水工建筑物作业答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/22 5:20:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基本假定:坝体水平截面上的垂直正应力呈直线分布,即可按材料力学的偏心受压公式计算。

6、拟定重力坝剖面的主要原则是什么?何谓重力坝的基本剖面?如何从基本剖面修改成实用剖面?

主要原则:“既满足稳定和强度要求,又使体积最小和施工简单运行方便”。

重力坝的基本剖面:在主要荷载作用下满足坝基面稳定和应力控制条件的最小三角形剖面。

考虑其他荷载和运用条件,修改坝顶宽度、坝顶高程和剖面形态,使其符合实际需要。

7、重力坝为什么要分缝?缝有哪几种类型?横缝如何处理?止水如何布置?纵缝有哪几种布置方式?为什么斜纵缝可以不进行水泥灌浆?

分缝原因:防止在运用期由于温度变化发生伸缩变形和地基可能产生不均匀沉陷而引起裂缝,以及为了适应施工期混凝土的浇筑能力和温度控制等。

分类:垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝。

横缝处理:高坝的横缝止水常采用两道金属止水片和一道防渗沥青井,中低坝的止水可适当简化。

纵缝布置方式:垂直纵缝、斜缝、错缝。

斜纵缝可以不进行水泥灌浆是因为缝面的剪应力很小,可只在缝面上凿毛、加设键槽。

8、重力坝各部位对混凝土性能有哪些要求?如何进行坝体混凝土标号分区?

Ⅰ区:上游库水位及下游库水位以上坝体表层混凝土,主要受大气的影响,要求该层要有较高的抗冻性,耐久性;Ⅱ区:上、下游水位变化区的坝体表层混凝土,既受水的作用也受大气的影响,要求该层有较高的抗冻和抗裂性;Ⅲ区:上、下游最低水为以下坝体表层混凝土,受水的作用,要求该层有较高的强度和抗冻、抗裂性;Ⅳ区:与地基接触的底层混凝土,受上部坝体自重和渗透扬压力作用,要求该部位有较高的强度和抗裂性;Ⅴ区:坝体内部混凝土,可以采用比坝基部位混凝土低一标号的混凝土,但要严格控制发热量,以避免温度应力造成坝体开裂;坝体内部混凝土的标号不应低于 R90100,Ⅵ区:抗冲部位(如溢流面、泄水孔、闸墩、导墙等处)的混凝土,受高速水流的作用,要求该部位要有高强度,抗冻、抗冲刷、抗侵蚀性。

9、重力坝的坝身和坝基排水的目的是什么?各如何布置? 目的:减小渗水对坝体的有害影响,降低坝体中的渗透压力 布置方式:“在靠近上游坝面处应设置排水管,将坝体渗水由排水管排入廊道,再由廊道汇集于集水井,用水泵排向下游”,为了收集并排走由地基渗透进来的水,进一步降低坝底扬压力,主排水孔一般设在基础灌浆廊道的下游侧,如基岩裂隙发育,还可在基岩表面设置排水廊道或排水沟。

10、坝内廊道的作用有哪些?不同用途的廊道设置部位和尺寸如何确定?廊道系统的布置原则是什么?

坝内廊道设置应兼顾基础灌浆、排水、安全监测、检查维修、运

行操作和坝内交通等多种用途。

基础灌浆廊道的断面尺寸,应根据灌浆机具尺寸和工作空间要求确定,宽度宜为2.5~3.om,高度宜为3.0~3.5m 。交通及监测廊道最小宽度宜为1.2m,最小高度直为2.2m。

廊道系统的布置原则:高、中坝内必须设置基础灌浆廊道。基础灌浆廊道的纵向坡度应缓于450,坡度较陡的长廊道,应分段设置安全平台及扶手。当两岸坡度陡于450 时,基础灌浆廊道可分层布置,并用竖井连接。基础灌浆廊道底板混凝土厚度不宜小于3m。

11、混凝土重力坝施工期产生裂缝的原因为何?防止裂缝的主要措施是什么?

产生裂缝的原因:当混凝土块体不能自由伸缩而受到约束时,就要产生温度应力,而当拉应力超过混凝土的抗裂能力时,则要产生温度裂缝。

措施:加强温度控制、提高混凝土的抗裂强度、保证混凝土的施工质量和采用合理的分缝、分块等。

12、重力坝对地基有哪些要求?为什么有这些要求?帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么?断层破碎带处理方式有哪些?

有足够的强度,以承受坝体的压力;具有足够的整体性和均匀性,以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷的要求;具有足够的抗渗性,以满足坝基渗透稳定和减少渗透的要求;具有足够的耐久性以防止在水的长期作用下基岩性质发生恶化。

固结灌浆目的:提高基岩整体性和弹性模量,减少基岩受力后的变形,并提高基岩的抗压、抗剪强度;降低坝基的渗透性,减少渗透量。

帷幕灌浆目的:降低坝基的渗透压力,减少渗透流量;防止坝基内产生机械或化学管涌,即防止基岩裂隙中的充填物被带走或溶滤。

对于倾角较大或与基面接近垂直的软弱破碎带,常采用混凝土梁或混凝土拱加固;对于倾角较小的软弱破碎带,除适当加深表层混凝土塞外,还要在较深的部位沿破碎带开挖若干个斜井和平洞,然后用混凝土回填密实。

(三)拱坝

1、拱坝和重力坝的工作条件有何不同?

重力坝完全靠自重维持稳定,拱坝利用筑坝材料强度承担以轴向压力为主的拱内力,并由两岸拱端岩体来支撑拱端推力。

2、拱坝对地形、地质条件有何要求?河谷形状对拱坝剖面和荷载分配有何影响?

地形指标包括坝顶高程处的河谷宽度L和坝高H之比(称L/H为宽高比)及河谷断面形状

较理想的地质条件是岩石均匀单一,有足够的强度,透水性小,耐久性好,两岸拱座基岩坚固完整,边坡稳定,无大的断裂构造和软弱夹层,能承受拱端传来的巨大推力而不致产生过大的变形,尤其要避免两岸边坡存在向河床倾斜的节理裂隙或构造。

河谷的宽高比愈小,说明河谷愈窄深。此时拱坝水平拱圈跨度相对较短,悬臂梁高度相对较大,即拱的刚度大,拱作用容易发挥,可将荷载大部分通过拱作用传给两岸,坝体可设计的薄些,反之设计得厚些;河谷的断面形状,V形河谷,拱圈跨度自上而下逐渐减小,拱刚度逐渐增强,拱可做得薄些;U形河谷,拱圈跨度自上而下几乎不变,拱刚度不增加而水压力增加,需增加梁的刚度,做得厚些;梯形河谷介于V形和U形之间;河谷在平面上的形状应呈喇叭口,以使两岸拱座下游有足够厚的岩体来维持坝体的稳定。

3、选取拱圈中心角要考虑哪些因素?这些因素之间的关系如何? 中心角愈大,拱圈厚度愈小,说明中心角愈大,材料强度可得到充分利用,对应力有利;反之,拱圈中心角减小,半径愈大,拱作用减弱,要求加大拱圈厚度。加大中心角使拱圈弧长增加,在一定程度上会抵消一部分由减小拱厚所节省的工程量。从经济和应力角度考虑,采用较大中心角有利但拱端轴力方向将向顺岩坡等高线方向偏转,对坝肩稳定不利。

4、单曲拱坝、双曲拱坝各有什么优缺点?各适用什么场合? 单曲拱,又称为定外半径定中心角拱,对U型或矩形断面的河谷,其宽度上下相差不大,各高程中心角比较接近,外半径可保持不变,仅需下游半径变化以适应坝厚变化的要求。特点:施工简单,直立的上游面便于布置进水孔和泄水孔及其设备,但当河谷上宽下窄时,下部拱的中心角必然会减小,从而降低拱的作用,要求加大坝体厚度,不经济。