2022年二级建造师《水利水电》章节重点分析3

2F312000水利水电工程施工导流2F312022导流2F312022导流标准一、施工导流施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑，并将河道中各时期的上游来水量按预定的方式导向下游，以创造干地施工的条件。贯穿于整个工程施工的全过程，是水利水电工程总体设计的重要组成局部，是选定枢纽布置、永久建筑物形式、施工程序和施工总进度的重要因素。施工导流设计的任务：选择导流方案，划分导流时段，选定导流标准和导流设计流量，确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸，拟定导流建筑物的修建、撤除、封堵的施工方法，拟定河道截流、拦洪度汛和基坑排水的技术措施，通过技术经济比拟，选择一个最经济合理的导流方案。二、导流标准导流标准主要包括导流建筑物级别、导流建筑物设计洪水标准、施工期临时度汛洪水标准和导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准等。导流建筑物级别根据其保护对象、失事后果、使用年限和导流建筑物规模等指标划分为3〜5级；导流建筑物设计洪水标准应根据导流建筑物的级别和类型，并结合风险度分析合理确定；当坝体填筑高程超过围堰顶高程时，坝体临时度汛洪水标准应根据坝型和坝前拦洪库容确定；导流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力，坝体度汛洪水标准应分析坝体施工和运行要求根据坝型和大坝级别确定，且汛前坝体上升高度应满足拦洪要求，帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求。施工期可能遇到的洪水是一个随机事件，导流标准确实定，应结合风险度分析，使所选标准经济合理。三、导流时段导流时段就是按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。导流时段确实定，与河流的水文特征、主体建筑物的布置与形式、导流方案、施工进度有关。土坝、堆石坝、支墩坝•般不允许过水，当施工期较长，而洪水来临前又不能完建时，导流时段就要以全年为标准，其导流设计流量，就应按导流标准选择相应洪水重现期的年最大流量。如安排的施工进度能够保证在洪水来临前使坝身起拦洪作用，其导流时段应为洪水来临前的施工时段，导流设计流量那么为该时段内按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。（10年考点）2F312022截流2F312022截流方法截流过程包括俄堤的进占形成龙口、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流的根本方法有抛投块料截流、爆破截流、下闸截流。选择截流方法应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质，并进行技术经济比拟。抛投块料截流抛投块料截流是最常用的截流方法，特别适用于大流量、大落差的河道上的截流。采用抛投块料截流，按不同的抛投合龙方法可分为平堵、立堵、混合堵三种。（09年考点）.平堵平堵是先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车或其他运输工具运来抛投料，沿龙口前沿投抛。先卜.小料，随着流速增加，逐渐抛投大块料，使堆筑俄堤均匀地在水下上升，直至高出水面。（14、15年考点）.立堵立堵截流是用自卸汽车或其他运输工具运来抛投料，以端进法抛投（从龙口两端或一端下料）进占俄堤，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。平堵比立堵法的单宽流量要小，最大流速也小，水流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的地基上截流。立堵法截流一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床。混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法。有先平堵后立堵和先立堵后平堵两种。2F312022龙口布置和截流材料的选择一、龙口位置的选择.龙口应设置在河床主流部位，方向力求与主流顺直，使截流前河水能较顺畅地经由龙口下泄。.龙口应选择在耐冲河床上，以免截流时因流速增大，引起过分冲刷。.龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输路线和制作、堆放截流材料。二、龙口宽度确实定龙口宽度及防护措施，根据相应的流量及龙口的抗冲流速来确定。（09.15年考点）三、截流材料种类选择截流时当地材料，主要有块石、石串、装石竹笼等。混凝土块体、石笼、石串、混凝土块体串等。四、截流材料尺寸确实定尺寸或重量取决于龙口流速。五、截流材料数量确实定无论是平堵截流还是立堵截流，原那么上都可以按合龙过程中水力参数的变化来计算相应的材料粒径和数量。立堵截流时，最大粒径材料数量，常按困难区段抛投总量的1/3考虑。龙口段抛投的大块石、钢筋石笼或混凝土四面体等材料数量考虑一定备用，备用系数宜取1.2〜1.3。截流备料总量备用系数可取1.2〜1.3。例题：1为了提高龙口的抗冲能力，减少合龙的工程量，须对龙口加以保护。龙口的保护包括（AB）。A、护底；B、裹头；C、抗冲板D、防冲桩；E、碇堤护面.截流时采用当地材料主要有块石、石串、装石竹笼等。此外，当截流水力条件较差时，还须采用混凝土块体。一般应优先选用（A）截流。A.石块B.石串C.装石竹笼D.混凝土块体.以下不属于截流根本方法的是（D）。A.抛投块石截流B.爆破截流C.下闸截流D.水下现浇混凝土截流2F312022导流方法根本方法可分为分期围堰法导流和一次拦断河床围堰导流两类。选择原那么：①适应河流水文特性和地形、地质条件；②工程施工期短，发挥工程效益快；③工程施工平安、灵活、方便；④结合、利用永久建筑物，减少导流工程量和投资；⑤适应通航、排冰、供水等要求；⑥河道截流、围堰挡水、坝体度汛、封堵导流孔洞、蓄水和供水等初、后期导流在施工期各个环节能合理衔接。一、分期围堰法导流即分期束窄河床修建围堰，保护主体建筑物干地施工。适用于：①导流流量大，河床宽，有条件布置纵向围堰；②河床中永久建筑物便于布置导流泄水建筑物；③河床覆盖层不厚。分期导流方式中乂包括束窄河床导流和通过已建或在建的永久建筑物导流。.束窄河床导流是通过束窄后的河床泄流，通常用于分期导流的前期阶段，特别是一期导流。2.通过已完建或未完建的永久建筑物导流这种方式多用于分期导流的后期阶段。主要方式包括：混凝土坝体中的底孔导流，混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流，平原河道上的低水头河床式径流电站可采用厂房导流，个别高、中水头坝后式厂房，通过厂房导流等。二、一次拦断河床围堰导流是指在河床内距主体工程轴线（如大坝、水闸等）上下游一定的距离，修筑围堰，一次性截断河道，使河道中的水流经河床外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄，故又称河床外导流。一般适用于枯水期流量不大且河道狭窄的河流。可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。在实际工程中也采用明渠隧洞等组合方式导流。.明渠导流是在河岸或河滩上开挖渠道，在基坑的上下游修建横向围堰，河道的水流经渠道下泄。一般适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、娅口或古河道的地形。.隧洞导流（09年考点）是在河岸边开挖隧洞，在基坑的上下游修筑围堰，施工期间河道的水流由隧洞下泄。这种导流方法适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。.涵管导流是利用涵管进行导流，适用于导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。例：某水电工程座落在河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河段，设计采用全段围堰法导流，此工程宜采用（D）导流。A.束窄河床B.明渠C.涵管D.隧洞2F312022围堰的类型及施工要求围堰一般属临时性工程，但也可与主体工程结合而成为永久工程的一局部。一、围堰的类型围堰按材料分土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、钢板桩格形围堰等。按围堰与水流方向的相对位置分横向围堰、纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件分过水围堰、不过水围堰。1.土石围堰多用作上下游横向围堰。能充分利用当地材料，对根底适应性强，施工工艺简单。土石围堰可做成过水围堰，允许汛期围堰过水，但需做好溢流面、堰址下游根底和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝上心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗墙结构。.混凝土围堰用常态混凝土或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰结构形式有重力式、拱型等形式。混凝土围堰宜建在岩石地基上。特点是挡水水头高，底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流。在分段围堰法导流施工中，用混凝土浇筑的纵向围垠可以两面挡水，而且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的•局部。.草土围堰能就地取材，结构简单，施工方便，造价低，防渗性能好，适应能力强，便于撤除，施工速度快。但草土围堰不能承受较大的水头，一般适用于水深不大于6〜8m,流速小于3〜5m/s的中、小型水利工程。.竹笼围堰使用年限一般为1〜2年，最大高度约为15nu.钢板桩格形围堰一般适用的挡水高度小于15〜18m,可以建在岩基或非岩基上，也可作过水围堰用。二、选择围堰类型的根本要求选择围堰类型的原那么：（1）平安可靠，能满足稳定、抗渗、抗冲要求；（2）结构简单.，施工方便，易于撤除并能利用当地材料及开挖渣料；（3）堰基易于处理，堰体便于与岸坡或已有建筑物连接；（4）在预定施工期内修筑到需要的断面及高程，能满足施工进度要求；（5）具有良好的技术经济指标。不同围堰型式应符合以下要求：（1）采用土石围堰时应能充分利用当地材料，造价低，施工简便；（2）混凝土围堰宜采用重力式；当堰址河谷狭窄且堰基和两岸地质条件良好时，可用混凝土拱围堰；采用碾压混凝土围堰时应做到造价低、工期短、工艺简单；（3）钢板桩格型围堰或钢管桩格型围堰最高挡水水头宜小于30m；（4）低水头情况可结合材料、环境保护和施工队伍情况考虑采用木笼、竹笼、草土围堰等型式。三、围堰堰顶高程确实定堰顶高程确实定，取决于施工期水位及围堰的工作条件。1.下游围堰的堰顶高程：2.上游围堰的堰顶高程：（12年考点）（根据《水利水电工程施工组织设计标准》，不过水土石围堰防渗体顶部高程应不低于：设计洪水静水位、波浪高度及平安加高值之和。）（14年考点）纵向围堰堰顶高程要与束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应。因此，纵向围堰的顶面往往做成阶梯状或倾斜状，其上游局部与上游围堰同高，其下游局部与下游围堰同高。例题：某工程采用不过水土石围堰，基坑上游围堰挡水位为30m,下游围堰挡水位为29.4m,上下游水位差为0.6m,波浪爬高为0.5m,平安超高为1.0m,该工程上游围堰堰顶高程至少应为（）。31.0m31.5m31.6m32.Im答案：B解析：30+0.5+1.0=31.5m四、围堰施工1.土石围堰的施工围堰的施工有水上、水下两局部。水上局部的施工与一般土石坝相同，采用分层填筑，碾压施工，并适时安排防渗墙施工；水下局部的施工，土料、石渣、堆石体的填筑可采用进占法，也可采用各种驳船抛填水卜材料。土石围堰与岸坡的接头，主要通过扩大接触面和嵌入岸坡的方法，以延长塑性防渗体的接触范围，防止集中绕渗破坏。土石围堰与混凝土纵向围堰的接头，通常采用刺墙形式插入土石围堰的塑性防渗体中，并将接头的防渗体断面扩大，以保证在任一高程处均能满足渗径长度要求。围堰撤除一般是在使用期的最后一个汛期过后，随上游水位的下降，逐层撤除围堰背水坡和水上局部。土石围堰的撤除可用挖掘机开挖、爆破、挖泥船开挖或人工开挖等。2.混凝土围堰的施工混凝土围堰多为重力式。狭窄河床的上游围堰，在堰肩地质条件允许的情况下，也可采用拱形结构。混凝土围堰一般需在低土石围堰保护下干地施工，但也可创造条件在水下浇筑混凝上或预填骨料灌浆。混凝土围堰的撤除，一般只能用爆破法炸除.3.钢板桩格形围堰施工钢板桩格形围堰的修建和撤除机械化程度高，钢板桩回收可达70%,边坡垂直、断面小、占地少.平安可靠。钢板桩格形围堰修建工序：定位、打设模架支柱、模架就位、安插打设钢板桩、安装围槐和拉杆、撤除支柱和模架、填充砂砾料至设计高度。钢板桩围堰的撤除：工程完匚后，基坑充水使围堰的两侧水位平衡，围堰内的砂砾料分层挖除，撤除钢拉杆和围檄，用振动锤拔除钢板桩。2F312022汛期施工险情判断与抢险技术围堰以及基坑在高水头作用下发生的险情主要有漏洞、管涌和漫溢等。一、漏洞漏洞贯穿堰身，使水流通过孔洞直接流向围堰背水侧。漏洞的出口一般发生在背水坡或堰脚附近。漏洞险情的抢护方法：.塞堵法。塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法。一般可用软性材料塞堵在有效控制漏洞险情的开展后。还需用黏性上封堵闭气，或用大块上工膜、篷布盖堵。然后再压土袋或土枕，直到完全断流为止。2盖堵法.（1）复合土工膜排体或篷布盖堵。当洞口较多且较为集中，逐个堵塞费时且易扩展成大洞时，可采用大面积复合土工膜排体或篷布盖堵，然后抛压土袋或土枕，并抛填黏土，形成前俄截渗.（2）就地取材盖堵。当洞口附近流速较小、土质松软或洞口周围已有许多裂缝时，可就地取材把洞口盖堵严密，再盖压土袋，抛填黏土，到达封堵闭气。3豉堤法。当堤坝临水坡漏洞U多而小，且范围又较大时，在黏土料备料充足的情况下，可采用抛黏土填筑前破或临水筑子堤的方法进行抢堵。（12年考点）二、管涌抢护管涌险情的原那么是制止涌水带砂，而留有渗水出路。（11年考点）管涌抢护方法：1.反滤围井适用于发生在地面的单个管涌或管涌数目虽多但比拟集中的情况。围井内必须用透水料铺填，切忌用不透水材料。根据所用反滤料的不同，反滤围井可分为以下几种形式。(1