【正文】 防滲長(zhǎng)度：地下輪廓線的長(zhǎng)度。 滲流的危害：⑴降低閘室的抗滑穩(wěn)定及邊墩和翼墻的側(cè)向穩(wěn)定性；⑵可能引起閘基的滲透變形，甚至破壞；⑶損失水量；⑷使閘基的可溶性物質(zhì)加速溶解。 低實(shí)用堰的的優(yōu)點(diǎn)：自由出流流量系數(shù)大，水流條件較好，堰型適宜可消除波狀水躍；缺點(diǎn)：出流受尾水影響明顯，淹沒(méi)出流流量系數(shù)低，施工復(fù)雜。下游連接段含護(hù)坦、海漫、防沖 槽、兩岸翼墻、兩岸護(hù)坡等，目的在于消能、導(dǎo)流、調(diào)流、減速、防沖等。其中閘室為水閘的主體，含閘門(mén)、閘墩、邊墩 (岸墻 )、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機(jī)等，閘門(mén)擋水及控流、閘墩分隔閘孔等、底板是基礎(chǔ)并防滲、工作橋用于安裝啟閉機(jī)，交通橋用于過(guò)閘交通。⑶按過(guò)流量大小分：大型 (Q1000m3/s)、中型 (Q=100～1000m3/s)、小型 (Q100m3/s)。②胸墻式水閘：一般用于上游水位變幅較大、水閘凈寬又為低水位過(guò)閘流量所控制、在高水位時(shí)仍需用閘門(mén)控制流量的水閘，如進(jìn)水閘、排水閘、擋潮閘等多用該形式。⑥沖沙閘：建在進(jìn)水閘一側(cè)、攔河閘并排等，用于排除閘前或壩前淤積的泥沙，延長(zhǎng)水庫(kù)等的使用壽命。⑤擋潮閘：建于入海河口，漲潮關(guān)閉以防海水倒灌；退潮開(kāi)啟泄水。④排水閘：建于江河沿岸，用于排除內(nèi)河或低洼地 區(qū)的漬水。②進(jìn)水閘：建在河道、水庫(kù)或湖泊岸邊，用來(lái)控制引水流量，以滿(mǎn)足灌溉、發(fā)電或供水的需要，又稱(chēng)取水閘或渠首閘。 ⑴按承擔(dān)的任務(wù)分：主要分為節(jié)制、進(jìn)水、分洪、排水、擋潮、沖沙閘 6種。 面板壩的堆石體分為墊層區(qū)、 過(guò)渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)等四個(gè)區(qū)。 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。插入式連接是從砼壩與土石壩的連接部位開(kāi)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。 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(zhǎng)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(rùn)線。 反濾層一般鋪設(shè) 1～ 3 層級(jí)配均勻且耐風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石，每層粒徑隨滲流方向而增大。 答 反濾層分類(lèi)： ①Ⅰ型反濾：位于被保護(hù)土的下方，滲流自上而下，需承受自重和滲透壓力。 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。又分褥墊排水、網(wǎng)狀排水、豎直排水體和水平排水層。常用于下游無(wú)水的中小型均質(zhì)壩和浸潤(rùn)線較低的中壩。 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。 答 ⑴棱體排水 (濾水壩址 )：設(shè)置在壩趾的堆石棱體。 排水的作用：①控制和引導(dǎo)滲流；②降低浸潤(rùn)線；③加速孔隙水壓力消散；④保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。質(zhì)量差、粒度小的放內(nèi)側(cè)；質(zhì)量高、粒度大放外側(cè)。 ⑴防滲性；⑵抗剪強(qiáng)度；⑶壓縮性；⑷抗?jié)B穩(wěn)定性；⑸含水量；⑹顆粒級(jí)配；⑺膨脹量和體縮值；⑻ 可溶鹽、有機(jī)質(zhì)含量。 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(qiáng)度，反濾、過(guò)渡料等具有良好排水性能⑵土石料的工程性質(zhì)在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定：不風(fēng)化，不浸蝕等⑶具有良好的壓實(shí)性能：防滲體可降到最優(yōu)含水量，無(wú)影響壓實(shí)的超徑材料，壓實(shí)后承載力高，施工機(jī)械可正常運(yùn)行。 常用計(jì)算方法：增量有限元法。 固結(jié)：壩在施工和蓄水過(guò)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(dāng)超過(guò)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(guò)程稱(chēng)為固結(jié)。 管涌的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：取決于顆粒組成和滲流坡降 流土的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：取決于粗、細(xì)層的粒徑組合 ①施工期；②穩(wěn)定滲流期；③庫(kù)水位降落期； 分析方法有瑞典圓弧法和簡(jiǎn)化的畢肖普 法兩種。 滲透變形 的危害主要表現(xiàn)為：導(dǎo)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。多發(fā)生在粘性土與反濾層的交界面上。③接觸沖刷：在粗、細(xì)土粒交界面上，細(xì)顆粒被滲流沖動(dòng)的現(xiàn)象。②流土：滲流作用下，粘土和均勻無(wú)粘性土被浮動(dòng)的現(xiàn)象。 ①等勢(shì)線與流線相互正交；②流網(wǎng)各個(gè)網(wǎng)格的長(zhǎng)寬比保持為常數(shù)；③上、下游壩坡面為等勢(shì)線，其差為總水頭；④壩下不透水層為一流線；⑤浸潤(rùn)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(rùn)線一樣，水位為其位置水頭；⑦兩種土 滲透變形主要有四類(lèi)：①管涌：壩體和壩基的土體顆粒被滲流帶走的現(xiàn)象。 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(jì)水流損失和確 定排水系統(tǒng)的容量。 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(chǎng)適應(yīng)的良好土石種類(lèi)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(yùn)用可靠和耐久的構(gòu)造措施 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 30m；⑵中壩：壩高 =30～ 70m；⑶高壩：壩高 70m。 土石壩：土石壩是指由土、石料 等當(dāng)?shù)夭牧辖?jīng)碾壓建成的大壩。 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。 ①周邊縫使梁的剛度和作用減弱，拱的作用加強(qiáng)；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(duì)壩體的影響；⑤壩體開(kāi)裂不影響基礎(chǔ)，基礎(chǔ)開(kāi)裂不影響壩體；⑥墊座對(duì)壩體起地震緩沖作用。 防沖措施：一般在下游需設(shè)護(hù)坦、護(hù)坡、二道壩等防沖措施。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(diǎn)，可利用泄流對(duì)沖消能。 拱壩消能主要有：跌流消能、挑流消能、底流消能。 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(diǎn)距壩較遠(yuǎn)；鼻坎常有連續(xù)坎，有時(shí)也采用差動(dòng)坎。 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。 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(dá)到極限平衡時(shí) ,滑裂面剪力與滑移方向平行 ,方向相反。 ⑴壩肩巖體發(fā)生滑動(dòng)破壞，為主要形式 ；⑵壩肩巖體變形量過(guò)大，引起壩體的不利應(yīng)力。 用純拱法只能計(jì)算三個(gè)內(nèi)力，而分載法需考慮 12個(gè)內(nèi)力，有些內(nèi)力可忽略，主要有六個(gè)內(nèi)力，拱圈三個(gè)，懸臂梁三個(gè)。 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(jì)算方法；⑸結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)?，F(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(duì)數(shù)螺旋線拱 拱端與拱座面應(yīng)盡量做成全徑向，使推力垂直拱端面。 ①凸點(diǎn)位置：最凸向上游點(diǎn)距壩頂?shù)母叨龋虎谕苟龋和裹c(diǎn)與壩軸線間的水平距離與壩高的比值；③最大倒懸度：凸點(diǎn)與上游壩底點(diǎn)之間的水平距離與垂直距離的比值。 拱壩的合理體形滿(mǎn)足的條件：①滿(mǎn)足樞紐布置、運(yùn)用和施工的要求；②壩體材料強(qiáng)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(jià)最低。 溫降對(duì)壩體應(yīng)力不利：溫降時(shí)，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。其特點(diǎn)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(shì)相反。其特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，上游面鉛直有利于布置泄、排水設(shè)施的控制設(shè)備。②對(duì)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。 拱壩主要有單曲拱和雙曲拱兩種形式。 U 形河谷：底部水壓力大，但拱跨長(zhǎng)，拱作用顯著降低，拱較厚。 理想地質(zhì)：①基巖比較均勻、堅(jiān)固完整、強(qiáng)度足夠；②基巖能抵抗水的侵蝕、耐風(fēng)化；③岸坡穩(wěn)定、沒(méi)有大斷裂。 ⑶雙支墩大頭壩的頭部形式：一般采用折線式 拱壩的特點(diǎn)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?jī)砂豆白?,其次依靠自重；⑷拱為軸向受力 ,應(yīng)力分布均勻 ,材料強(qiáng)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(qiáng)度、防滲等要求嚴(yán)格。 ⑴大頭壩的支墩形式：①開(kāi)敞式單支墩；②封閉式單支墩；③開(kāi)敞式雙支墩；④封閉式雙支墩。 ②連拱壩：由一系列緊連的拱筒擋水 ,并與支墩連成整體。 支墩壩：由一系列支墩和擋水面板組成的重力壩。 空腹重力壩的優(yōu)點(diǎn)：①空腔壩基不設(shè)地板 ,可減少揚(yáng)壓力 ,砼用量減少 20％左右；②減少壩基開(kāi)挖量；③壩體前后腿嵌入巖體 ,增強(qiáng)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(cè)和檢修；⑧空腔可布置電站廠房。 寬縫重力壩的缺點(diǎn)：①立模較復(fù)雜，且模板用量增加；②分期導(dǎo)流不便；③在嚴(yán)寒地區(qū)，寬縫需采取保溫措施。 為了充分利用砼的抗壓強(qiáng)度， 將實(shí)體重力壩橫縫下部擴(kuò)寬成為空腔的重力壩，稱(chēng)為寬縫重力壩。 漿砌石重力壩的缺點(diǎn)：①人工砌筑的質(zhì)量易不均；②石料的修整和砌筑難以機(jī)械化，需大量人力；③砌體防滲性能差，需專(zhuān)設(shè)防滲設(shè)施；④工期長(zhǎng)。 碾壓混凝土與常態(tài)混凝土相比的優(yōu)點(diǎn)：①工程程序簡(jiǎn)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(jiǎn)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(fèi)用；⑤可使用大型通用機(jī)械設(shè)備，提高砼的運(yùn)輸和澆筑工效；⑥降低工程造價(jià)。 碾壓砼是采用自卸汽車(chē)或皮帶輸送機(jī)將超干硬性砼運(yùn)到倉(cāng)面，以推土機(jī)平倉(cāng)，振動(dòng)碾壓實(shí)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。⑶水平施工縫。⑵縱縫，含鉛直縱縫、斜縫和錯(cuò)縫。分縫有以下類(lèi)型：⑴橫縫，含永久性橫縫和臨時(shí)性橫縫。 滿(mǎn)足的性能：強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍、抗沖刷、抗侵蝕、抗裂等性能。 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(qiáng)度降低，影響壩體抗滑穩(wěn)定性。目的在于進(jìn)一步降低揚(yáng)壓力。 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。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