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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A 0.35～0.45 B 0.15～0.25 C 0.25～0.50 D 0.50～0.75 8．一般坝顶不允许溢流的坝型为（ ）。
A 拱坝 B 浆砌石坝 C 土石坝 D 混凝土重力坝 9．不能够降低土坝坝体浸润线的排水设备有（ ）。
A 堆石棱体排水 B 褥垫式排水 C 贴坡式排水 D 管式排水 10.粘性土的填筑标准是（ ）。
A 最优含水率 B 孔隙率
C 相对密度 D 设计干重度及相应的含水率 11．当滑裂面通过无粘性土，坝坡部分浸入水中时为（ ）形滑裂面。
A 折线 B 直线 C 曲
线 D 复合
12．土坝坝体由于不均匀沉降而产生（ ）
A 纵缝 B 横缝 C 水平缝 D 竖向裂缝 三、名词解释 1．流土
2．管涌
3．流网
4．反滤层
5．浸润线
6．褥垫排水
7．粘性土截水槽
四、判断题
1．上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降，为了保持坝坡稳定，上游坝坡常比下游坝坡为缓。 （ ）
2．土石坝的坝坡特征为，上部坡缓，下部坡陡。 （ ） 3．心墙坝的上、下游坝坡均比斜墙坝的缓。 （ ） 4．有限深透水地基上的心墙坝,一般都做有截水槽以拦截透水地基渗流。心墙土料的渗透系数常比坝壳土料的小得多,故可近似地认为上游坝壳中无水头损失,心墙前的水位仍为水库的水位。 （ ）
5．在渗流作用下，坝体或坝基中的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流通道的现象称为 流土。 （ ）
6．粘性土的颗粒之间存在有凝聚力（或称粘结力），渗流难以把其中的颗粒带走，一般不易发生流土。 （ ）
7．反滤层一般是由2～3层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的。层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层减小。 （ ）
8．土石坝失稳形式主要是坝坡滑动或坝坡与坝基一起滑动。 （ ） 9．滑裂面通过无粘性土时，滑裂面的形状可能是曲线。 （ ）
10、用瑞典圆弧法计算土石坝坝坡稳定问题，没有考虑土条间的相互作用力，计算出的抗滑稳定安全系数偏小。 （ ）
11．简化毕肖普法计算土石坝坝坡稳定时，近似考虑了土条间相互作用力的影响。
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（ ）
12．流土这种渗透变形主要发生在粘性土体的渗流出口处。 （ ） 13．孔隙水压力在土体滑动时能产生摩擦力，增大粘性土体的抗剪强度。 （ ） 14．心墙坝、斜墙坝作防渗设施的土料应具有足够的防渗性，与坝壳材料的渗透系数之比最好不大于1/100。 （ ）
15．非粘性土料是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对它的填筑密度也应有严格的要求。压密程度一般用填土的干重度γd来表示。 （ ）
16．斜墙与下游坝体之间应根据需要设置过渡层。 （ ） 17．排水设施应具有充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保证在任何情况下都能自由地排出全部渗水。 （ ）
18．土石坝的不均匀沉陷主要由地基的不均匀性造成。 （ ） 五、简答题
1.简述土石坝的工作条件。
2. 从防渗材料的种类、防渗位置以及施工方法等方面看，土石坝各有哪些类型? 3.土石坝有哪些特点？对土石坝的要求有哪些？ 4.如何确定土石坝的坝项高程？ 5.影响土坝坝坡的因素有哪些？
6.常见的防渗体有哪几种型式，各有何要求？
7.土石坝为何需要设排水设备？常见的排水设备有哪几种型式，各有何要求？ 8.土石坝各组成部分对土料要求有何不同？
9.粘性土料和非粗性土料填筑标准用什么指标控制？如何确定这些指标？ 10.什么叫渗透变形？防止渗透变形的工程措施有哪些？
11.反滤层的作用是什么？均质坝、心墙坝以及斜墙坝在哪些部位需设置反滤层？ 12.土石坝失稳的原因有哪些？常见的滑动破坏型式有哪几种？ 14.提高土石坝坝坡抗滑稳定性的工程措施有哪些？
15.土石坝地基处理要解决哪些问题？各种地基存在的问题是什么？ 16.砂卵石地基的防渗措施有哪些？各适用于何种情况？ 17．确定土石坝坝顶高程和重力坝坝顶高程的不同点是什么？ 18．土石坝的上、下游坝坡通常采用值的范围如何？为什么上游坝坡比下游坝坡平缓？ 19．渗流分析的任务是什么？有哪些方法？常用的理论方法是什么？它的基本假定是什么？
20． 什么叫流网？它由哪些线构成？绘制流网的基本原则是什么？土石坝渗流域的边界各是什么线？
21．土石坝渗流变形有哪几类？各自的特点是什么？ 22．防止渗流变形的措施有哪些？
23．重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同？影响土石坝稳定的因素有哪些？ 24．土石坝坝坡滑裂面的形状有哪几种？在什么情况下易产生何种滑裂面？ 25．土石料的填筑标准是什么？在土料设计中何种土料主要控制何种指标？ 26．土石坝为什么要设防渗体？防渗体有哪些形式？
27．土坝排水设备的作用是什么？常用的坝体排水有哪些形式？ 28．土石坝为什么要设置反滤层？设置反滤层应遵循什么原则？通常应在哪些部位设置反滤层？
29．为什么要进行地基处理？
30．土石坝与坝基、岸坡及其它建筑物连接时应注意什么问题？
31．按裂缝成因区分，土石坝裂缝有哪几种?各有什么危害性?危害程度如何?
32．针对产生裂缝的原因，防止和控制土石坝裂缝有哪些措施?各适用条件是什么? 六、计算题
1.某均质土坝修建在不透水地基上，坝体下游设有棱体排水，坝体土料的渗透系数k =1-8
×10 m/s，坝体断面见图1-4-1，试计算坝体的渗流量。
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4.018.010.072.51:52.20.01:2.51.55.03.01:1.5壤土0.011:图1-4-1 均质土坝坝体断面图 2．某均质土坝建在不透水地基上，坝高单位:米H=37m,上游坝坡为1：3，下游坝坡为1：2.5，
-8坝体土料渗透系数K=5×10m/s,其它尺寸如图所示，已知浸润线在下游坝坡上的逸出高度为1.5m，求单位坝长的渗流量及浸润线方程。 3．什么叫渗透坡降?设斜墙内有一条流线AB，如图1-4-2所示，AB长1.7m，求AB间的平均渗透坡降？
图1-4-2 斜墙内流线图
4．某水库设计和校核洪水位分别为118．7m和120．0m，相应吹程分别为2．0km和2．5km，坝址区多年平均最大风速为18m/s。该工程拟取混凝土重力坝和土坝做比较，混凝土重力坝上游上部坝坡1:0.1；土坝为l:3，干砌石护坡，2级建筑物。各自坝顶高程为多少？若坝建基面高程为50m，且位于7度地震区，各自坝顶高程为多少？
-5
5．请按图1-4-3所示均质土坝剖面，坝体材料k＝l0cm／s，请用水力学方法计算库水位50m、相应下游水位5m的坝内浸润线，并用l：1000比例作图表示；又库水位按V＝3m/d速度从50m降低到20m，试用1：1000比例尺画出流网，并求在30m处的渗透坡度，检验该处是否可能发生渗透变形。
图1-4-3 均质土坝剖面图（单位：m）
6.某均质土石坝座落在不透水地基上，坝体上下游坡均为1:2.5，坝高45m。坝壳渗透
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系数k=2.0×10cm/s，坝壳沙砾料力学指标为：水上?=30°，水下?=28°，湿重度
?1=20.5kN/m3，浮重度?2=12.4kN/m3.试计算：(1)上游水深H1=41m，下游水深H2=3.0m时，
通过单宽坝段坝体的渗流量以及浸润线；(2)自己假定一条折线滑动面，求在上游水深为35m，时的坝体稳定安全系数﹙不考虑地震荷载﹚。
7．土坝渗流和稳定计算
某粘土心墙砂砾坝断面如图1-4-4所示，心墙底部为一厚度 90cm 的截水墙，已知渗流
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系数分别为 K1 =2.0×l0 cm/s ， K2=2.16×l0坝壳力学指标为：水上 Φ=36°30′（水下折减2°），湿重度 =20.5KN/m , 浮重度 =12.4KN/m
（1）试计算单位宽度坝段坝体及坝基的渗流量；
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