2018年一级建造师考试《水利水电工程》考点完整版.doc

掌握水利水电工程等级划分及水库特征水位一、洪水标准按某种频率或重现期表示的洪水称洪水标准，包括洪峰流量和洪水总量。永久性水工建筑物洪水标准分为设计洪水标准、校核洪水标准。临时性水工建筑物洪水标准根据结构类型和级别，结合风险分析合理选择。山区、丘陵区和平原、滨海区洪水标准不同降标准：当山区、丘陵地区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海地区标准确定。当平原、滨海地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于15m，且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。(二)临时性水工建筑物的洪水标准工程等级的划分二、工程等级的划分(一)水利水电工程等别划分根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)的规定.水引水中工程等别根据工程规模、效益以及工程在国民经济中的重要性划分为五等。对于综合利用的水利水电工程，当按各综合利用项目的分等指标确定的等别不同时，其工程等别应按其中的最高等别确定。拦河闸工程的等别根据其过闸流量的大小进行分等。灌溉、排水泵站的等别划分见表1F411011-7。(二)水工建筑物的级别1.永久性水工建筑物级别水利水电工程的永久性水工建筑物的级别应该根据建筑物所在工程的等别，以及建筑物的重要性确定为五级，见表1F411011-8。堤防工程水工建筑物的级别，应该按照堤防工程设计规范(GB50286-98)确定。2.临时性水工建筑物级别对于水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别，应根据保护对象的重要性、失事造成的后果、使用年限和临时建筑物的规模，按表1F411011-9确定。对于同时分属于不同级别的临时性水工建筑物，其级别应按照其中最高级别确定。但对于3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。水库特征水位及水库特征库容三、水库特征水位及水库特征库容(一)水库特征水位1.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。2.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。3.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。4.防洪限制水位(汛前限制水位)。水库在汛期允许兴利的上限水位，也是水库汛期防洪运用时的起调水位。5.正常蓄水位(正常高水位、设计蓄水位、兴利水位)。水库在正常运用的情况下，为满足设计的兴利要求在供水期开始时应蓄到的最高水位。6.死水位。水库在正常运用的情况下，允许消落到的最低水位。(二)水库特征库容1.静库容。坝前某一特征水位水平面以下的水库容积。2.总库容。最高水位以下的水库静库容。3.防洪库容。防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。4.调洪库容。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。5.兴利库容(有效库容、调节库容)。正常蓄水位至死水位之间的水库容积。6.共用库容(重复利用库容、结合库容)。正常蓄水位至防洪限制水位之间汛期用于蓄洪、非汛期用于兴利的水库容积。7.死库容。死水位以下的水库容积。水工建筑物的分类1F411012熟悉水工建筑物的分类水工建筑物一般按它的作用和使用时期等来进行分类。(一)水工建筑物按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。1.挡水建筑物。是用来拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物，如各种坝和水闸，或用以抗御洪水，如沿江河海岸修建的堤防、海塘等。2.泄水建筑物。是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌，以及为了人防、检修而放空水库、渠道等，以保证大坝和其他建筑物安全的建筑物。如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。3.输水建筑物。是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。4.取(进)水建筑物。是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。5.整治建筑物。是用以改善河流的水流条仵，调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。6.专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。(1)水电站建筑物：如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房。(2)灌溉、排水建筑物：如灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道上的建筑物(渡槽、倒虹吸、跌水等)。(3)水运建筑物：保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物，如升船机、船闸、筏道、码头等。(4)给水、下水建筑物：如自来水厂的抽水站、滤水池和水塔，以及排除污水的下水道等。(5)渔业建筑物：为了使河流中鱼类通过闸坝而修建的鱼道、升鱼机等。有些水工建筑物在枢纽中所起的作用并不是单一的。例如溢流坝既起挡水作用，又起泄水作用;水闸既可挡水，又能泄水，还可作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。在水利枢纽布置时，应尽量使一个建筑物起到多种作用。(二)水工建筑物按使用时期分类水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物。1.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。(1)主要建筑物是指失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的水工建筑物。例如：坝、泄水建筑物、输水建筑物及电站厂房等。(2)次要建筑物是指失事后不致造成下游灾害，对工程效益影响不大，易于恢复的水工建筑物。例如：失事后不影响主要建筑物和设备运行的挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等。2.临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物，如围堰、导流明渠等。(三)水工建筑物按构造分类水工建筑物中的坝体按构造分类分为重力坝、拱坝、支墩坝等。1.重力坝可分为实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝、浆砌石重力坝等。2.拱坝按坝体的拱弧半径和中心角，通常可分为：等半径式拱坝、定角式拱坝、变半径式拱坝。按厚薄程度不同又可分为：薄拱坝、一般拱坝、重力拱坝。3.支墩坝按其结构形式可以分为：平板坝、大头坝、连拱坝。(四)水工建筑物按筑坝材料分类水工建筑物的坝体按筑坝材料可以分为土石坝、混凝土坝、浆砌石坝、钢筋混凝土坝、木坝等。1.混凝土坝按受力形式可以分为混凝土重力坝和拱坝，按施工方法又可分为碾压混凝土重力坝和拱坝等。2.土石坝根据筑坝施工方法可以分为：碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水力冲填坝和水坠坝等。应用最广的是碾压式土石坝。其按照土料在坝身内的配置和防渗体的材料不同分为：均质坝、黏土心墙和斜墙坝、人工材料心墙和斜墙坝、多种土质坝、土石混合坝等。(五)渠系建筑物按其作用分类渠系建筑物按其作用可分为：渠道、调节及配水建筑物、交叉建筑物(如渡槽、倒虹吸管、涵洞等)、落差建筑物(跌水及陡坡)、泄水建筑物、冲沙和沉沙建筑物、量水建筑物等。1.渡槽：渠道与山谷、河流、道路相交，为连接渠道而设置的过水桥，称为渡槽。由进口段、槽身、出口段及支承结构等部分组成。渡槽按支承结构的形式可分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。渡槽按施工方法分为装配式渡槽和现浇式渡槽两种类型。2.倒虹吸管：是当渠道横跨山谷、河流、道路时，为连接渠道而设置的压力管道，其形状如倒置的虹吸管。由进口段、管身和出口段三部分组成。3.涵洞：由进口段、洞身和出口段三部分组成。涵洞有圆管涵、拱涵或箱涵等几种形式。4.跌水及陡坡：跌水由跌水口、进口连接段、跌水墙、侧墙、消力池和出口连接段组成。跌水多用浆砌石或混凝土建造。陡坡和跌水的主要区别在于前者是以斜坡代替跌水墙。水力荷载1F411020水力学在水利水电工程中的应用1F411021熟悉水力荷载一、主要水力荷载永久作用荷载、可变作用荷载和偶然作用荷载。其中可变作用荷载包括：静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、温度荷载、土壤孔隙水压力、灌浆压力等;偶然作用荷载包括：地震作用、校核洪水位时的静水压力。静水压力、扬压力、浪压力和冰压力是水工建筑物上所承受的主要水力荷载。二、静水压力静水压力分为作用于平面上和曲面上的静水总压力两种情况。其中作用在矩形平面上的静水总压力的大小，等于分布在平面上各点静水压强的总和。式中L平面的长度(m);b平面的宽度(m);水的重度(kN/m);h1、h2倾斜放置的矩形平面的顶面和底面距水面的深度(m)。静水总压力P的作用点通过矩形平面ABEF的对称轴O-O上，同时，静水总压力P的作用点还通过压强分布图的形心点Q。三、扬压力扬压力是指渗流场内作用于计算截面以上的水压强度的集合。以混凝土实体重力坝为例，取某计算截面以上的坝体部分为讨论对象。(-)坝底扬压力如图1F411021-2(a)所示，库水经坝基向下游渗透时的扬压力。浮托力矩形abcd部分是下游水深H，形成的上举力。渗透压力多边形cdef部分是由上下游水位差形成的渗透水流产生的上举力。扬压力=浮托力+渗透压力取值范围当设有防渗帷幕，并在防渗帷幕后设排水孔幕时，坝底扬压力分布中，浮托力近似按矩形分布，压力强度为H2;渗透压力呈折线分布，在坝踵处为全水头(H1一H2)=H，在排水幕处为H，为扬压力折减系数，在坝趾处为0，中间按直线变化。水工建筑物荷载设计规范(DL50771997)建议河床坝段=0.25，岸坡坝段=0.35。(二)坝体扬压力作用于坝体各计算截面上的扬压力，如图1F411021-2(b)所示，因坝身排水管幕有降低渗压的作用，水工建筑物荷载设计规范(DL50771997)建议在排水幕处折减系数=0.2。四、浪压力因波浪对水工建筑物临水面形成的浪压力与波浪的几何要素直接相关。波浪的几何要素包括波高、波长、波速等。五、动水压力溢流坝泄水时，在溢流面上作用有动水压力。坝顶曲线段和直线段上的动水压力很小，可忽略不计。在反弧段上，可根据水流的动量方程求解动水压力。六、冰压力冰压力包括静冰压力和动冰压力。(一)静冰压力在寒冷地区的冬季，水面结冰的厚度自数厘米至lm以上。当温度回升时(仍低于0)，因冰盖膨胀对建筑物表面产生的冰压力称为静冰压力。静冰压力的大小与冰层厚度，开始升温时的气温及温升率有关。(二)动冰压力冰盖解冻后，冰块随水流漂移，撞到建筑物上而产生的撞击力称为动冰压力。渗流分析1F411022熟悉渗流分析一、土坝渗流渗流分析的内容包括确定浸润线的位置;确定渗流的主要参数渗流流速与坡降;确定渗流量。进行渗流分析的方法较简单的有水力学法和流网法。(一)水力学法假定坝体内土质是均质的，各方向的渗透系数相同;渗流是层流，符合达西定律，任一铅直线上的流速和水头是常数。(二)流网法流网法是一种图解法，渗流场内由流线和等势线构成的网格称为流网，如图lF41l022所示。二、闸基渗流闸基渗流计算的目的，在于求解渗流区内的渗透压力、渗透坡降、渗透流速及渗流量。进行渗流分析的方法较简单的有流网法和阻力系数法。三、渗透系数渗透系数是反映土的渗流特性的一个综合指标。渗透系数的大小主要取决于土的颗粒形状、大小、不均匀系数及水温，一般采用经验法、室内测定法、野外测定法确定。渗透系数尼的计算公式如下：Q-实测的流量(m3/s);A-通过渗流的土样横断面面积(m2);L-通过渗流的土样高度(m);H-实测的水头损失(m)。四、渗透变形渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土体遭受变形或破坏的现象。一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等类型。破坏性的渗透变形能够导致水工建筑物的失事。渗透变形(1)管涌非黏性土小颗粒穿过大颗粒1)临界坡降2)破坏坡降管涌：允许坡降=临界坡降/K(2)流土非黏性土颗粒群同时移动黏性土隆起、断裂、浮动流土：允许坡降=破坏坡降/K(3)接触冲刷两种颗粒土水流沿着交界面引起冲刷(4)接触流土和接触管涌两种介质(至少一中颗粒土)接触面(5)防止渗透变形的工程措施产生管涌和流土的条件主要取决于渗透坡降和土的颗粒组成。因此，设计中应当尽量降低渗透坡降，同时增加渗流出口处土体抵抗渗透变形的能力。具体工程措施为：1.设置水平与垂直防渗体，增加渗径的长度，降低渗透坡降或截阻渗流。2.设置排水沟或减压井，以降低下游渗流口处的渗透压力，并且有计划地排除渗水。3.对有可能发生管涌的地段，应铺设反滤层，拦截可能被渗流带走的细小颗粒。4.对有可能产生流土的地段，则应增加渗流出口处的盖重。盖重与保护层之间也应铺设反滤层。应当指出，渗透变形可以是单一形式出现，也可以是以多种形式出现于不同部位。(六)反滤层和过渡层反滤层的作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形。在土质防渗体与坝身或与坝基透水层相邻处以及渗流出口处，必须设置反滤层。对反滤层的要求是：1.相邻两层间，颗粒较小的一层的土体颗粒不能穿过较粗的一层土体颗粒的孔隙;2.各层内的土体颗粒不能发生移动，相对要稳定;3.被保护土壤的颗粒不能够穿过反滤层;4.反滤层不能够被淤塞而失效;5.耐久、稳定，在使用期间不会随着时间的推移和环境的影响而发生性质的变化。水流形态及消能方式1F411023了解水流形态及消能方式一、水流形态从描述水流的不同角度出发，水流形态主要包括：恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流、层流与紊流。水流形态恒定流流场中任何空间上所有的运动要素不随时间改变非恒定流有任何一个运动要素随时间改变均匀流水流的流线为相互平行的直线非均匀流不是相互平行的直线渐变流水流的流线几乎近于平行急变流流线间夹角很大或流线曲率半径很小层流水流流速较小各流层液体有条不紊地运动互不混掺紊流水流的流速较大，形成涡体，相互混掺二、能量转换根据能量守恒原理，恒定水流的能量方程为：能量转换伯努力能量方程(1F411023)位能、压能、动能可以相互转换两个断面间能量守衡三、消能方式修建闸、坝等泄水建筑物后，下泄的水流往往具有很高的流速。动能比较大，为了减小对下游河道的冲刷，采取的消能方式有：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。(一)底流消能如图1F411023-1所示，是利用水跃消能，将泄水建筑物泄出的急流转变为缓流，以消除多余动能的消能方式。它主要是靠水跃产生的表面旋滚与底部高流速的主流间的强烈紊动、剪切和掺混作用。该法具有流态稳定、消能效果较好，对地质条件和尾水变幅适应性强以及水流雾化很小等优点，多用于低水头、大流量、地质条件较差的泄水建筑物。但护坦较长，土石方开挖量和混凝土方量较大，工程造价较高。该法对地质条件的要求较低，既适用于坚硬岩基，也适用于较软弱或节理裂隙较为发育的岩基。(二)挑流消能如图lF411023-2所示，是利用溢流坝下游设置挑流坎，把高速水流挑射到下游空中，然后扩散的掺气水流跌落到坝下游河道内，在尾水水深中发生漩涡、冲击、掺搅、紊动、扩散、剪切，以消除能量。但跌落的水流仍将冲刷河床，形成冲刷坑，在冲刷坑中水流继续消能。适用于坚硬岩基上的高、中坝。(三)面流消能如图1F411023-3所示，当下游水深较大且比较稳定时，利用鼻坎将下泄的高速水流的主流挑至下游水面，在主流与河床之间形成巨大的底部旋滚，旋滚流速较低，避免高速水流对河床的冲刷。余能主要通过水舌扩散、流速分布调整及底部旋滚与主流的相互作用而消除。高流速的主流位于表层。适用于中、低水头工程尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的情况。一般不需要作护坦。(四)消力戽消能如图1F411023-4所示，是利用泄水建筑物的出流部分造成具有一定反弧半径和较大挑角所形成的戽斗，在下游尾水淹没挑坎的条件下，形不成自由水舌，高速水流在戽斗内产生激烈的表面旋滚，后经鼻坎将高速的主流挑至水面。并通过戽后的涌浪及底部旋滚而获得较大的消能效果。适用于尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的情况。一般不需要作护坦。化学灌浆施工1.灌浆的工序化学灌浆的工序依次是：钻孔及压水试验，钻孔及裂缝的处理(包括排碴及裂缝干燥处理)，埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。2.灌浆方法按浆液的混合方式分单液法灌浆和双液法灌浆两种。(1)单液法是在灌浆前，将浆液的各组成分先混合均匀一次配成，经过气压或泵压压到孔段内。这种方法的浆液配比比较准确，施工较简单。但由于已配好的余浆不久就会聚合，因此在灌浆过程中要通过调整浆液的比例来利用余浆很困难。(2)双液法是将预先已配制的两种浆液分盛在各自的容器内不相混合，然后用气压或泵压按规定比例送浆，使两液在孔口附近的混合器中混合后送到孔段内。两液混合后即起化学作用，通过聚合，浆液即固化成聚合体。这种方法在灌浆施工过程中，可根据实际情况调整两液用量的比例，适应性强。3.压送浆液的方式化学灌浆一般都采用纯压式灌浆。化学灌浆压送浆液的方式有两种：一是气压法(即用压缩空气压送浆液);二是泵压法(即用灌浆泵压送浆液)。气压法一般压力较低，但压力易稳定，在渗漏性较小、孔浅时，适用于单液法灌浆。泵压法一般多采用比例泵进行灌浆。比例泵就是由两个排浆量能任意调整，使之按规定的比例进行压浆的活塞泵所构成的化学灌浆泵。也可用两台同型的灌浆泵加以组装。化学灌浆化学灌浆是一种以高分子有机化合物为主体材料的灌浆方法。(一)化学浆液的特点1.化学灌浆冻液的黏度低，流动性好，可灌性好，小于0.1mm以下的缝隙也能灌入。2.浆液的聚合时间，可以人为比较准确地控制，通过调节配比来改变聚合时间，以适应不同工程的不同情况的需要。3.浆液聚合后形成的聚合体的渗透系数小，一般为10-810-10cm/s，防渗效果好。4.形成的聚合体强度高，与岩石或混凝土的黏结强度高。5.形成的聚合体能抗酸抗碱，也能抗水生物、微生物的侵蚀，因而稳定性及耐久性均较好。6.有一定的毒性。(二)化学浆液类型化学浆液主要有水玻璃类、丙烯酰胺类(丙凝)、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类(甲凝)等几种类型。固结灌浆(一)灌浆方式与施工工艺固结灌浆灌浆方式有循环式和纯压式两种;灌浆施工工艺和帷幕灌浆基本相同。(二)灌浆技术要求灌浆孔的施工按分序加密的原则进行，可分为二序或三序施工。每孔采取自上而下分段钻进、分段灌浆或钻进终孔后进行灌浆。灌浆孔基岩段长小于6m时，可全孔一次灌浆。当地质条件不良或有特殊要求时，可分段灌浆。灌浆压力大于3MPa的工程，灌浆孔应分段进行灌浆。灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法。试验孔数不宜少于总孔数的5%。在规定的压力下，当注人率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆可以结束。固结灌浆质量压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束37d、14d、28d后进行。灌浆质量压水试验检查，孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中。灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。特殊情况处理灌浆过程中，发现冒浆漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔并行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注人率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注人率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后，如注人率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。工程质量检查灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置：1.帷幕中心线上;2.岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位;3.钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。一个坝段或一个单元工程内，至少应布置一个检查孔;检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行;同时应自上而下分段卡塞进行压水试验，试验采用五点法或单点法。检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔;检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。化学灌浆施工1.灌浆的工序化学灌浆的工序依次是：钻孔及压水试验，钻孔及裂缝的处理(包括排碴及裂缝干燥处理)，埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。2.灌浆方法按浆液的混合方式分单液法灌浆和双液法灌浆两种。(1)单液法是在灌浆前，将浆液的各组成分先混合均匀一次配成，经过气压或泵压压到孔段内。这种方法的浆液配比比较准确，施工较简单。但由于已配好的余浆不久就会聚合，因此在灌浆过程中要通过调整浆液的比例来利用余浆很困难。(2)双液法是将预先已配制的两种浆液分盛在各自的容器内不相混合，然后用气压或泵压按规定比例送浆，使两液在孔口附近的混合器中混合后送到孔段内。两液混合后即起化学作用，通过聚合，浆液即固化成聚合体。这种方法在灌浆施工过程中，可根据实际情况调整两液用量的比例，适应性强。3.压送浆液的方式化学灌浆一般都采用纯压式灌浆。化学灌浆压送浆液的方式有两种：一是气压法(即用压缩空气压送浆液);二是泵压法(即用灌浆泵压送浆液)。气压法一般压力较低，但压力易稳定，在渗漏性较小、孔浅时，适用于单液法灌浆。泵压法一般多采用比例泵进行灌浆。比例泵就是由两个排浆量能任意调整，使之按规定的比例进行压浆的活塞泵所构成的化学灌浆泵。也可用两台同型的灌浆泵加以组装。化学灌浆化学灌浆是一种以高分子有机化合物为主体材料的灌浆方法。(一)化学浆液的特点1.化学灌浆冻液的黏度低，流动性好，可灌性好，小于0.1mm以下的缝隙也能灌入。2.浆液的聚合时间，可以人为比较准确地控制，通过调节配比来改变聚合时间，以适应不同工程的不同情况的需要。3.浆液聚合后形成的聚合体的渗透系数小，一般为10-810-10cm/s，防渗效果好。4.形成的聚合体强度高，与岩石或混凝土的黏结强度高。5.形成的聚合体能抗酸抗碱，也能抗水生物、微生物的侵蚀，因而稳定性及耐久性均较好。6.有一定的毒性。(二)化学浆液类型化学浆液主要有水玻璃类、丙烯酰胺类(丙凝)、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类(甲凝)等几种类型。固结灌浆(一)灌浆方式与施工工艺固结灌浆灌浆方式有循环式和纯压式两种;灌浆施工工艺和帷幕灌浆基本相同。(二)灌浆技术要求灌浆孔的施工按分序加密的原则进行，可分为二序或三序施工。每孔采取自上而下分段钻进、分段灌浆或钻进终孔后进行灌浆。灌浆孔基岩段长小于6m时，可全孔一次灌浆。当地质条件不良或有特殊要求时，可分段灌浆。灌浆压力大于3MPa的工程，灌浆孔应分段进行灌浆。灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法。试验孔数不宜少于总孔数的5%。在规定的压力下，当注人率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆可以结束。固结灌浆质量压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束37d、14d、28d后进行。灌浆质量压水试验检查，孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中。灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。特殊情况处理灌浆过程中，发现冒浆漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔并行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注人率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注人率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后，如注人率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。工程质量检查灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置：1.帷幕中心线上;2.岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位;3.钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。一个坝段或一个单元工程内，至少应布置一个检查孔;检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行;同时应自上而下分段卡塞进行压水试验，试验采用五点法或单点法。检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔;检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。灌浆压力和浆液变换1.灌浆压力灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式计算或根据经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定。采用循环式灌浆，压力表应安装在孔口回浆管路上;采用纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路上。灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。浆液水灰比可采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1七个比级。开灌水灰比可采用5：1。2.灌浆浆液变换当灌浆压力保持不变，注人率持续减少时，或当注人率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比;当某一比级浆液的注人量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显着时，应改浓一级;当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。灌注细水泥浆液，可采用水灰比为2：1、1：1、0.6：1，或1：1、0.8：1、0.6：1三个比级。灌浆结束标准和封孔方法1.灌浆结束标准采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注人率不大于0.4L/min时，继续灌注60min;或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束。2.封孔方法采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”;采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。帷幕灌浆帷幕灌浆施工工艺主要包括：钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。(一)钻孔帷幕灌浆宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进。钻孔质量要求有：1.钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm.2.孔深应符合设计规定。3.灌浆孔宜选用较小的孔径，钻孔孔壁应平直完整。4.钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平正稳固;钻孔宜埋设孔口管;钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致;钻进应采用较长的粗径钻具并适当地控制钻进压力。钻孔灌浆用的机械设备(一)钻孔机械钻孔机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。目前用得最多的是回转式钻机，其次是回转冲击式钻机，纯冲击式钻机用得很少。(二)灌浆机械灌浆机械主要有灌浆泵、浆液搅拌机及灌浆记录仪等。1.灌浆泵灌浆泵是灌浆用的主要设备。灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。2.浆液搅拌机用于制作水泥浆的浆液搅拌机，目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。国外已广泛使用涡流或旋流式高速搅拌机，其转数为15003000r/min。用高速搅拌机制浆，不仅速度快、效率高，而且制出的浆液分散性和稳定性高，质量好，能更好地注人岩石裂隙。搅拌机的转速和拌合能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。3.灌浆记录仪用来记录每个孔段灌浆过程中每一时刻的灌浆压力、注浆率、浆液相对密度(或水灰比)等重要数据灌浆与防渗墙施工掌握灌浆施工要求一、灌浆分类(一)按灌浆材料分类按浆液材料主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。(二)按灌浆目的分类按灌浆目的分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆和回填灌浆等。1.帷幕灌浆。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。2.固结灌浆。用浆液灌人岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。3.接触灌浆。通过浆液灌人混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙，以增加接触面结合能力的灌浆。4.接缝灌浆。通过埋设管路或其他方式将浆液灌人混凝土坝体的接缝，以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。5.回填灌浆。用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞，以增强围岩或结构的密实性的灌浆。排水法排水法是采取相应措施如砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等，使软基表层或内部形成水平或垂直排水通道，然后在土壤自重或外荷压载作用下，加速土壤中水分的排除，使土壤固结的一种方法。挤实法挤实法是将某些填料如砂、碎石或生石灰等用冲击、振动或两者兼而有之的方法压人土中，形成一个个的柱体，将原土层挤实，从而增加地基强度的一种方法。桩基础可将建筑物荷载传到深部地基，起增大承载力，减小或调整沉降等作用。桩基础有打人桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。1.打入桩。将不同材料制作的桩，采用不同工艺打入、振人或插人地基。2.灌注桩。向使用不同工艺钻出不同形式的钻孔内，灌注砂、砾石(碎石)或混凝土，建成砂桩、砾(碎)石桩或混凝土灌注桩。3.旋喷桩。利用高压旋喷射流，将地层与水泥基质浆液搅动混合而成的圆断面桩。4.深层搅拌桩。以机械旋转方法搅动地层，同时注入水泥基质浆液或喷人水泥干粉，在松散细颗粒地层内形成的桩体。考试特点：1.题型水利水电专业实务考试有单选、多选、案例三种题型，共160分，其中，单选题20个，每个一分，共20分;多选题有10个，每个2分，共20分;选择题中，50%考水利水电技术，管理部分占4045%，最后的5%10%是法律法规，案例题共5个，前3题每题20分，后面两题每题30分，共120分。2.案例部分对应合同、质量、安全、进度、成本、施工监理六部分内容，题目都有一定的综合性，与其他三门考试相比，本科增加了案例，案例内容具体包括：技术和管理及法规在施工组织与进度计划、施工质量控制、施工安全与环境管理、施工成本控制、招标投标与合同管理等方面的综合运用。考试大纲：1.一级建造师执业资格考试大纲(水利水电工程)到目前为止经历过的版本：考试大纲有2004年版、2007年版和2011年版。2011年考试使用2011年版。考生考试以及购考试大纲、考试用书和复习题集均需注意是2011年版。2.2011年版考试大纲主要修订的内容：2011年考试大纲与2007年考试大纲相比，总体上是对2007年考试条目进行了适当归并，同时增加了以下几条：(1)熟悉病险水工建筑物除险加固工程的建设要求，P157;(2)熟悉水工程建设规划同意书制度，P160;(3)熟悉水利工程建设水土保持与环境保护监理工作的内容，P333;1F433000一级建造师(水利水电工程)注册执业管理规定及相关要求(4)掌握一级建造师(水利水电工程)注册执业工程规模标准，P426;(5)熟悉一级建造师(水利水电工程)注册执业工程范围，P431;(6)了解一级建造师(水利水电工程)施工管理签章文件目录，P434。3.2011年版考试用书修订的原则：根据2011年考试大纲，2011年版(第三版)考试用书与第二版考试用书(根据2007年版大纲编制)相比，除个别不易出题的内容删减外，合并条款内容修改较大、增加条目新编写内容，总体上是知识量增加较多。对于命题人来说，命题可选择空间增加较多，考生需要掌握的内容也就相应增加。教材：2011年教材相对于2010年变化比较大，由以前的第二版教材改编为第三版教材，内容也有较大调整，建议大家采用新版教材。书可以分为三大部分，第一章共九节讲的是基本的水利水电施工技术，这是基础;本书的重点内容在第二章，水利水电工程项目管理与实务，第三章法律这一部分讲了水利水电专业的法律法规，强制性标准。复习要领：1.针对性的研读教材2.突击考试重要考点3.通过习题练习巩固已掌握的知识4.实战模拟5.胸有成竹，步入考场答题方法1.单项选择题答题方法单项选择题每题1分，由题干和4个备选项组成，备选项中只有一个最符合题意，其余3个都是干扰项。如果选择正确，则得1分，否则不得分。单项选择题大部分来自考试用书的基本概念、原理和方法，一般比较简单。直接选出答案;逻辑推理选出;排除法选出;凭感觉推测。单项选择保证正确率在75%左右。2.多项选择题答题方法多项选择题每题2分，由题干和5个备选项组成，备选项中至少有2个、最多有4个正确答案，至少有一个是干扰项。如果全部选择正确，则得2分;只要有1个备选项选择错误，该题不得分，如果答案中没有错误选项，但未全部选出正确选项，选择的每个正确选项得0.5分。应试者要宁“缺”勿“滥”。多项选择题中至少要有30%的题是你可以完全正确选择的，其余70%，每题选择2个正确答案，那又可以得到35%的分，这样就可以稳妥过关。3.案例分析题答题方法解答问题要尽可能全面、针对性强、重点突出、逐层分析、依据充分合理、叙述简明、结论明确，有计算要求的要写出计算过程。1F415000土石坝工程重要考点：1.土石坝填筑的施工碾压实验2.土石坝填筑的施工方法3.堆石体填筑的施工质量控制4.面板的施工方法次要考点：1.土石场的规划2.挖运机械的类型及施工机械的配置1F415010土石坝施工技术IF415011掌握土石料场的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。命题点1料场规划的基本内容(一)空间规划空间规划系指对料场位置、高程的恰当选择，合理布置。土石料的上坝运距尽可能短。高程上有利于重车下坡，减少运输机械功率的消耗。近料场不应因取料影响坝的防渗稳定和上坝运输;也不应使道路坡度过陡引起运输事故。坝的上下游、左右岸最好都选有料场，这样有利于上下游左右岸同时供料，减少施工干扰，保证坝体均衡上升。用料时原则上应低料低用，高料高用，当高料场储量有富裕时，亦可高料低用。同时料场的位置应有利于布置开采设备、交通及排水通畅。对石料场尚应考虑与重要建筑物、构筑物、机械设备等保持足够的防爆、防震安全距离。(二)时间规划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。随着季节及坝前蓄水情况的变化，料场的工作条件也在变化。在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场，低时用较远的料场，使运输任务比较均衡。对近料和上游易淹的料场应先用，远料和下游不易淹的料场后用;含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。在料场使用规划中，还应保留一部分近料场供合龙段填筑和拦洪度汛高峰强度时使用。(三)料场质与量的规划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。在选择和规划使用料场时，应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。勘探精度应随设计深度加深而提高，在施工组织设计中，进行用料规划，不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求，而且应满足施工各个阶段最大上坝强度的要求。命题点料场规划的基本要求1.料场规划应考虑充分利用永久和临时建筑物基础开挖的渣料。应增加必要的施工技术组织措施，确保渣料的充分利用。2.料场规划应对主要料场和备用料场分别加以考虑。前者要求质好、量大、运距近，且有利于常年开采;后者通常在淹没区外，当前者被淹没或因库区水位抬高，土料过湿或其他原因中断使用时，则用备用料场保证坝体填筑不致中断。3.在规划料场实际可开采总量时，应考虑料场查勘的精度、料场天然密度与坝体压实密度的差异，以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。实际可开采总量与坝体填筑量之比一般为：土料22.5;砂砾料1.52;水下砂砾料23;石料1.52;反滤料应根据筛后有效方量确定，一般不宜小于3。另外，料场选择还应与施工总体布置结合考虑，应根据运输方式、强度来研究运输线路的规划和装料面的布置。整个场地规划还应排水通畅，全面考虑出料、堆料、弃料的位置，力求避免干扰以加快采运速度。例题：在规划土石坝施工料场时，实际可开采总量与坝体填筑量之比最大的材料是()(2006年真题)A土料B石料C反滤料D砂砾料答案：C1F415012掌握土石坝施工机械的配置一、挖运机械的类型(一)挖掘机械土石方工程的开挖机械主要是挖掘机。(二)挖装运组合机械挖运组合机械主要有推土机和铲运机;装运结合的机械则有装载机。(三)运输机械运输机械有循环式和连续式两种。1.循环式运输机械有有轨机车和汽车。2.连续运输机械最常用的是带式运输机。命题点施工机械的配置方法土石坝工程的施工，一般有多种方案可供选择。在拟定施工方案时，应首先选用基本工作的主要设备。即按照施工条件、工程进度和工作面的参数选择主要机械，然后根据主要机械的生产能力和性能选用配套机械。选择施工机械时，可参考类似工程的施工经验和有关机械手册。常用土方施工机械的经济运距如下：1.履带式推土机的推运距离为1530m时，可获得最大的生产率;推运的经济运距一般为3050m，大型推土机的推运距离不宜超过lOOm。2.轮胎装载机用来挖掘和特殊情况下作短距离运输时，其运距一般不超过100150m;履带式装载机不超过lOOm。3.牵引式铲运机的经济运距一般为300m。自行式铲运机的经济运距与道路坡度大小、机械性能有关，一般为200300m。4.自卸汽车在运距方面的适应性较强。1F415013掌握土石坝填筑的施工碾压实验命题点1压实机械作用力压实机械分为静压碾压、振动碾压、夯击三种基本类型。静压碾压的作用力是静压力，其大小不随作用时间而变化，如图1F415013-l(a)。夯击的作用力为瞬时动力，有瞬时脉冲作用，其大小随时间和落高而变化，如图1F415013-l(b)。振动的作用力为周期性的重复动力，其大小随时间呈周期性变化，振动周期的长短，随振动频率的大小而变化，如图1F415013-1(c)。振动碾压与静压碾压相比，具有重量轻，体积小，碾压遍数少，深度大，效率高的优点。命题点土料填筑标准(一)黏性土的填筑标准含砾和不含砾的黏性土的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。设计最大干密度应以击实最大干密度乘以压实度求得。1级、2级坝和高坝的压实度应为98%100%，3级中低坝及3级以下的中坝压实度应为96%98%。设计地震烈度为8度、9度的地区，宜取上述规定的大值。(二)非黏性土的填筑标准砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。砂砾石的相对密度不应低于0.75，砂的相对密度不应低于0.7，反滤料宜为0.7。例题：某土石坝工程级别为2级，采用粘土填筑，其设计压实度为()2009年真题A90%92%B92%96%C96%98%D98%100%答案：D命题点压实参数的确定1.土料填筑压实参数主要包括碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等，对于振动碾还应包括振动频率及行走速率等。2.黏性土料压实含水量可取=+2%;=-2%三种进行试验为土料塑限。3.选取试验铺土厚度和碾压遍数，并测定相应的含水量和干密度