水工建筑物知识点整理

名词解释：
aij：J号单位荷载对i点的径向线变位。

安全储备： (R-S) ＞0 其中：R-结构抗力；S-作用效应。

不平衡剪力：脱离体两侧的剪力的差值。

侧槽式溢洪道：侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式，溢流堰设在泄槽一侧，沿等高线布置，水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后，流向作90°转弯，再经泄槽或隧洞流入下游。

弹性抗力：当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗，把这个抵抗力称为弹性抗力。

弹性抗力：当衬砌受到某些主动力的作用而向围岩方向变位时，会受到围岩的限制而产生反作用力。

是一种被动力，能协助衬砌分担外荷载，是有利的。

低水头水工建筑物：一般指水头不超过30m的水工建筑物，主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等，多数建在软基上，也有建在岩基上的。

地下轮廓线：水闸闸基不透水的铺盖，板桩及底板等与地基的接触线，即闸基渗流的第一根流线，称为水闸的地下轮廊线。

反滤层：反滤层一般由1～3层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。

反滤的作用是滤土排水，防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。

防渗长度：把不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线，是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度称为防渗长度。

拱冠梁：贯穿各层拱圈顶点的悬臂梁。

拱效应：在心墙坝中，非粘性土坝壳沉降速度快，较早达到稳定，而粘土心墙由于固结速度慢，还在继续沉降，坝壳通过与心墙接触面上的摩擦力作用阻止心墙沉降，这就是坝壳对心墙的拱效应。

拱效应使心墙中的铅直应力减小，甚至由压变拉，从而使心墙产生水平裂缝。

固结灌浆：采用浅孔低压灌注水泥浆对坝基加固处理的办法。

管涌：坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象，是土坝渗流变形的一种形式。

海漫：是水闸紧接护坦之后，还要继续采取的防冲加固措施，其作用是进一步消减水流的剩余能量，保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。

回填灌浆：是为了充填围岩与衬砌之间的空隙，使之紧密结合，共同工作，改善传力条件和减少渗漏。

回填灌浆的范围一般在顶拱中心角90～120°以内。

基底压力：作用在闸室上的各种荷载，通过底板传给地基，在地基表面产生的压力
节制闸：横跨河流或渠道修建以控制闸前水位与过闸流量的水闸。

浸润线：渗流在土坝坝体内的自由水面与垂直坝轴线剖面的交线。

可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率。

空化：水流在曲面上行进，由于离心力的作用，或水流受不平整表面的影响，在贴近边界处产生负压，当水体中的压强小至饱和蒸汽压强时，便产生空化。

空蚀：当空化水流运动到压力较高处，由于汽泡溃灭，伴随着声响和巨大的冲击作用，当这种作用力超过结构表面材料颗料的内聚力时，便产生剥离状的破坏，这种破坏现象称为空蚀。

宽缝重力坝：为了充分利用混凝土的抗压强度，将实体重力坝横缝的中下部拓宽成具有空腔的重力坝。

流土：在渗流作用下，粘性土及均匀无粘性土被掀起浮动的现象。

流土常见于渗流从坝下游逸出处。

平压管：隧洞构造中，为减小检修门的启门力而设置在隧洞壁内的绕过检修门槽的通水管道。

渗透变形：土石坝及地基在渗流过程中，由于物理和化学作用导致土体颗粒流失，造成土壤局部破坏的现象。

输水建筑物：为灌溉发电和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、涵洞、渠道、渡槽等。

双曲拱坝：不仅在水平截面呈弓形，而且在铅直截面也呈弓形的拱坝。

水工建筑物：为满足防洪、发电、灌溉、供水等方面的效益需要在河流适宜河段修建的用来控制和支配水流的不同类型建筑物。

水工隧洞：在地基内开挖而成，四周被围岩包围起来的水工建筑物。

水利工程：指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到兴利除害的目的而修建的工程。

水利枢纽：由几个作用不同的水工建筑物所组成的综合体称为水利枢纽。

水闸：是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，主要依靠闸门控制水流，具有挡水和泄（引）水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。

水闸：是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸边。

一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成。

通气孔：当隧洞工作闸门布置在进口，提闸泄水时，门后的空气被水带走，形成负压，需在工作闸门后设通气孔补气。

（当平压管在向两道闸门间充水时，需在检修门后设通气孔排气。

围岩压力：也称山岩压力，是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护或衬砌上的压力。

帷幕灌浆：目的是降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗透流量，防渗帷幕布置在靠近上游坝面坝轴线附近，灌浆孔一般设1~2排。

温度荷载：坝体温度的改变值。

泄水建筑物：用以宣泄设计确定的库容所不能容纳的洪水或为人防、检修而放空水库，以保证坝和其他建筑物的安全的水工建筑物，如溢流坝、坝身泄水孔、溢洪道、泄水隧洞等。

扬压力：重力坝在下游水深作用下产生浮托力，在上下游水位差作用下，产生渗透水压力，渗透水压力及浮托力之和称为扬压力。

液化：饱和细砂在地震等动力荷载作用下，土壤颗粒有重新排列振密的趋势，使空隙水受压，引起空隙水压力暂时上升。

由于在地震的短暂时间内空隙水来不及排出，上升的空隙水压力来不及消散，使土的有效压力减小，抗剪强度降低。

最终达到土了土粒间有效应力趋近于零，出现流动状态，这种现象称为液化。

闸墩：闸墩将溢流段分隔为若干个孔口，并承受闸门传来的水压力，同时也是坝顶桥梁的支承。

整体式闸底板：当闸墩与底板砌筑或浇筑成整体时，即为整体式底板，底扳是闸室的基础，起着传递荷载、防冲、防渗的作用。

正槽溢洪道：泄水轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致的一种河岸溢洪道型式。

重力坝的基本剖面：指在主要荷载作用下满足坝基面稳定和应力控制条件的最小三角形剖面。

一般为上游坝面近于铅直的三角形。

作用（荷载）：对结构产生效应的各种原因的总称。

作用效应：结构对外界作用的响应，即结构受到作用后产生的内力、变形和震动等。

绪论
1、常见的水利枢纽:蓄水枢纽。

(2)取水枢纽(3)泵站枢纽（4）渠系建筑物
2、水工建筑物按功能分：1挡水建筑物2泄水建筑物3输水建筑物4取水建筑物5整治建筑6专门建筑物
3、水工建筑物的特点1工作条件的复杂性2设计选型的独特性3施工建造的艰巨性4失事后果的严重性
4、水利枢纽对环境的影响：1）自然环境：a水文、水温、水质和泥沙，b局部地区气候，c环境地质（诱发地震，库岸稳定）和土壤环境，d陆生生物和水生生物；2）社会环境：a库区淹没和工程占地引起的人口迁移及工程施工，b人民生活，c景观，d文物古迹。

5、为什么对水工建筑物进行分级：水利工程建设中，如欲增加工程的安全性，而把标准定得很高，将会造成不必要的浪费。

为了妥善解决上述安全性和经济性的矛盾，首先要对水利枢纽进行分等，对水工建筑物进行分级，等级越高者，在规划、设计、施工和管理等方面的要求越高。

水利枢纽划分依据：按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。

水工建筑物划分依据：等别，重要性，特殊情况下可升级或降级。

第一章重力坝
1、重力坝的工作原理：①依靠坝体自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定要求；②利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。

重力坝的剖面特征：1) 剖面较大；2) 一般为上游面接近于垂直的三角形剖面。

2、重力坝与其他坝型相比具有的显著特点表现在：①重力坝筑坝材料抗冲能力强②重力坝结构简单③对地形地质条件适应性较好，但对地基要求高于土石坝，要求地基有较高的承载能力；④由于坝与坝基接触面积大，受扬压力作用亦较大，故需采取有效的防渗排水措施，降低扬压力，增强坝体稳定，改善应力状况；⑤大坝坝体大，材料强度不能充分发挥，坝体应力一般不大，材料强度不能充分发挥，不同部位采用不同标号砼，以降低造价；⑥坝体体积大，水泥用量多，水化热高，易引起开裂，温度控制问题突出；
3、重力坝的类型（1）按结构形式分类： 1、实体重力坝 2、宽缝重力坝 3、空腹重力坝
4、预应力重力坝（2）按泄流条件分类：溢流、非溢流（3）按筑坝材料分类：混凝土、浆砌石（4）按施工方法分类：浇注混凝土、碾压混凝土。

4、重力坝的组成：溢流坝段、非溢流坝段(挡水坝段)、连接边墩、导流墙、坝顶建筑物；布置原则：①坝轴线一般为直线，必要时可布置为折线或拱形曲线②各坝段协调一致③溢流坝段，厂房重迭布置
5、作用：①直接作用－施加在结构上的集中力或分布力；②间接作用－使结构产生外加变形或约束变形的原因，如地震、变温作用等。

作用分类：①永久作用－设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用；②可变作用－设计基准期内量值随时间变化的作用；③偶然作用－设计基准期内出现概率很小，一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。

6、主要荷载：①自重②静水压力③扬压力④淤沙压力⑤浪压力⑥冰压力⑦土压力⑧地震作用
作用效应组合 1、正常蓄水位情况：123458 2、防洪高水位情况：1234578 3、冰冻情况：123468 4、施工期临时挡水情况：1238 1、校核洪水位情况：1234578 2、地震情况：1234589
7、应力分析方法①材料力学法：特点：材料力学法是一种常用的基本计算方法，其优点是简单，应用范围广，适用于各种坝体外形和各种荷敦。

②弹性理论法：有限元、有限差分法等。

③模型实验法：电测法、光测法、地质力学模型实验法。

8、应力分析的材料力学法基本假定：（1）坝体混凝土为均匀、连续、各向同性的弹性体；（2）各坝段均为固接于基岩上的悬臂梁，各坝段独立，横缝不传递力，不考虑基岩变形对坝体应力的影响；（3）坝体水平切面上的正应力按线性分布，不考虑廊道、孔洞对坝体应力分布的影响。

9、安全储备的必要性：1、各种作用的随机性与变异性决定工程设计需一安全储备；2、材料性能、强度、结构尺寸等方面的不完全确定性因素引起的不利性变异是又一原因；3、设计时所采用的理论（如方程表达式）也可能不尽准确等。

10、单一安全系数法：设计中引入一个根据经验确定的安全系数K(其值一般大于1），使得S≤KR。

特点：1）优点：方法简单易行，工程界仍常采用2）缺点：把原本属于不确定性因素的各种量值作为确定性量值计算，用笼统的安全系数来替代对各种不确定性因素的考虑，势必使得安全系数K对于结构安全性的判断只具有定性意义。

11、作用效应函数：S(*)=∑P R；抗滑稳定抗力函数：R(*)=f R’∑w R+C R’A R ∑P R——坝基面上全部切向力之和；∑w R——坝基面上所有法向作用之和（计入扬压力）；
12、稳定分析的主要目的：1、验算重力坝在各种可能荷载组合下的稳定安全度；2、解决设计与施工中的典型问题
13、基岩上重力坝失稳的可能情况：①坝体沿抗剪能力不足的薄弱面产生滑动a) 沿坝与基岩接触面的滑动；b) 沿坝基岩体内连续软弱结构而产生的深层滑动②水平荷载作用下a) 上游坝踵以下岩体受拉产生倾斜裂缝；b) 下游坝踵以下岩体受压发生压碎引起倾斜滑移破坏。

14、坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定计算：分项系数极限状态法；单一安全系数法：抗剪强度公式（摩擦公式）、抗剪断强度公式
15、提高抗滑稳定性的措施：1）将上游坝面做成倾斜面或折坡形，利用坝面上的水重增加抗滑力；2）将坝基面开挖成倾向上游的斜面，或降低坝踵，使坝基面倾斜向上游。

当基岩较坚固时，宜开挖成锯齿状，使坝基面分段倾斜向上游。

3）在坝踵或坝基处设置齿墙。

4）采用有效的防渗排水或抽水减压措施，以降低扬压力，增大稳定性。

5）加固地基。

6）利用预加应力措施提高抗滑稳定性。

16、非溢流重力坝的剖面设计基本要求：①满足稳定与强度；②剖面最小（工程量最省）；③便于施工；④满足运
行要求。

17、基本剖面如何修改成使用剖面：1、由于施工及运用的要求，坝顶应有足够的宽度，一般取为最大坝高的8%~10%，且不小于3m。

如有交通要求，应按交通要求决定。

2、非溢流重力坝的坝顶高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程高于波浪顶高程。

18、重力坝的泄水消能方式，特点及适用情况：1）挑流消能：经济实用，施工方便，水力计算简单。

水头较高，基岩比较坚固的高、中坝。

选择合适的鼻坎型式、鼻坎高程、挑射角度和反弧半径，计算挑射半径和最大冲坑深度，并通过挑距和冲坑深度估计枢纽中建筑物是否安全。

2）底流消能：工作可靠，消能效果好，下游流态也较平稳。

适用于各种高度的坝和各种河床地质情况，多用于中、低坝或地质条件差，河床抗冲能力低的情况。

3）面流消能：对下游水位和下泄流量变幅的限制较严，下游水流在较长距离不够平稳，可能影响发电和航运。

水头较小，尾水较深，水位变幅不大，以及河床和两岸有较高的抗冲能力的河道的中、低坝。

4）戽流消能：下游水深较大。

19、混凝土重力坝的材料基本要求：材料有足够强度外，还应满足抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗磨性，以及低热性等要求。

20、混凝土重力坝的材料分区：Ⅰ区（抗冻）：上下游水位以上坝体外部表层混凝土；Ⅱ区（抗冻，抗裂）：上下游水位变化区的坝体外部表层混凝土；Ⅲ区（抗渗，抗裂）和Ⅳ区（抗裂）：分别为上下游最低水位以及下坝体，表层混凝土和坝体基础混凝土；Ⅴ区（低热）：坝体内部混凝土，多采用低等级的热混凝土；Ⅵ区（抗冲耐磨）：抗冲刷部位的混凝土。

1强度2抗渗3抗冻4抗冲刷5抗侵蚀6低热7最大水灰比
I区：1367（抗冻）II区：123567（抗冻、抗裂）III区：123567（抗渗、抗裂）IV区：123567（抗裂）V区：12367VI 区：1234567（抗冲耐磨）
21、重力坝分缝目的：防止在运行期间由于温度变化发生伸缩变形和地基不均匀沉降引起坝体裂缝，以及为了适应施工期混凝土的浇筑能力和温度控制等。

22、缝的分类：1）永久缝：为了使坝体保持正常的结构状态。

临时缝：为了施工需要设置，过后需要处理或灌浆，使各坝块或层间的混凝土结合成整体。

2）按作用分：沉降缝，温度缝，施工缝。

3）按位置缝：横缝（使各坝段独立工作，兼有沉降缝和温度缝的作用），纵缝（适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力），水平缝。

23、温度应力的成因：1、基础温差引起混凝土的应力和裂缝；2、坝块内外温差引起混凝土的应力和裂缝。

24、防裂措施1）、加强温度控制；2）、提高抗裂强度；3）、保证施工质量；4）、合理分缝、分块等。

25、重力坝对地基的要求：有足够的承载能力、抗渗能力及稳定性。

26：坝基固结灌浆：方法：用浅孔低压灌注水泥浆。

目的：1、提高基岩的整体性、弹性模量，减少荷载作用下的变形；2、提高抗压、抗剪强度；3、降低坝基渗透性、减少渗透量；4、在防渗帷幕旁边的固结灌浆可提高帷幕的灌浆压力等。

27：帷幕灌浆目的：1、降低坝基渗透压力；2、减少渗流量；3、防止基岩内的软弱夹层、断层破碎带等抗水性能差的岩体发生渗透变形破坏。

28、帷幕灌浆深度如何确定：根据水头大小、透水层深度和降低坝基渗透压力的要求来确定。

当坝基下存在明显的相对隔水层时，防渗帷幕应伸入到该岩层内3~5m；当坝基下相对隔水层埋深较浅或分布无规律时，帷幕深度常在0.3~0.7倍坝高范围内选择。

第二章拱坝
1、传力特点：拱坝可以看作由拱、梁系统组成，上游面所受水压力（绝大部分）通过拱作用传至两岸岩壁，通过梁作用将部分（小部分）传至坝基。

2、工作特点：(1) 拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直或向上游凸出的曲线形；(2)坝体结构既有拱作用又有梁作用，其所承受的水平荷载一部分通过拱的作用压向两岸，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩；(3)坝体的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用，并不全靠坝体自重来维持。

3、拱坝的地形和地质条件：1）地形条件：是决定拱坝结构形式、工程布置及经济性的主要因素。

理想的地形应是坝址河谷相对宽度较窄，两岸基岩面大致对称，岸坡平顺无突变，且坝两端下游有足够大的岩体支承，这样的地形可以充分发挥拱的作用。

2）地质条件：要求岩基坚硬致密、质地均匀、有足够的强度、透水性小、能抗风化，也没有大的断层构造和软弱夹层。

总体要求高于重力坝对坝基地质的要求，特别是坝头
4、与重力坝相比拱坝的工作特点：(1)拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，拱圈截面上主要承受轴向压应力，弯矩较小，有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料抗压强度，而重力坝以受弯曲为主的静定结构。

(2) 与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，拱坝将外荷载的大部分通过拱作用传至两岸岩体，主要依靠两岸坝肩岩体维持稳定，坝体自重对拱坝的稳定性影响不大。

(3) 自重和扬压力降为次要荷载，而温度荷载和地基变形将对拱坝应力产生较大影响。

5、拱坝的失稳破坏主要是坝基破坏。

6、拱坝按拱冠梁性状不同分类：1）单曲拱坝：平面上呈拱形并向上游凸出，在铅直断面上有时也是向上游凸出的。

2）双曲拱坝：拱冠梁上下游面均向上游凸出。

7、拱坝平面布置的步骤：1）根据地形地质资料，确定开挖深度，绘制坝址可利用基岩的地形图；2）试定顶拱轴线的位置；3）拟定拱冠梁断面尺寸；4）拟定拱圈形式；5）顶层拱圈布置；6）自顶层向下依次绘出各层拱圈平面；7）切取代表悬臂梁，验算整体倒悬度；8）绘出各层圆心的连线，校验上下游面应力连续情况；9）根据初拟布置进行有关计算分析校核、布置调整循环过程，直至满意为止。

8、变温作用对拱坝的影响：1）温升情况：环境温度高于封拱后的相对稳定温度时，拱圈膨胀，向上游变位，造成拱端的上游面受压，下游面受拉，拱冠的上游面受拉，下游面受压；2）温降情况：环境温度低于封拱后的相对稳定温度时，拱圈膨收缩，向下游变位，造成拱端的下游面受压，上游面受拉，拱冠的下游面受拉，上游面受压；9、拱坝应力分析方法（1）纯拱法：假定：拱坝是许多相互独立的拱圈所组成，荷载全部有拱圈承担，每层拱圈均作为弹性固端拱进行计算。

特点：计算简单，但计算的应力结果一般偏大，特别对于厚拱坝误差更大。

对于狭窄河谷中的薄拱坝，仍属一个实用计算方法。

但主要用于小型工程的计算分析。

（2）拱梁分载法：假定：拱坝是由许多水平拱圈和铅直悬臂梁所组成，荷载由拱和梁共同承担，按拱、梁交点处的位移协调条件将荷载分配拱、梁两个系
统上。

荷载分配后：梁按静定结构计算应力；拱则按弹性固端拱计算应力。

特点：计算方法比较合理，其结果与模型实验成果比较吻合。

但计算工作量大，可借助计算机计算。

拱冠梁简化法：假定：用一根梁（拱冠梁）与许多水平拱圈组成拱、梁体系，然后上述原理进行荷载分配，并分别计算拱冠梁和各层拱圈的应力。

特点：计算工作量显著减少，计算结果比较接近于拱梁分载法。

（3）有限元法（4）结构模型试验法
10、拱冠梁法的基本原理：1）在拱冠处截取单宽铅直悬臂梁（拱冠梁）；2）将拱坝沿铅直方向划分为若干水平层（5~7层），每层高度相等。

在各层顶面及拱坝底面，切取高度为1m的水平拱圈。

3）根据拱冠梁与水平拱圈相交处拱、梁径向位移协调列出对应的位移协调方程，并求解拱梁荷载分配值。

4）假定拱圈其他各点的水平荷载与拱冠处相同。

5）在确定拱梁承担荷载后，拱圈内力及应力计算按纯拱法，悬臂梁的内力及应力计算与重力坝相同。

拱坝失稳破坏的工作原理：拱坝两岸在拱端和剪力共同作用下，可能使拱座滑动
11、拱坝泄流方式：自由跌落式；鼻坎挑流式；滑雪道式；坝身泄水孔式。

特点：由于溢流前沿呈拱形，会带来水流向心集中作用。

向心集中能使入水单宽流量增大，使下游河床冲刷严重。

12、坝体材料：混凝土、浆砌块石、浆砌条石等。

构造：（1）分缝、分块（2）防渗排水（3）廊道（4）垫座
13、拱坝的地基处理的要求：加强地基的整体性、抗渗性和耐久性，提高地基的强度和刚度，并使坝体和地基接触面的形状不要有突变，避免出现不利的应力分布。

14、拱坝的地基处理（1）坝基开挖（2）固结灌浆与接触灌浆（3）防渗帷幕（4）坝基排水（5）断层破碎带和软弱夹层处理
第三章土石坝
1、土石坝的分类：⑴均质坝：坝体由一种材料组成，既是防渗体，又是坝的主体，坡度较缓，用于中低坝。

⑵分区坝：心墙坝—把防渗体放在坝体中部，断面比均质坝小。

斜墙坝—把防渗体放在靠近上游坝面处，有效降低坝体浸润线，但适应地基变形的能力比心墙坝差。

易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙坝。

土石混合坝—要求：越靠近防渗体，土料性能越接近防渗体
2、土石坝的特点：优点：⑴就地取材。

⑵适应地基变形的能力强，对地基的要求比砼坝低。

⑶施工方法灵活性大。

⑷结构简单，便于维修和加高。

缺点：⑴坝顶不能溢流，坝身不便开孔泄洪，需另设岸边溢洪道。

⑵施工导流不如混凝土坝便利，需另设溢洪道宣泄施工期洪水。

⑶坝体断面大，工程量相应增大。

3、土石坝设计要求：1）稳定问题：合理选择土料；根据土料的性质荷载条件，合理设计坝坡；施工中做好地基处理，土料压实要符合设计标准2）渗流问题：注意防渗体的合理设计，合理布置排水及反滤设施，加强坝与地基、岸坡与其他建筑物的连接。

以减少渗漏损失，保证坝体、坝基的渗透稳定性。

3）冲刷问题：要设置泄水能力足够大的泄水建筑物；充分估计水库风浪爬高及坝顶的沉降值，预留足够的坝高；在上、下游坝坡应采取有效的防护措施及坝面排水措施。

4）沉降问题：设计中要预留沉降值；为防止不均匀沉降，要合理设计坝体剖面及细部构造，正确选择坝体土料，施工时土料压实要符合设计标准。

5）其他问题：冰冻破坏；动物破坏；地震破坏。

4、土石坝剖面的基本尺寸：⒈坝顶高程⒉坝顶宽度⒊坝坡
5、土石坝的剖面设计与构造：土石坝的基本剖面为梯形，设计时通常先根据坝址附近土石料的分布情况及地形、地质条件选定坝型，再根据坝的级别、坝型和筑坝材料的力学特性、坝基情况以及施工、运行条件等，拟定坝剖面的基本尺寸，包括坝坡、坝顶高程、坝顶宽度以及防渗体、排水设备和护坡的尺寸等，使之满足土石坝的工作要求。

然后根据渗流计算和稳定分析等计算结果，进一步修正原设计尺寸与构造，使之达到既经济又安全的目的。

6、坝坡取值的影响因素：坝型、坝高、坝的级别、筑坝土料的性质、地质条件及地震等。

土石坝坝体防渗设施根据材料可分为：
7、人工材料防渗体：沥青砼，钢筋砼
8、土质防渗体⑴土质心墙(2)土质斜墙：位于坝体上游面(3)斜心墙：心墙略向上游倾斜(4)粘土铺盖：与斜墙相连
9、坝体排水设备的作用：①排除坝身及坝基渗水，降低浸润线，增加下游坝坡和坝基的稳定性；②防止渗流溢出处的渗透变形；③保护坝坡，防止冻胀破坏。

10、坝体排水的主要形式，特点及适应情况：①棱体排水：可降低坝体浸润线，防止坝坡土的渗流破坏和冻胀，当下游有水时可保护下游坡脚不受水流及波浪淘刷。

当堆石体较大时，可作为坝坡的支撑，有利于坝坡的稳定。

适用于下游有水的情况。

②贴坡排水：可以防止坝坡土发生渗流破坏，保护坝坡免受下游波浪淘刷，但不能降低坝体浸润线。

常用于中小型水库下游无水的均质坝，以及有良好防渗体而坝内浸润线较低的中等高速土石坝。

③褥垫排水：这种排水伸入坝体内部，能有效降低浸润线，并有助于坝基排水。

缺点：对不均匀沉降的适应性差，易断裂，检修困难，工程量也较大。

只适用于下游无水或下游水位极低的情况。

④综合式排水
11、护坡和坝顶构造：1、护坡(1)上游护坡：(2)下游护坡：⒉坝顶构造：交通、排水、防浪墙
12、土石坝渗流分析的内容：①确定浸润线的位置；②确定渗流的主要参数——渗流流速与坡降；③确定渗流量。

土石坝渗流分析的目的（任务）：1、确定坝体浸润线及其下游逸出点的位置，绘制坝体和坝基内的流网图，为稳定分析、应力应变分析及排水设备选择提供依据；2、确定坝体与地基渗流量，以便估计水库渗漏损失并校核坝的排水尺寸；3、确定渗在下游坝坡或地基出逸处的渗透坡降以及渗流场内不同土层之间的渗透坡降，以便验算抗渗稳定性；4、确定库水位骤降时上游坝壳内自由水面位置，以便计算孔隙水压力，供上游坝坡稳定分析用。

13、土石坝渗流计算的方法：水力学方法（推导浸润线方程）：对于不透水地基上的矩形土体，断面平均流速v=﹣kdy/dx，单宽流量q=﹣kydy/dx。

将上式自上游断面至任意断面积分，得浸润线方程：x=k(h1^2-y^2)/2q
流体力学的数值解法：流网法：
14、渗透变形的形式及其判别⑴管涌：渗流作用下不均匀无粘性土中细颗粒从孔隙通道中的连续移动和带出。

⑵流土：渗流作用下，土体的同时浮起或流失。

⑶接触冲刷：顺着两种土壤的接触面的渗流对接触面颗粒的冲刷。

⑷接触流失：渗流垂直于渗透系数相差较大的两相邻土层的接触面流动时，将渗透系数较小土层中的细颗粒带入渗透系数较大的另一土层。

15、防止渗透破坏改善渗透稳定性的工程措施：1、提高土的抗渗性：土料设计时需考虑。

2、降低渗透坡降：设置水平与垂直防渗体，调整防渗结构的型式和尺寸。

3、降低下游渗流出口处的渗透压力：设置排水沟或减压井。

4、对可能产生流土的地段加盖重，盖重与被保护土体之间也要设反滤层。

16、反滤层设计：(1)反滤层的主要作用：排水滤土，防止坝体和坝基在渗流逸出处产生渗透破坏。

(2)反滤层位置：。