料的强度。主要缺点是：支墩应力大，对地基要求高；支墩单薄，侧向稳定性差，抗震性能差。
碾压混凝土坝的出现是混凝土坝工设计和施工的一场技术革命，发展势头迅猛，在国内已得到迅速应用和发展，前景无限。碾压混凝土重力坝的最大优势是克服常规混凝土重力坝施工期的温度应力高，需要采取严格的温控措施，不仅施工工序复杂，投资大，也严重影响施工速度。碾压混凝土施工技术较好地解决了这一问题。
5、注出图1中1～5的名称。 5、答案：
1——上游坝面；2——观测或检查廊道；3——排水廊道； 4——坝基防渗帷幕；5——坝基排水管。
6、何谓浮托力、渗透压力和扬压力? 为什么扬压力对重力坝的稳定和应力不利? 6、答案：
浮托力：由大坝下游水而对大坝底面或该水位以下坝体某一截面产生向上的作用力称为作用于坝底面或坝体某一截面的浮托力；
渗透压力：在大坝上下游水位差作用下，渗入坝基或坝体某一截面、自上游向下游流动的水流对坝底面或坝体某一截面产生向上的水压力称为作用于坝底面或某一截面上的渗透压力； 扬压力： 浮托力与渗透压力的和称为扬压力；
由于扬压力是作用于坝底面或坝体某一截面且为方向向上的力，它减小了主要靠坝体自重维持稳定的有效重力，所以其对坝体的稳定不利。作用于坝基或坝体计算截面上的扬压力对该截面产生的力矩与水平水压力产生的力矩方向相同，二者产生的应力叠加使应力更大，所以扬压力对重力坝的应力也不利。
7、选择渗透压力折算系数时应考虑哪些因素? 7、答案：
重力坝的坝基一般为岩石，选择渗透压力折算系数时应考虑下列因素：
岩体中的节理、裂隙、岩层的走向与倾角、溶洞以及固接灌浆、帷幕灌浆与排水等。
8、试解释重力坝水平地震总惯性力计算式： Q0?KHCZFW 中等号右边各符号的意义。 8、答案：
式Q0?KHCZFW中右边各符号的意义：
KH——水平向地震系数，为地面水平最大加速度的统计平均值与重力加速度的比值；
CZ——综合影响系数，是为了弥合理论计算与宏观震害实践之间的差异而取用的系数，可
取1/4；
F——地震惯性力系数，为由动力法求得的总地震惯性力与按静力法求得的总地震惯性力
5
的比值；
W——产生地震惯性力的建筑物总重力。
9、为何要进行荷载组合? 何谓基本荷载及特殊荷载? 何谓基本荷载组合及特殊荷载组合? 9、答案：
各种荷载出现的机会不同，且大多数都有一定的变化范围，为了设计的需要，根据工程的具体条件，将各种荷载按其可能出现的机会组合成几种情况，并按其出现的概率给予不同的安全系数，分别不同情况对稳定、应力等进行核算。
基本荷载：在建筑物运用过程中始终或出现机会较多的荷载。如自重；正常蓄水位或设计洪水位情况下的静水压力、扬压力、浪压力、动冰压力；泥沙压力；冰压力；土压力等出现机会较多的荷载。
特殊荷载：在建筑物运用过程中出现机会很少的荷载。如校核水位情况下的静水压力、扬压力、浪压力、动冰压力；地震荷载和其它出现机会很少的荷载。
基本荷载组合：由设计情况或正常情况下的基本荷载形成的荷载组合。
特殊荷载组合：由基本荷载和一种或几种特殊荷载形成的荷载组合。地震与校核洪水不能组合在一起。
10、非溢流重力坝的基本剖面设计应满足哪些要求和确定哪几个主要参数? 10、答案：
非溢流重力坝的基本剖面设计应满足：
①稳定和强度要求；②工程量少、造价低；③外形轮廓简单、便于施工；④运行要求。 非溢流重力坝的基本剖面设计需要确定的主要参数： ①坝顶高程与宽度；②上游坝坡坡比（n=0~0.2）；③下游坝坡坡比（m＝0.6～0.8）；④坝底宽度（约为坝高的0.7～0.9倍）。
11、重力坝常用的泄水方式有哪几种?各自的适用条件如何？ 11、答案：
重力坝常用的泄水方式：溢流坝段、坝身泄水孔和河岸式溢洪道。
溢流坝段：也称表孔，孔口尺寸大，泄流量大，超泄能力强，水头小，对闸门与启闭设备要求低，易维修等，是重力坝的主要泄洪方式。
坝身泄水孔：一般分为中孔和底孔。孔口尺寸小，超泄能力低，水头高，对闸门与启闭设备要求高，维修难等，是重力坝的辅助泄洪方式。
河岸式溢洪道：当河床狭窄、泄流量大，溢流坝段和坝身孔口的泄流能力无法满足泄流要求时才采用。
12、重力坝为什么要分缝?临时缝有哪些特点? 12、答案：
由于地基不均匀沉降和温度变化，施工期的温度应力以及施工浇筑能力等原因，一般要对坝体进行分缝。
临时缝是施工期临时设的，其存在将影响坝的整体性和正常工作，在大坝挡水之前应进行处理（一般为灌浆）。
13、重力坝的横缝的作用是什么？影响横缝间距的主要因素有哪些？横缝的间距一般多宽？ 13、答案：
6
横缝是垂直于大坝轴线的竖直缝，其作用主要是适应坝基的不均匀沉陷和温度变化。
横缝的间距主要取决于坝基的好坏、温度变化的幅度与速率、坝体混凝土标号、坝体的散热性能、施工的温控措施等。
横缝间距一般为15～20m。
14、重力坝抗滑稳定的计算公式有哪几种?试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件? 14、答案：
①抗剪强度公式（纯摩公式）： 忽略坝体与基岩间的胶结作用，认为坝体仅靠其与坝基面间产生的摩擦力维持稳定。它不反映坝体与坝基接触面上的实际情况，求得的安全系数偏小。公式简单，并有一定的使用经验，对无试验条件的小型工程可采用。
②抗剪断强度公式（剪摩公式）：考虑了坝体与基岩间的胶结作用，较接近实际情况。相关参数应由试验研究确定。
15、对于坚硬完整岩基上的混凝土重力坝，提高抗滑稳定性的措施有哪些? 15、答案：
提高岩基上重力坝抗滑稳定的措施：
①上游坝面向上游倾斜，利用作用于坝面上的部分水重增加坝体的稳定性；②设防渗帷幕与坝基排水，或在坝基面设置不与下游水连通的纵横向廊道，并用泵定期抽地基中的渗水，以减小作用于坝底面上的扬压力；③将坝基面开挖成倾向上游的倾斜面；④在坝踵下做防滑齿墙。
16、下图为两重力坝的剖面，作用于坝基面上的铅直总荷载和水平向总荷载分别相等，在同样地质条件下，试分析哪一种对沿坝底面的抗滑稳定有利?为什么？
图2 坝底面不同倾角对其稳定性的影响
（a） 基岩面水平的重力坝 （b） 基岩面倾角为?的重力坝
16、答案： （a）图中
抗剪强度公式（纯摩——摩擦公式）：
Ka??（b）图中
因滑动面与水平面呈倾角?，将式得：
7
f?W?P （1）
?W和?P分解为垂直和平行于基岩面的力，并代入上
Kb?f??Wcos???Psin???Pcos???Wsin??P??Wtg? （2）
将（2）式的分子分母同除以cos? 得：
Kb?f??W??Ptg?? （3）
因为：?＜90°，所以：tg? ＞0，则
?Ptg?＞0，?Wtg?＞0 ；
＝Ka
将式（3）与式（1）比较，式（3）的分子增大，分母减小； 所以：Kb?f??W??Ptg???P??Wtg?＞
f?W?P 可见：坝基面向上游倾斜时，对坝体抗滑稳定有利。
17、重力坝应力分析的目的是什么? 17、答案：
重力坝应力分析的目的：
①确定坝体在各种规定的工况下各部位的应力状态是否满足强度要求；②根据坝体应力分布，确定坝体材料分区；③确定坝内廊道和孔口的位置以及局部应力集中部位的配筋。
18、重力坝应力分析主要有哪几种方法? 它们的适用条件如何? 18、答案：
（1）重力坝应力分析主要方法：
①模型试验法；②材料力学法；③弹性理论解析法；④弹性理论差分法；⑤弹性理论有限元法。
（2）适用条件：
①模型试验法目前有光测法和脆性材料电测法；光测法又分偏光弹性试验和激光全信息试验；近年来发展起来的地质力学模型试验方法可进行复杂地基的试验。因为模型试验方法非常费时、费力、耗材，所以主要用于对重要大坝理论计算成果的验证。
②材料力学法应用最广、最简便、也是重力坝设计规范中规定的计算方法。由于未考虑地基的影响，假定水平截面上的正应力直线分布，计算结果在地基附近约1/3坝高范围与实际出入较大。目前主要用于中低坝。对于高坝特别是地基复杂的情况下，还应用其它精确方法分析。③弹性理论解析法的力学模型和数学解法都很严格，但目前只有边界条件简单的才有解。④弹性理论差分法力学模型是严格的，数学解法的差分格式是近似的，应用上远不如有限元法普及。⑤弹性理论有限元法力学模型是近似的，数学解法是严格的，它可以处理复杂的边界，包括几何形状、材料特性和静力条件。目前已从求解应力场扩大到求解磁场、温度场和渗流场等。不仅能解弹性问题，还能解弹塑性问题；不仅能解静力问题，还能解动力问题；不仅能计算单一结构，还能计算复杂的组合结构；有限元法已成为综合能力很强的计算方法。
19、重力坝应力分析的材料力学法有哪几条基本假定? 19、答案：
①坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料；
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
8
