第一篇：大工《水工建筑物課程設計》模板及要求參考

網絡教育學院 《水工建筑物課程設計》 題 目：某混凝土重力壩設計 1 項目基本資料 1.1 氣候特征 根據當地氣象局50年統計資料，多年平均最大風速14 m/s，重現期為50年的年最大風速23m/s，吹程：設計洪水位 2.6 km，校核洪水位3.0 km。

最大凍土深度為1.25m。

河流結冰期平均為150天左右，最大冰厚1.05m。

1.2 工程地質與水文地質1.2.1壩址地形地質條件（1）左岸：覆蓋層2～3m，全風化帶厚3～5m，強風化加弱風化帶厚3m，微風化厚4m。

（2）河床：巖面較平整。沖積沙礫層厚約0～1.5m，弱風化層厚1m左右，微風化層厚3～6m。壩址處河床巖面高程約在38m左右，整個河床皆為微、弱風化的花崗巖組成，致密堅硬，強度高，抗沖能力強。

（3）右岸：覆蓋層3～5m，全風化帶厚5~7m，強風化帶厚1～3m，弱風化帶厚1～3m，微風化厚1～4m。

1.2.2天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料在壩址上下游2~3km均可開采，儲量足，質量好。粘土料各項指標均滿足土壩防滲體土料質量技術要求。砂石料滿足砼重力壩要求。

1.2.3水庫水位及規模 ①死水位：初步確定死庫容0.30億m3，死水位51m。

②正常蓄水位：

80.0m。

注：本次課程設計的荷載作用只需考慮壩體自重、靜水壓力、浪壓力以及揚壓力。

表一 狀況 壩底高程(m)壩頂高程(m)上游水位(m)下游水位(m)上游坡率 下游坡率 設計情況 31 84.9 82.50 45.50 0 1∶0.8 校核情況 31 84.9 84.72 46.45 0 1∶0.8 本設計僅分析基本組合(2)及特殊組合(1)兩種情況：

基本組合(2)為設計洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。

特殊組合(1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重+靜水壓力+揚壓力+泥沙壓力+浪壓力。

1.3大壩設計概況1.3.1工程等級 本水庫死庫容0.3億m3，最大庫容未知，估算約為5億m3左右。根據現行《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》（DL5180-2003），按水庫總庫容確定本工程等別為Ⅱ等，工程規模為大（2）型水庫。樞紐主要建筑物擋水、泄水、引水系統進水口建筑物為2級建筑物，施工導流建筑物為3級建筑物。

1.3.2壩型確定 壩型選擇與地形、地質、建筑材料和施工條件等因素有關。確定本水庫大壩為混凝土重力壩。

1.3.3基本剖面的擬定 重力壩承受的主要荷載是水壓和自重，控制剖面尺寸的主要指標是穩定和強度要求。由于作用于上游面的水壓力呈三角形分部，所以重力壩的基本剖面是三角形，根據提供的資料，確定壩底寬度為43.29m（約為壩高的0.8倍），下游邊坡m=0.8，上游面為鉛直。設計及計算內容 2.1 壩高計算 按照所給基本資料進行壩高計算，詳細寫明計算過程和最終結果。

2.2 擋水壩段剖面設計 按照所給基本資料進行擋水壩段剖面設計，詳細寫明計算過程和最終結果。

2.3 擋水壩段荷載計算 按照所給基本資料進行擋水壩段荷載計算，詳細寫明計算過程和最終結果 2.4 擋水壩段建基面抗滑穩定計算 按照所給基本資料進行擋水壩段建基面抗滑穩定計算，詳細寫明計算過程和最終結果。

2.5 擋水壩段建基面邊緣應力計算和強度校核 按照所給基本資料進行擋水壩段建基面邊緣應力計算和強度校核，詳細寫明計算過程和最終結果。設計書及圖紙 第二章壩體荷載作用和壩體穩定應力計算最終結果要以表格的形式給出，具體的格式見表二和表三。

表二 荷載計算 荷載 垂直力(kN)水平力(kN)力臂(m)力矩(kN.m)方向 ↑ ↓ → ← ↙+ ↘-自重 W1 W3 水壓力 P1 P2 揚壓力 PL 浪壓力 u1 u2 u3 u4 合計 注：建議自重按三角形和矩形分塊計算，揚壓力折減系數=0.25 表三 擋水壩段建基面處 設計 校核 抗滑穩定安全系數Ks’ 正常工況下邊緣應力 a.上游邊緣垂直正應力 b.下游游邊緣垂直正應力 c.上游面剪應力 d.下游面剪應力 非正常工況下邊緣應力 e.上游邊緣水平正應力 f.下游游邊緣水平正應力 g.上游邊緣主應力 h.下游游邊緣主應力 CAD圖內容為擋水壩段剖面圖，無需繪制壩體細部構造圖（如廊道細部構造、止水片細部構造）圖紙大小為A2，剖面圖應包括擋水壩段主要構造。剖面圖還應包括：

1）壩頂構造；

2）灌漿排水廊道、排水管幕；

3）壩基排水廊道；

4）防滲帷幕灌漿；

5）各種特征水位的標注；

6）圖紙標題及相關說明。

《水工建筑物課程設計》要求 《水工建筑物課程設計》是大連理工大學網絡教育學院水利水電工程專業開展的一項實踐教學環節，是在學習理論基礎上進行的一次綜合性的實踐設計，通過設計和實踐，培養學生綜合運用知識、設計計算與工程制圖的能力，使學生牢固掌握課程中學到的重力壩的設計原理、應力與穩定的分析方法。該課程設計要求如下：

1．能根據課題要求，通過查閱資料，獨立完成課題的方案設計、合理地選擇擋水壩段斷面并進行設計情況與校核情況的分析，撰寫設計說明書，并應用CAD畫出完整的擋水壩段的剖面圖并將CAD圖插入到設計說明書中以文檔形式上傳。

2．完成課程設計模板提供的全部課程設計內容，字數要求達到3000字以上。

3．學生在進行課程設計的過程中，有問題可通過課程論壇答疑。

學生需要以附件形式（附件的大小限制在10M以內）將完成的畢業清考課程設計以“離線作業”形式上傳至課程平臺中的“離線作業”模塊，通過選擇已完成的課程設計，點“上交”即可，如下圖所示。

4．學生可隨時提交課程設計，如需修改，可直接上傳新文件，平臺會自動覆蓋原有文件。

5．課程設計批閱 老師會在離線作業關閉后集中批閱課程設計，在離線作業截止時間前不進行任何形式的批閱。

注意：本課程設計應該獨立完成，不準抄襲他人或者請人代做，如有雷同作業，成績以零分計。

大連理工大學網絡教育學院 2020年5月

第二篇：07水工建筑物課程設計教學大綱

《水工建筑物課程設計》教學大綱 開課系：水利工程系

適用專業：水利水電建筑工程 學時：1周 學分：1 撰稿人：曾越

一、課程設計目的和任務 技能訓練：

1、使學生對水工設計過程有更加深入的理解；

2、增強學生使用水工設計規范的意識；

3、提高學生收集相關設計資料的能力；

4、使學生進一步掌握水工建筑物設計的原則、步驟及方法；

5、提高學生的計算機輔助繪圖能力。通專結合點：

1、通過分組共同完成設計任務提升團結協作能力；

2、訓練同學們利用設計規范的能力；

3、訓練同學們搜集參考資料、利用資料的能力；

4、通過編寫課程設計報告書訓練學生寫作能力和組織信息能力；

5、通過出工程圖訓練學生利用計算機輔助繪圖的能力；

6、提高學生分析問題和解決問題的能力。

二、課程設計內容 技能訓練：

1、確定水工建筑物的設計對象（重力壩、土石壩、水閘、渡槽）；

2、分析基本設計資料；

3、確定工程的等級；

4、進行工程平面布置；

5、水工建筑物的結構布置；

6、荷載計算；

7、水工建筑物的穩定分析；

8、水工建筑物的結構計算；

9、設計說明書的編寫；

10、設計圖的繪制。通專結合點：

1、搜集相關資料與資料分析能力結合；

2、工程平面布置與水工建筑物結構布置協調能力的訓練結合；

3、水工建筑物型式方案的選擇和學生選擇、判斷、優化能力訓練結合；

4、計算工況與荷載計算訓練結合；

5、穩定分析、結構計算與計算分析能力訓練結合；

6、設計說明書編寫和設計圖與計算機能力、組織信息能力、空間思維訓練結合。

三、對學生能力培養的要求 技能訓練：

1、對設計的基本資料進行分析；

2、熟悉水工建筑物相關的設計規范；

3、熟悉相關參考資料的搜集方法；

4、掌握水利樞紐分等及水工建筑物分級的原則；

5、熟悉工程平面布置的基本原則；

6、熟悉水工建筑物結構布置的原則；

7、掌握荷載的計算方法；

8、掌握水工建筑物穩定分析的方法；

9、掌握水工建筑物結構計算的方法；

10、掌握設計說明書的編寫原則；

11、掌握計算機輔助繪圖的方法。通專結合點：

1、提升搜集相關資料與資料分析能力；

2、提升選擇、判斷、優化能力；

3、形成系統思維和全局觀念；

4、提高分析和計算能力；

5、加強計算機應用能力、組織信息能力和空間思維能力；

6、提升設計說明書的寫作能力。

四、與其他環節之間的關系 《水工建筑物課程設計》是水利水電工程建筑專業的一門專業核心課程設計，為了加強學生對基本理論的理解和水工設計規范條文的應用，培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，安排1周的課程設計，以提高學生的綜合運用能力。《水工建筑物課程設計》涉及的內容很廣，涉及到本專業的大部分基礎課程、專業基礎課程和專業課程，必須在講完有關課程內容后，才能實施。課程設計是知識深化、拓寬的重要過程，是對學生綜合素質與工程實踐能力的全面鍛煉，是實現本學科培養目標的重要階段。通過課程設計，著重培養學生綜合分析和解決問題的能力以及嚴謹扎實的工作作風。為學生將來走上工作崗位，順利完成設計任務奠定基礎。

五、課程設計的題目選擇

1、力壩

2、土石壩

3、水閘

4、渡槽

六、課程設計質量標準

評定課程設計成績的內容包括平時表現、設計說明書的完整性和合理性、選用計算方法合適和計算結果正確、設計圖紙的規范性和準確性。

課程設計成果質量按五級記分評定方法評定。分為優秀、良好、中等、及格和不及格。凡成績不及格者必須重修。

1、優秀

①能按進度要求獨立完成；

②設計說明書編寫符合規范要求，方案合理，結構完整； ③選用的計算方法合適，計算結果正確；

④設計圖紙符合規范要求，表達清晰，布局合理。

2、良好

①能按進度要求獨立完成；

②設計說明書編寫符合規范要求，方案比較合理，結構較完整； ③選用的計算方法合適，計算結果比較正確；

④設計圖紙符合規范要求，表達較清晰，布局較合理。

3、中等

①基本上能按進度要求獨立完成；

②設計說明書編寫基本符合規范要求，方案一般； ③選用的計算方法合適，計算結果一般；

④設計圖紙符合基本規范要求，表達不夠清晰，布局較合理。

4、及格

①能完成設計成果，工作態度較好；

②設計說明書完成質量一般，基本能達到設計要求； ③計算基本完整；

④設計圖紙齊全，基本符合要求。

5、不及格

①表現較差，工作不努力；

②設計說明書未能達到基本要求，有原則性錯誤； ③計算書不完整；

④設計圖紙不齊全，不符合規范要求。

七、時間安排 序號

內容

時間（課時）

備注

搜集資料和分析資料

工程平面布置

水工建筑物結構布置

荷載計算

穩定分析

結構計算

設計說明書和出圖

合計

八、考試方式及成績評定辦法

1、考核方式：考查（平時表現、說明書、設計圖紙）

2、成績評定辦法：參見

六、課程設計質量標準

九、課程設計指導書和主要參考資料

1、設計指導書：校內自編指導書

2、主要參考資料

①水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準 ②重力壩設計規范 DL5108-1999 ③碾壓式土石壩設計規范 SL274-2001 ④水閘設計規范 SL265-2001 ⑤渡槽設計規范

⑥水工建筑物荷載設計規范 DL5077-1997 ⑦水工建筑物設計示例與習題.楊樹寬主編.中國水利水電出版社 ⑧水利水電工程專業畢業設計指南.焦愛萍主編.黃河水利出版社

第三篇：水工建筑物

第四章拱壩

一、填空題

1.拱壩是一空間殼體結構,其壩體結構可近似看作由一系列凸向上游的_水平拱圈和一系列豎向__懸臂梁_所組成,壩體結構既有拱作用又有梁作用，因此具有雙向傳遞荷載的特點。

2.拱壩所承受的水平荷載一部分由__拱__的作用傳至兩岸巖體，另一部分通過__梁_的作用傳到壩底基巖，拱壩在外荷載作用下的穩定性主要是依靠__兩岸拱端__的反力作用，并不完全依靠壩體重量來維持穩定。這樣就可以將拱壩設計得較薄。

3.拱結構是一種_推力結構_，在外荷作用下內力主要為__軸向力_，有利于發揮筑壩材料（混凝土或漿砌塊石）的抗壓強度。

4.拱壩壩身不設__永久伸縮縫_，其周邊通常是固接于基巖上，因而_溫度變化_和__基巖變形_對壩體應力的影響較顯著，設計時，必須考慮基巖變形，并將溫度荷載作為一項主要荷載。

5.拱壩理想的地形應是左右兩岸_對稱_，岸坡_平順_無突變，在平面上向下游 收縮_的峽谷段。

6.壩址處河谷形狀特征常用河谷的__寬高比_及_河谷斷面形狀_兩個指標來表示。

7.拱壩的厚薄程度，常以壩底最大厚度T和最大壩高H的比值，即_厚高比“T／H”來區分。

8.拱壩理想的地質條件是；基巖_均勻、堅固完整、有足夠的強度、透水性小和耐風化等。

9.拱壩按拱壩的曲率分__單曲拱壩__、_雙曲拱壩_。

10.拱壩按水平拱圈形式分可分為_單心圓拱壩_、多心圓拱壩_、_變曲率拱壩__。

11.靜水壓力是壩體上的最主要荷載，應由拱、梁系統共同承擔，可通過_拱梁分載法_來確定拱系和梁系上的荷載分配。

12.混凝土拱壩在施工時常分段澆筑，最后進行__灌漿封拱_，形成整體。

13.溫降時拱圈將縮短并向下游變位，由此產生的彎矩、剪力及位移的方向都與庫水壓力作用下所產生的彎矩、剪力及位移的方向___相同__，但軸力方向__相反_。

14.當壩體溫度高于封拱溫度時，稱溫升，拱圈將伸長并向上游變位，由此產生的彎矩、剪力和位移的方向與庫水壓力所產生的方向_相反_，但軸力方向則___相同_。

15.拱壩壩身的泄水方式有：__自由跌流式__、__鼻坎挑流式__、_滑雪道式_及壩身泄水孔__等。

16.水流過壩后具有___向心集中__現象，水舌入水處單位面積能量大，造成集中沖刷，因此消能防沖設計要防止發生危害性的河床集中沖刷。

17.拱壩壩基的處理措施有壩基開挖、__固結灌漿___、_接觸灌漿__、_防滲帷幕灌漿_、壩基排水、斷層破碎帶或軟弱夾層的處理、高邊坡處理等。

18.在防滲帷幕下游側應設置__排水孔幕_，以減小壩底揚壓力。

二、單項選擇題

1.下列說法正確的是（A）

A、對于一定的河谷、一定的荷載，當應力條件相同時，拱中心角2φA 愈大（即R愈小），拱圈厚度T愈小，就愈經濟。

B、很大的中心角容易滿足壩肩穩定的要求。

C、當拱厚T一定，拱中心角愈小，拱端應力條件愈好

D、從經濟和應力考慮，采用較小中心角比較有利。

2．在V形和接近V形河谷中，多采用（D）

A、等半徑拱壩。B、等中心角拱壩。

C、變半徑、變中心角拱壩。D、雙曲拱壩。

3．（C）應力分析方法假定壩體由若干層獨立工作的水平拱圈疊合而成，每層拱圈可作為彈性固端拱進行計算。

A、有限元法。B、拱梁分載法。

C、純拱法。D、殼體理論計算方法。

4．（C）泄洪方式，其溢流面曲線由溢流壩頂和緊接其后的泄槽組成。

A、自由跌流式。B、鼻坎挑流式。

C、滑雪道式。D、壩身泄水孔式。

三、名詞解釋

1．拱冠梁

答：位于水平拱圈拱頂處的懸臂梁稱為拱冠梁。

2．雙曲拱壩

答：雙曲拱壩在水平斷面和懸臂梁斷面都有曲率，拱冠梁斷面向下游彎曲，適用于V形河谷或岸坡較緩的U形河谷

3．封拱溫度

答：拱壩系分塊澆筑，經充分冷卻，當壩體溫度降至相對穩定值時，進行封拱灌漿，形成整體，在封拱時的壩體溫度稱作封拱溫度。

4．溫度荷載

答：拱壩為超靜定結構，在上下游水溫、氣溫周期性變化的影響，壩溫度將隨之變化，并引起壩體的伸縮變形，在壩體內將產生較大的溫度應力。

5．拱冠梁法

答：拱冠梁法是一種簡化的拱梁分載法，計算時，只取拱冠處的一根懸臂梁為代表與若干層水平拱圈組成計算簡圖，并按徑向位移一致條件，對拱梁進行荷載分配。

6．滑雪道泄洪

答：滑雪道式泄洪是拱壩特有的一種泄洪方式，在溢流面曲線由溢流壩頂和緊接其后的泄槽組成，泄槽通常由支墩或其它結構支承，與壩體彼此獨立。

7．重力墩

答：重力墩是拱壩的壩端處的人工支座，對形狀復雜的河谷斷面，通過設重力墩改善支承壩體的河谷斷面形狀，它承受拱端推力和上游庫水壓力，靠本身重力和適當的斷面來保持墩的抗滑穩定。

四、簡答題

1、拱壩對地形和地質條件的要求？

答：拱壩對地形條件的要求是：左右岸對稱；岸坡平順突變；在平面上向下游收縮的峽谷段，壩端下游側要有足夠的巖體支承。

地質條件是：基巖均勻、堅固完整、有足夠的強度、透水性小和耐風化等。

2、拱壩的特點有哪些？

答：拱壩的特點：①穩定特點。拱壩的穩定主要依靠兩岸拱端的反力作用為持穩定。對地形、地質條件要求較高，對地基處理要求也高。②結構特點。抗震

性能好，超載能力強，安全度高。能充分發揮混凝土的抗壓強度，體積小。③荷載特點。溫度荷載和地基變形對壩體應力影響較大。

3、拱壩按曲率和水平拱圈形式各分為哪些類型？

答：按曲率分：單曲拱壩；雙曲拱壩

按水平拱圈分：圓弧拱壩；多心拱壩；變曲率拱壩，包括橢圓拱壩、物線拱壩等。

4、拱圈中心角如何確定？

答：從經濟和拱圈應力的角度來分析，采用較大中心角比較有利，對于一定的河谷，一定的荷載，當應力條件相同時，最經濟的中心角為133°34′，但從壩肩穩定來考慮，過大的中心角將使拱端內弧面切線與巖面等高線的夾角減小，對拱座穩定不利。實際工程中，一般拱頂中心采用90～110°，底拱中心在50～80°之間。

5、為什么左右對稱的V形河谷最適宜發揮拱的作用？

答：因為V形河谷靠近頂部雖然跨度較大但水壓強度小，因而厚度可較薄，在靠近底部水壓強度最大，但拱跨短，因而厚度仍可較薄，這樣整個壩體都可做得較薄，拱內力主要是軸力，彎矩較小，因此可利用砼的抗壓能力大的特性將巨大的水平水壓力通過較薄的水平拱圈傳給兩岸山體。

6、作用于拱壩的荷載主要有哪些？

答：作用于拱壩的荷載主要有：靜水壓力，動水壓力，溫度荷載，自重，揚壓力，泥沙壓力，浪壓力，冰壓力和地震荷載等。

7、拱壩為什么在稍低于年平均溫度時進行封拱？

答：在稍低于年平均溫度時封拱，建成后有利于降低壩體拉應力，避免頻繁出現溫升溫降對壩體的應力以及壩肩穩定造成不利影響。

8、簡述溫度變化對拱壩內力及壩肩穩定的影響。

答：當壩體溫度低于封拱溫度稱溫降，拱圈將縮短并向下游變位，由此產生彎矩，剪力及位移的方向都與庫水壓力作用下所產生的彎矩、剪力及位移的方向相同，對壩體應力不利。當壩體溫度高于封拱溫度時稱溫升，將使拱端推力加大，對壩肩穩定不利。

9．拱壩壩肩穩定分析目前常用什么方法？其基本假定是什么？

答：拱壩壩肩穩定分析目前常用的方法是：剛體極限平衡法

其基本假定是：①將滑移體視為剛體，不考慮各部分間的相對位移

②只考慮滑移體上力的平衡，不考慮力矩的平衡

③忽略拱壩的內力重分布的作用，認為作用在巖體上的力系為定值

④達到極限平衡狀態時，滑裂面上剪力方向將與滑移的方向平行，指向相反，數值達到極限值。

10．通過壩肩穩定分析，如發現局部或整體穩定性不能滿足要求時，可采取哪些工程措施？

答：①加強地基處理，通過挖除某些不利的軟弱部位和加強固結灌漿等壩基處理措施來提高基巖抗剪強度。

②加強壩肩巖體的帷幕灌漿及排水措施，減小巖體內的滲透壓力；

③將拱端向岸壁深挖嵌進，以擴大下游的抗滑巖體，也可避開不利的滑裂面。④改進拱圈設計，如采用三心圓拱或拋物線等，使拱推力盡可能轉向正交于安坡；

⑤如壩基承載力較差，可采用局部擴大拱端厚度，增設重力墩等措施。

11．拱壩壩身泄流方式有哪幾種？各自的優缺點是什么？

答：自由跌流式：單寬泄量小，落水點距壩趾較近

鼻坎挑流式：落水點距壩趾較遠，泄流量大，但結構復雜，施工困難。滑雪道式：落水點距壩趾較遠，落差大，挑距遠，泄量大，拱壩較薄。結構復雜，施工困難

壩身泄水孔式：壓力流，流速大，挑距遠，結構復雜，施工困難。

12．拱壩壩體為什么分縫？有幾種類型？接縫如何進行處理？

答：拱壩壩體不設永久性橫縫，為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應力，防止混凝土產生裂縫，需分段澆筑，各段之間應設收縮縫，收縮縫有橫縫、縱縫。接縫應預埋灌漿系統。

第四篇：水工建筑物重點

水利工程指對自然界的地表水和地下水進行控制和調配,以達到除害興利的目的而修建的工程.水工建筑物:為綜合利用水資源,達到防洪,灌溉,發電,供水,航運等目的,修建的不同類型的建筑物,以控制和支配水流,滿足國民經濟的需要.水利工程特點:工程量大,投資多,工期長;工作條件復雜;受自然條件制約,施工難度大;效益大,對環境影響也大;失事后果嚴重.可靠度:結構在正常設計,正常施工,正常運行的條件下,在設計基準期內完成預定功能的概率;安全性,適用性和耐久性合稱為可靠性.流土:在向上滲流作用下,表層局部土體被頂起或是粗細顆粒群發生浮動而流失的現象管涌:在滲流作用下,土中的細顆粒由骨架孔隙通道中被帶走而流失的現象,主要發生在無黏性土中接觸沖刷: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接觸流土: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).灌漿:回填灌漿(充填襯砌與圍巖之間的空隙,使之結合緊密,共同受力,以發揮圍巖的彈性抗力作用,并減少滲漏.)和固結灌漿(加固圍巖,提高圍巖的整體性,減小圍巖壓力,保證圍巖的彈性抗力,減小滲漏).水工隧洞:為滿足水利水電工程各項任務的需要,在地面以下開鑿的各種隧洞.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.揚壓力:是滲透壓力和浮托力的總稱.其中滲透水壓力由上,下游水位差產生,浮托力由下游水深產生.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.節制閘:枯水期用于攔截河道,抬高水位,以利上游取水或航運要求,洪水期則開閘泄洪,控制下泄流量.重力壩指依靠壩體自重所產生的抗滑力來維持穩定的擋水建筑物.其壩軸線一般為直線,垂直于壩軸線方向設橫縫,將壩體分成若干個壩段,每一個壩段相當于固接于地基上的懸臂梁.有壓隧洞指洞內充滿水,沒有自由水面,隧洞內壁承受較大的內水壓力,斷面形狀一般為圓形的過水隧洞.水利水電工程分等和水工建筑物分級:(1)分等分級的意義(目的):為貫徹執行國家經濟,技術政策,達到既安全又經濟的目的.(2)將水利水電工程按其工程規模,效益和在國民經濟中的重要性分為5等;(3)將水工建筑物的永久建筑物和臨時建筑物按其所屬工程等別及其在工程中的作用和重要性分為5級和3級.水閘按作用分為節制閘,進水閘,排水閘,分洪閘,擋潮閘,沖沙閘.書閘按閘室的結構型式可分為開敞式和涵洞式.水閘組成:上游連接段(作用:使水流平順進入閘孔,同時保護兩岸及河床免受沖刷并具有防滲作用),閘室段,下游連接段.閘門作用:擋水和控制下泄流量.護坦作用:消減過閘水流的能量,防治沖刷下游河床.上游連接段組成:上游翼墻,鋪蓋,護底,上游防沖槽,上游護坡.下游:下游翼墻,護坦(消力池),海漫,下游防沖槽,下游護坡.閘室段:底板,閘墩,閘門,胸墻,工作橋,交通橋.水閘的底流方式,由消力池,海漫和防沖槽等三部分組成.水閘工作特點：(1)穩定方向：水閘必須具有足夠的重力,以維持自身的穩定.(2)滲流方向：應妥善進行防滲設計.(3)消能防沖方面：必須采取有效的消能防沖措施,以防止河道產生有害的沖刷.(4)沉降方面：采取必需的地基處理等措施,以減小過大的地基沉降和不均勻沉降.提高水閘抗滑穩定措施:①將閘門位置移向低水位一側,或將水閘底板向高水位一側加長②適當加大結構尺寸③增加閘室地板的齒墻深度④增加鋪蓋長度或在不影響防滲安全的條件下將排水設施向水閘底板靠近⑤利用鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板,但閘室自身抗滑穩定系數應小于1.0,阻滑板應滿足限裂要求.土基特點:抗剪強度低,穩定性差;壓縮性較大,容易產生不均勻沉降;易產生滲透變形,抗沖刷能力差;

水閘下游沖刷破壞主要部位是下游河床,下游岸坡.處理：下游河床：設置消力池,消力檻,海漫,防沖槽等

下游岸坡：①在消力池斜坡段頂部上游預留平臺,上設小檻；②使上游引渠具有較長的直線段,并對稱布置翼墻；③下游布置翼墻,并控制翼墻擴散角；④下游設置護坡；⑤制訂合理的閘門開啟程序.水閘防滲長度:L=C△H

壩基加固處理有開挖,清理,固結灌漿和破碎帶的處理.進口建筑物型式:豎井式,塔式,岸塔式,斜坡式進水口.重力壩特點:優點:1工作安全,運行可靠2對地形,地質條件適應性強3泄洪方便,導流容易4施工方便,維護簡單5,受力明確,結構簡單缺點:1壩體剖面尺寸大,材料用量多2材料的強度不能夠得到充分發揮3壩底揚壓力大,對壩體穩定不利4砼體積大,易產生不利的溫度應力和收縮應力.重力壩分類:按壩高分為低壩,中壩,高壩三類;按泄水條件分為溢流和非溢流重力壩;按壩體結構形式分為實體,寬縫,預應力,裝配式和空腹重力壩.按材料科分為混凝土和漿砌石重力壩.重力壩分縫原因：在水工建筑物中,為適應施工期和運行期的溫度變化,地基不均勻沉降,施工時混凝土的澆筑能力及散熱要求以及結構布置要求等設置的接縫構造.縫的類型按作用分為溫度縫(伸縮縫),沉陷縫和施工縫,按使用期限分為永久縫和臨時縫.溫度縫和沉陷縫多為永久縫,施工縫多為臨時縫.重力壩工作原理:在水壓及其他荷載作用下,依靠壩體自重在壩基面產生的抗滑力來抵抗水平水壓力已達到穩定的要求.提高重力壩抗滑穩定措施:設置傾斜的上游壩面,利用壩面上水重以增加穩定;采用有利的開挖輪廓線;設置齒墻;抽水降壓措施;加固地基;基本剖面:指壩體在自重,靜水壓力(水位與壩頂齊平)和揚壓力3項主要荷載的作用下,滿足穩定和強度的要求,并使工程量最小的三角形剖面.重力壩承受的主要荷載是呈三角形分布的靜水壓力,控制壩體剖面尺寸的主要指標是穩定,強度要求,重力壩基本剖面是三角形.非溢流壩的壩頂或防浪墻頂必須高出庫水位,其高出庫水位的高度為:△h=hl+hz+hc,其中hl表示波浪高度,hz表示波浪中心線高

出靜水位的高程,hc表示安全超高.溢流壩的溢流面由頂部的曲線段,中間的直線段,底部的反弧段組成.溢流重力壩消能方式為挑流式,底流式,面流式和戶斗流式.重力壩地基處理措施:①壩基的開挖與清理;②壩基固結灌漿:提高基巖的整體性和強度,降低地基的透水性;③帷幕灌漿:降低壩底滲流壓力,防止壩基內產生機械或化學管涌,減少壩基滲流量.④壩基排水;⑤對斷層破碎帶,軟弱夾層和溶洞進行處理.重力壩壩體排水措施是:靠近上游壩面設置排水管幕,其上下端與壩頂和廊道直通.壩基排水措施是在灌漿帷幕后設排水孔幕.重力壩對地基要求：1重力壩地基應具有足夠的抗壓和抗剪強度,以承受壩體的壓力2應具有良好的整體性和均勻性,以滿足壩基的抗滑穩定要求和減少不均勻沉降3應具有足夠的抗滲性和耐久性,以滿足滲透穩定的要求和防止滲滲水作用下的巖體變質惡化.重力壩分縫:(1)橫縫(2)縱縫(3)水平縫

土石壩分類: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料分:土壩,土石混合壩,堆石壩;在壩身內的配置和防滲體的額材料分:均質壩,黏土心墻心墻壩,斜墻壩和多種土質壩.土石壩:優點:易于取材,工程造價低;適應地形條件能力強;運用較安全可靠;結構簡單,易于維修和擴建;提高了土石壩的施工質量缺點:斷面大,體積大;壩身一般不能溢流,需另設溢洪道;施工不如混凝土壩方便;粘性土料的填筑受氣候條件影響.壩坡比:上游:1:2.5,1:2.75,1:3;下游:1:2.25,1:2.5,1:12.75

滲流計算的水力學法原理:等效原理和疊加原理.土石壩穩定破壞的狀態:滑動(圓柱面,折線,復合滑動面),液化,塑性流動.土石壩工作特點:穩定,滲流,沉陷,沖刷方面.確定土石壩壩頂高程的確定:土石壩壩頂高程:水庫靜水位+超高(Y)Y=R+e+A①設計洪水位+正常運用情況的壩頂超高;②校核洪水位+非常運用情況的壩頂超高;③正常蓄水位加正常運用條件的壩頂超高;④正常蓄水位加非常運用條件的壩頂超高,再加地震安全加高

提高土石壩穩定性措施:提高了土的填筑標準;壩腳加壓重;加強防滲排水措施;加固地基.土石壩壩坡滑裂面形狀：曲線滑裂面,直線或折線滑裂面,復合滑裂面.面板堆石壩特點:就地取材;施工度汛問題比土壩容易解決;對地形地質和自然條=條件適應性較混凝土壩強;方便機械化施工,有利于加快施工工期和減少沉降;壩身不能泄洪,一般需另設泄洪和導流措施.變形裂縫:由于不均勻變形,在壩的某些部應變和剪應變而產生的裂縫.防滲體指該部位土體比壩殼其他部位土體更不透水,作用是控制壩體浸潤線的位置,保持滲流穩定.設防滲體原因: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,流圖等滲透變形,對壩頗穩定不利.形式:黏土心墻;黏土斜墻;非土料防滲體;

常用壩體排水形式:1貼坡排水2棱體排水3褥墊排水4管式排水5綜合式排水土壩按防滲體的位置分為均質壩;粘土心墻壩;粘土斜心墻壩;粘土斜墻壩.底流消能設施有挖深;消力檻;綜合式三種形式.常用泄水建筑物:河床式溢洪道,河岸溢洪道.河岸溢洪道的分類:按結構形式分為正槽式,側槽式 ,井式和虹吸式四種;按其泄洪標準和運用情況分為:正常溢洪道和非正常溢洪道(漫流式,自潰式,爆破引潰式三種).泄槽水流特點:高速,紊亂,滲氣,慣性大,對邊界變化非常敏感.正槽溢洪道由進水渠(將水庫的水平順地引向溢流堰),控制段(控制溢洪道泄流能力的關鍵部位),泄槽(將過堰洪水安全地泄向下游河道),消能防沖設施(消除多余能量),出水渠(溢洪道下泄水流經消能后,直接進入下游河床易造成傷害,應設置出水渠)等部分組成,溢流堰軸線與泄槽軸線接近正交,過堰水流流向與泄槽軸線方向一致.側槽溢洪道通常由溢流堰,側槽,泄水道和出口消能段等部分組成.正槽溢洪道和側槽溢洪道區別：正槽溢洪道的泄槽軸線與溢流堰的軸線正交,過堰水流方向與泄槽軸線方向一致.側槽溢洪道的泄槽軸線與溢流堰的軸線接近平行,過堰水流在側槽內轉900彎后順泄槽而下.水工隧洞襯砌作用: ①防止圍巖變形,保證圍巖的穩定②承受圍巖壓力,內水壓力和其他荷載③防止滲漏④保護圍巖免受水流,空氣,溫度,干濕變化等沖蝕破壞作用⑤平整圍巖,減小表面粗糙,增大過流能力.類型:1無襯砌隧洞2平整襯砌3受力襯砌(單層襯砌,組合式襯砌,預應力襯砌,噴錨襯砌)

隧洞選線:從地質條件考慮;布置泄水隧洞的進口應注意使水平平順;泄水隧洞一般流速較高;隧洞沿線應有一定的埋置深度;從施工方面要求;

有壓隧洞的底坡由進出口高程決定.無壓隧洞斷面形式:城門洞形,馬蹄形,圓形.襯砌上荷載計算:圍巖壓力;彈性壓力;內水壓力(無壓隧洞,有壓隧洞);外水壓力

泄水隧洞作用:配合溢洪道泄放水,使水庫調度靈活;泄防下游興利用水;在多沙的河道上泄洪排沙;為人防或檢修建筑物的要求而放空水庫;施工導流,往往與永久泄水建筑物結合.地下輪廓布置原則:“上防下排”,即在閘室底板的上游側布置鋪蓋,板樁和齒墻等防滲措施,用以延長滲徑,減少底板下的滲透壓力和滲透比降;在下游側布置排水孔,減壓井等排水設施,以便盡快排水滲水,減少底板下的滲透壓力,防止發生滲透變形.閘基滲流計算方法:流網法,改進阻力系數法和直線比例法.直線比例法包括勃萊法和萊因法.底板作用:防沖,防滲.荷載計算:自重,水重,水平水壓力,揚壓力,波浪壓力,泥沙壓力,地震力.水平水壓力指作用在胸墻,閘門,閘墩及底板上的水平水壓力.對于軟土地基上的水閘,當計算地基最大沉降量或相鄰部位的最大沉降差超過允許值時,采用措施:①變更結構形勢②采用沉降縫隔開③調整閘室布置.盡量使基底壓力均勻分布④調整基礎尺寸,加大底板長度,以減少基底壓力⑤必要時對地基進行人工加固,以提高地基承載力⑥選擇合適的施工程序,將重大的建筑物安排在前期施工,使它提前沉降.防滲,排水措施:排水孔;連續排水墊層.側向繞滲:水閘擋水后,除閘基有滲流外,水流同時還從上游經水閘兩岸滲向下游的形式.管路布置:豎井式,斜管式,折線形,橋式.涵洞包括:圓涵,箱涵,蓋板涵及拱涵.拱形涵組成:拱圈,側墻及底板.跌水的上下游渠底高差為跌差.跌差小于3—5米時布置為單級跌水,超過5米為多級跌水,常采用等落差布置,每級跌差控制在3—5米.渡槽按支承結構分為梁式,拱式,桁架式,組合式及懸吊或斜拉式

第五篇：港口水工建筑物

港口水工建筑物

正文

建于水中的港口建筑物。一般包括防波堤、碼頭、升船和修船用的船臺、滑道、船塢等。港口護岸、海上燈塔和布置在水上的導標也屬于港口水工建筑物。匯通社區

港口水工建筑物的設計和施工，除與一般水工建筑物有許多共同之處外，也有其特點。波浪、潮汐、水流、泥沙、冰凌等動力因素對港口水工建筑物的作用及環境水(主要是海水)、海生物對建筑物的腐蝕作用，在確定建筑物荷載、平面布置和結構設計方案時應予充分考慮，并采取相應的防沖、防淤、防凍、防腐蝕等措施。港口水工建筑物經常在水深、浪大、流急的海上或洪枯水位變幅大的河流上施工，海港有時還受臺風或颶風的襲擊，水上工作量大,質量要求高,施工周期短，因此要求采用裝配化程度高、施工速度快的工程設計、施工方案，以盡量縮短水上作業時間，并采取切實可行的措施，保證建筑物在施工期間的穩定性。

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港口水工建筑物的主要建筑材料有混凝土、鋼筋混凝土、砂石料和鋼材（見水工建筑材料）。木材由于耐久性差，有些海區還有食木蟲，現已很少采用。鋼材強度大,鋼結構自重輕,便于施工,但由于成本高,且易于被海水腐蝕，在中國很少采用。混凝土和鋼筋混凝土得到最廣泛的應用。