7．什么叫拱圈的最优中心角?试分析在收缩、平顺、扩散河谷情况下如何选择拱圈的最优中心角。

8．拱圈的中心角大小对拱的应力有什么影响？

9．在河谷高宽比相同时，河谷断面形状为V、U、└┘形时，拱坝布置有何不同? 10．拱坝布置的内容是什么?如何正确拟定拱冠梁和拱田的形状和尺寸? 11．说明拱坝布置的原则、方法和步骤．

12．根据拱圈内力的变化情况，说明拱圈厚度从拱冠到拱端如何变化较好?

13．试从应力、稳定、经济及施工等方面比较各种常见拱形的优缺点。并分析各自的适用条件。

14．增加拱坝顶刚度可以改善悬臂梁的受力条件，为什么?而设置表孔泄洪，孔口会破坏顶拱刚度，应怎样协调这个矛盾呢?

15．试述拱坝坝面倒悬度控制标准和处理方法。等中心角拱坝最大倒悬度在拱端吗? 16．在进行拱坝布置时，要求地基开挖成连续光滑的曲线，坝面连续光滑，倒悬度满足要求。其原因是什么?

17．对比重力坝，说明拱坝的荷载特点及其原因。 18．什么是拱坝的温度荷载?为什么将温度荷载列为拱坝的主要荷载?为什么温降肯定对拱坝的应力不利，而温升一般对拱坝稳定不利? 19．与重力坝比较，地震对拱坝的作用有什么特点?地震荷载公式有什么异同点?为什么要考虑侧向地震?如何考虑?在什么条件下考虑竖向地震?

20．与重力坝相比较，拱坝的荷载组合原则、计算情况及荷载项目有什么异同点?为什么有这些异同点?

21．按拱梁分载法，可把拱坝看成由水平拱圈和铅直悬臂梁组成的交织体，取它们交织的微单元体．作用在其水平和铅直面上各有哪些“力”?若微单元趋于一点，又有哪些“力”? 22．拱冠梁法、考虑扭转的拱冠梁法和多拱梁法有何不同?精度如何?适用情况呢? 23．拱坝坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证。岩体稳定的含义是什么?根本保证的根据和内容是什么?

24．拱坝坝肩岩体稳定分析有哪些方法?这些方法的优缺点和适用条件是什么? 25．改善拱坝坝肩岩体稳定有哪些措施?它们的原理、方法和适用条件是什么? 26．拱坝优化设计方法有哪些?试述其原理、方法和步骤。 27．拱坝有哪些泄水方式?试述其特点和适用条件。

28．拱坝下泄水流有哪些特点?拱坝消能有哪些方式?各有何特点?为什么拱坝一般采用挑流消能呢? 29．“高拱坝外部混凝土的水灰比应限制在0.45～0.55范围内，内部可为0.60～0.65。”对于薄、厚、重力拱坝是同样要求吗?对溢流流和非溢流坝是同样要求吗?为什么?

30．拱坝横缝有窄缝和宽缝两种，各具何特点?如何保证宽缝回填混凝土质量和与两侧混凝土的胶结?

31．与重力坝相比较，薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝的廊道布置有什么特点?

32. 双曲拱坝设周边缝，按周边缝高度分有哪几种情况，各有何优缺点？ 33．按分载法理论，薄拱坝将承受的所有荷载的主要部分通过水平拱圈的作用传给两岸岩体，故坝体安全主要取决于两岸坝肩岩体的稳定性。为什么?

34．扬压力对拱坝应力影响程度视坝高，拱厚而定，对于一般薄拱坝的应力影响很小，可以忽略，而对坝肩岩体稳定影响很大。因此，和重力坝一样必须做好防渗和排水。为什么?

35．请改正图1-3-1中错误，并说明改正原因。

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图1-3-1 拱冠梁的水压力分配图

36．坝肩岩体滑动的主要原因：—是岩体内存在软弱结构面或阻滑岩体体积变小，二是拱端力系和扬压力的合力方向对滑动面不利。为什么?

37．分析拱坝改善坝肩岩体稳定问题。

38．拱坝枢纽的泄水方式有河岸隧洞、河岸溢洪道和坝身泄水等，而坝身泄水是拱坝枢纽的主要泄水方式。为什么?

39．由于拱坝一般布置在窄探狭谷中，坝身泄水有向心集中的特点，因此，消能防冲是拱坝的主要技术问题之一。试分析常用消能措施的特点和适用条件。

40．拱坝不设永久性横缝．而设置竖向键槽的临时缝，待坝体冷却到灌浆温度进行横缝灌浆，把拱坝连成整体。为什么?

六、计算题 1．拱坝布置

(1)要求 ①学会初拟拱坝厚度；②掌握拱坝平面布置的原则、基本方法和考虑因素。 (2)资料 ①坝址地形图见图1-3-2；②拱坝坝轴线河谷断面的地质条件为：覆盖层厚2.0m，其下为水平状的厚层灰岩；⑧坝高80m(底635m，顶715m)；④正常蓄水位710.0m，设计洪水位712.5m，校核洪水位713.95m，相应下游水位635.0m、640.0m、650.0m。

图1-3-2 坝址地形图

(3)成果要求 ①拱坝平面布置(包括圆心轨迹线)；②拱冠梁和岸边悬臂梁坝段的断面图；③拱坝的主要尺寸表。

2．某双曲拱坝最大坝高48m，其中溢流坝高45m，溢流水头2.5m，河谷断面呈V形，拱坝各层拱圈几何特性列于表1-3-1，拱冠梁剖面见图1-3-3。

4

坝基为花岗岩，变形模量Ef ＝1.4×10MPa，坝体材料为小石子混凝土砌块石，重度3-5

22kN/m，线膨胀系数α=0.8×10。

30

坝高淤积泥沙高程196．0m，淤积浮肿度为11kN／m，淤沙摩擦角φ=20。

t?考虑荷载为水平水压力、泥沙压力和坝体均匀温降，温降度数按公式m忽略扬压力和竖向水重。

47T?3.39计算，

10

要求：分别用纯拱法、拱冠梁法(手算和电算)计算坝体应力并对计算结果进行分析。

图1-3-3 拱冠梁剖面图（高程：m）

表1-3-1 拱圈特性表

断面编号 1 2 3 4 5 高程 （m） 233.50 218.75 207.50 196.25 185.00 拱厚 （m） 3.30 4.15 5.00 5.80 7.00 平均半径 （m） 30.7 26.75 19.90 14.55 10.50 半中心角 φA（度） 52.0 65.4 62.5 56.0 40.0 第四章 土 石 坝

一、填空题

1．土石坝按施工方法可分为 、 、和 等形式。

2．土坝按防渗体的位置分

为 、 、 、 。

3．土石坝的剖面拟定是指 、 、和 的拟定。

4．在土石坝的坝顶高程计算中，超高值Y= （写出公式）。公式中各字母代表的含义是： 、 、 。

5.碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔10～30m设置 ，宽度不小于1.5～2.0m，一般设在 。

6.当有可靠防浪墙时，心墙顶部高程应高于 ，且不低于 。

7.由于填筑土石坝坝体的材料为 ，抗剪强度低，下游坝坡平缓，坝体体积和重量都较大，所以不会产生 。

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8.土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。坝体内渗流的水面线叫做 。其下的土料承受着 ，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定 。

9.土石坝可能滑动面的形式有 、 和复合滑裂面。

10.土石坝的上游面，为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流的冲刷等对坝坡的危害，必须设置 。

11.土石坝砂砾石地基处理属于“上防”措施，铅直方向的有 、板桩、 和帷幕灌浆。

12.砂砾石地基一般强度较大，压缩变形也较小，因而对建筑在砂砾石地基上土石坝的地基处理主要是解决 。

13.土石坝与混凝土坝、溢洪道、船闸、涵管等混凝土建筑物的连接，必须防止接触面的 ，防止因 而产生的裂缝，以及因水流对上下游坝坡和坝脚的冲刷而造成的危害。

14.土石坝的渗漏处理时，要遵循“ ”的原则，即在坝的上游坝体和坝基 、阻截渗水，在坝的下游面设 排出渗水。

15．设坝基和均质坝坝身材料的渗透系数分别为KT 、K ，KT >K与KT＝K相比，坝内浸润线将 。(抬高、不变、降低)

16．渗流在防渗体出口处及排水体入口处， 坡降最大，为防止 变形，当J [J]（[J]）为允许渗透坡降)时，必须设置 。

二、选择题

1.土石坝的粘土防渗墙顶部高程应（ ）。 A 高于设计洪水位

B 高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位 C 高于校核洪水位

D 高于校核洪水位加一定安全超高

2.关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有（ ）。 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 斜墙坝与心墙壁坝相比,其下游坝坡宜偏陡些,而上游坝坡可适当放缓些 3.反滤层的结构应是（ ）。 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

4.砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的措施有（ ）。

A 铅直方向的粘土截水槽、混凝土防渗墙、板桩 B 止水设备 C 排水棱体 D 坝体防渗墙

5．粘性土不会发生（ ）。

A 管涌 B 流土 C 管涌或流土 D 不确定

6．下列关于反滤层的说法不正确的是（ ）。

A 反滤层是由2～3层不同粒径的无粘性土料组成，它的作用是滤土排水 B 反滤层各层材料的粒径沿渗流方向由大到小布置。 C 相邻两层间，较小层的颗粒不应穿过粒径较大层的孔隙 D 各层内的颗粒不能发生移动

7．土石坝上、下游坝面如设变坡，则相邻坝面坡率差值一般应在（ ）范围内。

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