水利工程施工

1、0 绪 论,水利水电工程建设可概括分为规划、设计、施工阶段。 水利工程施工的显著特点就是实践性和综合性。,水利工程施工的特点，突出反映在水流控制上： 导流、截流及导流洞的封堵，就是水流控制； 水利工程施工受水文、气象、地形、地质等因素影响 大，汛期施工与枯期施工是水流控制的直接体现； 挡水建筑关系下游生命财产，必须保证施工质量； 水利工程，常涉及到水电、水产、航运、灌溉等部门 的利益，因而增加了施工的复杂性； 一般位于交通不便的山区，施工准备工作面广、量大； 水利工程由许多单项工程所组成，容易发生施工单位 间、施工工种间、施工工序间等方面的干扰。因此需要统 筹规划，选择最优的施工方案； 水利工

2、程施工中各项作业常平行交叉进行，一旦出现 安全事故，直接影响工期。因此，施工安全性尤为重要。,第一章 施工导流,导流工程： 施工导流的形式主要有三类： 分段围堰法导流 就是用围堰将水工建筑物分段、分期围护起来进行施工的 方法。主要有底孔导流、坝体缺口导流、明槽导流形式。 全段围堰法导流 就是在河床主体工程的上下游（或仅在上游）各修建一道 围堰，使水流经河床以外的临时或永久泄水道下泄。主要 有隧洞导流、明渠导流和涵管导流形式。 淹没基坑法导流 就是在洪水来临时围堰过水，允许基坑被淹没，河床部分 停工，待洪水退落，再重修围堰挡水继续施工。,围堰工程： 围堰：导流工程中，用来围护施工基坑，保证水工建

3、筑物 能在干地施工的临时挡水建筑物。 围堰的基本要求 具有足够的稳定性、防渗性和抗冲性能； 造价便宜构造简单，修建、维护和拆除方便； 围堰的布置应使水流平顺，不发生严重的局部冲刷； 围堰的接头和岸边连接要安全可靠； 必要时应设置抵抗冰凌、航筏防冲击和破坏的设施。,导流方案： 选择导流方案应考虑的因素： 水文条件：河流流量大小，水位变化的幅度，全年流量 变化情况，枯水期长短，汛期洪水的延续时间，冬季流冰 及冰冻等情况； 地形条件：对于河谷宽阔的河流，特别是有通航过筏要 求的河流，宜采用分段围堰法； 地质及水文地质条件： 水工建筑物的型式及其布置： 施工期的综合利用： 施工进度，施工方法及施工场地

4、布置。,截流工程： 截流：在水利施工导流中，截断原河床水流，把河水引向 导流泄水建筑物以向下排泄，为在河床中全面开展主体建 筑物的施工提供干地的场地。 整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和 闭气等工作。 截流的基本方法： 1 立堵法 是将截流材料从龙口一端向另一端或从两端 向中间抛投进占逐渐束窄龙口，直至全部拦断河流。 立堵法的优点： 1）不需在龙口架设浮桥或栈桥，准备工作简单，费用低。 立堵法的缺点： 1）截流时随着龙口的合龙，单宽流量逐渐增大，而且流 速的分布很不均匀，需用单个重量较大的截流材料，对截 流机械提出了很高的要求； 2）截流的前线场地狭窄，抛投强度受到限制，施工进

5、度 受到影响。,2 平堵法 先在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车在 龙口范围内全线从浮桥或栈桥上均匀地抛填截流材料，直 到戗堤高出水面为止。 平堵法的优点： 1）平堵法截流时，龙口长度变化不大，单宽流量较小， 出现的最大流速较低，且流速分布均匀； 2）截流材料所需单个重量也较小，截流时工作线长，抛 投量较大，施工进度快。 立堵法的缺点： 1）由于平堵法需要在龙口处架设浮桥或栈桥，在通航河 道会碍航。,龙口位置和宽度: 龙口位置的选择，对截流工作顺利与否有密切关系。 选择龙口位置时要考虑下述一些技术要求： 一般说来，龙口应设置在河床主流部位，方向力求与主 流顺直。 龙口应选择在耐冲河床上，以免截流

6、时因流速增大，引 起河床过分冲刷。 龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输线路和 制作、堆放截流材料。,第二章 爆破工程,爆破：就是利用炸药爆炸时释放的能量对爆炸点周围的岩 石、混凝土或土等介质进行破碎、抛掷或压缩，达到预定 的开挖、填筑或处理等工程目的的技术。 炸药的作功能力，用爆力(ml)和猛度(mm)表示。 爆破漏斗：当爆破在有临空面的半无限介质表面附近进行 时，若药包的爆破作用具有使部分破碎介质具有抛向临空 面的能量时，往往形成一个倒立圆锥形的爆破坑，形如漏 斗，称为爆破漏斗。,爆破漏斗的几何特征参数： 1 药包中心至临空面的最短距离W； 2 爆破漏斗半径 r； 3 爆破破坏半径

7、R； 4 可见漏斗深度P； 5 抛掷距离L。,钻孔爆破的施工原则： 施工中爆破场地应形成台阶状； 充分利用临空面或者创造临空面； 钻孔应与岩石层面、节理面正交，避免爆破气体逸出。 预裂爆破成缝机理： 由于预裂爆破采用不耦合装药，药包和孔壁间有环状 空气隔离层，此隔离层可以削减爆炸压力峰值，使得孔的 切向拉应力产生径向裂纹，另外孔与孔间的聚能作用，使 孔间连线产生应力集中，孔壁上的裂纹进一步发展，滞后 的高压气体使周围孔间连线上的裂纹全部贯通成缝。,岩塞爆破 岩塞爆破是在引水隧洞或 泄洪洞由出口逆水流向开挖， 待掌子面到达水库边坡时，在 其他控制闸门修建完毕的情况 下，将预留岩体炸除。,拆除爆破

8、技术： 要求爆破过程实现定向、定距、定量及减震、减冲击波、 减飞石、和减声控制。为在拆除爆破时实现以上“三定”、 “四减”控制，依据等能原理、微分原理、失稳原理。,第三章 基础工程,水工建筑物对地基基础的基本要求： 具有足够的强度，能够承担上部结构传递的应力； 具有足够的整体性和均一性，能够防止基础的滑动和不 均匀沉陷； 具有足够的抗渗性，以免发生严重的渗漏和渗透破坏； 具有足够的耐久性，以防在地下水长期作用下发生侵蚀 破坏。 岩基灌浆：将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的 配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入岩层的空隙中，经过 硬化胶结以后，形成结石，以达到改善基岩物理力学性能 的目的。 岩

9、基灌浆按目的不同，有固结灌浆、帷幕灌浆和接触 灌浆。灌浆过程中，浆液稠度控制的原则是先稀后浓。,岩基锚固：将经过加工制作的锚束，放入预先钻好的锚 孔中，将锚固段用胶凝材料或其他方式锚固在孔的底 部，待其锚固段固结生根后，再对锚束施加预应力，最 后将锚束锁定到基头上，用预应力锚束对岩基施加主动 预应力而达到加固岩基。 防渗墙：是修建在挡水建筑物和透水地层中防止渗透的 地下连续墙。 按振冲加固机理，振冲加固分为振冲挤密和振冲置换。,水利工程的准备作业的“三通一平”指的是：通电、通路、 通水、平整场地。 土石坝的选坝阶段对料场进行全面调查，从空间、时间、 质与量等方面进行全面规划。 土石坝的坝面实行

10、流水作业的优点： 施工队伍专业化，有利于提高工人的劳动效率、保证 施工质量； 各工段都有专业队伍使用固定的施工工具，人、施工 机具、场地都不空闲，利于发挥高效率； 避免了各工种之间的相互干扰； 有利于坝面作业多、快、好、省、安全施工。 压实机械设备，依据产生的压实作用的外力不同，可以 分为碾压、夯击和震动三种类型。,第四章 土石坝工程,面板堆石坝的分区及分区材料要求： 垫层区 主要作用在于为面板提供平整、密实的基础，将面板承 受的水压力均匀传递给主堆石体。 过渡区 主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏； 要求：粒径、级配符合垫层料与主堆石料间的反滤要求。 主堆石区 主要作用是维持坝体的

11、稳定； 要求：石质好、密度大、沉降量小。 下游堆石区 主要作用是保护主堆石体及下游边坡稳定。,第五章 混凝土坝工程,骨料场规划的原则： 满足水工混凝土对骨料的各项质量要求，其储量力求满 足各设计级配的需求，并有必要的富裕量。 料场场地开阔，高程适宜，储量大，质量好、开采季节 长，主辅料场应能兼顾洪枯季节互为备用的要求。 采用可采率高，天然级配与设计级配较为接近，用人工 骨料调整级配数量少的料场。 料场附近有足够的回车和堆料场地，且占用农田少。 选择开采准备工作小，施工简便的料场。 模板的作用： 模板的主要作用是对新浇塑性混凝土起成型和支承作 用，同时还保护和改善混凝土表面质量。,混凝土运输包括

12、水平运输、垂直运输两个运输过程。 碾压混凝土坝采用“金包银”的形式是指在上、下游面和溢 流面浇筑常态混凝土，坝体内部采用碾压混凝土。 碾压混凝土施工的主要特点如下： 采用VC值为1030s的干贫混凝土； 大量掺加粉煤灰，减少水泥用量； 采用通仓薄层浇筑； 碾压混凝土的温控措施和表面防裂。,第六章 地下建筑工程,平洞的开挖方法有全断面开挖、断面分部开挖和导洞开挖 等方法。 地下工程爆破的炮孔分类及作用： 掏槽炮孔： 掏槽孔的主要作用是增加临空面，以提高爆 破效果，常布置于开挖断面的中部。 崩落炮孔 ：崩落炮孔的主要作用是爆落岩体，为周边炮 孔的爆破创造有利条件。 周边炮孔 ：布置在开挖断面四周，

13、控制开挖断面轮廓的 炮孔，称为周边炮孔，也称为轮廓边线炮孔。,光面爆破的施工方法：沿设计开挖线布置小孔径、密间距 的炮孔，采用低密度、低爆速、低猛度和高爆力的光面炸 药，不耦合连续装药或间隔装药，进行弱震爆破，炸除沿 洞周留下的厚度为最小抵抗线的光爆层，形成光面。 平洞分段浇筑的顺序有：跳仓浇筑、分段流水浇筑和分段 留空档浇筑三种方式。,喷锚支护原理： 把岩体视为具有粘性、弹性和塑性等物理性质的连续介 质，洞室开挖后，洞室周围的岩体（围岩）将向着临空面 变形，变形是随时间而增大，增大到一定程度，围岩将产 生坍塌。在围岩产生一定变形后，适时采用既有一定刚度 又有一定柔性的薄层支护结构，使支护与围

14、岩紧密地粘结 成一个整体，既限制围岩变形又可与围岩“同步变形”， 从 而加固和保护围岩，使围岩成为支护的主体，充分发挥围 岩自身承载能力，增加围岩的稳定性。 喷锚支护的施工要点：适时支护。,第七章 施工总组织,施工进度计划规定工程项目施工的起讫时间、施工顺序 和施工进度。施工进度计划按照内容范围和管理层次一 般分为三类：总进度计划、单项工程进度计划、施工措 施计划。,网络计划的时间参数计算： 1、最早可能开工时间ES：,2、最早可能完工时间EF：,网络计划总工期：,3、最迟必须完工时间LF：,以节点n为后节点的项目最迟完工时间等于总工期：,其他各项目的最迟完工时间：,4、最迟必须开工时间LS：,5、总时差TF：,6、自由时差FF：,推求关键路线的意义： 为网络计划的优化调整指明了方向； 要压缩总工期，只有压缩关键路线上各项目时间，但要 避免关键项目压缩的极限，避免关键路线发生转移； 非关键路线上的项目，可降低施工强度，支援关键路线 项目的施工； 非关键路线上的项目可在时差范围内移动，解决资源冲 突，但要注意非关键路线上的项目移动的极限，避免其成 为关键路线上的