2019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）
1～4. 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=13～12 mm （B）D15=12～11 mm （C）D15=11～10 mm （D）D15=9～7 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》（SL274-2019）附录B.0.4，被保护土为非粘性土， 且不均匀系数Cu<=5-8时，其第一层天然反滤料的D15=(4-5)*d85=(4-5)*1.8= 7.2-9.0mm。
3. 根据已知的坝基砂砾石级配曲线，如图示。计算满足可灌比的水泥粘土浆浆液材料的d85粒径。计算的d85最接近以下的哪一个值？ （A）0.2mm （B）0.15mm （C）0.12mm （D）0.08mm 答案：（ D ） 主要解答过程：
第 1 页
《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2019）第6.2.9条规定，可灌比可按M= D15-/d85计算，M>10可灌注水泥粘土浆。由坝基砂砾石级配曲线可知：D15=1.0mm，故d85<1/10=0.1mm。
4. 当上池水位从正常蓄水位降落至死水位时，上游坝坡采用计及条块间作用力的计算方法时，其坝坡抗滑稳定的安全系数应不小于多少？ （A）1.30 （B）1.25 （C）1.35 （D）1.20 答案：（ C ） 主要解答：
电站总装机容量为1000MW，为大(Ⅱ)型工程，主要建筑物为2级。 《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2019）第1.0.5条规定，水位从正常蓄水位降落至死水位属经常性的正常降落，为正常运行条件。第8.3.10条规定，采用计及条块间作用力的计算方法时，2级建筑物正常运行条件稳定最小安全系数为1.35。
第 2 页
5～6. 某混凝土面板堆石坝建于弱风化的花岗岩上，最大坝高150m，主堆石区为花岗岩块石。
5. 高坝垫层料采用连续级配，粒径符合规范要求，压实后具有内部渗透稳定性、低压缩性、高抗剪强度，并有良好的施工特性，与早期的均匀级配相比具有更多优点，以下选项中哪一选项不是采用连续级配垫层料的主要理由？ （A）容易得到较高的密度和变形模量，能对混凝土面板有良好的支撑作用 （B）连续级配垫层料能使施工配料更加简便，从而缩短工期和节省投资 （C）便于整平坡面，使面板厚度更加均匀
（D）施工期可直接利用垫层挡水度汛，可以限制进入坝体的渗流量，保证堆石体稳定 答案：（ B ） 主要解答过程：
SL228-98《混凝土面板堆石坝设计规范》 6. 本工程下列观测项目中哪一项是可以不设的？
（A）坝面垂直位移和水平位移 （B）坝体内部垂直位移 （C）坝体内部水平位移 （D）接缝位移 答案：（ C ） 主要解答过程：
SL228-98《混凝土面板堆石坝设计规范》11.0.5
第 3 页
7. 某混凝土坝采用挑流消能（见图，图中尺寸单位以m计），库水位为70m（不计行进水头影响）时泄水建筑物挑流坎处单宽流量q=80m3/s.m，流速系数φ=0.95，下游河床水深5m，下游基岩冲刷系数为1.4，水舌入水角为50°，原始河床面水平。若以L表示水舌挑距，以t表示冲坑深度，以下哪一选项与L/t计算值最接近？
（A）2.80 （B）3.20 （C）3.60 （D）4.00 答案：（ C ） 主要解答过程：
采用《混凝土重力坝设计规范SL319—2019》附录A.4公式计算 鼻坎处平均流速
v??2gH0?0.95?19.6?(70?35)?24.88m/s
坎顶水面流速 v1?1.1?v?1.1?24.88?27.37m/s 坎顶平均水深 h?q/v?80/24.88?3.22 m
0坎顶垂直方向水深 h1?h/cos??3.22/cos35?3.93 m
坎顶至河床面高差 h2?35 m 水舌挑距计算 =108.49 m 最大冲坑水垫厚度tk 上下水位差 H=70-5=65 m
最大冲坑水垫厚度 tk=kq0.5(H)0.25=1.4×800.50×650.25=35.56 m 最大冲坑深 t 计算 t=tk-H1=35.56-5=30.56 m l/t计算
L/t=108.49/30.56=3.55 可能的错误解
以tk代替t：L/t=108.49/35.56=3.05
第 4 页
8. 某混凝土实体重力坝河床坝段坝体断面如图所示，下游水位为0。不计扬压力时坝基面总荷载及荷载对坝基面形心距如下（方向如图所示，图中尺寸单位以m计）：W=126780 kN/m；H=81220kN/m；M=1059771 kNm/m。 在坝基面设帷幕和排水孔，排水孔中心线距坝踵10m，按规范规定选取坝基面渗透压力强度系数，计入扬压力后，该重力坝坝趾主应力最接近以下选项中的哪一项？
（A）3.40MPa （B）3.50MPa （C）3.65MPa （D）3.95MPa 答案：（ C ） 主要解答过程：
1）扬压力图形及扬压力计算：
根据规范 SL319—2019 表B.3.1 此情况坝基面排水孔处渗透系数??0.25。坝基面扬压力图形如下：
扬压力U1=10×88.5/2×10=4425 kN/m 方向向上 Mu1=4425×(85.6/2-10/3)=174640 kN—m/m 方向顺时针 U2=10×29.5×10=2950 kN/m 方向向上 Mu2=2950×(85.6/2-10/2)=111510 kN—m/m 方向顺时针 U3=75.6×29.5/2×10=11151 kN/m 方向向上 Mu3=11151×(85.6/2-75.6/3-10)=84748 kN—m/m 方向顺时针 2）计入扬压力后建基面上总荷载计算：
W=126780-4425-2950-11151=108254 kN/m 方向向下
H=81220
方向向下游
kN/m
M=1059771+174640+111510+84748=1430669 kN—m/m 方向顺时针 3）坝趾应力计算：
坝基截面垂直正应力及主应力计算公式见 SL319—2019第6.3.3条、附录C。 坝趾垂直应力：
第 5 页
相关推荐：
loading