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太原毕业答辩题 — 水工专业课题组 Ⅰ水工概论部分 1 、什么叫水工建筑物？什么叫水利枢纽？ 2 、水利枢纽及水工建筑物为什么要分等分级？分等分级的主要依据是什么？ 3 、重力坝的工作原理是什么，与拱坝有何不同？ 4 、作用在重力坝上的荷载有哪些，哪些属于基本荷载，哪些属于特殊荷载？ 5 、浪压力与哪些因素有关，何谓深水波、浅水波、破碎波？ 6 、何谓扬压力？如何确定坝基与坝体内的扬压力（设置各种防渗、排水设施时）？ 7 、在天然河流的弯曲河段设计引水设施时，进水口选择在河流的哪一岸更合理，为什么？ 8 、溢流重力坝堰面曲线包括哪几部分，各段曲线形式是怎样的？ 9 、坝基固结灌浆和帷幕灌浆的目的是什么，如何确定灌浆范围与深度？ 10 、坝基帷幕灌浆的目的是什么，如何确定坝基防渗帷幕的深度、厚度与钻孔排数？ 11 、碾压式混凝土坝与常规混凝土坝在构造上有何不同？ 12 、何谓宽缝坝，空腹坝，与实体重力坝相比有何优缺点？ 13 、土石坝有哪些渗透变形形式？可采取哪些防止措施？ 14 、反滤层作用是什么，布置于何处，其粒径排列及层厚应满足什么要求？ 15 、马道有些什么功用及布置要求，土石坝可否不设置马道？ 16 、护坡有哪些类型，各有何特点及适用条件？ 17 、当输水渠道需要穿越山冈、山谷、道路或天然河流时，常用的跨越（交叉）建筑物有哪些？ 18 、工程中常用的节水灌溉方法有哪几种？ 19 、按照集中水能落差和获得发电水头的方式分别说出水电站基本布置类型有哪几种？ 20 、生产实践中水土保持常采用的治理措施有哪些？ 21 、分别说出水库的五种特征水位及相应库容？ 22 、什么叫水库的调节周期，蓄水枢纽的调节周期有几种？ Ⅱ 重力坝部分 23 、对不同级别的水工建筑物在哪些方面有不同的设计要求？ 24 、重力坝有哪些工作特点，重力坝枢纽设计包括哪些内容？ 25 、作用在重力坝上的地震荷载有哪些，如何确定地震惯性力的大小和不利方向？ 26 、地震动水压力的分布和指向与静水压力有何不同？ 27 、重力坝设计需计算哪些荷载组合，区分荷载组合的意义是什么？ 28 、重力坝须对哪些不利结构面进行抗滑稳定验算，为什么？ 29 、抗剪强度与抗剪断强度公式有何不同，说明式中各项参数的意义与来源？ 30 、提高重力坝抗滑稳定的措施有哪些？ 31 、扬压力对坝体稳定和坝体应力有何不利影响？ 32 、施工期坝体内温度应力是如何产生的，如何防止施工期坝体温度裂缝产生？ 33 、何谓重力坝的基本剖面和实用剖面，二者有何不同？ 34 、常用的实用剖面有哪些形式？各有何特点？ 35 、溢流坝设计应满足哪些方面的要求？ 36 、高水头泄水建筑物为何会发生空蚀，对建筑物有哪些破坏作用？ 37 、溢洪道、泄水隧洞中，常用防空蚀措施有哪些？ 38 、溢流坝堰面曲线设计中，什么叫定型设计水头，如何确定？ 39 、溢流重力坝有哪些消能方式，各适用于什么情况？ 40 、坝身泄水孔有哪些用途，按孔内流态区分有哪些类型？ 41 、有压孔与无压孔在闸门布置、孔身布置方面有何不同，为什么？ 42 、坝身泄水孔中，为何要设平压管和通气孔，作用如何？ 43 、重力坝对混凝土耐久性有哪些要求，如何使其满足要求？ 44 、重力坝为何要进行材料分区，对各区混凝土性能有何要求？ 45 、坝体中横缝有何作用，缝面构造如何？ 46 、坝体中纵缝有哪些类型，对缝面处理要求有何不同？ Ⅳ 土石坝部分 47 、土石坝水利枢纽中，水工建筑物组成与布置与重力坝的有何不同，有何特点？ 48 、按施工方式不同，土石坝分为哪些类型，各有何特点？ 49 、碾压式土石坝有哪些类型，各有何特点？ 50 、坝型选择应考虑哪些因素？ 51 、心墙坝、斜心墙坝、斜墙坝各有何优缺点？ 52 、分区坝由哪几部分组成，各部分作用是什么，如何确定各部分尺寸？ 53 、土石坝坝顶高程确定与重力坝有何不同，如何确定坝顶高程？ 54 、土石坝坝坡坡率大小与什么因素有关？ 55 、对不同土石料的坝坡，坡比与其抗剪强度有何关系？ 56 、相同土石料做成的坝坡，上、下游坝坡坡度是否相同，为什么？ 57 、如何确定土石坝的单宽渗流量及总渗流量？ 58 、整个坝体浸润线呈什么形状，如何确定？ 59 、何谓棱体排水，有何作用，适用于什么情况？ 60 、心墙、斜心墙、斜墙各部位厚度应满足什么要求，如何确定？ 61 、截水槽作用是什么，底部宽度应满足什么，如何确定？ 62 、 什么是褥垫排水？有何作用，适用什么情况？ 63 、土石坝坝顶有哪些构造设要求，如何满足？ 64 、土石坝可能会在哪些部位发生渗透变形，如何进行抗透验算？ 65 、坝坡稳定计算的目的是什么，须对哪些工况的'上游坡或下游坡进行稳定验算？ 66 、 简述圆弧法分析坝坡稳定，如何确定危险滑弧中心位置及最小 K 值。 67 、折线法分析坝坡稳定，如何确定最不利水位及最小 K 值？ 68 、为何要规定土石坝填筑标准，填筑标准有哪些？ 69 、对填筑防渗体及均质坝的粘性土料，选择时有何要求？ 60 、对填筑分区坝坝壳及排水体的无粘性土石料，选择时有何要求？ 71 、砌石护坡如何确定其块石粒径及厚度？ 72 、土石坝地基处理的任务是什么，与重力坝有何不同？ 73 、土石坝对砂砾石地基有哪些处理措施？ 74 、简述土石坝坝长如何确定。 75 、简述如何用圆弧滑动法计算坝坡稳定。 76 、简述如何用折线法计算坝坡稳定。 Ⅷ渠系建筑物 - 渡槽部分 77 、渠系建筑物有哪些类型，各有什么作用？ 78 、何谓梁式渡槽和拱式渡槽，二者支承结构有何区别？ 79 、渡槽水力计算的任务是什么，渡槽进出口水头损失应满足什么要求？ 80 、按槽身纵向支承型式不同，梁式渡槽有哪些类型？ 81 、槽身断面型式常用有哪几种，各有何特点？ 82 、带有横拉杆的矩形槽身，其横向结构计算简图是怎样简化而来的？ 83 、绘出有横拉杆的 U 形断面槽身横向结构计算简图，说明其简化理由？ 84 、梁式渡槽的支承型式有哪些？各有何特点和适用情况？ 85 、在排架结构上，风载是如何简化为结点荷载的？ 86 、何谓刚性基础、刚性角，刚性基础一般为多层台阶状，为什么？ 87 、排架与基础连接有几种型式，构造上有何不同？ 88 、拱式渡槽的主拱圈有哪些结构型式，各有何特点？ 89 、主拱圈矢跨比与拱圈和墩台受力有何关系？ 90 、什么是主拱圈的合理拱轴线，主拱轴线有哪些形式？ 91 、何谓拱轴系数，何谓五点重合法？ 92 、主拱圈内力一般为哪几项内容的迭加？ Ⅹ引水式水电站部分 93 、介绍水能利用原理？ 94 、水电站有哪些基本形式？各有何特点？ 95 、水电站有哪些建筑物组成？各种建筑物有和功用？ 96 、如何选择机组台数与单机容量？ 97 、水轮机型号与装置方式如何选择？设计时需进行那些水轮机主要参数的计算？ 98 、什么是水轮机的吸出高度与安装高程？分别如何确定？ 99 、什么是气蚀？气蚀有哪些类型？不产生气蚀的条件是什么？ 100 、蜗壳有哪些形式？蜗壳有哪些参数？分别如何选择？ 101 、尾水管有哪些类型？尾水管得的作用？什么是尾水管的长度与高度？ 102 、调速器的任务是什么？通过什么途径来完成水轮机调节？ 103 、水电站的挡水建筑物有哪些类型，如何选择其型式？ 104 、消力戽尺寸如何确定？（挑角、反弧半径、戽坎高度、戽底高程） 105 、溢流曲线反弧段圆心坐标如何确定？ 106 、表孔如何进行过水能力计算？（会写公式、并指出公式中各参数意义及如何确定） 107 、底孔如何进行过水能力计算？（会写公式、并指出公式中各参数意义及如何确定） 108 、作用在挡水坝上有哪些荷载？荷载组合的意义是什么？（各项荷载如何确定） 109 、重力坝分缝有几种？其作用与构造有何不同？ 110 、坝体廊道的作用是什么？如何布置？ 111 、横缝在溢流坝段的布置形势有几种？优缺点各是什么？ 112 、重力坝地基处理主要包括哪些内容？ 113 、电站引水、泄水系统中有几类闸门？各有何作用？工作条件有何不同？ 114 、水电站进水口有哪些类型？分别由哪几部分组成？ 115 、水力发电隧洞的选线原则是什么？洞径是如何确定的？ 116 、水电站进水口的高程如何确定？ 117 、拦污栅与通气孔的作用各是什么？拦污栅面积与通气孔面积如何确定？ 118 、水力发电隧洞动身衬砌的类型与作用？ 119 、调压室的作用是什么？如何判别在引水系统中是否设置调压室？ 120 、调压室水力计算的内容与目的是什么？ 121 、什么是调节保证计算？包括哪些计算内容？ 122 、引起压力管道外压失稳的原因有哪些？如何进行外压失稳计算？ 123 、机组段长度如何确定？ 124 、主厂房的起重设备如何选取？为什么要确定吊车限制线？ 125 、安装间的位置、尺寸、高程应考虑什么因素？ 126 、厂房为什么要进行分期浇筑？一、二期砼包括那些部分？ 127 、机墩（机座）的形式有几种，如何选取其形式？ 128 、什么是轨顶高程？什么是桥吊的标准跨度？ 129 、怎样确定厂房的长、宽及各层高程？考虑什么因素？
1关于堤坝工程出险种类及其应用措施的分析在水利工程建设过程中，提防渗透破坏险情主要分为，堤身工程的内部险情，比如由于堤身的自身性质而引起的问题，比如堤坝的构成物质不稳定性。比如有些堤坝的壤土是粉细砂、孔洞、裂缝等，具体体现在堤坝的漏洞问题、跌窝状况。特别是堤身及其堤基的接触，其堤身、堤基的接触物质比较广泛，堤基的险情出现在大堤的基础层面，比如砂层、土层对于大堤基部的影响。为了解决现实问题，在水利工程施工中，需要保证提防防渗施工体系的健全，保证堤身的防渗处理层次的优化，这就需要采用多种防渗方案，比如进行截渗墙、劈裂灌浆防渗体等的利用，更好的进行堤身的加厚及其堤身的填筑。在提防截渗墙的利用过程中，可以进行薄墙及其廉价材料的利用，保证工程造价的降低。目前来说，水利工程比较常见的堤坝防渗加固方法是深沉法、开槽法等。为了最大化的提升水利工程的堤坝防渗加固效益，需要保证成本效益。在这其中深沉法的造价比较低，在一定的墙深状况下，高喷法的造墙成本比较高，但是比较适合一些比较狭窄的施工场地，特别是面临着较多的地下障碍物的时候，其具备非常高的适应性。针对一系列的砂卵砾石的地层，可以进行冲击钻的利用，进行相关开槽方式的配合，更好的进行造墙成本效益的提升，需要针对提防工作的特点，做好地层防渗工作。2堤坝工程防渗加固方案的优化在堤坝防渗工作的处理过程中，需要遵守相关的原则及其方法。比如在我国的防渗工作中可以进行灌浆及其防渗墙的工作，保证对浸润线的处理，进行防滑桩的利用，通过对各种措施的协调，保证其整体抗滑稳定性安全系数的提升。但是在实践过程中，我们需要了解到滑坡处理程序的复杂性，需要认真的对待滑坡的起因，保证对于坝体浸润线及其土体强度指标的利用。保证对于水工合成材料的利用。通过对土工膜及其复合土工膜防渗等的利用，来保证大坝土体稳定性的提升，更好的解决坝基的渗漏问题，保证其渗漏量的控制。在大坝防渗处理环节中，劈裂式帷幕灌浆法扮演着重要的角色，这种处理方式重视对堤身渗漏的处理，通过对堤身的加固，更好的应对堤坝的曲直情况进行处理。在这个方式中，利用钻机进行布孔方式的利用，保证堤坝轴线处理原则的遵守，保证对孔距的利用，孔深需要针对一定的情况需要，进行堤身填土的钻头，进行堤身的钻入控制。在灌浆过程中需要保证灌浆的顺序及其频率，要控制好灌浆的压力问题，保证对灌浆过程中的滑坡情况、冒浆情况等进行良好处理。在大坝实践过程中，低压速凝式灌浆法是比较常见的方法，其适合于一般高危水位的管涌处理工作，在它的处理过程中，需要针对管涌的具体地质情况进行分析，可以进行不同型号的钻机的钻孔，进行孔内的浸水，保证对合理压力的利用，向孔内进行水泥浆的灌入，进入一定膨胀物质的应用，进行管涌内部阻力的控制，避免泥浆的过分流出。在大坝基础灌浆过程中，高压填充法是比较常见的灌浆法，其也比较适合对溶洞等地质缺陷的填充，可以满足人们对于基础灌浆工作的需要，这就需要进行一定型号的工程钻机的利用，保证对堤顶钻孔的工作，保证对孔距的控制，要保证其合理的孔深，保证砂层的合理钻入，要实现其灌浆过程中的压力控制，这种处理方法非常适合于基础处理方法不良而引起的管涌情况，需要认真的对待这种问题。灌浆时，须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距～，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。在堤坝加固环节中，通过对灌浆加固防渗体的建立，可以保证浆砌石重力坝的合理应用。这就需要进行大坝上游面的灌浆的合理应用，进行漏洞及其缝隙的合理堵塞，进行坝体的加强，保证其整体防渗性能的提升，保证坝体的整体承载力的提升。在大坝的下游可以进行固结灌浆模块的优化，针对其下游的坝面进行浆管的埋注，保证灌浆的合理英语，从而进行漏水通道的堵塞，保证对坝体孔洞、裂缝等的堵塞，保证对坝体的加固，从而全面提升坝面的稳定性，保证其整体抗冲刷能力的提升。这就可以进行反向灌浆工艺的英语，保证拱坝等工作的良好开展。在重力坝的工作过程中，需要进行压力的控制，可以进行排水孔的设置，保证大坝的良好的处理。保证坝面的整体防渗能力的提升，实现坝体的整体稳定性的提升。在大坝处理过程中，进行高压喷射防渗墙的应用是必要的，这就需要进行高压射流冲击扰动的应用，进行坝基覆盖面的控制，进行一定水泥浆的灌入，保证其防渗墙的应用。在大坝建设过程中，自凝灰浆防渗墙也是比较常见的方法。其需要进行水泥、膨润土的合理英语，这就需要进行凝固的准备工作，保证其墙体的防渗补强作用的控制。在垂直铺塑过程中，进行挖槽机的利用是必要的，保证其链条的利用，保证其泥浆固定性。在水泥土搅拌桩防渗处理过程中，进行深层搅拌桩机的应用是必要的，这需要保证水泥浆的合理喷入，保证土体搅拌的良好应用，保证土体及其水泥的良好混合，实现长江提防防渗工作的良好处理，保证共造墙的良好工作，其具备良好的造价效益，其设备比较轻便，用起来也比较方便，这就需要保证一定范围内的墙体完整性，保证对砂砾石层的合理应用，这就需要保证帷幕灌浆体系的健全，实现其内部各个模块的协调。帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液，通过钻孔压入岩层裂隙中，经胶结硬化后提高岩基的强度，改善岩基的整体性和抗渗性。我国常采用孔口封闭灌浆法，随着二滩、小浪底工程的建设，国际上一些高效率的施工方法，如GIN灌浆法自下而上纯压式灌浆法等引进我国，促进了我国灌浆技术的发展GIN法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。在日常工作中，GIN法的应用范围是比较广泛的，其主要进行能量消耗的控制，进行任意孔段的灌浆英语，将其能量的消耗状况控制在一个合理的范围内，通过对灌浆压力及其注入浆液的体积状况，保证灌浆的合理强度行，更好的满足裂隙岩体的灌浆效益，其对于大小裂缝的处理方式也是不同的，比如针对大裂缝其压力比较小。如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中，都控制GIN为一常数，就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量，对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。GIN法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性，使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。3结束语通过对水利工程堤坝防渗加固体系的健全，可以解决人们水利工程工作的一些麻烦，更好的保证基础经济建设的良好运行。水利工程思政课实践教学设计论文农田水利工程施工质量管理论文水利工程安全隐患管理水利工程环保设计论文水利工程防渗施工技术论文水利工程安全管理论文农村农业灌溉论文影响水利工程的社会环境论文水利工程资料管理论文水利工程风险管理论文 更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
重力坝论文参考文献
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三峡大坝水利论文参考文献
建设三峡大坝的首要目的是为了减少长江中下游地区的洪涝灾害。其次还可以起到发电，航运，旅游等目的。因此在选址的时候要考虑有没有较大的蓄水库容，当库容足够大的时候才能在洪水期间蓄积较多的上游来水，从而减轻中下游的洪水水量。其次还要考虑大坝的建设区域落差大这样才能起到发电的作用。1，三峡的位置在长江的上游和中游的分界处，可以充分对中下游达到径流的调蓄目的。并且改善了上游地区的航运条件。2，三峡位于我国第二阶梯和第三阶梯的交汇处，地势落差大，水能丰富，发电量大。3，三峡以上部分蓄水库容大4，峡谷地区河谷狭窄，建设大坝的工程量小。主要是以上几点，当然还有考虑到一些社会经济因素，比如建设水库淹没的农田村庄，或者是需要进行迁移的人口等等。
是地理竞赛的吧，哈哈，我现在就在写这篇文章，爱信不信。要原创的，那自己写，没真情实感，肯定拿不到奖。努力写吧
三峡大坝，位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里，是当今世界最大的水利发电工程——三峡水电站的主体工程、三峡大坝旅游区的核心景观、三峡水库的东端。
三峡大坝工程包括主体建筑物及导流工程两部分，全长约3335m，坝顶高程185米，工程总投资为亿人民币，于1994年12月14日正式动工修建，2006年5月20日全线修建成功。2015年12月，三峡大坝入选长江三峡30个最佳旅游新景观之一。
三峡工程大坝坝址选定在宜昌市三斗坪，在已建成的葛洲坝水利枢纽上游约40千米处。长江水运可直达坝区。工程开工后，修建了宜昌至工地长约28千米的准一级专用公路及坝下游4千米处的跨江大桥――西陵长江大桥。还修建了一批坝区码头。坝区已具备良好的交通条件。
长江三峡工程采用“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”方案。工程施工总工期自1993年到2009年共17年，分三个阶段进行，到2009年工程已全部完工。
参考资料来源：百度百科——三峡大坝
我看过关于三峡大坝选址的论文，全文大约有十几万字，从各个方面论证了坝址的优劣，提出过几十处不同的地点，最终结论是只有建在这里，才是各种利弊中最好的平衡点------利最多，弊最少，而且大部分不利之处可以克服
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1.课题名称： 钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发2.项目研究背景：所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比，新增内容约占15％，有重大修订的内容约占35％，保持和基本保持原规范内容的部分约占50％，规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。3. 项目研究意义：建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，。。。。。打字很累的啊
转眼间大学生活即将结束，大家都知道毕业前要通过最后的毕业论文，毕业论文是一种、有准备的检验大学学习成果的形式，那么优秀的毕业论文是什么样的呢？下面是我精心整理的施工组织设计毕业论文参考文献，欢迎阅读与收藏。
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知网重力坝毕业论文
一般情况就是问你的毕业设计里面的问题，不会跑题，比如重力坝和土石坝的相关知识。
1895年4月，法国Bouzey重力坝失事。事后分析，失事的原因是该坝设计时未考虑作用于坝基上的扬压力。20世纪初建造的许多重力坝多未考虑扬压力，如印度的Khadakwasla等坝(Kulkarni,1994)，均因不够稳定而采取加固。1959年法国Malpasset坝失事是拱坝第一次溃坝记录，经检查，坝的设计符合规范，施工质量良好。直到1987年，通过一次以溃坝为主题的国际研讨会，才有了初步结论：左坝肩地基中过大的水压力使坝基岩块沿F1断层滑动而溃坝。1976年，当时世界上最高的土坝，美国Teton坝发生溃坝，经反复查证，确认坝基岩石节理发育，库水流经岩石裂隙使心墙齿槽土体发生管涌而最终遭致溃坝。 1985年，美国Bath County抽水蓄能电站高压钢管中的一条出现了屈曲破坏。尽管设计在钢管区域精心布置了排水幕，但由于砂岩的层状构造的特点，排水幕并未起到预期的作用。水电站高压钢管在外水压作用下屈曲破坏的事故国内外均屡有发生。高压水工隧洞产生水力劈裂也不乏实例。水工隧洞及其它隧道工程塌方事故频繁，多为岩石裂隙水的不利作用所引发。 滑坡是多发性的自然灾害。较大的天然滑坡大多是岩体中的滑坡。1963年意大利Vajont拱坝近坝左岸库区岩体大滑坡体积达亿m3，在当时是有记载滑坡中规模、滑速及造成的灾害均是最大的。19世纪60年代，岩石力学，特别是岩石水力学尚处于萌芽状态，没有估计到滑坡会造成数千人死亡的重大灾害，因而未能采取有效的处理及预报措施。2000年4月，西藏易巩藏布江左岸花岗岩山体发生约3亿m3大滑坡。据分析，这次滑坡是山体积雪融化，水渗入山体而触发的。在水电站工地、公路、铁路沿线都有因人工开挖而出现岩石高边坡问题。不少人工岩石边坡因受降雨、施工用水、生活用水的影响而产生滑坡，造成程度不同的损失。许多工程因采取了以排水为主的综合处理措施而有效地防止了滑坡。 综上所述，许多工程事故都与岩石水力学有关。本文仅以几个重大工程事故的实例来说明研究、学习与掌握岩石水力学的重要性和迫切性。2 法国Malpasset拱坝溃决 Malpasset拱坝简介 Malpasset双曲拱坝位于法国南部Rayran河上，坝高66m，水库总库容5100万m3。坝顶高程，顶部弧长223m。坝的厚度由顶部渐变到中央底部，属双曲薄拱坝。左岸有带翼墙的重力推力墩，长22m，厚，到地基面的混凝土的最大高度为11m，开挖深度。在坝顶中部设无闸门控制的溢洪道。坝基为片麻岩，片理倾角在30°～50°之间，倾向下游偏右岸。较大的片理中部充填糜棱岩。坝址范围内有两条主要断层。一条为近东西向的F1断层，倾角45°，倾向上游。断层带内充填含粘土的角砾岩，宽度80cm。另一条为近南北向的F2，倾向左岸，倾角70°～80°(图1)。图1 Malpasset拱坝主要地质构造 图2 Malpasset拱坝水库蓄水过程线 拱坝溃坝过程 Malpasset拱坝于1954年末建成并蓄水。库水位上升缓慢。历经5年至1959年11月中旬，库水位才达到。这时的坝址下游20m，高程80m处有水自岩石中流出。因下了一场大雨，到12月2日晨，库水位猛增到100m(图2)。当日下午，工程师们到大坝视察，研究如何防止渗水的不利作用。因未发现大坝有任何异常，决定下午6点开闸放水，降低库水位。开闸后未发现任何振动现象。管理人员晚间对大坝进行了反复巡视，亦未见任何异常现象，于近21点离开大坝。21点20分，大坝突然溃决，当时库水位为。据坝下游对这一灾难少数目击者描述，他们首先感到大坝剧烈颤动，随之听到类似动物吼叫的突发巨响，然后感到强烈的空气波。最终他们看到巨大的水墙顺河谷奔腾，同一时间电力供应中断。洪水出峡谷后流速仍达20km/h，下游12km处Frejus城镇部分被毁，死亡421人，财产损失达300亿法郎。次日清晨发现大坝已被冲走，仅右岸靠基础部分有残留拱坝，一些坝块被冲到下游处，左岸坝基岩体被冲出深槽。 溃坝后的调查及分析 1959年Malpasset拱坝溃坝并造成的重大灾难震惊了工程界，也因在此之前尚未有拱坝溃坝的先例。事故发生在坝工建设方面，尤其是在拱坝建设方面为世界最先进的国家；该坝是由最负盛名的设计大师Andce Coyne设计的；它是当时溃坝记录中最高的坝；溃坝毁灭了Frejus市，在最富的地中海区造成重大灾害；这次事故表明任何型式的包括被认为最安全的拱坝都会遭到破坏(Serafim，1987)。Malpasset拱坝的失事，说明了当时对岩体内水的流动规律知之甚少。这一惨痛的教训大大促进了岩石力学，特别是岩石水力学的发展。本文将摘引已发表的文献，从岩石水力学观点分析其失事的机理。 溃坝原因的官方分析 Malpasset拱坝所有者法国农业部于12月5日组建了一个调查委员会。几个月后提交了一个临时报告。1960年8月提出代表官方的最终报告，1962年夏报告对外公布(Laeger,1963)。该报告正文只有55页，因有40个附件，共形成三厚本报告。委员会委托法国电力公司(EDF)对大坝应力作了复核，最大压应力为，混凝土抗压安全系数为。拱冠局部有1MPa拉应力。EDF还对拱的独立工作工况进行了校核。对左岸重力墩也进行了复核，在拱圈单独作用下重力墩是安全的。冲走的附有基岩的大量混凝土块均未发现混凝土与岩石接触面有破坏迹象。混凝土质量良好，其抗压强度为～。由此判断，坝失事是由坝基岩石引发的。委员会认为，水的渗流在坝下形成的压力引发了第一阶段的破坏(Jaeger,1979，391页)。 坝工界对溃坝原因的讨论 法国官方最终报告公开后，引起了坝工界广泛重视。Coyne and Bellier公司对Malpsset拱坝地基片麻岩进行渗透试验(Bellier and Londe,1976)，得出了渗透性与应力明显关系。就这一关系对拱坝失事原因给出了明确的解释，并由Londe(1985，1987)在工程地基国际会议及大坝失事国际研讨会上作了报告。这一期间，还发表了一些重要论文');">论文和专著，主要有Jaeger(1963，1979)、Habib(1987)、Post和Bonazzi(1987)、Serafim(1981，1982，1987)、Wittke和Leonards(1987)及汝乃华和姜忠胜(1995)等。Malpasset拱坝失事至今已40多年，对其失事的原因至今尚未取得完全一致的认识。但绝大多数专家都认为坝基内过大的孔隙水压力是造成失事的主要原因。 Londe(1987)的分析 片麻岩有片理构造。试验研究表明，当窄条形荷载与片理垂直时，应力向岩体深部传布呈扩散状，而当荷载与片理平行时，受片理影响，应力分布呈条带状传至岩体深部而不能扩散(图3)。Malpasset拱坝由于其与片麻岩片理空间相对关系，左坝肩拱推力与片理平行，右坝肩拱推力则与片理垂直。左右两坝肩岩体承载后的应力分布有很大差异。由于坝左有F1断层，在左坝肩从拱座到F1断层形成高应力岩体条带。Bernaix在Malpasset拱坝溃坝后对地基片麻岩体进行过室内渗透性与应力关系的试验，发现片麻岩的渗透性与应力关系十分明显。将这一关系用指标S表示：图3 荷载垂直片理与平行处理应力分布S=k-1/k50 (1)式中：k-1为拉应力为时岩块的渗透系数，k50为压应力为5MPa时岩块的渗透系数。 试验表明，S指标最大值可达200。按岩石渗透性与应力关系的试验结果，在拱坝推力作用下左坝肩拱座到F1断层实际上形成了条状防渗帷幕，相当于一个地下大坝。该区域的渗透系数仅为周围岩石的渗透系数的1/100或更小。由于条带内与条带外渗透系数相差100倍，绕坝渗流水头全消耗在防渗条带内。因而，在防渗条带上游就作用有相应于全水头的压力。左坝基岩体在全水头压力作用下沿F1断层滑动致使拱坝溃决(图4)。 Wittke和Leonards的分析 西德Aachen大学Wittke教授在1984年秋考察了Malpasset拱坝遗址后，随即开展了对该坝失事原因的研究。作为Aachen大学访问学者，作者曾部分地参予了该项研究工作。Wittke从岩体渗流的增量荷载理论，用有限元方法分析坝与坝基在水压力、自重及渗流荷载作用下的变形和应力。结果表明，拱坝坝踵处岩体在垂直片理方向产生拉应力，该处片理产生张裂缝。库水进入裂缝并将裂缝劈开至下部断层处，在裂缝内形成全水头压力，使左坝肩至F�1断层的岩块失稳(图5)，大坝溃决。图4 Londe对Malpasset拱坝溃坝原因的解释 图5 Wittke对Malpasset拱坝溃坝原因的解释图4及图5对Malpasset拱坝破坏分析形式上一致，但出发点不相同。岩体中有节理、裂隙、片理、层面及断层等各种构造面，水流主要顺这些构造而运动。对多数岩石，岩块的渗透性常可忽略不计。从这个观点，Wittke提出的Malpasset拱坝溃坝原因的分析是比较最实际的。Serafim与Wittke的观点基本一致。 小结 Malpasset拱坝溃坝造成了灾害。对这一事故的分析研究加深了工程界对岩石力学的认识，并促进了岩石水力学的发展，目前已成为岩石力学的一个重要的学科分支。显然，岩石水力学的形成无论对科学的发展或对工程的安全都有重大意义。1987年在Purdue大学召开的以大坝失事为主题的国际研讨会上主席总结发言中有一段评论：“……Malpasset坝的溃决是推动初步形成的岩石力学成为一个茁壮成长的岩石工程学科的 主要动力，这一学科可以广泛应用于土木工程，包括大坝、隧道、大型地下洞室、自然岩石边坡及人工岩石边坡的稳定性各类问题上。……”