二级建造师水利水电工程工程管理实务培训讲义

水利水电工程建筑物与建筑材料

水利水电工程技术

水利水电工程建筑物与建筑材料

水利水电工程建筑物的类型与组成（建筑物、等级划分）

建筑物包括：土石坝、水闸

水利水电工程勘察与测量

水利水电工程建筑材料（水泥、混凝土、钢材）

永久水工建筑物

水利水电工程等级划分与特征水位一、水工建筑物等级划分

.水利水电工程等级划分

水利水电工程根据其工程规模、效益与在国民经济中的重要性，划分为五等。

注意点：表一数据；对于综合利用的水利水电工程，当各项任务指标对应的等别不同时.，其整个工程等别

应按其中的最高等别确定。

拦河水闸工程的等别，应根据其最大过闸流量确定。

灌溉、排水泵站的等别，应根据其装机流量与装机功率确定。

.水工建筑物的级别划分

水工建筑物的级别反映了工程对水工建筑物的技术要求和安全要求。

（）永久性水工建筑物级别

根据永久建筑物所在工程的等别，以与建筑物重要性定为五级。主次建筑物级别见表一。注意工程等别和

主次建筑物的对应性。

按建筑物使用时间的长短来分：

永久性建筑物和临时性建筑物。

永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物，按其重要性分为：

主要建筑物失事后会造成灾害或严重影响工程效益：

次要建筑物失事后不会造成灾害，影响不大易恢复；

临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物。如施工导流明渠、围堰等。

堤防工程的级别根据堤防工程的防洪标准确定。防洪对象的防洪要求一防洪标准一堤防工程级别。

（）临时性水工建筑物级别

（确定级别是为了确定导流标准，进而确定导流设计流量）

按保护对象、失事后果、使用年限和导流建筑物规模等指标，划分为、、级共三级。

注意：

对于同时分属于不同级别的监时性水工建筑物，其级别应按照其中最高级别确定。

对于级临时性水工建筑物，符合该级别规定的指标不得少于两项。

二、水工建筑物的分类与作用

为满足防洪、发电、灌溉、航运等兴利除害的要求，河道上通常要建造控制水位、调节流量等作用的水工

建筑物。水工建筑物一般按其作用、用途和使用时间等进行分类。

（-）按作用分类

.挡水建筑物，如各种坝和水闸以与沿江河海岸修建的堤防、海塘等。

.泄水建筑物，如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道等。

.输水建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。

.取（进）水建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。

.整治建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。

.专门建筑物，如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉砂池,冲砂闸：

专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。

（二）按用途分类

水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。

（三）按便用时间的长短分类

水工建筑物按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物。

.永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。

.临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物，如施工导流明渠、围堰等。主要作用是为永久性建

筑物的施工创造必要的条件。

三、水库与堤防的特征水位

（-）水库的特征水位

.校核洪水位。水库遇大坝的校核洪水时在坝前达到的最高水位。

.设计洪水位。水库遇大坝的设计洪水时在坝前达到的最高水位。

,防洪高水位。水库遇下游保护对象的设计洪水时在坝前达到的最高水位。

.正常蓄水位（正常高水位、设计蓄水位、兴利水位）。

.防洪限制水位（汛前限制水位）。水库在汛期允许兴利的上跟水位，也是水库汛期防洪运用时的起调水

位。

.死水位。允许消落到的最低水位。

兴利库容：死水位〜正常蓄水位

防洪库容：防洪限制水位〜防洪高水位

调洪库容：防洪限制水位〜校核洪水位

（-）堤防工程特征水位

.设防（防汛）水位：开始组织人员防汛的水位。

.警戒水位：防汛人员必须开赴防汛前线，准备抢险的水位。警戒水位》设防（防汛）水位。

.保证水位：河道遇堤防的设计洪水时在堤前达到的最高水位，

土石坝与堤防的构造与作用

一、土石坝的类型

土石坝一般按坝高、施工方法或筑坝材料等进行分类。

.按坝高分类

土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。《碾压式土石坝设计规范》一规定：高度在以下的为低坝；高

度在（含）〜（含）之间的为中坝：高度超过的为高坝。

.按施工方法分类

土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等，其中碾压式土石坝最常见，它

是用适当的土料分层堆筑，并逐层加以压实（碾压）而成的坝，它又可分为三种：

（）均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，坝体基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成，如图

（）所示。

（）土质防渗体分区坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝，即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性较

小的黏土作防渗体的坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的坝称为黏土心墙坝，防渗体设在坝体

上游部位且倾斜的坝称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型，如图（）、（）、（）所示。

（）非土料防渗体坝。以沥青混凝土、钢筋混凝上或其他人工材料（如上工膜）为防渗体的坝。按其位置

也可分为心墙坝和面板坝两种，如图（）、（）所示。

二、土石坝的构造与作用

土石坝基本剖面是梯形，主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等部分组成。

.坝顶构造：

（）坝顶宽度。坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。如无特殊要求，高坝可选用〜，中、

低坝可选用〜。

O护面。护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土，IV级以下的坝下游也可以采用草皮护面。

（）防浪墙。坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪地，墙基要与坝体防渗体可靠地连接起

来，以防高水位时漏水，防浪墙的高度一•般为〜（指露出坝顶部分）。

.防渗体：心墙、斜墙、铺盖、截水墙等。

）作用：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；降低渗透坡降，防止渗

透变形。

）斜墙布置在现体的上游.（迎水面如下游围堰）

.土石坝的护坡与坝坡排水

（）作用：防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。

（）坝坡排水：除干砌石或堆石护面外，均必须设坝面排水。（干砌石或堆石本身能够排水）

.坝体排水

排水设施形式：贴坡排水、棱体排水、裙垫排水、管式排水、综合式排水。

坝体排水的作用：降低坝体浸润线与孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。

知识点：

）贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点；贴坡排水不能降低浸润线。（渗流仍从原坡面逸出，常用于

中小型工程下游无水的均质坝或浸涧线较低的中等高度坝。看图）。

B2F311012-3排水

1一•・9•2一密一应・事.4一S—

）棱体排水，顶部高程应超出下游最高水位，超出高度应大于波浪沿坡面的爬高，并使坝体浸涧线距坝坡

的距离大于冰冻深度。应避免棱体排水上游坡脚出现锐角，可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下

游坝脚不受尾水淘刷，多用于河床部分（有水）的下游坝脚处。

）反滤层，材料粒径沿渗流方向由小到大排列。（反滤层是允许渗流，但防止细小土粒被渗流带走）

三、堤防的构造与作用

土质堤防的构造与作用和土石坝类似，包括堤顶、堤坡与俄台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪

墙等。

混凝土坝的构造与作用

混凝土坝的主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种。

一、重力坝类型

重力坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性。重力坝用混凝土或浆砌石筑成,坝轴线一般为直线,

并有垂直于坝轴线方向的横缝将坝体分成若干段，横剖面基本上呈三角形。

.按坝体高度分为：高坝一坝高大于；低坝一坝高小于：中坝一介于二者之间的。土石坝也可依次分类。

.按施工方法：浇筑混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝。

二、重力坝的构造与作用

.防渗层厚度一般为〜水头，但不小于。

.为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设置排水管幕，排水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头

的〜，且不小于。排水管间距〜。

.横缝：有永久性的和临时性的两种，永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝。

.水平施工缝：是施工过程中新老混凝土结合面。

.基础灌浆廊道设置在上游坝踵处。

三、重力坝的荷教与作用

重力坝承受的荷载与作用主要有：①自重（包括固定设备重量）：②静水压力：③扬压力：④动水压力:

⑤波浪压力：⑥泥沙压力：⑦冰压力：⑧土压力；⑨温度作用：⑩风作用：地震作用等。

扬压力包括上浮力与渗透压力。上浮力是由坝体下游水深产生的浮托力。

四、拱坝的结构特点和类型

,拱坝的结构特点

拱坝的轴线为弧形，能将上游的水平水压力变成轴向压应力传向两岸，主要依靠两岸坝肩维持其稳定性:

拱坝是超静定结构，行较强的超载能力，受温度的变化和坝肩位移的影响较大。

.拱坝的类型

定圆心等半径拱坝：圆心的平面位置和外半径都不变的一种拱坝。

等中心角变半径拱坝：拱坝坝面自上而下中心角不变而半径逐渐减小。

变圆心变半径双曲拱坝：圆心的平面位置、外半径和中心角均随高程而变的坝体形式。

五、支墩坝的结构特点和类型

支墩坝是由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成，如图所示。按挡水面板的形式,

支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝。

图2F311013・5支墩坝的形式

⑷平板坝，彷）连换坝；M大头坝

水闸的组成与作用一、水闸类型

（）水闸按其所承担的任务分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。

（）水闸按闸室结构形式分为开敞式水闸和涵洞式水闸。

①开敞式水闸：闸室上面没有填土，如图所示。当引（泄）水流量较大、渠堤不高时，常采用开散式水闸。

②涵洞式水闸：主要建在渠堤较高、引水流量较小的渠堤之下，闸室后有洞身段，洞身上而填土。根据水

力条件的不同，涵洞式可分为有压和无压两种。

二、水闸的组成部分与作用

水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成，见教材图：一。掌握每一部分的具体组成内容。

上游防冲槽；上游护底：铺盖：闸室底板：护坦（消力池）：海漫；下游防冲槽；闸墩；闸门：胸墙；交

通桥：工作桥：启闭机：上游护坡：上游翼墙：边墩：下游翼墙：下游护坡

.闸室

闸室是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用。它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。

整体式底板适用于地质条件笈差、可能产生不均匀沉降的地基。整体式平底板抗震性能较好。中等密实以

卜的地基或地宸区适宜采用整体式底板。

分离式闸墩底板基底压力较大，适用于地质条件较好、地基承我力较大的地基。

.上游连接段

上游连接段由铺盖、护底、手坡与上游翼墙组成。

铺盖：主要作用是延长渗径长度以达到防渗目的，兼有防冲功能。

・下游连接段

下游连接段通常包括护坦（消力池）、海漫、下游防冲槽以与下游翼墙与护坡等。

）护坦（消力池）与两侧翼墙底板与闸室底板之间，均应设置沉陷缝。缝的位置如在阳基防渗范围内，缝

中应设止水。

）海漫：其作用是继续消除水流余能。海漫材料一般采用浆砌或干砌块石。在海漫末端设置防冲槽与下游

河床相连，以保护海漫末端不受冲刷破坏.

泵站的布置与水泵的分类一、泵站总体布置

泵站工程按建站目的不同，分为灌溉泵站、排涝泵站、排灌结合泵站、供水泵站、加压泵站、多功能泵站

等。不同类型的泵站，其布置型式也不同，其中灌溉泵站、排涝泵站、排灌结合泵站是水利工程最常用的泵站。

灌溉泵站。单纯灌溉的泵站比较简单，分有引渠和无引渠两种，有引渠灌溉泵站通常河中水流经进水闸通

过引水渠引到泵站前池，再由水泉提到山水池并送入灌溉渠道进行灌溉，在汛期不需要灌溉时将进水闸关闭。

对于扬程不高而灌区距水源较远的泵站，常将水泵的进水管直接架设在河道或水库中，这样就省去了从进水闸

到前池之间的用渠，习惯上称为无引渠泵站。

排涝泵站。单纯排涝的泵站布置型式通常出水池紧靠河堤，出水池的出口与泄水涵洞相连，通过水泵提到

出水池的涝水经泄水涵洞泄入外河。有的不用泄水涵洞而用明渠泄水。泄水闸可起防洪作用，当外河水位高而

又不需要提水排涝时，泄水闸关闭。

排灌结合泵站。对于既有灌溉任务，又有排涝任务的排灌结合的泵站工程，配套建筑物相应较多，更要讲

究合理布置。为合理布置，首先应当确定必不可少的配套建筑物与其调节运用关系。

二、泵站进出水建筑物

泵站进出水建筑物一般包括引水渠、沉砂与冲砂建筑物、前池、进水池、出水管道、出水池或压力水箱等。

引水渠。当泵站的泵房远离水源时，应利用引水渠（岸边式泵站可设涵洞）将水源引至前池和进水池。泵

站的引水渠分为自动调节引渠和非自动调节引渠。

沉砂与冲砂建筑物。当水源（河流）含砂量较大时，除在进水口前设置拦砂设施外，还应增设沉砂池，以

与冲砂口门，以减少高速含砂水流对水泵和管道的磨损和破坏。

前池。衔接引渠和进水池的水工建筑物。根据水流方向可将前池分为两大类，即正向进水前池和侧向进水

前池。

进水池.水泵（立式轴流泵：或水泵进水管（卧式离心泵、混流泵）直接吸水的水工建筑物，一般布置在

前池和泵房之间或泵房的下面（湿室型泵房）。

出水管道。水泵房至出水池之间有一段压力管道称为出水管道。

出水池。衔接水泵出水管与灌溉（或排水）干渠（或承泄区）的水工建筑物，根据水流出流方向，出水池

分为正向出水池和侧向出水池。

压力水箱。一种封闭形式的出水建筑物，箱内水流-•般无自由水面，大多用于排水泵站且承泄区水位变幅

较大的情况。按水流方向来分，压力水箱有正向出水和侧向出水前种。

三、水泵的分类与性能

（一）叶片泵的分类

按工作原理不同分为：离心泵、轴流泵、混流泵。

（-）叶片泵抽水装置

由叶片泵、动力机、传动设筝、管路与其附件构成的能抽水的系统称为叶片泵抽水装置。

（三）叶片泵的性能参数

扬程一单位重量的水从泵进口到泵出口所增加的能量。

设计扬程一水泵铭牌上所标出的扬程，又称额定扬程。

泵的工作扬程总是大于实际扬程。

效率水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率，该效率为泵的最高效率。

水泵内的能量损失可分为一:部分，即水力损失、容积损失和机械损失。

允许吸上真空高度或必须汽蚀余量。表征叶片泵汽蚀性能的参数，用来确定泵的安装高程，单位为。

四、泵房的结构形式

泵房结构形式右移动式和固定式两大类。移动式分为囤船型和缆车型：固定式泵房分为分基型、干室型、

湿室型、块基型四种。

水电站的组成与作用

.水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成，

.水电站的进水口分有压和无压两种，它是水电站引水系统的苜部。

.引水建筑物有动力渠道、弓水隧洞和压力管道等。

.平水建筑物包括压力前池和调压室。

.厂区枢纽包括主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站等，是发电、变电和配电的场所。

渠系建筑物的构造与作用

在渠道上修建的水工建筑物称为渠系建筑物，类型主要有渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水与陡坡等。

一、渡槽的构造与作用

按支承结构渡槽可分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。渡槽由输水的槽身与支承结构、基础和进出口建筑物

等部分组成。小型渡槽一般采用简支梁式结构，截面采用矩形。

梁式渡槽槽身结构一股由槽身和槽墩（排架）组成，主要支承水荷载与结构自重。

主拱圈是拱式渡槽的主要承重结构。

二、涵洞的构造与作用

截水环。对于有压涵洞要在洞身四周设若干截水环或用翦土包裹形成涵衣，用以防止洞身外围产生集中渗

流。

三、倒虹吸管的构造和作用

镇墩与支墩。在管身的变坡与转弯处或较长管身的中间应设置镇墩，以连接和固定管道。镇墩附近的伸缩

缝一般设在下游侧。在镇墩中间要设置支地，以承受水荷载与管道自重的法向分量。

四、跌水与陡坡的构造和作用

陡坡与跌水的主要区别在于陡坡是以斜坡代替跌水墙。

水利水电工程勘察与测量工程地质和水文地质的条件与分析

知识点：

.产状有三要素，即走向、倾向和倾角。

.断裂构造分为：节理和断层.

节理.：沿断裂面两侧的岩层未发生.位移或仅有微小错动。

断层：在断裂层两侧的岩块发生了显著位移。

断层有：正断层、逆断层、平移断层。

.由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定（包括渗透稳定、

沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗透问题（包括坝基渗漏和绕坝渗漏）。

.软土基坑工程地质问题包括：土质边坡稳定和基坑降排水。边坡变形破坏主要有：松弛张裂、需动变形、

崩塌、滑坡等。

.在边坡的破坏形式中，滑坡是分布最广、危害最大的一种。

.解决边坡失稳的措施有；采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位。

.软土基坑开挖的降排水途径：明排法、人工降水（轻型井点或管井井点）。

.渗透变形（渗透破坏）一般分为：管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土。

水利水电工程施工放样

注意此节可能出现案例。主要掌握土坝和水闸放样内容、放样实施。

一、基础知识

•地形图比例尺分类：：、：、：、：、：为大比例尺；：、：、：为中比例尺；：、：、：为小比例尺。

.比例尺的运用。给出比例尺，能够将图上距离换算为实际距离：或者能够将实际距离换算为图上距离。

二、土坝的施工放样

内容：坝轴线测设，坝身控制测量，清基开挖线、坡脚线放样，坝体边坡线放样与修坡桩测设，

.坝轴线测试一直线坝型土坝坝顶中心线即为坝轴线。

.坝身控制测量一坝身控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。

.清基开挖线一坝体与原地面的交线。采用套绘断面法或经纬义扫描法。

.坡脚放样线一坝体与地面的交线。

.坝体边坡线放样一坝体各个断面上料桩的标定通常采用轴距杆法或坡度尺法。

三、水闸施工放样

内容：测设水闸的主轴线、闸墩中线、闸孔中线、闸底板的范围与各细部的平面位置和高程。

K2F311022-3水洞平面位置示空图

一坝体：一恻墙：一闸墩：一检修闸门；一工作闸门：一水闸中线：一闸孔中线：一闸墩中线：一水闸中

心轴线；一闸室

.水闸主轴线放样（看图一）

在施工现场标定轴线端点、位置，测长度，标定中点的位置；在点安置经纬仪，测设的垂线（另一主轴线）。

主轴线测定后，应向两端延长至施工影响范围之外，每端各埋设两个固定标志以表示方向。

.闸底板放样（看图）

首先放出底板立模线的位置.

由点在上放出、，由、放出、、、。

底板的高程放样根据底板的设计高程与临时水准点的高程，采用水准测量的方法。

图水闸放样的主要点线

.闸墩的放样（细看教材）。

先放出闸墩中线，再以中线为依据放样闸墩的轮廓线。放样时，首先根据计算出的有关放样数据，以水闸

主要轴线和为依据，在现场定出闸孔中线、闸墩中线、闸墩基础开挖线以与闸底板的边线等。待水闸基础打好

混凝土垫层后，在垫层.上再精确地放出主要轴线和闸墩中线等，根据闸墩中线放出闸墩平面位置的轮廓线。

测量仪器的使用一、水准仪、经纬仪、水准尺

国产水准仪按精度分为：、、、。衣示：大地测量；表示：水准仪。数字表示仪器精度。如表示：每公里

往返测量高差中数的偶然中误差为正负。

经纬仪按精度不同分为：、、、、。表示大地测量：表示经纬仪。数字表示仪器精度。

精密的水准测量一般指国家一、二等水准测量，国家三、四等水准测量为普通水准测量。

二、常用仪器使用

.水准仪

步骤：安置仪器、粗略整平、调焦和照准、精确整平、读数。

()粗平一调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中。

()消除视差一先调目镜调焦螺旋看清十字丝，再转动物镜调焦螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。

()读数一当符合水准气泡居中时，根据十字丝中丝在水准尺上读数。读数总是由注记小的一端向大的一

端读出。

.经纬仪

步骤：对中、整平、照准、读数.

整平：气泡居中为止。

照准：目镜调焦、粗瞄目标,物镜调焦、准确瞄准目标。

三、测量误差

.误差产生的原因：人的原因；仪器的原因；外界环境的影响.

.误差分类：系统误差、偶然误差、粗差。注意每种误差的内涵。

水利水电工程建筑材料

建筑材料一指建造各种工程时所应用的材料

建筑材料的类型和特性一、建筑材料的分类

()按化学成分(重点)一能对具体材料进行归类

・无机材料

金属材料一包括钢铁材料与各种有色金属材料。

非金属材料一天然石材、烧土制品、水泥、石灰、混凝土、砂浆等。

.有机材料一木材、竹材、沥青、合成高分子材料。

.复合材料一钢筋混凝土、纤维混凝土、塑铝混凝土、聚合物混凝土、玻璃钢、纤维增强塑料。

()按材料来源分类一天然材料、人工材料

.天然建筑材料如土料、砂石料、木材等。

.人工材料一石灰、水泥、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物等。

()按功能分类一结构材料'防水材料、胶凝材料、装饰材料、防护材料、隔热保温材料等。

.结构材料一混凝土、型钢、木材等。

.防水材料一防水砂浆、防水混凝土、紫铜止水片、膨胀水泥防水混凝土等。

.胶凝材料一石膏、石灰、水玻璃、水泥、沥青等。

.装饰材料一天然石材、建筑陶瓷制品、装饰玻璃制品、装饰砂浆、装饰水泥、塑料制品等。

.防护材料一钢材覆面、码头护木等。

.隔热保温材料一石棉板、矿渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纤维板等。

二、建筑材料的基本性质

要点：

.区分空隙率与孔隙率

孔隙率一材料中孔隙体积所占的百分比。空隙率一粉状或颗粒状材料在某堆积体积内，颗粒之间的空隙

体积所占的比例。

.抗渗性

)用渗透系数表示。值越大，抗渗性能越差。

)对于混凝土和砂浆材料，用抗渗等级表示，如：表示试件抵抗静水水压力的能力为。

.抗冻性

用抗冻等级表不。如：材料抵抗次冻融循环，强度损失未超过规定值。

混凝土的分类和质量要求

粒径在〜之间的为砂，即细骨料，粒径大于的为石，即粗骨料。

一、混凝土骨料的分类和质量要求

q假定容1

拌和物和易性三w个s方g面A工a_

（aWx±b）as产tuts蛆

耐久性

（一）细骨料

.砂的分类

砂按技术要求分为：I类、1【类、HI类。I类宜用于强度等级大于的混凝土；H类宜用于强度等级为〜与

有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土：in类宜用于强度等级小于的浣凝土和砂浆配制。

.用砂的级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细程度。细度模数越大，表示砂越粗。在〜之

间的为粗砂，在〜之间的为中砂，在〜之间的为细砂，在〜之间的为特细砂。

（二）粗骨料

.分类

普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石（砾石）,碎石是由天然岩石或大卵石经破碎、筛分而得的粒径大

于的岩石颗粒。卵石是由天然岩石经自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径大于的岩石颗粒，按其产源

可分为河卵石、海卵石、山卵石等几种。碎石与水泥的粘结性较好；卵石与水泥的粘结性较差。

按技术要求分为：I类、II类、HI类。I类宜用于强度等级大于的混凝土；II类宜用于强度等级为〜与抗

冻、抗渗或有其他要求的混凝土；W类宜用于强度等级小于的混凝土。

.粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。粗骨料的最大粒径在条件许可的情况下，尽星选大。

.计算普通混凝土配合比时，一般以干燥状态的骨料为准，而大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基

准。

二、混凝土的分类和质量要求

（一）混凝土的分类：注意按施工方法的分类

（-）混凝土的主要质量要求

.和易性：保水性、黏聚性、流动性。流动性通过坍落度试验测定。

（）和易性的指标与测定方法

一般常用坍落度定量地表示拌合物流动性的大小。坍落的高度（以计）称为坍落度。坍落度越大，表明流

动性越大。按坍落度大小，将混凝土拌合物分为：低塑性混凝土（坍落度为〜）、塑性混凝土（坍落度为〜）、

流动性混凝土（坍落度为〜）、大流动性混凝土（坍落度2）。

对于干硬性混凝土拌合物（坍落度小于），采用维勃稠度（）作为其和易性指标。

（）影响混凝土拌合物和易性的因素

影响拌合物和易性的因素很多，主要有水泥浆含量、水泥浆的稀稠、含砂率的大小、原材料的种类以与外

加剂等。

①水泥浆含量的影响。单位体积混凝土内水泥浆含量越多，拌合物的流动性越大；但若水泥浆过多，混凝

土拌合物将会出现流浆、泌水现象，使拌合物的黏聚性与保水性变差.因此，混凝土内水泥浆的含量，以使混

凝土拌合物达到要求的流动性为准，不应任意加大。

②含砂率的影响。

混凝土含砂率（简称砂率）是指砂的用量占砂、石总用量（按质量计）的百分数。合理砂率是在水灰比与

水泥用量一定的条件下，使混凝土拌合物保持良好的黏聚性和保水性并获得最大流动性的含砂率。即在水灰比

一定的条件下，当混凝土拌合物达到要求的流动性，而且具有良好的黏聚性与保水性时，水泥用量最省的含砂

率，即最佳砂率。

③水泥浆稀倜的影响。

当水灰比较小时，水泥浆较凋，拌合物的黏聚性较好，泌水较少，但流动性较小，相反，水灰比较大时，

拌合物流动性较大但黏聚性较差，泌水较多。普通混凝土常用水灰比一般在一范围内。

.强度

O混凝土抗压强度

混凝土的立方体抗压强度。

边长为的立方体试件，在标准养护（温度土C、相对湿度以上）条件下，养护至龄期，用标准试验方法

测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以表示。

在立方体极限抗压强度总体分布中，具有强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度

标准值（以计），以.表示。

混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分为.........................等个等级。例如，强

度等级为的混凝土，是指v的混凝土。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不小于。

O混凝土的抗拉强度

我国采用立方体的劈裂抗拉试验来测定混凝土的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度。混凝土的抗拉强度一般为

抗压强度的〜。

.耐久性：

①抗渗性表示：抗渗等级：

②抗冻性表示：抗冻等级；

③提高耐久性的主要措施。

混凝土的耐久性是一个综合性概念，包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗磨性、抗碱骨料反应等性能。

（）混凝土的抗渗性

混凝土的抗渗性用抗渗等级（）表示，即以龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验所能承受的最大水

乐力（）来确定。混凝土的抗渗等级可划分为........等个等级，相应表示混凝土抗渗试验时一组个试件中

个试件未出现渗水时的最大水压力分别为..........

提高混凝土抗渗性能的措施有：提高混凝土的密实度，改善孔隙构造，减少渗水通道；减小水灰比：掺

加引气剂；选用适当品种的水泥；注意振捣密实、养护充分等。

（）混凝土的抗冻性

分为...........等个等级，相应表示混凝土抗冻性试验能经受............次的冻融循环。

提高混凝土抗冻性最主要的措施是：提高混凝土的密实度；减小水灰比；掺加外加剂；严格控制施工质

量，注意捣实，加强养护等。

（）提高混凝土耐久性的主要措施

①严格控制水灰比。②混凝土所用材料的品质，应符合有关规范的要求。③合理选择骨料级配。④掺用减

水剂与引气剂。⑤保证混凝土施工质量。

胶凝材料的分类和用途一、分类

按化学组成分为：有机胶凝财料和无机胶凝材料。

有机胶凝材料常见的如沥青。

无机胶凝材料分为：

水硬性，如：水泥.

气硬性，如：石灰和水玻璃。

.石灰为人工材料，耐水性差、体积收缩大，i股不宜单独使用。

.水玻璃涂在天然石材表面可提高其防水性和抗风化性。水玻璃可配制成防水剂。

水玻璃的用途：

（）灌浆材料。常用于加固地基。（）涂料。（）防水剂。（）耐酸材料。（）耐热材料。（）粘合剂。

水泥：

（一）通用水泥

通用水泥是指大量用于一般上木建筑工程的水泥，包括硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、

粉煤灰水泥和豆合水泥。使用最多的为硅酸盐类水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火

山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。

（-）专用水泥

专用水泥是指有专门用途的水泥。下面介绍水利工程中常用的大坝水泥和低热微膨胀水泥。

大坝水泥包括中热和低热水泥。低热、中热水泥适用于大坝工程与大型构筑物等大体积混凝土工程。

低热微膨胀水泥适用于要求低热和补偿收缩的混凝土、大体积混凝土、要求抗渗和抗硫酸盐侵慎的工程。

（三）特性水泥

.快硬硅酸盐水泥。

快硬水泥是以抗压强度表示强度等级的水硬性胶凝材料，初凝不得早于，终凝不得迟于。

.快凝快硬硅酸盐水泥。

双快水泥初凝不得早于，终凝不得迟于。主要用于紧急抢修工程，以与冬季施工、堵漏等工程，施工时

不得与其他水泥混合使用。

.抗硫酸盐硅酸盐水泥。

抗硫酸盐水泥适用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下隧涵等工程,

.白色硅酸盐水泥。

.铝酸盐水泥。

主要用于紧急抢修和早强要求的特殊工程，适用于冬期施工，主要缺点是后期强度倒缩，在使用〜年后高

铝水泥混凝土的强度只有早期强度的一半左右，抗冻渗和耐蚀等性能亦随之降低。高铝水泥不宜用于结构工程;

使用温度不宜超过C：不得与其他水泥混合使用。

注意：

）低热、中热水泥适用于大坝工程与大型构筑物等大体积混凝土工程。

）双快水泥主要用于紧急抢修工程，以与冬季施工、堵漏等工程。施工时不得与其他水泥混和使用。

）铝酸盐水泥主要用于紧急抢修工程和有早强要求的特殊工程，适用于冬期施工。缺点是后期强度倒缩。

不宜用于结构工程。施T时不得与其他水泥混和使用。

灌浆工程所采用的水泥品种，通常可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐或复合硅酸盐水泥。

灌浆水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间：不得使用受潮结块的水泥。

外加剂的分类和应用一、分类

改善混凝土拌和物流动性的外加剂：减水剂、引气剂、泵送剂。

调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：缓凝剂、早强剂、泵送剂。

改善混凝土耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、阻锈剂。

改善混凝土其他性能的外加剂：引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

二、常用外加剂

引气剂：不宜用于蒸养混凝土与预应力混凝土。

缓凝剂：主要适用于大体积混凝土、炎热气候下施工的混凝上，以与需长时间停放或长距离运输的混凝上;

不宜用在日最低温。。以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早弼要求的混凝土与蒸养混凝土.

三、外加剂使用

.一般不能直接加入混凝土搅拌机内。

.为保证减水剂的减水效果，有同掺法、后掺法、分次掺入三种方法。

钢材的分类和应用一、分类

.按化学成分分为：碳素结构钢、普通低合金钢。

.钢筋按生产工艺分类

分为热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、钢丝（直径不大于）。

热轧钢筋按强度分为：I、1I、IH、IV级。随着级别增大，钢筋强度提高，塑性降低。

.钢筋按外形分类

分为光面钢筋（直径不小于）和变形钢筋（直径不小于）。

二、其他知识点

反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。

热处理钢筋和钢丝无物理屈服点，热轧钢筋和冷拉热轧钢筋有物理屈服点。

屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能是有物理屈服点钢筋进行质量检验的四项主要指标，而对无物理

屈服点的钢筋则只测定后三项。

三、注意热轧钢筋的牌号含义和港用要求

如：表示热轧带肋钢筋，屈服强度为。

冷拉级钢筋适用于非预应力受拉钢筋。

冷拉钢筋不宜用于负温度、受冲击或重复荷载作用的结构。

土工合成材料的分类和应用

我国把土工合成材料分为：土工织物、土工膜、土工第合材料、土工特种材料四大类。

土工复合材料：复合土工膜、塑料排水带、软式排水管。

土工特种材料：土工格栅、土工网、土工模袋、土工格空、土工管、土工包、土工合成材料黏土垫层。这

几种材料的功能：反滤、排水、隔离、防渗、防护和加筋。

水利水电工程施工导流

水利水电工程施工导流

.导流方法：分期围堰导流和一次拦断河床围堰导流。

.分期导流：窄束河床导流和通过已建或在建的永久建筑物导流。

.一次拦断河床围堰导流：明渠导流、隧洞导流、涵管导流.

.下游困堰的堰顶高程由下式决定：

8

式中：一一下游围堰的堰顶高程（）：

——下游水位高程（），可以直接由原河流水位流量关系曲线中找出：

一一波浪爬高（）；

6一—围堰的安全超高（），一般对于不过水围堰可按规定选择，对于过水围垠可不予考虑。

.汛期施工险情：漏洞、管涌、漫溢。

.漏洞险情的抢护方法：塞堵法、筑堵法、俄堤法。

.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、混合堵二种。

内容体系（以某一水闸施工为例）

导流内容体系

水利水电工程施工导流

重点：导流方案选择（导流方法与适用），围堰堰顶高程

土石围垠施工、抢险技术

导流导流标准

在河流上修建水工建筑物，施工期间往往与通航、筏运、渔业、灌溉或水电站运行等水资源综合利用的要

求发生矛盾。

在河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水

引向预定的泄水通道往下游宣泄，这就是施工导流.

一、导流标准一选定导流设计流量的标准。导流设计流量是选择导流方案、确定导流建筑物的主要依据。

导流标准确定：依据：）导流建筑物级别；）导流建筑物类型；）风险度分析。

二、导流时段一按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。

三、导流设计流量

依据导流标准、导流时段来确定

.土坝、堆石坝、支墩坝等在洪水来临前不能完建时，围堰的导流时段一般以全年为标准，导流设计流量

按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。

.若洪水来临前坝身能起拦洪作用，则围堰的导流时段为洪水来临前的施工时段（枯水期挡水），导流设

计流量为该时段内按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。

导流方法

施工导流的基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

一、分期围堰法导流

分期围堰法导流，就是用围堰将水工建筑物所在的河段分段分期围护起来的施工方法。河水通过束窄河床、

坝体缺口、坝体底孔等下泄。

分期围堰法

■■M.7-FM.$一工■/门・,lA-UWn，

11-Cftft*)««£*«.12-衣。■的,■£假律

.束窄河床导流

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。

.通过已完建或未完建的永久建筑物导流

通过建筑物导流的主要方式包括设置在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，也有通过厂房导流的。

这种方式多用于分期导流的后期阶段。

分期导流一般适用于下列情况（水文、地形、地质）：

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件置导流泄水建筑物：

③河床覆盖层不厚。

挡水建筑物：上下游围堰、纵向围堰。

泄水建筑物：束窄原河床，混凝土坝的坝体预留缺口、坝体底孔，明槽，平原河道低水头河床径流电站的

厂房等。

典型适用：流量较大的平原河道或河谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽时较为常用。

二、一次拦断河床围堰导流

•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

次拦断河床围堰导流一般适用于枯水期流量不大且河道狭窄的河流，按其导流泄水建筑物的类型可分为明渠

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。

挡水建筑物：上下游围堰

池水建筑物：明渠导流；隧洞导流；涵管导流。

（-）明渠导流

明渠导流是在河岸或河滩上开挖渠道，在基坑的上下游修筑横向围堰，河道的水流经渠道下泄C

.布置

）明渠进出口应同上下游水流相连，与主河道的交角以为宜：

）明集进出口应与上下游围堰相隔适当距离，一般以一米为宜；

）明渠离基坑应有相当距离：

）明渠应尽可能与永久建筑物相结合。

.适用

岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、城口或古河道的地形。

（二）隧洞导流

隧洞导流是在河岸边开挖隧洞，在基坑的上下游修筑困堰，水流由隧洞卜泄。

.布置

）隧洞进出口应同上下游水流相连，与主河道的交角以为宜：

）隧洞进出口应与上下游围堰相隔适当距阳，i般大于米：

）导流隧洞应尽可能与永久建筑物相结合。

.适用

河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。

.工程实例

龙羊峡水电站导流

图。海■怠单跳水电站■■号就

1一■atJUfb2一上■■填J

毛家村水库导流

B1-7毛霰村水岸导hH1洞与永久陡积结合布置

1一永久・■.ACSUMi

（三）涵管导流

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。由于•涵管过多对坝身结构不利，且使大坝施工受到干扰，因此坝下埋管不宜过多，单管

尺寸也不宜过大。涵管应在干地施工，通常涵管布置在河滩上，滩地高程在枯水位以上。

三峡i期导流布置图

三峡导流示例

案例考点：

.导流方案选择

要点：依据导流方法适用性选择或判断。

.依据导流思想的排序

要点：以疏为核心，先有泄流建筑物，再施工围堰。如：某年考题：某加固工程包括：新建深孔闸、老闸

加固、新建船闸、上下游围堰修建、上下游围堰拆除，请排序。

围堰的类型与施工要求

土石围堰

草十.围堰

混凝土围堰

汾河二库横向围堰

万家寨碾压混凝土围堰

三峡纵向围堰

一、围堰的类型

困堰按材料分土石围堰、混凝土雨堰、草土园堰、木笼因堰、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。过水围堰除需

要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水要求。

.土石围堰

土石围堰由土石填筑而成，多用作上下游横向围堰。它能充分利用当地材料，对基础适应性强，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、堰址下游基础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、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙与其他防渗墙结构。

.混凝土围堰

混凝土围堰是用常态混凝十.或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰宜建在岩石地基上。混凝土围堰的特点是

挡水水头高，底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流。尤其是在分段围堰法导流施工中，用混凝土浇筑的纵向围堰

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一部分。混凝土围堰结构形式有重力式、拱型

等形式。

・草土围堰

草土围堰是一种草土混合结构。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，便于拆除，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〜，流速小于〜的

中、小型水利工程。

.竹笼围堰

竹笼围堰是用内填块石的竹笼堆段而成的挡水建筑物，在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水。

采用木面板或混凝土面板阻水时，迎水面直立；用黏土防渗时，迎水面为斜墙。竹笼围堰的使用年限一般为〜

年，最大高度约为。

.钢板桩格形围堰

钢板桩格形围堰是由一系列彼此相连的格体形成外壳，然后在内填以土料或砂料构成。格体是土或砂料和

钢板桩的组合结构，由横向拉力强的钢板桩连锁围成一定几何形状的封闭系统。钢板桩格形围堰按挡水高度不

同，其平面形式有圆筒形格体、扇形格体、花湍形格体，应用较多的是圆筒形格体。圆筒形格体钢板桩围堰，

一般适用的挡水高度小于〜，可以建在岩基或非岩基上，也可作过水围堰用。

二、选择围堰类型的基本要求三、围堰堰顶高程的确定(案例点)

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时线相适应。纵向围堰的顶面常做成阶梯状或

倾斜状，上游部分与上游围堰同高，下游部分与下游围堰同高。

下游围堰的堰顶高程由式():

5

上游围堰的堰顶高程由式（）:

6

四、围堰施工（变化）

.土石南堰的施工（案例）

围堰的施工有水上、水下两部分。水上部分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：水下部分的施工，土料、石渣、堆石体的填筑可采用进占法，也可采用各种驳船施填水下材

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国，防止

集中绕漆破坏.

）与纵向围堰接头处理

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。

）围堰拆除：时间、顺序、方法围堰拆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

拆除围堰背水坡和水上部分。土石围堰的拆除可用挖掘机开挖、爆破、挖泥船开挖或人工开挖等。

.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

上围堰的施工与混凝土坝相似。混凝土围堰一般需在低上石围堰保护卜干地施工，但也可创造条件在水卜浇筑

混凝土或预填骨料灌浆。

混凝土围堰的拆除，一般只能用爆破法炸除，但应注意，必须使.主体建筑物或其他设施不受爆破危害。

.钢板桩格形围堰施工

钢板桩格形围堰的修建和拆除机械化程度高，钢板桩回收可达，边坡垂直、断面小、占地少，安全可靠。

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、安装围模和拉杆、拆除支柱和

模架、填充砂砾料至设计高度。

钢板桩围堰的拆除。工程完工后，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，拆除钢拉

杆和围槐，用振动锤拔除钢板桩。

案例解析

背景资料：

某水闸除险加固工程主要工程内容包括：加固老闸，扩建新闸，开挖引河等。新闸设计流量。工程平面布

置示意图如图所示。

r-i图3工程平面布置示意图

施工合同约定工程施工总工期为年。工程所在地主近期为--月份，扩建新闸、加固老闸安排在非汛期施工，

相应施工期设计洪水水位为，该工程施工中发生了如下事件：

事件一：施工单位根据本工程具体条件和总体进度计划安排，提出的施工导流方案如图所示。工程附近无

现有河道可供施工导流，施工单位采用的导流方案为一次拦断河床（全段）围堰法施工，具体施工组织方案是

在一个非汛期施工完成扩建新闸和加固老闸，在新闸和老闸上、下游填筑施工围堰，期间利用新挖导流明渠导

流。监理单位审核后，认为开挖导流明渠工程量:较大，应结合现场条件和总体工期安排，优化施工导流方案和

施工组织方案。

事件二：施工单位优化施工导流方案和施工组织方案报监理单位审批，并开展施工导流工程设计，其中施

工围堰采用均质土围堰，围堰工程级别为级，波浪高度为。

事件三：施工单位在围堰施工完毕后，、工即进行基坑初期排水，基坑初期水深为。开始排水的当天下午，

基坑水位下降了，此时围堰顶部在基坑侧局部出现纵向裂缝，边坡出现坍塌现象。施工单位与时采取措施进行

处理，处理完成并经监理单位同意后继续进行后续工作。

【问题】

.根据事件一，提出适宜的施工导流方案与相应的施工组织方案。

.根据《水利水电工程施工组织设计规范》（一），计算事件二中施工围堰的设计顶高程。

.根据事件三，基坑围堰出现险情后，施工单位应采取哪些技术措施？

【参考答案】

.新建引河和河道互为导流，扩建新闸和开挖引河时用老闸进行导流，加固老闸时用新闸进行导流。施工

组织方案：先进行新建引河、新建闸施工，利用老河道导流：完工后在老河道上下游进行围堰截流，利用新河

道导流，进行老闸加固；完工后拆除围堰。

.设置合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、减缓降水速度等,

汛期施工险情判断与抢险技术

常见险情：漏洞、管涌、漫溢。

一、漏洞

（-）原因：填土质量不好、有架空。

（二）特征：贯穿堰身，通过孔洞直接流向围堰背水侧。出口一般在背水坡或堰脚附近。

（三）探测：水面观察、潜水探漏、投放颜料观察水色。

（四）抢险（针对漏洞进口处理）（案例）

.塞堵漏洞：塞堵漏洞进口是最有效最常用的方法。先塞堵，再封堵闭气，直至完全断流。适用于漏洞单

一，但流量大的情况。

.盖堵漏洞

（）复合土工膜排体或篷布盖堵。适用于洞口多且集中的情况。

（）就地取材盖堵。适用于洞口附近流速小，十.质松软或洞口周围已有许多裂缝时，可用该法C

注意点：洞口覆盖后，必须立即封严四周（避免四周进水）。

.俵堤法：临水坡漏洞多而小，范围较大时，抛黏土填筑前设或临水院子堤.

考核点：给出工程具体情况，请考生选择抢险方法。

【例题】某工程在汛期围堰经探测发现漏洞洞口多且比较集中，此时抢险方法可选择（）。

.塞堵

.熨合土工膜排体盖堵

.就地取材盖堵

.能堤法

「正确答案」

『答案解析」本题考查的是漏洞。复合土工膜排体盖堵适用于洞口较多且较为集中。

二、管涌（一般出现在渗流出口处，为非粘性土的特性）堵出口

（-）抢险原则：制止涌水带砂，留有渗水出路。

（二）方法

.反滤围井

适用于单个管涌或管涌数目多且集中的情况，围井内必须用透水料铺填，切忌用不透水材料。

（）砂石反滤围井

（）土工织物反滤围井

土工织物铺设一定要形成封闭的反滤层，土工织物周围应嵌入土中，土工织物之间用线缝合。然后在土工

织物上面用块石等强透水材料压盖，加压顺序为先四周后中间，最终中间高、四周低，最后在管涌区四周用土

袋修筑围井。围井修筑力法和井内水位控制与砂石反淀围井相同。

（）梢料反滤围井

.反滤层压盖

适用于大面积管涌或管涌群。反滤层压盖必须用透水性好的砂石、土工织物、梢料等材料，切忌使用不透

水材料。

三、漫溢

措施：在堰顶上加筑子堤。

案例分析

【背景资料】

某水库溢洪道加固工程，控制段共孔，每孔净宽。加固方案为：底板顶面增浇厚混凝土，闸墩外包厚混凝

±,拆除重建排架、启闭机房、公路桥与下游消能防冲设施。

溢洪道加固施工时，在铺盖上游填筑土围堰断流施工，围堰断面如图所示。随着汛期临近，堰前水位不断

上升，某天突然发现堰后有大面积管涌群，施工单位为防止事故发生，与时就近挖取黏性十.进行封堵，随后上

游水位继续上涨，封堵失败，围埋决口，导致刚浇筑的溢洪道底板、F游消能防冲设施被冲毁，造成直接经济

损失万元。事故发生后，施工单位按“三不放过原则”，组织有关单位制定处理方案，报监理机构批准后，对

事故进行了处理，处理不影响工程正常使用，对工程使用寿命影响不大。

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/\.住±M

【问题】

.本工程事故发生前施工单位对管涌群采取的处理措施有何不妥？并简要说明本工程管涌的抢扩原则和正

确抢护措施。

【参考答案】用黏性土封堵不妥。抢护管涌险情的原则是制止涌水带砂，而留有渗水出路。这样既可以使

砂层不再被破坏，乂可以降低附近渗水压力，使险情得以控制和稔定。

应采用反滤层压盖。在堰内出现大面积管涌或管涌群时，如果料源充足，可采用反滤层压盖的方法。反滤

层压盖必须用透水性好的砂石、土工织物、梢料等材料，切忌使用不透水材料。

截流截流方法一、截流的基本方法

.在导流泄水建筑物接近完工时，即以进占方式自两岸或一岸建筑鼓堤形成龙口，并将龙口防扩起来，待

导流泄水建筑物完工以后，择时以最短时间将龙口堵住，截断河流。

.截流过程

“敢堤”一为了截流，先在河床的•侧或两侧向河床中筑堤，该堤称为鼓堤：

过程：进占一龙口范围加固一合龙一闭气。

.截流的基本方法

O基本方法

抛投块料截流、爆破截流、下闸截流、其它（木笼、钢板桩、草土、枳槎堰、水力冲填法截流等）。

）抛投块料截流

在龙口抛投石块或人工块体截断水流，迫使河水经导流建筑物卜泄。（特别适用于大流量、大落差的河道

上的截流）

平堵一适用于易冲刷的地基上。（图示）

立堵一不适用于地质不好的河道上。（图示）

混合堵

）爆破截流定向爆破技术

）下闸截流在泄水道中预先修建闸墩，最后下闸截断水流。

（）工程实例（图示）

立堵法

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3o)"，占

1一—・,A鱼口

平堵法

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龙口布置和截流材料的选择一、龙口位置的选择

.一般来说，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。如果龙口河床覆盖层较薄，则应清

除：否则，应进行护底防冲。

.龙口附近应力较宽阔的场地，以便布置截流运输路线和制作、堆放截流材料。

二、龙口宽度的确定

.尽可能窄些。

.龙口保护包括：护底和裹头。

.龙口宽度与防护措施根据：流量、龙口的抗冲流速确定。

原则上龙口的宽度应尽可能窄些，这样合龙的工程量就小些，僦流的延续时间也短些，但以不引起龙口与

其下游河床的冲刷为限。

三、截流材料尺寸的确定

在截流中，合理选择截流材料的尺寸或重量，对于截流的成败和节省截流费用具有很大意义。尺寸或重量

取决于龙口流速。

四、截流材料数量的确定

(-)不同粒径材料数量的确定

(二)备料量

备料量的计算，以设计俄堤体积为基础，并应考虑各项损失。平堵截流的设计俄堤体积计克比较第杂，需

按俄堤不同阶段的轮廓计算。立堵截流能堤断面为梯形，设计能堤体积计算比较简单。俄堤顶宽视越流施工需

要而定，通常取〜，可保证〜辆汽车同时卸料。

一般备用系数可取〜。

案例分析：

背景资料

某施工单位承包了东风水库工程施工，制定的施工方案中部分内容如下：

水库大坝施工采用全段雨堰法导流。相关工作内容有：①截流：②围堰填筑：③围堰拆除：④导流隧洞开

挖：⑤下闸蓄水；⑥基坑排水；⑦坝体填筑。

问题：

指出施工方案中①〜⑦工作的合理施工顺序.

答案解析：

④导流隧洞开挖①截流②围堰填筑⑥基坑排水⑦坝体填筑③围堰拆除⑤下闸蓄水。

葛洲坝截流

三峡截流

小浪底快截流

万家寨嘏流

飞来峡截流

四川大桥截流

珊溪截流

西藏乌鲁瓦提截流

谢谢大家！

水利水电工程主体工程施工

水利水电工程主体工程施工土石方开挖工程

土方开挖技术

石方开挖技术

土方开挖技术一、土的工程分类（开挖方法、开挖难易）

.土的分级（开挖方法）

土的工程分类表

土的自然湿密度

士的名称外观与其组成特性开挖工具

等级（）

疏松、粘着力差或易进水，略

砂土、种植土用铁锹或略加脚踩开挖

有部性

壤土、淤泥、含根种植土开挖时能成块，并易打碎用铁锹，需用脚踩开挖

黏土、干燥黄土、干淤泥、含少量用镐、三齿耙开挖或用锹需用力

III粘手，看不见砂粒，或干硬

碎石的黏土加脚踩开挖

结构坚硬，分裂后成块状，或

坚硬黏土、砂质黏土、含用石黏土用镐、三齿杷等开挖

含黏粒、砾石较多

开挖方法上，用铁锹或咯加脚踩开挖的土为I类：用铁锹，且需用脚踩开挖的土为n类：用镉、三齿

耙开挖或用锹需要力加脚踩开挖的土为川类；用镐、三齿耙等开挖的土为类。见表。

重点掌握如何依据开挖方法来进行土的分级。

例如：用铁锹且需脚踩开挖的土一般为（）级。

.I.II

.III.N

『正确答案」

『答案解析』本题考查的是土的工程分类。用铁锹，且需用脚踩开挖的土为n类。

二、开挖方式

自上而下开挖：上下结合开挖；先河槽后岸坡开挖：分期分段开挖。

三、开挖方法

机械开挖、人工开挖

.机械开挖（挖掘机、推土机、装载机、铲运机）

注意不同机械各自的适用性

正铲：适用于停机面以上的土方。

正铲挖掘机。正铲挖掘机是土方开挖中常用的一种机械。它具有稳定性好、挖掘力大、生产率高等优点。

适用于〜类土与爆破石渣的挖掘。

正铲挖掘机的挖土特点是：向前向上，强制切土，主要挖掘停机面以上的掌子。按其与运输工具相对停留

位置的不同，右侧向开挖和正向开挖两种方式（如图所示），采用侧向开挖时，挖掘机回转角度小，生产效率

高。

5

反铲：主要挖掘停机面以下的学子，多用于开挖深度不大的基槽和水下石渣。

索铲：适用于停机而以下的掌子，多用于开挖深度较大的基槽，沟渠和水下