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1f411020  水利水電工程設(shè)計(jì)

1f411021  水利水電工程設(shè)計(jì)階段劃分及其任務(wù)

1f411022  水利水電工程等級(jí)劃分及工程特征水位

1f411023  水利水電工程樞紐布置

1f411024  水工建筑物的分類

1f411025  水工建筑物主要設(shè)計(jì)方法

1f411026  水利水電工程建筑材料的應(yīng)用

1f411027  水力荷載

1f411028  滲流分析

1f411029  水流形態(tài)及消能方式

重點(diǎn)：水利水電工程等級(jí)劃分及工程特征水位、水利水電工程建筑材料的應(yīng)用

難點(diǎn)：滲流分析、 水流形態(tài)及消能方式

 

1f411021 水利水電工程設(shè)計(jì)階段劃分及其任務(wù)

知識(shí)點(diǎn)一、水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的劃分和任務(wù)

水利工程設(shè)計(jì)階段一般可分為項(xiàng)目建議書、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段。對(duì)于重大項(xiàng)目和技術(shù)復(fù)雜項(xiàng)目，可根據(jù)需要增加技術(shù)設(shè)計(jì)階段。

(一)技術(shù)設(shè)計(jì)

技術(shù)設(shè)計(jì)是針對(duì)初步設(shè)計(jì)中的重大技術(shù)問題而進(jìn)一步開展的設(shè)計(jì)工作。具體明確初步設(shè)計(jì)中所采用的工藝、土建結(jié)構(gòu)等方面的主要技術(shù)問題，并編制修正概算。

 

(二)招標(biāo)設(shè)計(jì)

招標(biāo)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)深度要求做到可以根據(jù)招標(biāo)設(shè)計(jì)圖較準(zhǔn)確地計(jì)算出各種建筑材料的規(guī)格、品種和數(shù)量，混凝土澆筑、土石方填筑和各類開挖、回填的工程量，各類機(jī)械、電氣和永久設(shè)備的安裝工程量等，以滿足招標(biāo)及簽訂合同的需要

 (三)施工圖設(shè)計(jì)

完成對(duì)各建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)；確定地基處理方案，進(jìn)行處理措施設(shè)計(jì)；確定施工布置及方法，編制施工進(jìn)度計(jì)劃和施工預(yù)算等；提出施工、制造、安裝詳圖。

 

知識(shí)點(diǎn)二、水電工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的劃分

1．預(yù)可行性研究階段。預(yù)可行性研究報(bào)告經(jīng)主管部門審批后，即可編報(bào)項(xiàng)目建議書。

2．可行性研究階段。（原有可行性研究與初步設(shè)計(jì)兩階段合并）

3．招標(biāo)設(shè)計(jì)階段。招標(biāo)文件分三類：主體工程、永久設(shè)備和業(yè)主委托的其他工程的招標(biāo)文件。

4．施工圖設(shè)計(jì)階段。配合工程進(jìn)度編制施工詳圖。

 

1f411022 水利水電工程等級(jí)劃分及工程特征水位

知識(shí)點(diǎn)一、水利水電工程等別劃分

水利水電工程的等別劃分為ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ五等。

 

1．對(duì)于綜合利用的水利水電工程，其工程等別應(yīng)按其中的最高等別確定。

2．平原區(qū)攔河水閘工程的等別，應(yīng)根據(jù)其過閘流量的大小進(jìn)行分等，按表1f411022-2確定。

 

3．灌溉、排水泵站的等別，應(yīng)根據(jù)其裝機(jī)流量與裝機(jī)功率，按表1f411022-3確定。工業(yè)、城鎮(zhèn)供水泵站的等別，應(yīng)根據(jù)其供水對(duì)象的重要性，按表1f411022-1確定。

 

4．引水樞紐工程等別應(yīng)根據(jù)引水流量的大小，按表1f411022-4確定。

 

【單選題】過閘流量為 4000m³/s 的攔河水閘規(guī)模為（ ）型。

a．大（1）

b．大（2）

c．中

d．小

【答案】b

 

知識(shí)點(diǎn)二、水工建筑物級(jí)別劃分

(一)永久性水工建筑物級(jí)別

1．由建筑物所在工程等別和建筑物重要性劃分為五級(jí)

2．失事后損失巨大或影響十分嚴(yán)重的水利水電工程的主要永久性水工建筑物，經(jīng)過論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，可提高一級(jí)；失事后造成損失不大的水利水電工程的主要永久性水工建筑物，經(jīng)過論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，可降低一級(jí)。

 

3．水利樞紐工程水庫大壩按表1f411022-5規(guī)定為2級(jí)、3級(jí)的永久性水工建筑物，如壩高超過表1f411022～6指標(biāo)，其級(jí)別可提高一級(jí)，但洪水標(biāo)準(zhǔn)可不提高。

 

4．水電樞紐工程2級(jí)土石壩壩高超過100m、混凝土壩或漿砌石壩壩高超過150m，3級(jí)土石壩壩高超過80m、混凝土壩或漿砌石壩壩高超過120m時(shí)，大壩的級(jí)別相應(yīng)提高1級(jí)，洪水標(biāo)準(zhǔn)宜相應(yīng)提高，但抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不提高。

5．當(dāng)永久性水工建筑物基礎(chǔ)的工程地質(zhì)條件復(fù)雜或采用新型結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)2～5級(jí)建筑物可提高一級(jí)設(shè)計(jì)，但洪水標(biāo)準(zhǔn)不予提高。

（二）堤防工程級(jí)別

堤防工程的級(jí)別應(yīng)根據(jù)確定的保護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，按表1f411022-7確定。

穿堤水工建筑物的級(jí)別，按其所在堤防工程的級(jí)別和與建筑物規(guī)模相應(yīng)的級(jí)別中的最高級(jí)別確定。

 

（三）臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別

1．水利水電工程施工期使用的臨時(shí)性擋水和泄水建筑物的級(jí)別，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要性、失事造成的后果、使用年限和臨時(shí)建筑物的規(guī)模，按表1f411022-8確定。

 

2．當(dāng)臨時(shí)性水工建筑物根據(jù)表1f411022-8指標(biāo)同時(shí)分屬于不同級(jí)別時(shí)，其級(jí)別應(yīng)按照其中最高級(jí)別確定。但對(duì)于3級(jí)臨時(shí)性水工建筑物，符合該級(jí)別規(guī)定的指標(biāo)不得少于兩項(xiàng)。

3．利用臨時(shí)性水工建筑物擋水發(fā)電、通航時(shí)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，3級(jí)以下臨時(shí)性水工建筑物的級(jí)別可提高一級(jí)。

 

【例題·單選題】水利水電工程的永久性次要建筑物的級(jí)別，劃分為(       )級(jí)。

a．三                     b．四

c．五                     d．六

【答案】a

【解析】主要建筑物劃分為五級(jí)，次要建筑物劃分為三級(jí)。

 

知識(shí)點(diǎn)三、水利水電工程洪水標(biāo)準(zhǔn)

（一）一般規(guī)定

1．在水利水電工程設(shè)計(jì)中不同等級(jí)的建筑物所采用的按某種頻率或重現(xiàn)期表示的洪水稱為洪水標(biāo)準(zhǔn)，包括洪峰流量和洪水總量。

2．永久性水工建筑物采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)，分為設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)兩種情況。

3．水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)兩類分別確定。

4.當(dāng)山區(qū)、丘陵地區(qū)的水利水電工程永久性水工建筑物的擋水高度低于15m，且上下游最大水頭差小于10m時(shí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按平原、濱海區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)平原、濱海地區(qū)的水利水電工程其永久性水工建筑物的擋水高度高于15m，且上下游最大水頭差大于10m時(shí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按山區(qū)、丘陵區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。

5．江河采取梯級(jí)開發(fā)方式，在確定各梯級(jí)水利水電工程永久性水工建筑物的設(shè)計(jì)洪水與校核洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還應(yīng)結(jié)合江河治理和開發(fā)利用規(guī)劃，統(tǒng)籌研究，相互協(xié)調(diào)。

 

(二)山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物

1．山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，按表1f411022-9確定。

 

2.對(duì)土石壩，如失事下游將造成特別重大災(zāi)害時(shí)，1級(jí)建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)取可能最大洪水(pmf)或重現(xiàn)期10000年標(biāo)準(zhǔn)；2～4級(jí)建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)可提高一級(jí)。

3．對(duì)混凝土壩、漿砌石壩,如洪水漫頂將造成極嚴(yán)重的損失時(shí)，1級(jí)建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過專門論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，可取可能最大洪水(pmf)或重現(xiàn)期10000年標(biāo)準(zhǔn)

 

4．山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程的永久性泄水建筑物消能防沖設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn)，可低于泄水建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)泄水建筑物按表1f411022-10（新增）確定。
    山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)     表1f411022-10

永久性水工建筑物級(jí)別	1	2	3	4	5
洪水重現(xiàn)期（年）	100	50	30	20	10

5．河床式水電站廠房擋水部分的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)與工程的主要擋水建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)相一致。

 

（三）平原、濱海區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物

1．平原區(qū)永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)，按表1f411022-11確定。

 

2．潮汐河口和濱海地區(qū)永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，按表1f411022-12確定。

 

（四）臨時(shí)性水工建筑物

臨時(shí)性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級(jí)別，在表if411022-13的幅度內(nèi)，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度綜合分析，合理選用。對(duì)失事后果嚴(yán)重的，應(yīng)考慮遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施。

【單選題】某水利工程漿砌石圍堰級(jí)別為4級(jí)，相應(yīng)圍堰洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為（?。┠暌挥觥?/span> 

a.5～3      b.10～5      c.20～10      d.50～20

【答案】b

【例題·單選題】永久性水工建筑物級(jí)別為2級(jí)的山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為(         )年。

a．100     b．50     c．30     d．20

【答案】b

【解析】1級(jí)，100年；2級(jí)，50年；3級(jí)，30年；4級(jí)，20年；5級(jí)，10年。

知識(shí)點(diǎn)四、水利水電工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

水工建筑物的工程抗震設(shè)防類別，應(yīng)根據(jù)其重要性和工程場地基本烈度按表1f411022-14確定。

 

各類水工建筑物抗震設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)烈度應(yīng)按下列規(guī)定確定

1．一般采用基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度。

2．工程抗震設(shè)防類別為甲類的水工建筑物，可根據(jù)其遭受強(qiáng)震影響的危害性，在基本烈度基礎(chǔ)上提高1度作為設(shè)計(jì)烈度。

3．基本烈度為6度或6度以上地區(qū)的壩高超過200m或庫容大于100億m3的大型工程，以及基本烈度為7度及7度以上地區(qū)壩高超過150m的大(1)型工程，需要做專門的地震危害性分析。

 

知識(shí)點(diǎn)五、水庫特征水位及特征庫容

(一)水庫特征水位

1．校核洪水位。指水庫遇大壩的校核洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫在非常運(yùn)用校核情況下允許臨時(shí)達(dá)到的最高洪水位，是確定大壩頂高程及進(jìn)行大壩安全校核的主要依據(jù)。

2．設(shè)計(jì)洪水位。指水庫遇大壩的設(shè)計(jì)洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫在正常運(yùn)用設(shè)計(jì)情況下允許達(dá)到的最高洪水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)。

 

3．防洪高水位。指水庫遇下游保護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。

4．防洪限制水位(汛前限制水位)。指水庫在汛期允許興利的上限水位，也是水庫汛期防洪運(yùn)用時(shí)的起調(diào)水位。

5．正常蓄水位。指水庫在正常運(yùn)用的情況下，為滿足設(shè)計(jì)的興利要求在供水期開始時(shí)應(yīng)蓄到的最高水位。

6．死水位(設(shè)計(jì)低水位)。指水庫在正常運(yùn)用的情況下，允許消落到的最低水位。水庫正常蓄水位與死水位之間的變幅稱為水庫消落深度。

 

(二)水庫特征庫容

1．靜庫容。壩前某一特征水位水平面以下的水庫容積

2．總庫容。指最高洪水位以下的水庫靜庫容。

3．防洪庫容。指防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積。用以控制洪水，滿足水庫下游防護(hù)對(duì)象的防護(hù)要求

4．調(diào)洪庫容。指校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積。用于保證下游防洪安全及對(duì)校核洪水調(diào)洪削峰，保證大壩安全。

 

5．興利庫容(有效庫容、調(diào)節(jié)庫容)。指正常蓄水位至死水位之間的水庫容積。用以調(diào)節(jié)徑流，按興利要求提供水庫的供水量或水電站的流量。

6．重疊庫容(共用庫容、結(jié)合庫容)。指防洪庫容與興利庫容重疊部分的庫容，是正常蓄水位至防洪限制水位之間汛期用于蓄洪、非汛期用于興利的水庫容積。

7．死庫容(墊底庫容)。指死水位以下的水庫容積。一般用于容納水庫淤沙、抬高壩前水位和庫區(qū)水深。在正常運(yùn)用中不調(diào)節(jié)徑流，也不放空。

 

【單選題】興利庫容是水庫死水位與（?。┲g的庫容。

a.校核洪水位

b.正常蓄水位

c.防洪高水位

d.設(shè)計(jì)洪水位

【答案】b

 

1f411023  水利水電工程樞紐布置

知識(shí)點(diǎn)一、工程壩址（閘址、廠址）選擇

（一）壩址選擇

1．地形條件

2．地質(zhì)條件

3．施工條件

4．建筑材料條件

5．其他條件

水庫區(qū)的淹沒大小和移民搬遷安置的難度、水庫對(duì)重要設(shè)施的淹沒、環(huán)境的影響、工程量、工程總投資。

 

(二)閘址選擇

閘址選擇應(yīng)綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、潮汐、泥砂、凍土、冰情、施工、管理、周圍環(huán)境等因素。

1．地形開闊、岸坡穩(wěn)定、巖土堅(jiān)實(shí)和地下水水位較低

2．節(jié)制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢相對(duì)穩(wěn)定的河段。

3．進(jìn)水閘、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道凹岸頂點(diǎn)稍偏下游處。

4．排水閘(排澇閘)或泄水閘(退水閘)閘址宜選擇在地勢低洼、出水通暢處。

5．擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩(wěn)定的潮汐河口附近。

6．若在多支流匯合口下游河道上建閘，選定的閘址與匯合口之間宜有一定的距離；若在平原河網(wǎng)地區(qū)交叉河口附近建閘，選定的閘址宜在距離交叉口較遠(yuǎn)處；若在鐵路橋或一、二級(jí)公路橋附近建閘，選定的閘址與鐵路橋或一、二級(jí)公路橋的距離不宜太近。

 

7．選擇閘址應(yīng)考慮材料來源、對(duì)外交通、施工導(dǎo)流、場地布置、基坑排水、施工水電供應(yīng)等條件。

8．選擇閘址應(yīng)考慮水閘建成后工程管理維修和防汛搶險(xiǎn)等條件。

9．選擇閘址還應(yīng)考慮：占用農(nóng)地及拆遷房屋少；盡量利用周圍已有公路、航運(yùn)、動(dòng)力、通信等公用設(shè)施；有利于綠化、凈化、美化環(huán)境和生態(tài)環(huán)境保護(hù)；有利于開展綜合經(jīng)營。

 

(三)水電站廠房(泵站)廠址選擇

廠址應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件，結(jié)合樞紐工程整體布局等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。

1．引水式電站的廠房廠房與調(diào)壓井之間山體必須穩(wěn)定，滲水性應(yīng)小。

2．河床式廠房進(jìn)水口應(yīng)注意避免泥砂的淤積和磨蝕、漂浮污物的堵塞和冰凌的壅阻。

3．地下廠房宜布置在地質(zhì)構(gòu)造簡單、巖體完整堅(jiān)硬、上覆巖層厚度適宜、地下水微弱以及山坡穩(wěn)定的地段。

 

知識(shí)點(diǎn)二、樞紐布置的原則

1．應(yīng)滿足各個(gè)建筑物在布置上的要求，保證其在任何工作條件下都能正常工作。

2．樞紐中各建筑物應(yīng)盡可能緊湊布置，在滿足功能要求前提下，減少工程投資，方便運(yùn)行管理。

3．盡量使一個(gè)建筑物發(fā)揮多種用途或臨時(shí)建筑物和永久建筑物相結(jié)合布置，充分發(fā)揮綜合效益。

4．在滿足建筑物強(qiáng)度和穩(wěn)定的條件下，樞紐布置應(yīng)考慮降低樞紐總造價(jià)和年運(yùn)行費(fèi)用。

5．樞紐布置要做到施工方便，工期短，造價(jià)低。

6．盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產(chǎn)，提前發(fā)揮效益。

7．樞紐的外觀應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。

 

1f411024  水工建筑物的分類

知識(shí)點(diǎn)一、水工建筑物按功能分類

通用性水工建筑物、專門性水工建筑物。

通用性水工建筑物可分為擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物、取(進(jìn))水建筑物、河道整治建筑物；

專門性水工建筑物可分為水電站建筑物、渠系建筑物、港口水工建筑物、過壩建筑物等。

永久性水工建筑物、臨時(shí)性水工建筑物。

(一)永久性建筑物

根據(jù)其重要性又分為主要建筑物和次要建筑物。

主要建筑物：壩、泄水建筑物、輸水建筑物及電站廠房

次要建筑物：例如：失事后不影響主要建筑物和設(shè)備運(yùn)行的擋土墻、導(dǎo)流墻、工作橋及護(hù)岸等。

(二)臨時(shí)性建筑物

工程施工期間使用的建筑物。如圍堰、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠等。

 

1f411025  水工建筑物主要設(shè)計(jì)方法

知識(shí)點(diǎn)一、安全系數(shù)法與可靠度法

(一)安全系數(shù)法

安全系數(shù)是考慮設(shè)計(jì)中有關(guān)因素的微小變動(dòng)，為保證水工建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全，引入的大于1.0的系數(shù)，它是水工建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗破壞強(qiáng)度與設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合的比值，是建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全儲(chǔ)備的指標(biāo)。

用安全系數(shù)判斷結(jié)構(gòu)的安全性，是定性的標(biāo)準(zhǔn)，沒有定量的意義。不同的建筑物之間不能比較，同一結(jié)構(gòu)的不同破壞狀況之間也不可比較，這是明顯的不足之處。

（二）可靠度法

結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下具有預(yù)定功能的概率。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的因素視作隨機(jī)變量，即形成以概率理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。水工混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類。

 

知識(shí)點(diǎn)二、主要荷載

荷載按作用隨時(shí)間的變異性，可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載。

1．永久作用荷載：包括結(jié)構(gòu)自重和永久設(shè)備自重、土壓力、淤沙壓力、地應(yīng)力、圍巖壓力、預(yù)應(yīng)力。

2．可變作用荷載：包括靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等。

3．偶然作用荷載：包括地震作用、校核洪水位時(shí)的靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力及水重等。

 

【單選題】拱壩在校核洪水位承受的波浪壓力屬于（ ）作用荷載。

a．永久

b．基本

c．可變

d．偶然

【答案】d

 

知識(shí)點(diǎn)三、抗滑穩(wěn)定分析

目前水工建筑物的穩(wěn)定分析采用整體宏觀的半經(jīng)驗(yàn)法。

在設(shè)計(jì)中，通常校核重力壩沿壩基面的抗滑穩(wěn)定；如果巖基內(nèi)有軟弱夾層，則要核算沿軟弱夾層的抗滑穩(wěn)定；對(duì)處于岸坡的壩段，當(dāng)?shù)匦?、地質(zhì)條件不利于壩的穩(wěn)定時(shí)，也要對(duì)在三向荷載作用下的穩(wěn)定問題進(jìn)行研究。

 

知識(shí)點(diǎn)四、應(yīng)力分析

強(qiáng)度和穩(wěn)定性是表示建筑物安全的兩個(gè)重要方面。應(yīng)力分析是校核強(qiáng)度和穩(wěn)定的前提。

重力壩應(yīng)力分析的方法可歸納為理論計(jì)算和模型試驗(yàn)兩大類。目前常用的模型試驗(yàn)方法有偏光彈性試驗(yàn)、激光全息試驗(yàn)和脆性材料試驗(yàn)。理論計(jì)算方法主要有材料力學(xué)法、有限單元法。

 

知識(shí)點(diǎn)五、滲流分析

導(dǎo)致大壩災(zāi)難性破壞的原因及基本模式有五種：①溢洪道的泄洪能力不足；②壩體連同部分地基沿軟弱面發(fā)生滑移破壞；③壩體因揚(yáng)壓力過大而沿壩基面滑動(dòng)；④壩體或壩基因管涌或流土而破壞；⑤壩的上、下邊坡發(fā)生滑移破壞。滲流在后四種模式中起著重要的作用。此外，水庫水的過量滲漏、水庫岸坡的穩(wěn)定性、水庫誘發(fā)地震等，也都與滲流的作用密切相關(guān)。

滲流分析主要內(nèi)容有：確定滲透壓力；確定滲透坡降（或流速）；確定滲流量。對(duì)土石壩，還應(yīng)確定浸潤線的位置

 

知識(shí)點(diǎn)六、沉降計(jì)算

土石壩設(shè)計(jì)時(shí)要確定壩體和壩基在自重作用下的沉降量與時(shí)間的關(guān)系及完工后的總沉降量。據(jù)此計(jì)算竣工后為抵消沉降而預(yù)留的壩頂超填，預(yù)測不均勻沉降量，判斷壩體產(chǎn)生裂縫的可能性和預(yù)防措施。常用分層總和法計(jì)算，即把壩體壩基分為若干層，根據(jù)壩體和壩基土的壓縮曲線計(jì)算時(shí)刻t各層中心所受豎向總應(yīng)力、孔隙壓力、有效應(yīng)力及相應(yīng)沉降量：將各層沉降量疊加，得到時(shí)刻t及完工后壩體和壩基的沉降量。

 

知識(shí)點(diǎn)七、應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算

高土石壩一般要用有限單元法計(jì)算壩體壩基及岸坡接頭在填土自重及其他荷載作用下的填土應(yīng)力應(yīng)變，以判斷是否發(fā)生剪切破壞、有無過量的變形、是否存在拉力區(qū)和裂縫、防滲土體是否發(fā)生水力劈裂，為壩體穩(wěn)定分析和與土壩連接建筑物設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

 

知識(shí)點(diǎn)八、抗震設(shè)計(jì)

水庫的修建往往可以誘發(fā)地震。水庫誘發(fā)地震主要是指由于水庫蓄水后，庫水滲透到巖石中，使巖體孔隙水壓力增大，導(dǎo)致斷層面的有效應(yīng)力減小、抗剪強(qiáng)度降低，以致產(chǎn)生滑動(dòng)。

地震荷載計(jì)算方法有動(dòng)力法和擬靜力法兩種。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)常用到基本烈度和設(shè)計(jì)烈度。基本烈度是指建筑物所在地區(qū)在今后一定時(shí)期內(nèi)可能遭遇的最大地震烈度。作為抗震設(shè)計(jì)中實(shí)際采用的烈度，稱為設(shè)計(jì)烈度。對(duì)于重要建筑物的設(shè)計(jì)烈度可在基本烈度的基礎(chǔ)上提高1度。