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1、2007年度全国注册土木工程师（水利水电工程）执业资格考试水工结构专业案例试卷（下午）14. 某抽水蓄能电站总装机容量为1000MW，上池总库容为3200万m3，选定坝型为粘土斜墙坝，斜墙靠近上游，最大坝高50m。斜墙下游采用粗砂填筑，坝基为连续级配砂砾石，厚度约25m，为中等透水地基。砂砾石下部为弱风化花岗片麻岩，为微透水岩体。1. 粗砂的填筑标准应以下列选项中的哪一项为设计控制标准？（A）压实度 （B）相对密度（C）孔隙率 （D）孔隙比答案：（ B ）主要解答过程：2. 根据使用功能的要求，在上池拦河坝左坝头坝下埋有一根混凝土涵管，涵管本身设置有永久伸缩缝和沉降缝，缝中设有止水。为防止因止
2、水破坏使斜墙下游粗砂段发生渗透变形，需在接缝处设置反滤层。下图为粗砂级配曲线，请按反滤设计原则选取第一层天然反滤料的D15值。以下哪一选项最接近D15的计算值？（A）D15=1312 mm （B）D15=1211 mm（C）D15=1110 mm （D）D15=97 mm答案：（ D ）主要解答过程：不均匀系数Cu=d60/d10= 0.8/0.14=5.7碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）附录B.0.4，被保护土为非粘性土，且不均匀系数Cu10可灌注水泥粘土浆。由坝基砂砾石级配曲线可知：D15=1.0mm，故d8545度时取45度， 水电规范60度时取60度；明确取: K=1.1D
3、 Kw H/rCos45, D 1.1*10*40/25* Cos45, D 24.9m岩体覆盖厚度再加上山坡岩体上覆盖层厚20米，近似为45m，答B,C为正确。13. 假设导流洞为7m9m（宽高）的矩形断面，平均底高程为830m，工程后期将导流洞改建为泄洪洞 (水库最高蓄水位890m)，采用混凝土封堵，下列选项中哪一个选项满足规范对封堵体设计的要求？ （A）封堵体长度为3.7m，顶部回填灌浆，接触灌浆,封堵体周边岩体进行固结灌浆（B）封堵体长度为3.0m，顶部回填灌浆，接触灌浆,封堵体周边岩体进行固结灌浆（C）封堵体长度为4.5m，顶部回填灌浆,封堵体周边岩体进行固结灌浆（D）封堵体长度为5
4、.5m，接触灌浆，封堵体周边岩体进行固结灌浆答案：（ A ）主要解答过程：水工隧洞设计规范（SL279-2002）6.8.3, 6.8.5, 及9.1.9。水利水电工程专业案例（水工结构与工程地质篇）P272（四）（50）及P274 六、（一）（3） 按6.8.3条（6.8.3）公式 L=P/A计算封堵体长度 P封堵体迎水面承受总水压力，MN；容许剪应力取0.20.3MPa；A封堵体剪切面周长，m。89m-830m-4.5m=55.5mP=0.555MN/m27m9m=34.97MNA=7+92=32mL=34.97MN/32m(0.2-0.3)MN/m2 =5.46m3.64m A，C，D封
5、堵长度均满足规范要求。（A），（C），（D）选项的封堵长度均满足规范要求，相当于2.53的安全系数。按规范6.8.5条（强制性条文），封堵体必须进行回填灌浆，并按9.1节规定的内容进行，不仅顶部进行回填灌浆，还应注意封堵体与原衬砌砼间，由于砼干缩等各种原因造成的缝隙，因此对周围进行接触灌浆，由于围岩为千枚岩岩体，节理构造密集，封堵蓄水后，在50多米水头作用下，导流洞衬砌与岩体间的缝隙，（而这些缝隙在导流期间显不出问题），会产生并增加缝隙渗漏量，进而导致围岩渗透破坏，造成封堵承载力下降。为保证封堵体正常工作和安全，应对围岩进行固结灌浆； (A)方案是最可靠安全的封堵方案。1415. 某泄洪闸共1
6、0孔，每孔净宽10m，闸底板高程为-6.0m。正常蓄水位为1.5m，设计流量为2500 m3/s，相应闸上、闸下水位分别为2.0m和1.7m，闸前行进流速为1.2m/s。14. 当流量系数为0.385时，侧收缩系数为0.95，下面哪一选项最接近计算的过流量值？（A）1600m3/s （B）2400m3/s（C）3200m3/s （D）3600m3/s答案：（ B ）主要解答过程:过流能力计算公式hs=7.7由hs/h0=7.7/8.07=0.95 查规范得宽顶堰的淹没系数=0.66，总过流宽度B=100m将m、B、H0代入公式=2452m3/s15. 当计算的风浪高为0.8m时，下面哪一选项最
7、接近计算的闸顶高程？（A）2.0m （B）2.8m（C）3.0m （D）3.8m答案：（ C ）主要解答过程：由设计过闸流量2500 m3/s，查得水闸工程为等2级建筑物由闸的级别查规范表4.2.4得正常蓄水为条件下安全超高为0.5m，泄水设计洪水位安全超高为1.0m。计算蓄水位时闸顶高程为正常蓄水位+风浪计算高度+蓄水位安全超高，计算结果值为2.8m，计算过设计洪水时，闸顶高程为上游设计洪水位+相应的安全超高，计算结果值为3.0m以上两者取高值，确定闸顶高程为3.0m。16. 有一河口防潮闸，其功能是泄洪、排涝、挡潮并防止海潮带沙淤积闸上游河道。该闸设计泄洪流量4640m3 /s，相应上游水
8、位3.0m，下游水位2.75m；校核行洪流量5800 m3 /s，相应闸上水位3.50m，闸下水位3.20m；闸上正常蓄水位为2.0m，相应闸下游水位-2.0m；闸下正常防潮位为3.8m，对应闸上蓄水位为-2.0m。下列哪一选项是防潮闸抗滑稳定的控制工况？（A）校核泄洪工况 （B）正常蓄水工况（C）正常挡潮工况 （D）设计泄洪工况答案：（ C ）主要解答过程：.防潮闸过设计或过校核洪水时，过闸水头差较小，分别为0.25m和0.30m,不是抗滑稳定控制工况，比较正常蓄水和正常挡潮工况，挡潮水头差大，为抗滑稳定控制工况。1718. 某水闸建在岩基上，共8孔，每孔净宽10m，两孔一联浮筏式，每联底宽
9、25m，闸室顺水流长20m，闸前钢筋混凝土铺盖长10m，厚1.0m，止水设在板厚中间。闸室底板顶高程0.00m，厚2.0m，上游水位10.0m，下游水位2.0m。17. 渗透压力按直线分布法计算，闸底板-2.0m高程以上每联闸室垂直荷载总重115000kN，不计风浪、泥沙压力，下列哪个选项最接近单联闸底板的总垂直力值？（A）85500kN （B）82500kN（C）72500kN （D）65500kN答案：（ B ）主要解答过程：1点的渗透压力为80KN2点的渗透压力KN3点的渗透压力KN4点的渗透压力为0已知作用在闸底板-2.0m高程以上的垂直荷载为115000KN，首先用直线分布法计算作用
10、在底板上的垂直向上的力：渗透压力 KN浮托力 KN合计上浮力为32903 KNG115000-3290382097 KN18. 下列哪个选项最接近单联闸室总水平推力值？（A）13750kN （B）12250kN（C）13670kN （D）14250kN答案：（ A ）主要解答过程：止水带下的水压力H054.20-h=54.2-100.5=49.2 KN (1) 上游止水以上水压力H1H1 KN(2) 上游止水以下水压力H2H2 KN KN（3）下游向上游的水压力H1 KNH13781.3+1968.75-200013750.1KN1920. 2003年年底竣工的某河床式电站位于多沙河流上，总装
11、机容量450MW。电站坝段坝高42m，坝基底宽75m，建基面高程860m，上游设计洪水位896.5m，下游设计洪水位865.0m，坝前淤沙高程866.0m，清水重度10kN/m3，淤沙饱和重度22kN/m3，内摩擦角10度。灌浆帷幕和主排水孔设在坝体上游灌浆排水廊道内，帷幕中心线在建基面处距上游坝踵5.0m，主排水孔距帷幕中心线2.0m。19. 本工程坝基为中等透水的奥陶纪灰岩，裂隙发育，有多层泥化夹层，下部有一层厚约58m的泥质白云岩、页岩互层构成的相对隔水层。当坝基帷幕采用两排孔时，其中一排孔进入相对隔水层3.0m，满足设计深度要求。另一排帷幕孔孔深取设计深度的1/2，满足规范规定要求，下
12、列选项中哪一项是这一规定的主要依据？（A）基岩透水率沿深度减小 （B）节省工程量（C）渗透比降降低 （D）减小钻孔施工难度答案：（ C ） 主要解答过程：20. 本工程副厂房位于中等坚实的土基上，建基面为水平面，根据地基勘察资料，选定地基土的允许承载力为0.3Mpa。经计算，基本组合时，副厂房基底最小应力为0.17MPa，副厂房基底最大应力不超过下列选项中的哪一项？（A）0.36MPa （B）0.34MPa（C）0.32MPa （D）0.30MPa答案：（ B ）主要解答过程：21. 某电站厂房尾水管简图见图（a），其中垂直水流向尾水管A-A横剖面见图（b）。若A-A 剖面处顶板的外荷载为40
13、0kN/m，基础扬压力图形见图（a），混凝土重度以25kN/m3计，则A-A 剖面上总的不平衡剪力最接近以下选项中的哪一项？ （A）980kN （B）950kN（C）930kN （D）900kN答案：（ C ）主要解答过程：顶板的外荷载q1=400kN/m自重q2=(25*14-2*7*4)*25/25=294 kN/m基础扬压力q3=(5+10*2/3)*10=116.7 kN/m地基反力q4=(751.7-338.9)*2/3+338.9=614.1 kN/m顶板的外荷载q1+自重q2=694 kN/m基础扬压力q3+地基反力q4=730.8 kN/m总的不平衡剪力Q=(730.8-694
14、)*25=920 kN22. 某工程电站地下厂房深埋于地下400m左右，地处高地应力区。厂房开挖长宽高=160m33.5m55m，断面形状为“卵形”。洞室附近岩石主要为硅质砂岩和角砾岩，岩体坚硬，岩体内发育有走向NW75、倾向NE85和走向NW5、倾向NE85两组节理结构面，其中前者较后者发育。现场地应力监测表明，岩体初始最大主应力方向为NW45。以下选项中，不正确的选项是哪一项？（A）该厂房纵轴线布置，有利于厂房侧壁岩体稳定（B）该厂房纵轴线布置，对厂房端部岩体边壁稳定不利（C）厂房纵轴线与最大主应力的夹角10，比较注重围岩初始应力对厂房结构的影响（D）厂房纵轴线布置没有注意兼顾两组节理结构
15、面对厂房侧壁岩体稳定的影响方面 答案：（ D ）主要解答过程：水电站厂房设计规范SL2662001 条文 5.1.3专业案例，水工结构第六章第一节，P384地下厂房主洞室纵轴线走向，宜与围岩的主要构造弱面(断层、节理、裂隙、层面等)呈较大夹角。同时，应注意次要构造面对洞室稳定的不利影响。在高地应力地区，洞室纵轴线走向与最大主应力水平投影方向的夹角宜采用较小夹角（15030），以有利于边墙稳定。23. 下图是某工程电站地下厂房所在位置的节理玫瑰图，现依据该玫瑰图拟定了四条厂房纵轴线，下列选项中应优先采纳哪一项？（A）轴线方向1 （B）轴线方向2（C）轴线方向3 （D）轴线方向4答案：（ C ）主要解答过程： 水电站厂房设计规范SL2662001 条文 5.1.3专业案例，水工结构第六章第一节，P384地下厂房洞室纵轴线走向，宜与围岩的主要构造弱面(断层、节理、裂隙、层面等)呈较大夹角。同时，应注意次要构造面对洞室稳定的不利影响。