河海大学水工建筑物复试习题库

适用专业：【水工结构、水利工程（水工与水电）】

----NIT渊哥、付菊整理

1. 水工建筑物的地基处理主要解决哪两类问题？常用的处理措施有哪些?

① 防渗和稳定。

2. 水工建筑物中软土地基处理主要解决哪些问题？常用的处理措施有哪些？

3. 泄水建筑物有哪几种形式？各适用于何种场合？设计时应注意什么问题？

①河床泄水建筑物：溢流坝、坝身泄水孔（表孔、中孔、深孔）、河床溢洪道（滑雪式溢洪道）、坝下涵管；河岸泄水建筑物：河岸溢洪道、隧洞。

②溢流坝适用于重力坝，坝身泄水孔适用于拱坝和重力坝，滑雪式溢洪道适用于拱坝，坝下涵管一般用于中小型土石坝，河岸溢洪道一般适用于土石坝，隧洞用于需要灌溉、发电、供水、泄水、输水、施工导流和通航的水工建筑物。

③

4. 如何进行坝外泄水建筑物的布置？试分别就正槽式溢洪道的布置和隧洞线路选择

加以说明。

一、正槽式溢洪道布置：

1.进水渠段：设计原则是使水流平顺、进水流畅，水头损失小，当进口紧靠大坝时，大都靠坝一侧设置导水墙，布置成拐弯型的喇叭口形。进水渠的沿水流方向的中心线最好为直线。

2.控制段（溢流堰、闸门、闸墩、工作桥、交通桥）：控制段尽量靠近上游，减少水头损失；因为承受荷载大，要建在良好的地基上；当溢洪道紧靠坝肩时，控制段的顶部高程应与大坝坝顶高程协调一致；堰轴线要在平面以直线的方式布置。

3.泄槽：①纵剖面布置：纵坡一般为陡坡，地基越好坡越陡，为适应地形、地质条件，泄槽很长时常需变坡，自上游到下游最好是由逐渐加陡，变坡处用平滑曲线连接；②平面布置：通常用等宽直线布置，在软基上时为减小单宽流量和减小下游冲刷，可以用扩散式；当泄槽很长时，可以兼用收缩、等宽、扩散式的腰形槽。

4.消能段和尾水渠：当地基较差或溢洪道靠近坝体，一般采取底流消能，为了减小单宽流量，一般讲消力池和泄槽末端的扩散结合起来做成扩散式消力池。当溢洪道下泄流量不能直接泄入河道时，需要布置一段尾水渠，尾水渠要求短、直、平顺。

二、隧洞：①地质条件好、线路短、水流顺畅以及对其它水利建筑物相互无影响；②尽量避开山岩压力很大，地下水位很高和渗水量大的岩层以及可能发生坍塌的不稳

定山体；③洞线在平面上尽量直线布置④对于有压隧洞，应做到任何情况下都有压力余幅；对于无压隧洞，任何情况自由水面和洞顶都要有足够的净空；进出口高程要确定好以避免洞内发生水跃；⑤各个洞身断面都要有足够的围岩厚度⑥洞线和其他建筑物要保持距离，以免爆破影响其稳定性和整体性；⑦隧洞出口应与拦河坝坝脚保持相当的距离，防止冲刷坝脚。

5. 水工建筑物、水利枢纽的概念？与土木工程相比，水工建筑物有哪些特点？

①水工建筑物就是在水的静力或动力作用下工作，并与水发生相互影响的各种建筑物。不同类型与功能的水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。②工作条件的复杂性、设计选型的独特性、施工建造的艰巨性、失事后果的严重性。 6. 重力坝的工作原理和特点。

原理：依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求；利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。

特点：重力坝筑坝材料的抗冲能力强；重力坝结构简单，施工技术比较容易掌握，有利于机械化施工，断面尺寸大，材料强度高、耐久性好，安全性较高；对地形地质条件适应性较好；坝体与地基接触面积大，受扬压力的影响也大；重力坝剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥；坝体体积大，水泥用量多，混凝土凝固时水化热高，散热条件差，分部浇筑，容易形成裂缝。 7. 在重力坝设计中，坝体纵缝对坝体有什么影响？设计时应如何考虑？

大体积混凝土施工时由于温控的需要、施工方便等原因,一般都沿坝轴线方向预留一条或更多的纵缝.待坝体混凝土温度达到设计要求的稳定温度时,并选定适当时间进行灌浆处理,以求各浇筑块能连成整体,共同抵御水压。坝体自重应力是灌浆钱的独立坝块所引起的。

对于不同的坝体上游坡度有不同的影响，1.当n=0时，无影响。2.n＞0时，考虑纵缝时上游坝踵的自重应力减小，与水压力引起应力叠加的结果，使上游坝踵处的应力恶化，可能发生拉应力，故上游坝坡不能太缓。3.当n＜0时，上游坝踵自重应力增加，与水压力引起的叠加结果对坝踵处的应力有利。为防止施工上的困难和防止施工期坝趾出现过大的拉应力，倒坡不宜过大。

8. 重力坝为什么要分缝？缝有哪几种类型？纵缝有哪几种布置方式？横缝如何处理

以及止水如何布置？为什么斜纵缝可以不进行水泥灌浆？

①为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

②常设垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝。 ③垂直纵缝、斜缝、错缝 ④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。

⑤因为缝面的剪应力很小，可只在缝面上凿毛、加设键槽。

9. 何为重力坝的基本剖面？拟定重力坝剖面的主要原则是什么？如何将基本剖面修

改成适用剖面？

①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。② “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”。③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。

10. 重力坝剖面比较大的原因是什么?为什么重力坝的材料强度不能得到充分利用? 有

哪些方法和措施？

①原因是：因为它要依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求并在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求，因此剖面比较大。

②重力坝剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥。

③可以采取坝体分区，坝体大部分区域采用标号较低的混凝土。或者将重力坝的横缝中下部扩宽做成宽缝重力坝或空腹重力坝。

11. 重力坝失稳破坏形式是什么？稳定验算的定值安全系数计算法和分项系数极限状

态计算法主要区别在哪里？有哪些计算公式？提高重力坝稳定性的工程措施有哪些？

①一种是坝体沿抗剪能力不足的薄弱层面产生滑动，包括沿坝与基岩接触面的滑动以及沿坝基岩体内连续软弱结构面产生的深层滑动；另一种是在荷载作用下，上游坝踵以下岩体受拉产生倾斜裂缝以及下游坝趾岩体受压发生压碎区而引起倾倒滑移破坏。

②区别在于：

③定值安全系数法：

④工程措施有：1.将坝的迎水面做成倾斜或折坡行，利用坝面上的水重来增加坝体的抗滑稳定；2.将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高稳定性；3.利用地形地质特点，在坝踵或坝趾设置深入基岩的齿墙，用以增加抗力提高稳定性；4.采用有效的防渗排水或抽水措施，降低扬压力；5.利用预加应力提高抗滑稳定性

12. 计算重力坝深层抗滑稳定的方法有哪些？试论述之，哪一种方法更符合实际情况？

被动抗力法：

剩余推力法：

等安全系数法:按每个块体的未定安全系数均相等的原则来计算整个滑动体的抗滑稳定安全系数。

等安全系数法更合理些，但不是完全合理的。

13. 坝基扬压力大，材料强度不能充分利用是实体重力坝的两个主要缺点，试从结构模

型考虑，怎样尽可能克服这些缺点？ 从结构模型考虑：

扬压力大可以通过采取有效的防渗排水设施，减少扬压力；材料强度不能充分利用可以进行坝体分区，坝体大部分区域采用标号较低的混凝土

14. 何为拱冠梁法？它考虑了几个变位？怎样用拱冠梁法进行拱梁荷载分配？试述拱

冠梁法的基本原理，兵列出其变位协调方程，解释各符号的含义。

①拱冠梁法：是只取拱冠处的一根悬臂梁，根据各层拱圈和拱冠梁交点处径向变位一致的条件求得拱梁的荷载分配，且拱圈所分配到的径向荷载从拱冠到拱端为均匀分布，认为拱冠梁两侧的梁系的受力情况与拱冠梁一样。

②考虑了

③对于分块浇筑的混凝土拱坝，坝体自重由梁单独承担，且不影响水平荷载；对整体砌筑的浆砌石拱坝或边浇筑边封拱的混凝土拱坝，由梁单独承担，但能通过拱冠梁各断面在其作用下所产生的径向位移来影响水平荷载分配

④基本原理：根据按照拱冠部位的中央悬臂梁和若干水平拱在交点处径向变位一致的原则进行拱梁荷载分配。求得各层拱圈和拱冠梁各自承担的荷载后，拱圈用纯拱法计算拱圈各截面的应力，拱冠梁按悬臂梁结构计算应力。

⑤变位协调方程：

15. 拱坝应力分析的多拱多梁法的基本原理是什么？试说明该法分析的拱圈水平径向

荷载与拱冠梁法有何不同？为什么？

多拱梁法：将拱坝看成由一系列水平拱和一系列铅直梁组成，拱梁荷载分配时需考虑拱梁每个交点处的变位协调。

拱冠梁法：是只取拱冠处的一根悬臂梁，根据各层拱圈和拱冠梁交点处径向变位一致的条件求得拱梁的荷载分配，且拱圈所分配到的径向荷载从拱冠到拱端为均匀分布，认为拱冠梁两侧的梁系的受力情况与拱冠梁一样。

不同处有：多拱梁法的拱系统和梁系统各承担多少荷载是根据拱梁每个交点处的变位一致的条件进行调整的，而拱冠梁法假定参加拱梁分配的荷载是水压力和泥沙压力等水平径向荷载。

因为

16. 拱坝的温度荷载在拱冠梁法中如何计算？

温度荷载引起的拱圈变形由拱圈单独承担，但该变形能影响水平荷载的分配。

17. 说明温度对拱坝的影响。

水压和温度变化引起的总变位中，温度变位占1/3~1/2，温度作用为主要荷载之一。 当封拱温度较低时，此后坝体温度升高，拱轴线伸长，变位方向与水压引起的相反，有利于抵消部分拱端上游面由水压引起的拉应力；此后当坝体温度降低时也会因封拱温度低而减少温降值。所以对坝体应力而言是愈低愈好。如果封拱时混凝土温度过高，则以后温度降低时，拱轴线收缩，变位方向与水压引起的相同，对应力不利。

总之，温降对坝体应力不利，温升坝肩岩体稳定不利。

18. 河谷形状对拱坝的剖面形状和荷载分配有什么影响？拱坝的理想地质地形条件是

什么？为什么说拱坝的超载能力较大？

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，易发挥拱作用，底部水压力大，但拱跨短，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；

理想地形：①两岸对称，岸坡平顺无突变，逐渐收缩的峡谷段；②坝体两侧具有足够的岩体支撑。

理想地质：①基岩比较均匀、坚固完整、强度足够；②基岩能抵抗水的侵蚀、耐风化；③岸坡稳定、没有大断裂。

拱坝的超载能力较大是因为当外荷载增大或坝体某一部位发生局部开裂时，坝体的拱和梁作用将会自行调整，使坝体应力重新分配。 19. 简述拱圈的中心角的大小对拱坝的稳定和应力的影响。

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。

20. 当L|H相同时，坝体形状是否相同？为什么？

不一定，L是河谷的宽度，H是坝高，这会随着河谷的形状而变化。例如说同一个宽高比，但是如果一个是U形河谷，一个是V形河谷，虽然宽高比相同，但是形状差别很大。这都取决于地质地形条件。

21. 试分析拱坝可能出现拉应力的部位，为什么拱坝可以允许一定的拉应力，而重力坝

一般不允许呢？（拱冠梁是在拱坝的拱顶处与水平拱圈成正交的铅垂坝体断面。） 因为拱坝属于高次超静定结构，且混凝土的抗压强度较高，拱坝断面设计设计常受拉应力控制，拉应力较大的部位常在拱冠梁的上游坝底处，实际上这个部位的梁向拉应力并非最危险，因为当梁向拉应力大时可自行调整给拱结构。因此，一般认为可适当提高上游面的允许拉应力。

而就重力坝而言，

22. 分析下列说法是否正确？“纯拱法只考虑拱的作用，所有荷载均由拱承担，故由此

得的拱端内力及坝肩稳定性偏于保守”。试说明其理由。

错，纯拱法只考虑了一系列各自独立互不相影响的水平拱圈叠合而成，每层拱圈固结的平面拱，用结构力学方法求解拱的应力力，忽略了拱坝的整体作用，求得的内力偏大。

理由是

23. 地基变形对拱坝的影响。

24. 土石坝边坡稳定分析的方法有哪些？

圆弧滑动法：有瑞典圆弧滑动法和简化的毕肖普法。

折线滑动法：

复合滑动法：

25. 土石坝的失稳型式有哪几种？怎样进行土石坝的抗滑稳定分析？用总应力法和有

效应力法进行计算时，其抗剪强度指标应如何选取？ 滑动、液化、塑性流动。

滑动：是由于坝的边坡太陡，坝体填料抗剪强度太低，致使边坡的滑动力矩超过抗滑力矩。

液化：发生在细砂或均匀的不够紧密的砂料建成的坝体或坝基中。原因是因为饱和的松砂受震动或剪切而发生体积收缩，这时孔隙中的水分不能立即排出，部分或全部有效应力转变成孔隙水压力，砂土的抗剪强度减小或变为0，即砂粒随水流“液化”。

塑性流动：由于坝体或坝基内的剪应力超过了土料的实际抗剪强度，变形圆圆超过了弹性限值，不能承受荷重，使坝坡或坝脚土被压出或隆起等情况。

26. 土坝坝坡失稳的主要机理是什么？绘草图并说明各种土坝的可能滑动而的形式

由于坝体边坡太陡，坝体材料抗剪强度不足的时候，抗滑力距小于滑动力距；在一些不利荷载组合下有可能发生坝体或坝体或坝体连同部分坝基一起局部滑动的现象，造成失稳。另外，当坝基内有软弱夹层时，也可能发生塑性流动，影响坝的稳定。

圆弧滑动面

折线形滑动面

复合滑动面。

27. 试求不透水地基上矩形土体的浸润线方程和渗透量公式（以H1.H2表示上游水深，

L表示土体宽度）

28. 应用不透水地基上矩形土体的渗流分析结果，写出心墙坝心墙的渗流量和浸润线方

程。

29. 渗透变形有哪些形式？易发生在何处？如何防止？怎样判断建筑物的渗透稳定。

管涌：坝体和坝基的土体颗粒被渗流带走的现象。内部管涌的颗粒移动只发生在坝体内部，外部管涌可将土粒带出坝外，管涌仅发生在无粘性土。

流土：渗流作用下，粘土和均匀无粘性土被浮动的现象。常见于渗流在坝下游逸出。

接触冲刷：在粗细土粒交界面上，细颗粒被渗流冲动的现象。

接触流失：当渗流垂直于渗透系数相差较大的两相邻土层的接触面流动时，把渗透系数较小土层中的细颗粒带入渗透系数较大的另一土层中。

防止措施：采取水平或垂直防渗措施，以便近可能延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能发生管涌的部位，需设置反滤层，拦截可能被带走的细颗粒，对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。

渗透变形的判别：①根据颗粒级配判别渗透变形的依据；②根据细颗粒含量判别。

30. 面板堆石坝的结构和各部分的作用。

堆石坝以堆石体为支承结构，采用混凝土面板作为坝的防渗体，并将其设置在堆石体上游面。它由防渗系统、垫层、过渡层、主堆石体次堆石体构成。面板坝的堆石体分为垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区等四个区。

防渗体系由L形挡墙、钢筋混凝土面板、址板、帷幕灌浆等构成，它的作用是挡水防渗。

垫层：防渗面板的基础，为防渗面板提供柔性支承，使库水压力较均匀地传递给下游过渡区和堆石区，有时也作为坝体防渗的第二道防渗。

堆石坝体：这是面板堆石坝的主体部分，主要用来承受荷载，因而要求堆石体压缩性、抗剪强度大，在外荷载作用下变形量小，且应具有一定的透水性。

31. 我国西北部某定向爆破坝，坝高85.0米，上下游边坡1:2.5左右，用沥青砼斜墙

防渗。建成蓄水后，因坝体沉陷量大使斜墙开裂、漏水、塌陷，不能正常运行。请用所学知识对该坝进行加固处理。并画出草图。

在渗水露出部位铺填反滤料先使之排出清水，并用透水砂石料填压坝脚，防止滑坡，上游坡面还应该进行水中抛土以堵塞渗流。然后对渗水的裂缝进行处理：浅层缝开挖翻筑，中层缝套井开挖回填，深层缝灌浆充填。

32. 溢洪道有哪几种型式？各适用于何种场合？

河床溢洪道：滑雪式溢洪道

河岸溢洪道：正常溢洪道和非常溢洪道，正常溢洪道又分为正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道。

适用场合：

非常溢洪道用于宣泄超过设计标准的洪水，

正常溢洪道广泛用于拦河坝为土石坝的大中小型水利枢纽，当泄洪水头较高或流量较大时，或者是由于其他条件的限制：比如说坝身溢洪道难以满足泄洪要求；为布置厂房于坝后，不适用同时布置坝身泄洪；坝外布置溢洪道更经济。

正槽溢洪道：是普遍溢洪道的形式，适用于大部分情况。

侧槽溢洪道：当两岸山势险峻，采用正槽溢洪道导致巨大的开挖甚至是很难布置的时候，采用侧槽溢洪道可能是更经济的方案。

井式溢洪道：陡岸峡谷地区的高水头水利枢纽有必要设置坝外溢洪道时，但必须建在坚强岩基中。

虹吸式溢洪道：需要在较小的堰顶水头得到较大的泄流量，并可以自动调节库水位的中小型水利枢纽。

33. 水闸由哪些部分所组成？闸室的作用是什么？

水闸由上游连接段、闸室和下游连接段三部分组成。 闸室的作用是水闸的主体工程，起挡水和调节水流作用。

闸室包括底板、闸墩、边墩、闸门、工作桥、交通桥。底板是闸室的基础，承受闸室全部荷载并均匀地传给地基，还可以利用底板与地基之间的摩阻力来维持水闸稳定；同时底板又起到防冲和防渗等作用。闸墩主要是分隔闸孔、支承闸门、工作桥及交通桥。边墩除具有闸墩作用外，还具有挡水及侧向防渗作用。闸门主要通过闸门的启闭来挡水放水；工作桥是为了安装启闭设备和便于工作人员操作的需要。交通桥主要是为了便于行人和车辆的通行。

34. 何谓阻力系数法？何谓改进阻力系数法？并说出它的基本原理，适用于何种地基？

阻力系数法是简化流体力学计算成果而以“水力学方法”的样式应用的方法。 改进阻力系数法主要是对阻力系数法的分段方法进行了改进，可以求出桩间的渗透水头，并对进出口附近的水头损失作了更详细的修正，提高计算精度。

改进阻力系数法的原理：概括地说，是把闸基渗流区域按可能的等水头线划分为几个典型流段，根据渗透连续性原理，流经各流段的渗流量相等，各段水头损失与其阻力系数成正比，各段水头损失之和等于上下游水头差。

改进阻力系数法适用于均质、各向同性的地基。

35. 地震导致水闸沉陷，如何处理？

36. 不同地基上的水闸，其防渗布置方式有什么不同？它们对水闸的抗渗稳定和渗透稳

定有什么影响？

黏性土地基：防渗措施一般常用铺盖，排水设施一般布置在闸室下游护坦的下面，也可布置在闸室底板下面。因为土壤颗粒之间具有凝聚力，不易产生管涌，但土壤与闸底板之间的摩擦系数小，不利于闸室稳定。

砂性土地基：采用铺盖和板桩相结合，排水设备布置在闸底板之后的护坦下。因为土壤与底板之间的摩擦系数较大，对闸室抗滑稳定有利，土壤颗粒之间无黏聚力，容易产生管涌。

对于粉砂地基，为了防止液化，多采用封闭式防渗措施，即在闸室地基的四周用板桩包围。

特殊地基：当弱透水层的地基下有透水层，特别是具有承压水时，应设置穿过弱透水层的铅直排水孔，防止下游土层被承压水顶起甚至发生流土。

37. 地下轮廓线是什么？试绘图并说明在粘性土基和砂性土基上，水闸的典型轮廓线布

置图。

地下轮廓线是铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基接触线。

38. 水工地下洞室衬砌的功用是什么？常用的衬砌型式有哪些？适用于什么场所？衬

砌为何要分缝?

地下洞室衬砌是指沿隧洞开挖断面四周或一部分所做的人工护壁。

功用是：①保证围岩稳定，承受山岩压力、内水压力及其他荷载；②防止隧洞漏水；③保护围岩免受破坏；④改善水流条件，减小水头损失。

形式：抹平衬砌、单层衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌 抹平衬砌：适用于岩石好和水头低的隧洞。

单层衬砌：适用于中等地质条件、断面较大、水头较高的情况。 组合式衬砌：适用于内水压力大，岩石较差时。 预应力衬砌：适用于高水头圆形隧洞。

分缝是原因：混凝土及钢筋混凝土整体式衬砌施工中要分段分块浇筑，必须设置横向和纵向工作缝。在隧洞沿线衬砌结构变化处及地质条件变化处，特别是通过断层破碎带时，为防止水平位移和不均匀沉陷造成的衬砌破裂，常需设置永久的横向伸缩缝。

39. 隧洞洞身断面有哪几种型式，适用场合如何？

有压隧洞一般都用圆形断面，当岩石坚硬且内水压力不大时也可用非圆性断面。 无压隧洞多采用圆拱直墙形断面，适于承受垂直山岩压力。岩石条件差时可做成马蹄形断面。岩石条件差并由较大外水压时也可采用圆形断面。采用挖掘机开挖施工时则必须采用圆形断面。

40. 泄洪隧洞与发电引水隧洞有什么不同？

泄洪隧洞：高水头枢纽承担重要泄洪任务以无压隧洞为多，地质条件较好或水头不高的情况下也可用有压隧洞。洞内流速一般都相当高。

发电引水隧洞：一定是有压隧洞，内水压力大而流速低

41. 围岩压力的概念？围岩的弹性抗力的概念？这两个荷载是否同时作用在衬砌上？

围岩压力：地下洞室开挖衬砌后，围岩的变形乃至坍塌趋势受到衬砌遏制此时围岩作用于衬砌的力，它对衬砌而言是主动荷载。

围岩的弹性抗力：隧洞在内水压力作用下，衬砌(部分)向围岩方向发生变形，当变形受到围岩的抵抗时，就有一个抵抗力作用在衬砌上，称该抵抗力为弹性抗力。它对衬砌而言是被动荷载。

42. 水电站明钢管设计应包括哪几方面内容？设计明钢管时，应常取哪几个典型断面进

行计算？

43. 水电站布置形式?

坝式厂房：坝式水电站是靠坝来集中水头，最常见的布置方式是水电站厂房位于非溢流坝坝趾处，即坝后式水电站，这种水电常建于河流上并排布置有困难时，集中的落差为中、高水头。当河谷较窄而水电站机组较多、溢流坝和厂房并排布置有困难时，可将厂房布置在溢流坝下游或让溢流水舌挑跃厂房顶泄入下游河道，成为挑跃式水电站；或者让厂房兼做溢洪道宣泄洪水，成为厂房顶溢流式电站。当坝体足够大时，还可将厂房移至坝体内空腔内，成为坝内式厂房

河床式电站：河床式电站厂房是挡水建筑物一部分，从而成为集中水头的挡水建筑物之一，该形式多建在平原区、河流的中下游的低坝枢纽上。

引水式电站：引水道较长，并用之集中水电站的全部或大部分的水头。这种水电站多见于流量小，坡度大的河流中、上游或跨流域开发方案。

44. 解析三峡工程选用实体重力坝的合理性。

重力坝各种坝型比较

实体重力坝 宽缝重力坝 空腹重力坝 扬压力较小，节省混凝土； 散热条件好； 坝体应力条件改善； 空腹内进行检测和维修方便 预应力重力坝 施加预应力，增加坝体的稳定； 改善坝身应力； 减少坝体的方量。 扬压力降低，节断面形状简单； 优省混凝土； 机械化施工，混点 散热条件好； 凝土浇注容易； 宽缝方便检查和工程经验丰富。 观测。 底部扬压力大； 缺施工散热条件点 差。 施工中模板数量结构复杂，施工增加，使施工复和设计难度都较杂，难度加大； 大； 气温变化剧烈，需要的钢筋和模易产生表面裂板较多。 缝。 施工复杂； 钢筋用量多； 实践工程较少，经验缺乏。 从中可看出实体重力坝构造简单，施工和设计的难度较小，且有大量的工程事例可供参考，经验丰富。而其他的坝型都有共同的缺点：施工复杂，设计难度大。优先考虑使用实体重力坝。

附录：面试问答

1. 结构力学三大方程。

2. 弹性力学假设。

连续性假设：认为物体在整个体积内连续充满了物质毫无空隙。

均匀性假设：认为物体内的任何一点取出的单位体的力学性能都能代表整个物体的力学性能。

各向同性假设：认为材料沿各个方向的力学性能是相同的。

重力坝中的材料力学的基本假定：1、视坝体混凝土为均质、连续、各向同一 弹性材料；2、视坝段为固接于地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力的影响，并认为各坝段独立工作，横缝不传力；3、假定坝体的水平截面上的正应力按直线分布，不考虑廊道等对坝体应力的影响。 3. 三大力学研究什么？

理论力学研究刚体，不考虑变形；材料力学研究杆件，考虑变形；结构力学研究杆系。

4. 孔隙水压力和非孔隙水压力是什么？

5. 什么是应力？如何求？应力连续么？

截面上内力的分布集度称为应力，即单位面积上的内力。

1、如果当做理想连接，应力不是连续的，应变是连续的。2、实际上不会有理想的连接，某种意义上两者都是连续的但不是线性的。