洪隧洞、航运;
D 防洪治河、水力发电、农田水利、泄洪隧洞、航运。
14、一般性水工建筑物可分为( C )
A 挡水建筑物,蓄水建筑物,取水建筑物,输水建筑物,河道整治水建筑物; B 挡水建筑物,拦水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,河道整治水建筑物;C 挡水建筑物,泄水建筑物,取水建筑物,输水建筑物,河道整治水建筑物;D 挡水建筑物,泄水建筑物,用水建筑物,输水建筑物,河道整治水建筑物。
15、温度应力是指( A )
A .当结构的温度有所改变时,因温度改变产生的变形受到约束,在结构内产生的相应应力;
B .当结构的温度有所改变时,结构由于热胀或冷缩变形而产生的相应应力;
C .当结构的温度有所改变时,其变形受到外部约束限制,在结构内产生的相应应力;
D .当结构的温度有所改变时,其变形受到内部各个部分之间的相互约束,在结构内产生的相应应力。
16、水工建筑物上的作用主要有( A )
A. 自重作用、温度作用、渗流作用、流体作用、地震作用
B. 自重作用、温升作用、渗流作用、流体作用、地震作用
C. 自重作用、温度作用、渗流作用、波浪作用、地震作用
D. 自重作用、温度作用、渗压作用、流体作用、地震作用
17、碾压式混凝土重力坝是用____含量比较低的超干硬性混凝土经碾压而成的混凝土重力坝. ( C )
A. 混凝土 B.水 C.水泥 D.砂粒料
18、非溢流重力坝剖面设计的基本要求是:( B )
A. 满足抗滑稳定条件、下游坝趾不出现拉应力的经济剖面;
B. 满足抗滑稳定条件、上游坝踵不出现拉应力的经济剖面;
C. 满足抗滑稳定条件、上游坝踵出现压应力的经济剖面;
D. 满足抗滑稳定条件、下游坝趾有较小的拉应力的经济剖面。
19、扬压力即为:( C )
A. 渗透压力; B.浮压力;
C. 渗透压力和浮压力之和; D.渗透压力减去浮压力。
20、固结灌浆是在:( A )
A. 坝基较大范围内,钻孔进行浅层低压灌浆,用于坝整体加固地基;
B. 坝基较大范围内,钻孔进行深层低压灌浆,用于坝整体加固地基;
C. 坝基较大范围内,钻孔进行深层高压灌浆,用于坝整体加固地基;
D. 坝基局部范围内,钻孔进行浅层低压灌浆,用于坝整体加固地基。
三、多项选择题(每题2分,共10题,共20分,须列举A,B,C,D,E 5个答案,鼓励综合多个概念、知识的题目)
1、重力坝比土石坝安全,其原因在于重力坝 ( A,B,C,E )
A.坝体工程量大; B.坝身抗冲能力强; C.自重大;
D.泄水能力强; E.施工工艺复杂.
2、纵缝按其布置型式包括( A ,C ,E )
A. 铅直纵缝 B. 横缝 C. 错缝 D. 裂缝 E. 斜缝
3、混凝土的性能都有( A ,B )
A. 混凝土的强度等级 B. 耐久性 C. 抗冻性 D. 抗侵蚀性 E. 抗裂性
4、重力坝对地基的基本要求( B ,C ,D ,E )
A. 整体性较强 B. 有足够的强度 C. 较小的压缩性 D. 足够的不透水性 E. 足够的抗滑能力
5、在进行双斜面深层抗滑稳定计算时用到的计算方法是(B.C.D )
A .抗剪强度公式 B .剩余推力法 C .被动抗力法 D .等安全系数法 E. 抗剪断公式
6、重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿(AC )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 E. 坝体表面
7、重力坝按其结构型式分类,可分为(A ,C ,D ) 。
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 E. 混凝土重力坝
8、隧洞出口的消能方式有(AC )。
A 挑流消能 B 面流消能 C 底流消能 D 洞内消能 E. 水跃消能
9、碾压混凝土和常态混凝土相比较的优点有哪些(A.B.C.D )
A. 工艺程序简单,可缩短工期B. 不设纵缝,节省了模板和接缝灌浆费用C. 降低工程造价
D. 可使用大型通用机械设备,提高混凝土运输和填筑的功效E. 工程量大,水泥用量多
10、下列概念属于作用的是(ABCDE )
A. 土压力B. 地震C. 校核洪水D. 自重E. 泥沙压力
四、简答题(每题3分,共5题,共15分)
1、设臵反滤层应遵循什么原则?
【答】1. 被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层;
2. 各层的颗粒不得发生移动;
3. 相邻两层间,较小的一层颗粒不得穿过较粗一层的孔隙;
4. 反滤层不能被堵塞,而且应该具有足够的透水性,以保证排水畅通;
5. 应保证耐久、稳定,其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而
遭受破坏。
2、用材料力学法计算重力坝应力的主要假定是什么?
【答】(1).假定坝体混凝土为均质连续各向同性的弹性体材料;
(2).视坝段为固接于坝基上的悬臂梁,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,横缝不传力;
(3)假定坝体水平截面上的正应力按直线分布,不考虑廊道等孔洞对坝体应力的影响。
五、论述题(每题10分,共2题,共20分)
(注:论述题的内容应当比简答题更综合、更复杂,因而分值也更高)
【示例】1、工程分等与建筑物分级的工程意义是什么?
【答】水利枢纽工程分等和水工建筑物分级的意义:规范地划分工程等别和水工建筑物级别,并使建筑物的设计基准期、安全性、可靠性及抗御灾害能力等方面与建筑物的级别(反应其在所属枢纽工程中的作用和重要性)相称,如洪水标准、强度与稳定计算的安全系数、建筑材料的品质等,使工程达到既安全又经济的目
的。
2、一般如何考虑拱坝的自重作用对坝体应力的影响?
【答】若坝体混凝土全部浇筑完成后进行收缩缝灌浆,则假定全部自重均由悬臂梁承受,自重变位已经完成,不参加拱梁分载法中的变位调整。但对具有垂直向弯曲的双曲拱坝,往往需要限制独立浇筑块的高度以保持坝块的稳定,浇筑到该高程并冷却后先行封拱,再继续向上浇。此种情况下灌浆前的混凝土自重由悬臂梁单独承受,封拱以后浇筑的混凝土自重将在封拱高程下部的梁和拱之间进行分配。
六、计算题(共1题,共15分)
已知某重力坝剖面如图所示,上游正常高水位为50m ,相应下游水位为15m ,坝顶高程为60m ,上游坝坡为1:0.2,下游坝坡为1:0.7,坝顶宽度为5m ,在距上游坝面7m 处设有排水孔幕。混凝土的容重采用γc=24kN/m3,水的容重采用γw=10kN/m3,渗透压力强度折减系数α=0.3。(浪压力忽略不计)
(1) 计算荷载大小;
(2)画出荷载分布图,标出荷载作用的位置。
(3)已知接触面的抗剪断参数f ′=0.9、C ′=700kPa,
抗滑稳定安全系数允许值[Ks]=3.0,试用抗剪强度公式求Ks 并判别是否满足抗滑稳定要求。
【答】:
(1)建基面顺水流向总长度:T =(30-10) ⨯0. 2+5+(55-10) ⨯0. 7=40. 5(m )
40. 5-7=13. 25(m ) 2排水孔距坝底中心O 点的距离:
1①自重:分为三块:W 1=γc ⨯⨯4⨯(30-10) =960(KN ) 2
2距O 点:20. 25-⨯4=17. 58(m ) 3
W 2=γc ⨯5⨯(60-10) =6000(KN ) 距O 点:20.25-4-2.5=13.75(m)
1W 3=γc ⨯⨯[(55-10)⨯0. 7⨯(55-10) ]=17010(KN ) 2
1距O 点:20. 25-4-5-⨯(55-10) ⨯0. 7=0. 75(m ) 3
②水重:W 4=γ
w ⨯4⨯(50-30)=800(KN )
距O 点:20.25-2==18.25(m)
1W 5=γw ⨯⨯[(30-10)⨯0. 2⨯(30-10)]=400(KN ) 2
1距O 点:20. 25-⨯4=18. 92(m ) 3
③水平水压力: 12上游:P =γw ⨯(50-10)=8000(KN ) 2
1距O 点高:⨯(50-10) =13. 33(m ) 3
下游:P =1γw ⨯(15-10) 2=125(KN ) 2
1距O 点高:⨯(15-10) =1. 67(m ) 3
(KN ) ④扬压力:U 1=γH 2T ⨯1=10⨯5⨯40. 5=2025
距O 点0(m ):U 2=γαH ⨯7⨯1=10⨯0. 3⨯35⨯7⨯1=735(KN ) 距O 点:20.25-3.5=16.75(m ) U 3=11γαH ⨯(40. 5-7)⨯1=⨯10⨯0. 3⨯35⨯33. 5⨯1=1758. 75(KN ) 22
1距O 点:20. 25-7-⨯(55-10) ⨯0. 7=2. 75(m ) 3
U 4=11⨯(γH -γαH )⨯7⨯1=⨯10⨯35⨯0. 7⨯7⨯1=857. 5(KN ) 22
1距O 点:20. 25-⨯7=17. 92(m ) 3
U =U 1+U 2+U 3+U 4=2025+735+1758. 75+857. 25=5376. 25(KN )
(3)K S =f /W +c
P /A =0. 9⨯(23970+1200-5376. 25) +700⨯40. 5⨯1=5. 86 8000-125
K s =5. 86>[K S ]=3. 0
所以,大坝满足抗滑稳定要求。