水利水电相关工程施工技术

1、水利水电相关工程施工技术水利工程施工技术第一章 基本概念第二章 灌浆工程第三章 施工导流与截流第四章 土石坝施工第五章 混凝土坝施工第六章 水闸施工第七章 渠系建筑物施工第八章 水电站厂房施工第一章 基本概念水利工程:指为了控制、调节和利用自然界的地面水和地下水，以达到除害兴利的目的而兴建的各种工程。水利工程按其服务对象可以分为防洪工程、农田水利工程（灌溉工程）、水力发电工程、航运及城市供水、排水工程。水利枢纽: 为了开发利用水利资源和防治水害，将几种水工建筑物集中修建在一起，它们各自发挥作用又互相配合工作。这些彼此直辖市工作的水工建筑物组成的综合体，叫水利枢纽。护坦和海漫:闸、坝下游的消力池

2、底板，称为护坦。它是被用来保护水跃范围内的河床免受冲刷。一般用混凝土或桨砌石做成，护坦的高程和尺寸取决于护坦水跃旋滚的水力特性。紧接护坦或消力池后面的消能防冲措施，称为海漫。其作用是进一步消杀水流的剩余动能，保护河床免受水流的危害性冲刷。坝:指拦截水流的挡水建筑物。在坝的上游形成水库，用以调节流量、抬高水位，为防洪、灌溉、发电、航运、给水等事业服务。通常按筑坝材料分为混凝土坝、浆砌石坝 、土石坝 、草土坝 、橡胶坝、钢坝和木坝等，其中混凝土坝和土石坝是常的主要坝型。中国规定坝高70 米以上为高坝 ，坝高3070米为中坝 ，坝高30米以下为低坝。 泄水洞:指水库向下游泄洪、放水灌溉和发电的通道，

3、包括设在坝端或坝下的涵洞或在坝端附近岩石开凿的隧洞。冲沙洞:指防止泥沙进入建筑物（如渠道、引水洞、厂房）而修筑的一种冲沙设备。溢洪道:用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水，保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。溢洪道一般不经常工作，但却是水库枢纽中的重要建筑物。溢洪道按泄洪标准和运用情况，分为正常溢洪道和非常溢洪道。前者用以宣泄设计洪水，后者用于宣泄非常洪水。按其所在位置，分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。水窖:亦称旱井，是干旱地区存蓄雨、雪水的一种实施。船闸:船闸是克服河流上建坝（或天然）形成的集中水位差的一种过船建筑物，它是由上下闸首、闸门、闸室等组成。 警戒水位:堤防临水，达到一

4、定深度，有可能出现险情，要加以警惕戒备的水位。闸门:是关闭水工建筑物过水空的设备。用它来控制流量、调节上下游水位、排除浮冰及其飘浮物等。闸门使用在各种不同的水工建筑物上，如闸坝、水电站、船闸等。按制造闸门的主要材料可分为：木闸门、钢筋混凝土闸门和金属闸门三种。按闸门工作性能可分为：主要闸门、事故闸门和检修闸门三种。水位：江、河、湖、库、海的自由水面和地下水层表面，在某一时刻、某一地点高于（或低于）基准面的高程，就称作该地、该时刻的水位，单位为米。 正常蓄水位：指水库在正常运行情况下，挡水建筑物允许长期保持的最高库水位，又称为设计蓄水位、正常高水位、最高兴利水位。死水位：指水库在正常运行的条件下

5、，允许消落到达的最低库水位，即兴利库容的下限水位。 洪水等级:以洪峰流量重现期划分4级:一般洪水 :5-10年一遇；较大洪水 :10-20年一遇；大 洪 水 :20-50年一遇；特大洪水 :大于50年一遇。 水库调洪:指在河流上修建水库后，拦河坝起了阻挡洪水的作用，宣泄洪水的通道由原来的河槽断面缩小为溢洪道或泄水孔断面，这种天然条件的改变，导致了要水库对洪水起调蓄作用，称作调洪水库。 农田水利:指为发展农业生产服务的水利事业。堤防:简称堤，亦称堤埝。指为防御水流漫溢而在岸边修筑的水工建筑物。一般用土修筑。施工导流:指在河道上修建工程时，为了创造在原河床施工的条件，通常围堰围护基坑，让河水从部分

6、河床或者通过临时泄水道下泄的技术。围堰:是导流工程中临时挡水建筑物。用来围护施工中的基坑，以保证水工建筑物能在干地上工作。 丁坝:坝身较长，有挑溜作用。坝头多做成圆形或流线形，一般坝前水流湍急，主守困难。险工:河道水流直接冲刷堤岸的地段，称为险工，需要进行抢护。垛坝:坝垛布置与河岸平行，有调缓溜势保护堤岸作用，其形式多样，有人字形、月牙形、盘形、雁翅形、鱼鳞形等。 导流洞:指用于施工导流目的的隧洞。隧洞导流主要适用于河谷狭窄、岸陡岩坚的山区河流。截流:亦称堵口。指在建造威仪围堰的过程中，当河道被缩窄到一定程度后，所留缺口（龙口）的封堵工作。截流方式有平都、立堵和混合堵三种。水力和水中开挖机械水

7、力开挖是依靠水的力量开采土方，这类机械主要指水枪；水中开挖是指在水下开采土方，这类机械主要指吸泥船。水枪开挖水枪开挖施工特点：水枪是由管道输送高压水，经过喷嘴形成高速射流（2030m/s），将干土冲成泥浆，泥浆再沿一定坡度的输泥渠自流到填筑地或弃土坑，泥浆也可以由吸泥泵经管道输送到填筑地或弃土坑。水枪开挖适宜条件：水枪开挖最适合沙土、亚粘土、淤泥等，对于开采干硬粘土时，可先用爆破法、钻孔渗水法、松土机松土法，将要开挖的土预先松软，水冲时，泥浆浓度就大，水枪冲土的生产效率就会提高。第二章 灌浆工程灌浆工程：水利水电工程施工中由于建筑物本身地基不能满足建筑物在使用过程中或施工工艺上的一些要求，采取

8、防渗加固处理。灌浆：通过钻孔或预埋管，将具有流动性和胶凝性的浆液，按一定配比要求，压入地层或建筑物的缝中胶结硬化成整体达到防渗或加固的目的。第一节 灌浆种类及灌浆材料按材料不同分：水泥灌浆粘土灌浆化学灌浆沥青灌浆化学灌浆1、材料： 各种化学材料配置的化学溶液。2、特点：流动性好，可灌性高，聚合时间（胶凝、固结硬化时间）容易控制，抗渗性能强，抗浸蚀性能好；稳定性、耐久性好，但有毒性、成本较高。3、 化学灌浆方法：单液法，双液法。粘土灌浆1、材料：粘土水=粘土泥浆。2、适用：土坝坝体裂缝处理，砂砾石地基防渗（水泥粘土浆）。水泥灌浆水泥是一种主要的灌浆材料。效果可靠，成本低廉，材料来源广泛，操作技术

9、简便，得到广泛应用。沥青灌浆材料： 石油沥青适用范围：半岩性粘土及胶结较差的砂岩或岩性不坚，有集中渗漏裂缝、渗流速度很大、其它灌浆难于解决的情况。方法：冷热沥青灌浆第二节 岩基灌浆岩基灌浆施工程序包括：钻孔冲洗压水试验灌浆质检第三章 施工导流与截流施工导流的方法全段围堰法分段围堰法一、全段围堰法导流：（一次拦断法或河床外导流）1、特点：主河道被全段围堰一次拦断，水流被导向旁侧的泄水建筑物。施工工作面大，河床内的建筑物在一次性围堰的维护下建造。2、适用条件：河床狭窄，基坑工作面不大，水深流急，和由于覆盖层较深难于修筑纵向围堰实现分期导流的地方。3、全段围堰法按泄水建筑物的不同，又可分为：隧洞导流

10、、 明渠导流、 涵管导流。重庆合川培江四桥千吨钢围堰明渠导流天然河道水流经河岸开挖的导流明渠向下游导流。明渠导流布置：有岸坡上和滩地上2种。二、分段围堰法分段：从空间上用围堰将拟建的水工建筑物圈围成若干施工段。分期：从时间上将导流分为若干时期。适用范围：河床较宽、流量很大、施工期长的平原河道或峡谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽。 围堰工程1、围堰：导流工程中临时性档水水工建筑物。2、作用：围护河床中基坑、保证水工建筑物施工在干地上进行。3、围堰特点：（1）围堰施工期短；（2）水下施工，质量不易保证；（3）导流任务结束后，一般需拆除。围堰分类及类型1、按材料分：土石围堰、混凝土围堰、钢板桩格型

11、围堰、草土围堰。2、按与水流方向的相对位置分：横向围堰、纵向围堰。3、按导流期间基坑是否允许淹没（过水）水分：过水围堰、不过水围堰。4、按施工期划分：一期围堰、二期围堰等组合方式对围堰命名。 截流工程截流：拦截河水、截断原河床水流，使水流经建完的泄水建筑物下泄，然后在河床中展开主体建筑物的施工。截流过程包括：进占、护底及裹头、合龙、闭气等四项工作。进占：在河床的一侧面或两侧面向河床抛填截流流材料、逐步束窄河床。护底及裹头：对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固。合龙：封堵龙口，使戗堤合龙。闭气：合龙后，龙口段仍然漏水，必须在在戗堤全线设置防渗设施，称为闭气。截流方式：立堵法与平堵法。立堵法截流：将截

12、流材料从龙口一端向另一端或两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口直到全部拦断。平堵法截流：沿整个龙口全线均匀地逐层抛投截流材料，直至抛石堆体高出水面将河道水流截断为止。兴隆水利枢纽合龙 第四章 土石坝施工碾压式土石坝面板堆石坝水坠坝等碾压式土石坝施工，包括准备作业，基本作业以及为基本作业提供保证条件的辅助作业和保证建筑物安全运行而进行的附加作业。 土石坝 土石坝作业内容：铺土、平土、洒水或晾晒、压实、刨毛修整、排水护坡措施、质量检查等。 坝面流水作业示意图无论先砂后土法或先土后砂法，需要每填三层土料用夯实机具夯实一次土砂结合部，先夯土料一侧，等合格后在夯反滤料。防渗体的铺筑作业应是连续进行的，如因故

13、停工，表面必须洒水湿润，控制含水量。接缝处理土石坝的防渗体要与地基、岸坡及周围其它建筑物的边界相接；由于施工导流、施工分期、分段分层填筑等要求，还必须设置纵向横向的接坡、接缝。沥青混凝土面板：沥青混凝土由于抗渗性好，适应变形能力强，工程量小，施工速度快，正在广泛用于土石坝的防渗体沥青心墙混凝土 第三节 水坠坝施工排水措施、表层排水埋管自流排水、虹吸排水、水泵排水三种。、深层排水其形式有排水棱体、排水褥垫和砂井砂沟三种。第五章 混凝土坝施工混凝土坝施工特点：工程量大，质量要求高，施工季节性强，浇筑强度大，温度控制严格，施工条件复杂等。混凝土坝施工的全过程包括：准备工作、施工导流、基础开挖与处理、

14、坝体混凝土工程、金属结构安装工程等。 坝体接缝灌浆混凝土坝用纵缝分块进行浇筑有利于坝体温度控制和浇筑块分别上升，但为了恢复坝的整体性，必须对纵缝进行接缝灌浆，对于同属临时施工缝的某些横缝也需进行接缝灌浆，而对属于永久温度沉陷缝的横缝，不需进行灌浆。接缝灌浆施工程序：缝面冲冼、压水检查、灌浆区事故处理、缝浆、 灌浆结束。接缝灌浆布置示意图 1拌浆筒；2灌浆机；3进浆管；4会浆管；5阀门；6压力表；7止浆片；8排气槽；9排气管；10支管；11出浆盒第六章 水闸施工第十五章 渠系建筑物施工渠道施工 渠道工程施工包括渠道开挖、填筑和衬护，其特点是工程量大，施工线路长，场地分散；但工种单纯，技术要求较低，工作面宽，可以同时组织较多的劳力施工。 开挖渠道方法1、人工开挖2、机械开挖3、爆破开挖龙沟一次到底法 分层开挖龙沟布置（a）中心龙沟法；（b）滚龙沟法 推土机开挖渠道 浆砌卵石渠道衬砌示意图 现场喷洒沥青薄膜衬护渠道 装配式渡槽施工装配式渡槽施工包括预制和吊装两个施工过程。构件的预制槽架的预制：有地面立模和砖土胎模两种。地面立模（地面为底模，立上侧模后浇制）砖土胎模（底模和侧模均为砌砖或实土）槽架可以分段预制。吊装时，分段定位，用焊接固定接头，待槽身就位后，再浇二期混凝土。槽身的预制为了便