1、第四章土石壩答案一、填空題1 碾壓式土石壩；水力充填壩；定向爆破堆石壩2. 均質壩； 粘土心墻壩； 粘土斜心墻壩； 粘土斜墻壩。3. ;壩頂高程；寬度；壩坡；基本剖面4. 丫= R+e+A ； R:波浪在壩坡上的最大爬高 、e:最大風雍水面高度; A 安全加高。5. 馬道：坡度變化處6. 高出設計洪水位 0.3 0.6m且不低于校核洪水位：校核水位。7. 松散體；水平整體滑動 。8. 浸潤線;滲透動水壓力；不利 。9. 曲線滑裂面；直線或折線滑裂面10. 開挖回填法；灌漿法：挖填灌漿法11. 臨界坡降：破壞坡降 。12. 飽和:浮13. 護坡14. 粘性十截水墻：板樁：混凝十防滲墻15.滲流問

2、題16. 集中滲流；不均勻沉降17. 開挖回填法；灌漿法；挖填灌漿法。18. “上截下排”；防滲措施；排水和導滲設備、單項選擇題1. 土石壩的粘土防滲墻頂部高程應 B )。A、高于設計洪水位B、高于設計洪水位加一定超高，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. 關于土石壩壩坡，下列說法不正確的有 A)0A、上游壩坡比下游壩坡陡B、上游壩坡比下游壩坡緩C、粘性土料做成的壩坡，常做成變坡，從上到下逐漸放緩，相鄰坡率差為0.25或0.5D斜墻壩與心墻壁壩相比，其下游壩坡宜偏陡些，而上游壩坡可適當放緩些3. 反濾層的結構應是 B )oA、層次排列應盡量與滲流的方向水平B、

3、各層次的粒徑按滲流方向逐層增加C、各層的粒徑按滲流方向逐漸減小，以利保護被保護土壤D不允許被保護土壤的細小顆粒 <小于0.1mm的砂土）被帶走4. 砂礫地基處理主要是解決滲流問題，處理方法是“上防下排” , 屬于上防 的措施有 < A ）。A、鉛直方向的粘土截水槽、混凝土防滲墻、板樁B、止水設備C、排水棱體D壩體防滲墻5粘性土不會發生 < A ）。A、管涌B、流土C、管涌或流土 D、不確定6下列關于反濾層的說法不正確的是 < B ）。A、反濾層是由23層不同粒徑的無粘性土料組成，它的作用是濾土排 水B、反濾層各層材料的粒徑沿滲流方向由大到小布置。C、相鄰兩層間，較小層的

4、顆粒不應穿過粒徑較大層的孔隙D各層內的顆粒不能發生移動7土石壩上、下游壩面如設變坡，則相鄰壩面坡率差值一般應在< C ）范圍內。A、 0.350.45 B 、 0.150.25C、0.25 0.50 D 、0.500.758一般壩頂不允許溢流的壩型為 < C ）。A、拱壩B、漿砌石壩C、土石壩D、混凝土重力壩9不能夠降低土壩壩體浸潤線的排水設備有 < C ）。A、堆石棱體排水B、褥墊式排水C、貼坡式排水D、管式排水10. 粘性土的填筑標準是 < D ）。A、最優含水率B、孔隙率C、相對密度D、設計干重度及相應的含水率11. 土壩護坡的臨時緊急搶護措施之一是 （ C &g

5、t; 。A、填補翻修B、干砌石縫粘結C、砂袋壓蓋D、框格加固12. 繞壩滲漏的具體表現是 （ B > 。A、繞過壩的底部B、通過壩體端部兩岸山體C、從壩體穿過D、滲水從壩體和建筑物接觸面通過13當滑裂面通過無粘性土，壩坡部分浸入水中時為 < A ）形滑裂面A、折線B、直線C、曲線D、復合三、名詞解釋1土石壩 指由當地土料、石料或混合料，經過拋填、碾壓等方法堆砌成的擋水壩。2流土 在滲流作用下，成塊土體被掀起浮動的現象稱為流土。3管涌 在滲流作用下，壩體或壩基中的細小顆粒被滲流帶走逐步形成滲流通道的現象稱為管涌。4流網 在穩定滲流的層流中，水質點運動軌跡構成流線，各流線上測壓管水頭相

6、同點的連線為等水位線或者等勢線，流線與等勢線組成的網狀圖形叫做流網。5. 反濾層 由耐久的、能抗風化的砂石料、非粘性土等組成的，一般為23 層不同粒徑材料排列，且垂直于滲流方向的可以保證濾土排水的設施。6浸潤線 土石壩擋水后，在壩體內形成由上游向下游的滲流，這在壩體中滲流的水面線則稱浸潤線。7褥墊排水在壩基面上平鋪一層厚約 0.4 0.5m 的塊石，用反濾層包裹，褥墊伸入至 壩體內，排水向下游方向設有縱坡。8粘性土截水槽當覆蓋層深度在15m以內時，可開挖深槽直達不透水層或基巖，槽內回填粘性土而成為截水墻或截水槽。9接觸滲漏是滲水從壩體與剛性建筑物接觸面、壩體與壩基或岸坡的接觸面通過，在壩后 相

7、應部位逸出的現象。四、判斷題1上游壩坡長期處于水下飽和狀態，水庫水位也可能快速下降，為了保持 壩坡穩定，上游壩坡常比下游壩坡為緩。< V)2土石壩的壩坡特征為，上部坡緩，下部坡陡。< X )3. 心墻壩的上、下游壩坡均比斜墻壩的緩。< X )4有限深透水地基上的心墻壩 , 一般都做有截水槽以攔截透水地基滲流。 心墻土料的滲透系數常比壩殼土料的小得多 , 故可近似地認為上游壩殼中無水頭 損失, 心墻前的水位仍為水庫的水位。 < V )5. 在滲流作用下，壩體或壩基中的細小顆粒被滲流帶走逐步形成滲流通道 的現象稱為流土。 < X )6. 粘性土的顆粒之間存在有凝聚力

8、<或稱粘結力)，滲流難以把其中的顆 粒帶走，一般不易發生流土。 < X )7. 反濾層一般是由 2-3 層不同粒徑的非粘性土、砂和砂礫石組成的。層次 排列應盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層減小。 < X )8. 土石壩失穩形式主要是壩坡滑動或壩坡與壩基一起滑動。< V )9. 滑裂面通過無粘性土時，滑裂面的形狀可能是曲線。< X )10. 用瑞典圓弧法計算土石壩壩坡穩定問題，沒有考慮土條間的相互作用 力，計算出的抗滑穩定安全系數偏小。 < V )11. 簡化畢肖普法計算土石壩壩坡穩定時，近似考慮了土條間相互作用力 的影響。 < V )

9、12流土這種滲透變形主要發生在粘性土體的滲流出口處13用替代法計算下游壩坡穩定時，可將下游水位以上、浸潤線以下的土體在計算滑動力矩時用浮重度，而計算抗滑力矩時則用飽和重度。< X )14孔隙水壓力在土體滑動時能產生摩擦力，增大粘性土體的抗剪強度。<X)15心墻壩、斜墻壩作防滲設施的土料應具有足夠的防滲性與壩殼材料的 滲透系數之比最好不大于 1100。 < X )16非粘性土料是填筑壩體或壩殼的主要材料之一，對它的填筑密度也應 有嚴格的要求。壓密程度一般用填土的干重度 丫d來表示。< X )17斜墻與下游壩體之間，應根據需要設置過渡層。 < X )18排水設施應具有

10、充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保證在任何情 況下都能自由地排出全部滲水。 < v )五、簡答題1土石壩的特點是什么？試與重力壩、拱壩作比較？答：1)可以就地取材，減小了項目造價 2)對各種不同的地形、地質和氣 候條件適應性較強 3)上下游壩坡平緩，壩體體積大，土石方量大，與重力壩 相比較來說：填筑體為松散體，抗剪強度低；抗侵蝕能力較重力壩差； 散粒體結構，抗沖能力很低；土石料存在很大孔隙，易產生相對移動，在自 重和水壓力作用下，有較大的沉陷。2土石壩的主要類型有哪些？各有什么優缺點？主要類型：按壩高分：低壩、中壩、高壩。按施工方法分：碾壓式土石壩、水力沖填壩、定向爆破堆石壩。按壩體材

11、料分：土壩、土石混合壩、堆石壩共同優點：易于取材，項目造價低，適應地形條件能力強，運用較安全可 靠。共同缺點：壩體平緩，體積大，土石方項目量大，需要一定的防滲設施。3 土石壩的基本剖面為什么是梯形？答：土石壩基本剖面為梯形。這是根據壩高和壩的等級，壩型和筑壩材料 特性，壩基情況以及施工，運行條件等參照現有項目的實驗初步擬定，然后通 過滲流和穩定分析檢驗，最終確定的合理的剖面形式。4 確定土石壩壩頂高程和重力壩壩頂高程的不同點是什么？1) 重力壩壩頂高程：壩頂或防浪墻頂高程=設計洪水位+ ' 壩頂或防浪墻頂高程=設計洪水位+_12) 土石壩壩頂高程：水庫靜水位+超高Y Y=R+e+A 設

12、計洪水位+正常運用情況的壩頂超高 校核洪水位+非常運用情況的壩頂超高 正常高水位+非常運用情況的壩頂超高+地震安全加高分別計算后，取其最大值即為壩頂高程5 土石壩的上、下游壩坡通常采用值的范圍如何？為什么上游壩坡比下 游壩坡平緩？心墻壩：堆石：上游1 : 1.71 : 2.7下游1： 1.51 : 2.5土料：上游 1 : 2.51 : 3.5 下游 1： 21： 3.0人工材料面板壩：優質石料：上游 1: 1.41 : 1.7良好堆石：下游1: 1.3 1 : 1.4卵礫石： 1：1.5 1 ： 1.6上游壩坡長期處于水下飽和狀態，水庫水位也可能快速下降，為了保持壩 坡穩定，因此上游壩坡常比

13、下游壩坡平緩。6滲流分析的任務是什么？有哪些方法？常用的理論方法是什么？它的 基本假定是什么？任務：確定壩體侵潤線和下游滲流出逸點的位置，為設計計算提供依據。 確定壩體與壩基的滲流量，以便估計設備尺寸。 確定壩坡出逸段和下游地基表面的出逸坡降，用以判斷該處滲透穩定性 確定庫水位降落時上游壩殼內自由水面的位置，估算孔隙水壓力，用來 進行上游壩坡穩定分析。方法： 1、解讀法 流體力學法，水利學法） 2、手繪流網法 3、實驗法 4、數值 法其中，常用的理論方法是水力學法，其基本假定為達西定律和杜平假設， 建立各段運動方程式，根據水流連續性再求解滲透流速，滲透流量和侵潤線 等。7什么叫流網？它由哪些線

14、構成？繪制流網的基本原則是什么？土石壩 滲流域的邊界各是什么線？在穩定滲流的層流中，水質點的運動軌跡 流線）和各條流線上側壓管水頭相同點的連線 等水位線或等勢線）組成的網狀圖形叫流網。流網由流線、等勢 線和侵潤線構成。繪制流網的基本原則： 1、流線和等勢線均是圓滑的曲線。 2、流線和等勢線是 互相正交的。 3、流網的網格畫成曲線正方形，即網格的中線互相正交且長度相 等。 4、邊界：上、下游水下邊坡線均為等勢線；初擬侵潤線及壩體與不透水地 基接觸線均為流線。下游坡出逸段即非等勢線也非流線。8敘述手繪流網的方法步驟？以不透水地基上均質壩為例:首先，確定滲流區的邊界：上、下游水下邊坡線均為等勢線，初

15、擬的侵潤 線及壩體不透水地基接觸線均為流線，下游坡出逸段既非等勢線也非流線，其 上各點反映了該處逸出滲流的水面高度。其次，將上、下游水頭差|分成n等分，每段為，然后引水平線與侵潤線相交，從其交點處按照等勢線與流線正交。依據原則繪制等勢線，形成初步的流網。然后，不斷修改流線與等勢線，必要時進行插補，直至其構成網格符合要求 <扭曲正方形）即可。9 土石壩滲流變形有哪幾類？各自的特點是什么？<1）管涌：滲流作用下，壩體、壩基中細小顆粒被逐步帶走形成滲流通道 現象。常發生在壩下游壩或閘壩下游地基面滲流逸出處，無凝聚力的砂土，礫 石砂土易發生臨界坡降 大顆粒 破壞坡降。<2）流土：成塊

16、土體被掀起浮動，主要發生在黏土及均勻非粘性土滲流出 口處，破壞坡降。<3）接觸沖刷：滲流沿兩不同土壤接觸面流動，帶走細顆粒，使臨近接觸 面不同土層混合起來。<4）接觸流土和接觸管涌：滲流方向垂直于兩種不同土壤的接觸面。壩基 不同土層間滲流將一層細顆粒帶至另一層粗顆粒 <管涌）；一層為黏土，含水量 大，凝聚力降低而成塊移動，甚至形成剝蝕 <接觸流土）10.防止滲流變形的措施有哪些？常見的項目措施有：全面截阻滲流、延長滲徑、設置排水設施、反濾層或 排滲減壓井等。11重力壩與土石壩的穩定概念有什么不同？影響土石壩穩定的因素有哪重力壩：依靠重力維持穩定，失穩時，先在壩踵處基巖和

17、膠結面出現微裂 松弛區，隨后在壩址處巖基和膠結面出現局部剪切屈服，進而范圍擴大向上游 延伸，最后形成滑動通道，導致大壩的整體失穩。土石壩：也是依靠重力維持穩定，因為是散粒體堆筑，壩坡穩定須采用肥 大的剖面，壩體不可能產生水平滑動，其失穩主要是壩坡滑動或壩頗，壩基一 起滑動。影響因素：壩體滑坡猾裂面的形狀，壩體結構，土料，地基的性質，壩的 工作條件。12土石壩壩坡滑裂面的形狀有哪幾種？在什么情況下易產生何種滑裂 面？土石壩壩坡滑裂面的形狀有三種：曲線滑裂面、直線或折線滑裂面、復合 滑裂面。<1）曲線滑裂面：當滑裂面通過粘性土部位時，產生上緩下陡曲面，計算 中常用圓弧代替。<2）直線或

18、折線滑裂面：當滑裂面通過無粘性土時，可產生直線或折線 形，面坡干燥或全部浸入水中時呈直線形，壩坡部分浸入水中時呈折線形。<3）復合滑裂面：當滑裂面通過性質不同的幾種土料時，可產生由直線和 曲線組成的復合形狀滑裂面。13圓弧法的基本假定是什么？如何用簡化的畢肖普法計算壩坡穩定安全 系數？圓弧法的基本假定：假定滑動面為圓柱面，將滑動面內土體視為剛性體，邊坡矢穩時該土體繞滑弧圓心0作旋轉運動，計算時沿壩軸線取單寬按平面問 題進行分析。用簡化的畢肖普法計算壩坡穩定安全系數。假設 一1 ，略去土條間的切向力，減小了計算工作量，當土條處于穩定狀態vk>1）時，求任意條內滑弧底面上抗剪強度與剪力

19、的平衡，求出。因為各土條間相互作用力 、 均為大小相等，方向相反，在累加時相互 抵消，由滑動體平衡條件可求出。因為中含有k，則要用試算法，一般先假定k=1,求出 ，再求k。若k>1，則用此k值求新的 及k，反復34次， 直到假定k接近計算k時即可。14.怎樣確定滑弧的最小穩定安全系數？利用B.B方捷耶夫及費蘭鈕斯法結合應用，可認為最危險的滑弧圓心在扇形面積中線附近，可按下面步驟計算出最小穩定安全系數。<1）在eg線上選取、為圓心，分別作通過點的滑弧并計算各自的安全系數k，按比例將k值標在相應的圓心上，連成曲線找出相應最小 k 的圓心 。<2）通過eg線上k最小的點 ，作eg的

20、垂線，在線上選等為圓心，同樣分別過點作滑弧，找出最小的安全系數，按比例將標在點的上方。<3）根據壩基土質情況，在壩坡或壩址外再選，同上述方法求出最小安全 系數等，分別按比例標在點的上方，連接標注諸短線的端點，即可找出相應于計算情況的壩坡穩定安全系數，一般要計算15個滑弧才能求出15土石料的填筑標準是什么？在土料設計中何種土料主要控制何種指 標？土石料的填筑標準：對于粘性土，其指標是設計干重度及相應的含水量； 對于非粘性土，其指標是相對密度；對于堆石料，其指標是孔隙率。16土石壩為什么要設防滲體？防滲體有哪些形式？土石壩擋水后，在壩體內會形成由上游的滲流，這會使水庫損失水量，還 引起管涌、

21、流圖等滲透變形，對壩頗穩定不利，必須在設計時采取防滲措施以 減少滲漏，保證壩體滲透穩定性，故要設防滲體。防滲體的形式： 1、黏土心墻 2 、黏土斜墻 3 、非土料防滲體17土壩排水設備的作用是什么？常用的壩體排水有哪些形式？土石壩排水設備的作用是：可以降低伸入壩體內的水，有計劃地排出壩 外，以達到降低壩體浸潤線及孔隙水壓力，防止滲透變形，增加壩坡的穩定 性，防止凍漲破壞的目的。常用的壩體排水形式： 1.貼坡排水； 2.棱體排水； 3.褥墊排水； 4.管式排 水；5. 綜合式排水18土石壩為什么要設置反濾層？設置反濾層應遵循什么原則？通常應在 哪些部位設置反濾層？土石壩設置反濾層，其目的是為了提

22、高抗滲破壞能力、防止各類滲透變形 特別是防止管涌。在任何滲流流入排水設施處一般都要設置反濾層。設置反濾層要遵循的原則是： 1.被保護土壤的顆粒不得穿過反濾層 2. 各層 的顆粒不得發生移動 3. 相鄰兩層間，較小的一層顆粒不得穿過較粗一層的孔隙 4. 反濾層不能被堵塞，而且應該具有足夠的透水性，以保證排水暢通 5.應保證 耐久、穩定，其工作性能和效果應不隨時間的推移和環境的改變而遭受破壞。19簡述土壩砂卵石地基的處理方法砂卵石地基一般強度較大，壓縮變形也較小，對建筑在砂卵石地基上土石 壩的地基處理主要是解決滲流問題。處理方法是“上防下排”。“上防”是指鉛直方向的粘土截水墻。混凝土 防滲墻、板樁

23、和帷幕灌漿以及水平方向的防滲鋪蓋等；“下排”是指鉛直方向 的減壓井和反濾式排水溝以及水平方向的反濾式蓋重等。20為什么要進行地基處理？這是因為地基的性質對土石壩的構造和尺寸有很大影響。進行土石壩地基處理 1. 可控制滲流，使地基以至壩身不產生滲透變形，并把滲流流量控制在允 許的范圍內 2.保證地基穩定不發生滑動 3. 控制沉降與不均勻沉降，以限制壩體 裂縫的發生。21. 土石壩與壩基、岸坡及其它建筑物連接時應注意什么問題？土石壩與壩基、岸坡及其他建筑物的接觸面都是防滲的薄弱部位，在連接 時，必須妥善處理，使其結合緊密，避免產生集中滲流；保證壩體與河床及岸 坡結合面的質量，不使其形成影響壩坡穩定

24、的軟弱層面；并不致因岸坡形狀或 坡度不當引起壩體不均勻沉降而產生裂縫。22土石壩的檢查和養護內容是什么？土石壩的檢查工作包括四個方面：經常檢查、定期檢查、特別檢查和安全 鑒定。土石壩的養護主要包括以下幾方面的內容： 1. 保持壩面完整。 2. 保持排 水系統暢通 3.合理控制水庫水位 4. 加強安全管理 5.觀測儀器設備的養護。23土石壩裂縫分哪幾種？其特征和處理方法是什么？<1） 1）按分布位置分表面裂縫；內部裂縫。2）按走向分類橫向裂縫；縱向裂縫；水平裂縫；龜紋裂縫3）按裂縫成因分類干縮裂縫；變形裂縫；滑坡裂縫；凍融 裂縫；水力劈裂；塑流裂縫；振動裂縫<2）處理：處理前，首先要

25、根據出現部位、征兆、異常，確定具體位置， 再探明其大小、走向。常用方法：開挖回填法；灌漿法；挖填灌漿法24分析土石壩運用中滲漏原因及處理措施。滲漏原因：壩體滲漏：設計考慮不周，施工質量較差，管理不善 壩基滲漏：地基處理不當，粘土鋪蓋尺寸不足，排水系統堵塞，空庫運 用，鋪蓋開裂 接觸滲漏：壩基處理不徹底，防滲體與壩基結合不當，壩體與剛性建筑 物結合不當。 繞壩滲漏：岸坡山體單薄，岸坡巖性差，岸坡存在孔洞，岸坡天然鋪蓋 破壞。處理措施：要遵循“上截下排”原則，即在壩的上游壩體和壩基設防滲設 施、阻截滲水，在壩的下游設排水導滲設備。一般采用上游截滲法、下游導滲 法。25土石壩滑坡的主要特征是什么？如何預防滑坡，并說明處理滑坡的措 施。<1）破壞形式：脫落，塌陷，崩塌，滑動，擠壓，鼓脹，溶蝕。<2）破壞原因： 對波浪的沖擊破壞考慮不周 護坡結構不合理 護坡施工質量控制不嚴，干砌石不密實，空襲偏大，甚至出現架空 護坡材料選擇不當 在管理運用中，因庫水位驟降，護坡背面