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库以及施工导流等，而涵管则主要为灌溉、供水、放空水库及施工等目的而设置的。
3、隧洞的分类：①按功能分：泄洪、泄水、引水、输水、放空、排砂、施工导流。②按流态分：有压隧洞（荷载主要是围岩压力）和无压隧洞（荷载主要是内水压力）。③按衬砌方式分：不衬砌隧洞，喷锚、混凝土衬砌或钢筋混凝土衬砌等。④按流速分：高速（>16m/s）,低速(<16m/s)
4、隧洞进口建筑物的型式，特点，适用条件：①塔式：受风浪，地震，冰的影响大，稳定性较差，需要较长的工作桥。②岸塔式：塔身稳定性好，且对岸坡也起到一定的支撑作用。建在进口处岸坡较陡且岩石较好的地方，控制塔斜靠在洞口岸坡上。③竖井式：结构简单，不受风浪和冰冻影响。但是竖井前的进口段处于水下，不便检修。④斜拉式。
5、隧洞洞身断面形式及适用条件：1）圆拱直墙：无压隧洞，地质情况一般或较好时。2）马蹄形：无压隧洞，地质条件较差的情况。3）圆形：无压隧洞，地质条件较差而外水压力又较大的情况；有压隧洞。
6、衬砌的类型及作用：主要类型：（1）平整衬砌；（2）单层衬砌；（3）组合式衬砌；（4）预应力衬砌。①承受围岩压力、内外水压力和其他荷载，以保证围岩稳定。②防止洞身渗漏。③防止水流、泥沙、空气、温度变化和干湿变化等对岩石的冲蚀和破坏。④减小隧洞表面糙率，减少水头损失。
7、什么情况可采用不衬砌隧洞：岩石坚硬稳定，裂缝少，而水头和流量也较小，此时只将隧洞周边岩石修平。
8、围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝。
9、作用在隧洞和涵管上的荷载：1）隧洞衬砌：衬砌自重，内水压力，外水压力，围岩压力，预应力，弹性抗力，地基反力及其他荷载（温度荷载，灌浆压力，地震荷载及施工荷载等）。2）涵管：自重，内水压力，外水压力，填土压力，施工荷载，温度荷载及地震荷载等。
10、水工隧洞的荷载组合：基本荷载与特殊荷载１）正常运用情况：围岩压力+衬砌自重+设计洪水时的内、外水压力２）施工、检修情况：围岩压力+衬砌自重+可能最大的外水压力３）非常运用情况：围岩压力+衬砌自重+校核洪水时的内、外水压力
11、 隧洞衬砌的结构计算包括确定衬砌厚度，配筋，校核衬砌强度等
计算方法：（1）结构力学方法：以衬砌为计算方法，只能求到衬砌的应力，得不到围岩的应力；（2）弹性力学方法：以隧洞整体为计算对象。要求围岩满足均匀各向同性无限弹性体，圆洞，均匀内压力要求。（3）有限元方法：能够对任何复杂的岩体结构中的隧洞进行线性或非线性分析，成为最有效的方法。
? 水闸
⒈按担负的任务（作用）分：节制闸、进水闸、排水闸、分洪闸、挡潮闸、冲沙闸、排冰闸；⒉按闸室结构分（1）开敞式（2）涵洞式
2、水闸的作用：具有挡水和泄（引）水的双重功能，能调节水位，控制流量。
3、水闸的组成部分及作用：①闸室段：挡水和调节水流。②上游连接段：引导过闸水流平顺地进入闸室，保护两岸和闸基免遭冲刷，并与防渗侧墙等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。③下游连接段：使闸室水流扩散均匀，并有防冲和防渗作用。
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4．水闸的传力过程：闸门承受水压力→闸墩承受上部结构重量→ 底板较均匀地传给地基
5、软土地基上水闸的工作特点：在水闸自重及外荷作用下，地基可能产生较大的沉降和不均匀沉降，使水闸严重下沉和倾斜，甚至引起结构断裂而使水闸不能正常运行，同时还可能把闸基土壤挤出地面而产生滑动。
6、 水闸孔口设计的主要内容1.确定闸孔型式2.拟定闸底板高程（即堰顶高程）3.计算孔口尺寸及溢流前沿总宽
4.泄流能力验算
7、水闸的闸孔型式:宽顶堰孔口、低堰孔口、胸墙孔口、折线堰孔口
8、底板高程与净宽的关系：底板高程低→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓，但增大闸身和两岸结构高度，消能防冲费用↑，泥沙淤积。
9、孔口设计的具体步骤⒈确定设计流量Q和上、下游设计水位⒉确定孔口型式⒊确定底板高程⒋计算闸孔净宽B及闸室总宽L（开敞式）闸孔数n=B/b，如果运用上无特殊要求，一般b=8～12m，n<8时n一般取奇数。溢流前缘总宽L=nb+（n-1）d，d为闸墩厚度。⒌验算泄流能力。
10、过闸水流的形态：折冲水流、波跃水流
11、消能工的主要作用是改善水流与固体边界的接触条件，防护加固下游河床。
12、辅助消能工：作用：(1)加大水流阻力；(2)加强水流紊动和撞击；(3)稳定水跃；(4)利于扩散水流。类型：消力墩，池首坎，消力梁，散流墩等
13.闸下防冲设施：（a）海漫：紧接护坦，进一步消除余能，调整流速分布，达到不冲流速；(b)防冲槽:海漫末端设大块石防冲槽：限制冲刷向上游扩展，保护海漫。
14、海漫的构造要求：还蛮结构应该是粗糙的，以利于消除水流余能；应该是透水的，使渗透水流顺利排出，以增加还慢的稳定性；应有一定的柔性，以适应地基变形。
15．闸基渗流的主要危害：⒈沿闸基的渗流对建筑物产生向上的压力，减轻建筑物有效重量，降低闸身抗滑稳定性，沿两岸的渗流对翼墙产生水平推力；⒉由于渗透力的作用，渗透力可能造成土的渗透变形；⒊严重的渗漏将造成大量的水量损失；⒋渗流可能使地基内可溶解的物质加速溶解。
16、防渗设计的内容包括：(1) 渗透压力计算；(2) 抗渗稳定性验算；(3) 滤层设计；(4) 防渗帷幕及排水设计；(5) 永久缝止水设计。
17、闸基渗流的影响：降低闸室抗滑稳定性，可能引起闸基土壤的渗透变形，甚至引起整个水闸的破坏，还会引起水量损失。
18、水闸的防渗设备：铺盖（水平），齿墙，板桩，防渗墙，灌浆帷幕，垂直土工膜。
19、水闸地下轮廓线布置原则：先阻后排，滞渗与导渗相结合。通常在闸室底板上游布置防渗设施用来延长渗径，减小底板渗透压力，降低闸基渗流坡降等，叫滞渗；在下游布置排水设施，使渗透水流尽快安全地排走，以防止闸基土渗透变形，并减小底板渗透压力，这叫导渗。
20、不同地基上的水闸，地下轮廓线的布置有什么不同：(1)粘性土闸基地下轮廓线的布置：主要考虑如何降低闸底渗透压力，以提高闸室的稳定性。为此，在闸室上游设施水平防渗，而将排水设施布置在闸底板下游段或消力池底板下。一般不用板桩，以免破坏天然土的结构，造成集中渗流。(2)砂性土闸基地下轮
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廓线的布置：以防止渗透变形和减小渗漏为主。对砂层很厚的地基，如为粗砂或砂砾，可采用铺盖与悬挂式板桩相结合，而将排水设施布置在消力池下面；如为细砂，可在铺盖上游端增设短板桩，以增加渗径，减小渗透坡降。当砂层较薄，且下面有不透水层时，最好采用齿墙或板桩切断砂层，并在消力池下设排水。对于粉砂地基，为了防止液化，大多采用封闭式布置，将闸基四周用板桩封闭起来。
21、闸基的渗流分析的目的：决定渗透压力，渗透坡降及渗流量
22、改进阻力系数法：（1）计算原理：把闸基的渗流区域按可能的等水头线划分为几个典型流段，根据渗流连续性原理，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。⑵计算步骤：①确定地基有效深度Te。②分段并计算各段的阻力系数。③求出各段水头损失，初绘渗压图。④进行进、出口段水头损失修正
23、防渗设施的设计要求：1.铺盖长度采用上、下游最大水头差的3~5倍；2.粘土或壤土铺盖的厚度应根据铺盖土料的允许水力坡降值计算确定，为了保证铺盖碾压施工质量，粘土或壤土铺盖前端最小厚度不宜小于0.6m，铺盖与底板之间应设油毛毡止水，铺盖上面应设保护层。3.砼或钢筋砼铺盖的厚度，一般根据构造要求确定，最小厚度不宜小于0.4m，一般作成等厚；为了减小地基不均匀沉降和温度变化的影响，通常设顺水流向的永久缝，缝距可采用8~20m。5.钢筋砼板桩最小厚度不宜小于0.2m，宽度不宜小于0.4m；6.水泥砂浆帷幕或高压喷射灌浆帷幕的最小厚度不宜小于0.1m；7.砼防渗墙的最小厚度不宜小于0.2m；8.地下垂直防渗土工膜厚度不宜小于0.25mm，重要工程可采用复合土工膜，其厚度不宜小于0.5mm。9.闸室底板的上、下游端均宜设置齿墙，齿墙深度可采用0.5~1.5m。
24、闸室的组成：底板（整体式底板：能把上部结构的重力以及荷载传给地基，并有防冲及防渗作用；分离式底板：仅有防冲和防渗要求，而闸室上部结构的重量以及外荷直接由闸墩传给地基）闸墩（分隔闸门，同时也传承闸门、胸墙、工作桥及交通桥等上部结构）闸门，工作桥及交通桥等。
缝和止水：温度缝、沉降缝。设缝的情况及作用：1在整体式底板中，沉降缝设在闸墩中间，主要是保证在闸室发生不均匀沉降时不会妨碍闸门的正常使用；2凡是相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方都要用缝分开；3混凝土铺盖及消力池的护坦面积较大时也需设缝；4翼墙较长时也需设缝
25、土基上闸室稳定计算的要求：1闸室抗滑安全系数不小于容许的安全系数；2闸室平均基底应力不大于地基容许承载力的1.2倍；3闸室基底应力的最大值与最小值不大于容许的比值
26、岩基上闸室稳定计算的要求：1闸室抗滑安全系数不小于容许的安全系数；2闸室最大基底应力不大于地基容许承载力；3闸室基底不出现拉应力。
27、闸室荷载：自重，水重，水平水压力，扬压力，波浪压力，地震力，淤沙压力
28、闸室地基处理的方法：1垫层法2振动水冲法3桩基础
29、弹性地基梁法：适用于大中型水闸相对密度Dr>0.5的砂土地基，或粘性土地基。在垂直水流方向截取单位宽度的板条作为脱离体（地基梁）进行分析计算，并认为顺水流方向的地基反力仍是直线变化。同时该法又认为地基梁和地基都是弹性体，地基梁在外荷作用下发生弯曲变形，地基受压而沉降，根据变形和沉降协调一致的条件和梁在铅直方向受力受力平衡的原则进行弹性地基梁计
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算，求解地基反力（呈曲线分布）和梁的内力，同时还计及地板范围以外的地荷载对梁的影响。
? 渠系建筑物
：（1）调节建筑物（2）交叉建筑物（3）落差建筑物
2、渡槽：作用：渡槽是一种交叉建筑物，能输送渠水跨越河渠、道路、山冲及谷口。输水为主，兼排洪，导流。组成：槽身，支承结构，基础及进出口结构物。类型：①施工方法：现浇整体式，预制装配式及预应力渡槽；②材U形、抛物线形、椭圆形及圆管形渡槽；④支承结构：梁式，拱式，桁架式，组合式及斜拉式。
3、渡槽的水力设计任务：①槽身断面选型；②拟定断面尺寸；③确定进出口高。具体包括：纵坡i；水深h；净宽b；起止点高程。基本步骤：①按最大过流量Qmax，拟定槽身纵坡I，净宽b，净深h。②按设计流量Q设，计算渡槽全长范围内的总水头损失△z；若△z等于或小于△z允许值，可最终确定I,h,b值，进而定出相关高程。
4、渡槽的荷载:自重、水重、水压力、土压力、风压力、漂浮物撞击力、地震力、温度荷载、人群荷载及施工吊装时的动力荷载等
5、梁式渡槽的纵向支承形式，优缺点：①简支梁式：结构简单，施工吊装方便，接缝止水简单，工作可靠；但其
跨中弯矩较大，底板受拉，对抗裂及防渗不利；②双悬臂梁式（等跨双悬臂，等弯矩双悬臂）：槽身具有悬臂作用，跨度较大，可达简支梁式的2倍；但是一节槽身的总长度及重量均较大，故吊装困难，另外在悬臂变形或地基不均匀沉降时，接缝处将产生错动，使止水容易拉裂。③单悬臂梁式：一端为悬臂，一端为简支。只在双悬臂梁式向简支梁式过渡，或与进出口结构物相连时采用。
6、槽身横断面形式和构造：(1)断面形式：U形、矩形
7、深宽比(h/b)：槽内水深和水面宽之比。影响因素：水力条件、结构受力条件。槽身净宽和水深的拟定：在同一纵坡h/b的大小仅对槽身输水能力略有影响，而对结构受力条件等方面则起着主要作用。对于梁式渡槽，h/b值越大，槽身纵向刚度越大。但槽身承受横向风压力会增大，故对槽身及整体稳定均不利。如果h/b过小，而i值又取得过大，则槽中水深很小，以致进口槽底抬高y1过大。
8、槽身结构计算方法:弹性力学方法，结构力学方法以及板壳理论方法，有限元方法。
9、横向计算:①原理：沿槽长方向取1.0m作为计算分析对象(图10–8)，同时，考虑两截面上的剪力差值
△Q＝Q1－Q2，然后按框架结构求解其横向内力。②基本荷载：水重，自重(1米槽长)注：△Q在截面沿高度上呈抛物线形分布，方向向上，绝大部分分布在两侧墙截面上。③计算简图：
a) 不带拉杆：简化为矩形开口框架。假定：①设拉杆处的横向内力与不设拉杆处的横向内力相同，将拉杆均匀化，且不计拉杆的抗弯作用与轴力对变位的影响，拉杆按铰接考虑。拉杆的实际拉力为计算拉力x1乘以拉杆间距。②不计底板上截面上的剪力，侧墙截面上的剪力不影响侧墙的横向弯矩，将它集中置于侧墙底面，按链杆考虑。 U形槽身的应力分布规律：①上半部外侧受拉；②下半部内侧受拉。
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配筋：①双层布筋：按内外侧控制截面分别配筋；②单层布筋：按弯矩图形将钢筋布置在受拉一侧。
10、槽墩：实体墩、空心墩
11、槽架的三种基本形式：单排架、双排架、A字形排架
12、拱式渡槽支承结构：墩台，主拱圈，拱上结构。传力特点：槽身荷载→拱上结构→主拱圈→墩台
13：拱上结构：1、实腹式拱上结构：1）砌背式；2）填背式。2、空腹式拱上结构
14、主拱圈的结构形式和构造：板拱、肋拱、双曲拱
15、主拱圈及拱式渡槽的特点：1、受力特点：经拱座约束，将拱上荷载转变为轴力(弯矩较小)，应力以压应力为主，(能充分发挥砼，石材等抗压性能好，抗拉性能较差的特点)2、连拱效应及推力拱特点：对于多跨连拱渡槽，应设加强墩；3、结构布置的对称性：尽量使拱上荷载对称，且中部小，两侧大。
16、拱轴线的形式与选择：(1)小跨度主拱圈：a) 中心角：υ＝120o～130ob)半园拱：应力分布差(2)较大跨度排架拱：荷载近于均布，宜用二次抛物线。原则：拱轴线接近于荷载压力线（各断面压力中心的连线），即选择理想拱轴线。
17.主拱圈的结构计算：主要内容（两铰拱、三铰拱、无铰拱）：①内力计算；②强度、稳定性验算。要点：①由对称性知，在弹性中心，将只有对称的超静定未知力x1和x2。同时，仅作用有实腹拱的设计荷载(无论是实腹拱还是空腹拱，根据实际情况决定计算荷载均可)。②对于无铰拱，拱圈内的剪 力及拱轴的曲率对弹性中心变位的影响很小，可忽略不计，只计算由内力弯矩M产生的弯曲变形和由轴力N产生的弹性压缩而引起的弹性中心的变位。也就是说：弹性中心变位＝弯矩M引起的变位＋轴力N引起的变位。
18、渡槽进出口结构物的作用：①使槽中水流平顺衔接，以减小水头损失和防止冲刷。②连接槽跨结构与两岸渠道，避免因连接不当而引起漏水，致使岸坡或填方渠道产生过大的沉降和滑坡。③满足运用和交通等要求。 论述题补充：
（10分）
已知：P---上游面水压力强度n---上游坡率 τu---坝踵处剪应力
答案：由上游坝面微分体，根据ΣFx=0，可以解出：（3分） σxudy+τudx-Pudscosυd=0（3分） σxu=Pu-τudx/dy=Pu–τun（3分） =Pu-(Pu-σyu)n(kPa)（1分）2
2、简述拱坝应力分析的拱冠梁法。（8分）
答案：拱坝应力分析的拱冠梁法是按中央悬臂梁（拱冠梁）与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析方法，是简化了的拱梁分载法。（4分）一般是沿坝高选取5~7层水平拱圈，仅考虑承受径向荷载，并假定荷载沿拱圈均匀分布。（3分）这种方法适用于对称或接近对称的拱坝，是一种近似的应力分析方法。（1分）
3、温度荷载对拱坝的应力和坝肩岩体的稳定有何影响？（8分）
答案：封拱后，拱坝形成整体，当坝体温度高于封拱温度时，即温度升高，拱圈伸长并向上游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相反，但轴力方向相同。（4分）当坝体温度低于封拱温度时，即温度降低，拱圈收缩并
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