水利建造员培训

水利水电工程管理与实务1第一篇水利水电工程技术2第一章水工建筑物及其建筑材料第一节水工建筑物的类型及组成一、水利水电工程及水工建筑物等级划分（一）水利水电工程等别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等（二）水工建筑物级别1、永久性水工建筑物：主要建筑物：1、2、3、4、5五级次要建筑物：3、4、5三级2、临时性水工建筑物：3、4、5三级3防洪高水位：水库或其他水工建筑物遇到下游保护对象设防洪水时，在坝前或建筑物前达到的最高水位。只有当水库承担下游防洪任务时,才需确定这一水位。校核洪水位：指遇到大坝校核洪水时，坝前水库达到的最高水位，也称非常洪水位。

防洪限制水位：汛期为下游防洪及水库安全预留调洪库容而设置的汛期限制水位。汛期限制水位低于正常蓄水位。正常蓄水位：水库在正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，允许达到的最高水位。设计洪水位：水利水电工程中，设计洪水情况下挡水建筑物前的水位，一般根据水位与流量关系推求得到4二、土石坝组成：坝身、防渗体、护坡、排水设施按施工方式不同分类：碾压式土石坝、水中填土坝和水力冲填坝按土料在坝身内的配置以及防渗设施的设置分类：均质坝、分区坝和人工防渗材料坝5三、混凝土坝（一）重力坝1、分类按坝的高度分类：高坝（大于70m）、中坝（30~70m）和低坝（小于30m）按筑坝材料分类：混凝土重力坝和浆砌石重力坝按泄水条件分类：溢流坝和非溢流坝按结构形式分类：实体重力坝、空腹重力坝和宽缝重力坝62、工作特点安全可靠适应性强泄洪方便便于施工导流7（二）拱坝1、类型单曲拱坝；双曲拱坝；斜拱坝；周边缝拱坝；双拱坝；空腹拱坝；预应力拱坝等2、工作特点壳体结构依靠两岸拱端的反力作用把大部分荷载传递到两岸的基岩上8四、水电站（一）类型及布置形式按工作水头：高水头、中水头和低水头按水库调节能力：无调节和有调节按建筑物组成特征：坝式、河床式和引水式按装机容量：大型、中型和小型9（二）组成挡水建筑物泄水建筑物进水建筑物引水及尾水建筑物平水建筑物发电、变电及配电建筑物其他建筑物10五、渠系建筑物（一）渡槽按材料分：木渡槽、砖石渡槽、无筋和少筋混凝土渡槽、钢筋混凝土渡槽、钢丝网水泥渡槽按槽身断面形式分：U型、梯形、矩形按支承结构分：梁式、拱式、悬吊式按施工方法分：现浇整体式、预制装配式和预应力渡槽11（二）涵洞由进出口、洞身及基础组成。按承担任务分：输水涵洞、排水涵洞、交通涵洞按水流状态分：有压、无压和半有压按结构形式分：圆形管涵、箱型涵洞、盖板涵洞、拱形涵洞12（三）倒虹吸由进口、管身和出口组成。根据管道埋设情况及压力水头大小不同，有竖井式、斜管式、曲线式、桥式等13六、水闸（一）类型节制闸进水闸分洪闸排水闸挡潮闸冲砂闸排冰闸排污闸14（二）组成及作用1、闸室：底板、闸墩、闸门、边墩、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等2、上游连接段：铺盖、护底、护坡及上游翼墙3、下游连接段：护坦、海漫、防冲槽、下游翼墙及下游护坡等15七、泵站（一）分类按水泵类型分：离心泵站、轴流泵站和混流泵站按动力分类：电动泵站、内燃机泵站、水轮泵站、风力泵站、太阳能泵站等按任务分类：供水泵站、排水泵站、调水泵站、蓄能泵站等（二）组成泵房、进出水管道、进出水建筑物、变电站等16第二节水工建筑材料一、水工建筑材料的分类（一）按材料的物理化学成分分类1、有机材料（木材、沥青、塑料、涂料等）2、无机材料（钢、铁、铝、天然石材、水泥、石灰、混凝土等）3、复合材料（聚合混凝土、沥青混凝土、钢筋混凝土、钢丝网混凝土、人造大理石、人造花岗石、水泥石棉制品等）17（二）按材料的来源分类1、天然建筑材料土料、石料、砂、石材等2、人工建筑材料水泥、石灰、土工合成材料、高分子聚合物等18（三）按材料的使用功能分类1、结构材料（混凝土、木材、钢材等）2、防水材料（防水砂浆、防水混凝土、膨胀混凝土、镀锌钢板等）3、胶凝材料（石膏、石灰、水玻璃、水泥、沥青、树脂等）4、装饰材料（如天然石材、陶瓷制品、玻璃制品、装饰砂浆、塑料制品等）5、防护材料（钢材覆面、护木等）6、保温隔热材料（石棉板、矿渣棉、泡沫混凝土。纤维板等）19二、混凝土（一）骨料1、细骨料（粒径在0.15~4.75mm之间）（1）分类：按产源分为河砂、湖砂、海沙和山砂按技术要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类按粗细程度分为粗砂、中砂和细沙（2）质量要求洁净、粗细程度和颗粒级配、坚固性202、粗骨料（粒径大于4.75）（1）分类按来源不同分为碎石、卵石按技术要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类（2）质量要求有害杂质含量最大粒径及颗粒级配颗粒形状及表面特征强度体积稳定性含水状态21（二）混凝土分类1、按密度2、按性能和用途3、按胶凝材料4、按流动性5、按强度22（三）混凝土主要性能和易性（流动性、黏滞性、保水性）强度变形能力耐久性（抗渗性、抗冻性、抗侵蚀、抗碳化、抗磨、抗碱骨料反应）23三、胶凝材料石灰水玻璃沥青水泥24四、混凝土外加剂（一）分类（二）选择和使用25五、钢材（一）钢筋分类1、按化学成分：碳素钢和合金钢2、按生产工艺：热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、预应力钢丝和预应力钢绞线3、按外形分：光面钢筋和变形钢筋4、按力学性能分：有屈服点钢筋和无屈服点钢筋26（二）钢材的工艺性能1、冷弯性能2、焊接性能（三）钢筋的主要力学性能抗拉性能抗冲击性能耐疲劳性能硬度27第二章工程测量和施工放样第一节常用测量仪器简介一、水准仪二、经纬仪三、全站仪28第二节常用测量仪器的使用方法一、水准仪的使用二、经纬仪的使用29第三节施工测量的特点一、精度二、施工放样与地形图测绘工作相反三、易受施工现场的影响30第四节土坝的放样一、坝轴线的测设二、坝身控制测量三、清基开挖线的放样四、坡脚线的放样五、坝体边坡线的放样六、土坝修坡桩的测定31第五节水闸的放样一、水闸主轴线的放样二、闸底板的放样三、闸墩的放样32第三章施工导流第一节施工导流概念一、全段围堰法导流明渠导流隧洞导流涵管导流33二、分段围堰法导流底孔导流坝体缺口导流34第二节导流围堰及施工险情一、围堰（一）类型土石围堰混凝土围堰钢板桩格型围堰草图围堰（二）围堰的拆除35二、围堰施工险情判断与抢险技术1、漏洞2、管涌3、漫溢36第三节截流及基坑排水一、截流的前期准备（一）截流材料与料场（二）泄水道（三）加固龙口区河底及初步束窄河道37二、截流的基本方法（一）抛投块料截流平堵立堵混合堵（二）其他截流方法定向爆破冲填法下闸截流38三、降低截流难度的措施（一）加大分流量，改善分流条件（二）改善龙口水力条件双戗截流、三戗截流、宽戗截流、平抛垫底等39四、基坑排水布置五、人工降低地下水位（一）管井法降低地下水位（二）井点法降低地下水位40第四章主体工程施工第一节地基处理的基本方法一、天然地基的类型和特点岩石地基砂砾石地基软土地基41二、地基处理的基本方法（一）开挖（二）灌浆（三）防渗墙（四）置换法（五）排水法（六）挤实法42三、不同类型地基的处理（一）岩石地基的处理方法开挖、灌浆（二）砂砾石地基的处理方法开挖、防渗墙、桩基、帷幕灌浆、设水平铺盖、设排水通道等（三）软土地基的处理方法开挖回填、预压、置换、打桩、设砂井、振动加固等43第二节地基灌浆处理技术一、固结灌浆二、帷幕灌浆三、化学灌浆44第三节土石方开挖工程一、土方开挖工程土质级别土壤名称自然湿容重（t/m³）外形特征开挖方法Ⅰ1.沙土2.种植土1.65～1.75疏松，粘着力差或易透水，略有粘性用锹（有时略加脚踩）开挖Ⅱ1.壤土2.淤泥3.含根种植土1.75～1.85开挖时能成块并易打碎用锹并用脚踩开挖Ⅲ1.粘土2.干燥黄土3.干淤泥4.含砾质粘土1.80～1.95粘手，干硬，看不见砂砾用镐、三齿或用锹并用力加脚踩开挖Ⅳ1.坚硬粘土2.砾质粘土3.含卵石粘土1.90～2.10土壤结构坚硬，将土分裂后成块状或含粘粒、砾石较多用稿、三齿等工具开挖土壤的施工分级表45土质级别土壤名称自然湿容重（t/m³）外形特征开挖方法Ⅰ1.沙土2.种植土1.65～1.75疏松，粘着力差或易透水，略有粘性用锹（有时略加脚踩）开挖Ⅱ1.壤土2.淤泥3.含根种植土1.75～1.85开挖时能成块并易打碎用锹并用脚踩开挖Ⅲ1.粘土2.干燥黄土3.干淤泥4.含砾质粘土1.80～1.95粘手，干硬，看不见砂砾用镐、三齿或用锹并用力加脚踩开挖Ⅳ1.坚硬粘土2.砾质粘土3.含卵石粘土1.90～2.10土壤结构坚硬，将土分裂后成块状或含粘粒、砾石较多用稿、三齿等工具开挖46（一）土方开挖技术1、土方边坡2、土壁支撑（1）钢木支撑横撑式锚碇式（2）板桩支撑（3）土层锚杆47二、土方的开挖方法与机械（一）挖掘机械单斗挖掘机（正铲、反铲、抓铲、拉铲）多斗挖掘机（链斗式、斗轮式）（二）挖运组合机械推土机铲运机装载机（三）人工开挖48三、土方开挖的技术要求四、石方开挖技术（一）石方开挖方法露天石方开挖地下工程开挖（二）爆破技术1、浅孔爆破2、深空爆破3、洞室爆破4、药壶爆破49炸药基本性能（1）爆力爆力是指炸药在介质内部爆炸时对其周围介质产生的整体压缩、破坏和抛移能力。（2）猛度炸药的猛度是指炸药在爆炸瞬间对与药包接邻的介质所产生的局部压缩、粉碎和击穿能力。（3）氧平衡氧平衡是指炸药在爆炸分解时的氧化情况。（4）炸药的安定性炸药的安定性能指炸药在长期贮存中，保持原有物理化学性质的能力50（5）敏感度炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药的敏感度。（6）爆速爆速是指爆炸时爆轰波沿炸药内部传播的速度。（7）殉爆炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆炸的现象叫殉爆。殉爆反应了炸药对冲击波的感度。51第四节土石坝工程料场规划土石坝是一种充分利用当地材料的坝型。土石坝用料量很大，在选坝阶段需对土石料场全面调查，施工前配合施工组织设计，要对料场作深入勘测，并从空间、时间、质与量诸方面进行全面规划。空间规划系指对料场位置、高程的恰当选择，合理布置。时间规划是根据施工强度和坝体填筑部位变化选择料场使用时机和填料数量。料场质与量的规划即质量要满足设计要求，数量要满足填筑的要求。对于土料，实际开采总量与坝体填筑量之比一般为2～2.5，砂砾料为1.5～2。52一、土石坝填筑施工的碾压试验（一）影响土料压实的因素压实功、碾压遍数、铺土厚度、含水量等（二）压实机具的选择羊角碾、气胎碾、振动碾、夯板等（三）压实参数的选择及现场压实试验1、压实标准2、压实参数的选择3、碾压试验53二、土石坝施工类型1、准备作业2、基本作业3、辅助作业4、附加作业三、坝面流水作业组织流水作业原则54四、卸料及平料卸料方法：后退法、进占法和混合法五、碾压六、结合部位及反滤层施工1、坝基结合面2、与岸坡及混凝土建筑物结合面3、坝体纵横向接坡及接缝4、反滤层施工55斜墙、反滤料及坝壳的施工顺序斜墙应同下游反滤料及坝壳平起填筑。也可滞后于坝体填筑，但需预留斜墙施工场地，且紧靠斜墙的坝体必须削坡至合格面，方允许填筑。56七、土石坝施工的质量控制1、料场的质量检查和控制2、坝面的质量检查和控制57浆砌石施工中，胶结材料的配合比，必须满足设计强度、施工和易性的要求。干砌石护坡应由低向高逐步铺砌。58第五节混凝土面板堆石坝施工技术一、坝体材料分区面板垫层区过渡区主堆石区次堆石区下游护坡59二、堆石体填筑质量控制（一）填筑工艺（二）压实参数和质量控制压实参数：碾重、铺层厚、碾压遍数质量指标：孔隙率n三、垫层与面板的施工（一）垫层施工（二）面板的分缝止水（三）面板施工60四、土石坝防渗加固技术基本原则：上截下排（一）上游截渗法1、黏土斜墙法2、抛土和放淤法3、灌浆法4、防渗墙法5、截水墙法（二）下游排水导渗法1、导渗沟法2、贴坡排水法3、排渗沟法61碾压混凝土坝施工碾压混凝土坝的施工工艺程序是先在初浇层铺砂浆，汽车运输入仓，平仓机平仓，振动压实机压实，振动切缝机切缝，切完缝再沿缝无振碾压两遍。、碾压混凝土坝施工主要特点是：采用干贫混凝土；大量掺加粉煤灰，以减少水泥用量；采用通仓薄层浇筑；同时要采取温度控制和表面防裂措施。62影响碾压混凝土坝施工质量的因素主要有碾压时拌合料的干湿度，卸料、平仓、碾压的质量控制以及碾压混凝土的养护和防护等。目前常用的几种主要质量控制手段有：1.在碾压混凝土生产过程中，常用VB仪测定碾压混凝土的稠度，以控制配合比。2.在碾压过程中，可使用核子密度仪测定碾压混凝土的湿密度和压实度，对碾压层的均匀性进行控制。3.碾压混凝土的强度在施工过程中是以监测密度进行控制的，并通过钻孔取芯样校核其强度是否满足设计要求。63第六节模板工程施工技术一、模板的基本要求及作用二、模板的分类三、模板的基本形式（一）平面木模板（二）定型组合钢模板（三）悬臂钢模板（四）混凝土预制模板（五）滑动模板64四、模板的安装和拆除（一）模板安装（二）侧面模板安装（三）承重模板安装（四）专用模板（五）预制构件模板五、模板安装质量控制六、模板拆除65某长度为6m钢筋混凝土简支梁，用32.5级普通硅酸盐水泥，混凝土标号为C20，室外平均气温为20℃。问题：试确定侧模、底模的最短拆除时间。661）侧模拆除方案侧模为不承重模板，它的拆除条件是在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时，才能拆除侧模板。但拆模时不要用力过猛，不要敲打振动整个梁模板。一般当混凝土的强度达到设计标号的25%时即可拆除侧模板。查看温度、龄期对混凝土强度影响曲线，可知当室外气温为20℃，用32.5级普通硅酸盐水泥，达到设计强度等级25%的强度时间为终凝后24小时。即为拆除侧模的最短时间。672）底模拆除方案底模为承重模板，跨度小于8m的梁底模拆除时间是当混凝土强度达到设计强度的70%时才能拆除底模。为了核准强度值，在浇捣梁混凝土时就应留出试块，与梁同条件养护。然后查温度、龄期、强度曲线知达到70%设计强度需7昼夜。此时将试块送试验室试压，结果达到或超过设计强度的70%时，即可拆除底模。对于重要结构和施工时受到其它影响，严格地说底模拆除时间应由试块试压结果确定。一般在养护期外界温度变化不大，查温度、龄期、强度曲线即可确定底模拆除时间。本例的梁底模拆除最短时间为终凝后7昼夜。68第七节钢筋工程施工技术一、钢筋的验收二、钢筋的配料三、钢筋的加工（一）调直、去锈（二）切断、弯曲（三）钢筋连接（焊接、机械连接和绑扎连接）69四、钢筋的绑扎与安装（一）绑扎接头（二）现场绑扎五、钢筋安装的质量检验和安全技术70第八节混凝土工程施工技术一、混凝土的拌制（一）拌合方式1、一次投料法2、二次投料法（预拌水泥砂浆和预拌水泥净浆）3、裹砂石法（二）混凝土的拌制要求（三）混凝土搅拌的质量要求71二、混凝土的运输（一）运输设备（二）运输的基本要求三、混凝土的浇筑（一）浇筑前的准备工作1、基础面处理2、施工缝处理3、模板、钢筋和预埋件检查4、浇筑仓面布置72（二）混凝土浇筑1、入仓铺料平层浇筑法阶梯浇筑法斜层浇筑法73冷缝发生的原因：如果层间间歇超过混凝土的初凝时间，会出现冷缝，使层间的抗渗、抗剪和抗拉能力明显降低。