2015一建水利重点笔记(技术部分).doc

1F411010 水利水电工程勘测与设计一、 常用测量仪器1、水准仪（普通 精密） DS3：每公里往返测量高差中数的偶然中误差为3mm安置和粗平使用方法使用方法调焦和照准 视差产生原因：目标影像与十字丝分划板不重合精平不论正像或倒像，读书总由注记小的一端向大的一端独处， 读书读书保留四位数角度测量（水平角、竖直角）2、经纬仪低精度的视距测量对中目镜调焦整平粗瞄目标 照准物镜调焦 读书准确瞄准目标3、电磁波测距仪4、全站仪5、全球定位系统GPS （大地测量、城市和矿山测量、建筑物变形测量、水下地形测量）6、水准尺 （精密水准测量指国家一、二等水准测量） 黑面尺（主尺） 红面尺（辅助尺）（普通水准测量指国家三、四等水准测量（尺长3米） ）二、高程（地面点到高度起算面的垂直距离） “1985国家高程基准”1、比例尺： 1/M M越大 比例尺越小高程放样中误差要求不大于10mm部位，应采用大比例尺中比例尺小比例尺M1万 10万高程位置放样方法平面位置放样方法2、 直角交会法水准测量法极坐标法光电测距三角高程法角度交会法解析三角高程法距离交会法视距法采用经纬仪代替水准仪工程放样时，注意：1、 放样点离高程控制点不大于50m2、 必须用正倒镜置平法读书，并取正倒镜读数的平均值进行计算3、开挖工程测量内容开挖区原始地形图和原始断面图测量开挖轮廓点放样开挖竣工地形、断面测量和工程量测算距离丈量（1）用视距法测定，视距不大于50m（预裂爆破放样，不宜采用）视差法测定，端线法线长度不应大于70m可取中数作为最后值（2）两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%（岩石）和7%（土方）时 两次独立测量同一工程，其测算体积较差，在小于该体积的3%时混凝土建筑物高程放样（3）连续垂直上升的建筑物，除有结构物的部位，高程放样精度要求较低，主要防粗差 溢流面、斜坡面以及形体特殊部位，高程放样精度，与平面位置放样精度一致 混凝土抹面、有金属结构及机电设备埋件的部位，高程放样精度，通常高于平面位置放样精度，应采用水准测量方法注意检核。4、施工期间外部变形监测变形观测的基点，尽量利用控制网中较稳固可靠的控制点，也可建立独立的、相对的控制点，精度要求不低于四等网的标准施工区滑坡观测内容 高边坡开挖稳定性监测 围堰的水平位移和沉陷观测 临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测等（1） 基点的选择 必须建立在变形区以外稳固的基岩上，土质或不稳地区进行加固。 尽量靠近变形区，对测点构成有利的作业条件 一般建造有强制归心的混凝土观测墩 垂直位移的基点，至少设一组，每组不低于3个固定点（2） 测点的选择 埋设 变形体牢固结合，选在变形幅度、变形速率大的部位，且能控制变形体的范围 滑坡测点宜在滑动量大、滑动速度快的轴线方向和滑坡前沿区等部位 高边坡稳定监测点，宜呈断面形式布置在不同的高程面上 采用视准线监测的围堰变形点，其偏离视准线的距离不应大于20mm。垂直位移测点宜与水平位移测点何用。 山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝两侧。（3） 误差系统误差： 仪器原因 仪器校核偶然误差： 外界原因 多次测量求平均值粗差： 人的粗心或干扰 应避免，错误数值舍弃重新测量三、水文地质条件分析地质构造1、 倾斜构造 背斜褶皱构造向斜节理断裂构造劈理2、天然建筑材料勘察级别断层勘察储量不少于设计需求量勘察与实储误差不超过普查初查可行性研究阶段2.5-3倍40%详查初步设计阶段1.5-2倍影响边坡稳定的因素塌滑、错落、倾倒等过渡类型泥石流也是一种边坡变形破坏3、 松弛张裂：临谷部位的岩体被冲刷侵蚀或人工开挖，使边坡岩体失去约束，应力重新分布，使岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙，一般称为边坡卸荷裂隙。蠕变：岩（土）体在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象崩塌：较陡边坡上岩体土体在重力作用下突然若离母体崩落、滚动堆积在坡脚滑坡：边坡岩体土体在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏。地形地貌条件的影响风化因素 岩土类型和性质的影响人工挖掘地质构造和岩体结构的影响振动 水的影响地震 其他因素的影响4、基坑施工中，防止边坡失稳，保证施工安全的措施： （1）设置合理坡度 （2）设置边坡护面 （3）基坑支护 （4）降低地下水位5、基坑降排水目的： （1）增加边坡的稳定性途径 （2）对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生明排法 （3）对下卧承压含水层的粘性土基坑，防止基坑底部隆起轻型井点（4）保持基坑土体干燥，方便施工管井井点人工降水明排法（1） 不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等的黏性土、砂土、碎石土的底层（2） 基坑地下水位超出基础地板或洞低标高不大于2.0m轻型井点（1） 黏土、粉质黏土、粉土的底层（2） 基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌的现象（3） 地下水位小于6.0m，宜用单级真空电井；大于6.0m，场地有限宜用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜用多级点井管井降水（1） 第四系含水层厚度大于5.0m（2） 含水层渗透系数K宜大于1.0m/d (1X10-3 cm/s)对重大项目或技术复杂项目，可根据需要增加技术设计阶段。411020水利水电工程设计水电工程设计阶段分为水利工程设计阶段分为一、项目建议书预可行性研究阶段可行性研究项目建议书初步设计可行性研究阶段招标设计招标设计阶段施工图设计阶段施工图设计阶段二、水利水电工程等别划分 根据工程规模、效益及国民经济重要性划分1、水利水电工程分等指标亿方=108m3工程等别各项不同时，按最高的等别确定工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型1万KW=10MW1MW=106W总库容（亿方）10101.01.00.10.10.010.010.001装机容量（万KW）12012030305511310.10.0121050200201001000500015301202、平原区拦河水闸工程分等指标工程等别工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型过闸流量（m3/s）500050001000100010010020203、灌溉、排水泵站分等指标工程等别工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型装机流量（m3/s）2002005050101022装机功率（万KW）33110.10.10.010.01工程等别工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型引水流量（m3/s）200200505010102210203050100210502004、引水枢纽工程分等指标三、水工建筑物级别划分1、永久性水工建筑物级别 按所在工程的等别和建筑物的重要性划分 5级工程等别主要建筑物12345次要建筑物334552、水库大坝等级指标水利枢纽工程水库大坝按上表规定为2级、3级的永久性水工建筑物，坝高超出下表的，级别可以提高一个级别，但是洪水标准可以不提高。级别坝型坝高（m）2土石坝混凝土坝、浆砌石坝901303土石坝混凝土坝、浆砌石坝70100防洪标准【重现期（年）】100100且5050且30小于30且2020且10堤防工程级别123453、堤防工程级别 根据确定的保护对象的防洪标准确定穿堤水工建筑物级别，按其所在堤防工程的级别和建筑物规模相应的级别中最高级别确定。4、临时性水工建筑物级别（1）水利水电工程施工期的临时性挡水和泄水建筑物级别，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确定。级别345教材有误保护对象有特殊要求的1级永久性水工建筑物1、2级永久性水工建筑物3、4级永久性水工建筑物使用年限3322临时性水工建筑物规模高度（m）50501515库容（108m3）1.01.00.10.12150.13501.0(2)临时性水工建筑物按表分属于不同级别时，级别按最高级别确定。但对于3级临时性水工建筑物，符合该级别的指标不得少于2项。四、水利水电工程洪水标准1、按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准，包括 洪峰流量 和 洪水总量。2、永久性水工建筑物采用的洪水标准，分为 设计洪水标准 和 校核洪水标准。3、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，洪水标准按平原、滨海区标准确定。当平原、滨海地区的水利水电工程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，洪水标准按山区、丘陵区标准确定。4、临时性水工建筑物洪水标准【重现期 年】临时性建筑物类型临时性水工建筑物级别345土石结构50202010105混凝土、浆砌石结构201010553五、水库校核洪水位：校核情况允许临时达到的最高水位保大坝保下游调洪库容设计洪水位：设计下允许达到的最高洪水位 挡水建筑物稳定计算的主要依据防洪库容水库特征库容水库特征水位防洪高水位：遇下游保护对象的设计洪水时，在坝前的最高水位防洪限制水位：汛期允许兴利的上限水位正常蓄水位：满足设计的兴利要求在供水期开始时应蓄到的最高水位 挡水建筑物稳定计算的主要依据死水位：允许消落到的最低水位总库容：最高洪水位以下的水库净库容（代表性指标，划分等别及建筑级别，确保安全标准的依据）1、 河谷狭窄，地质条件良好，适修拱坝2、 河谷宽阔，地质条件良好，可选用重力坝或支墩坝3、 河谷宽阔、河床覆盖层深厚或地质条件较差，且土石、沙砾等储量丰富，适修土石坝防洪库容：防洪高水位-防洪限制水位间的水库库容调洪库容：校核洪水位-防洪限制水位的水库库容 兴利库容：正常蓄水位-死水位间的水库容积。1、 重力坝坝址，岩石有足够的强度及完整性、均匀性2、 混凝土拱坝坝址，岩体的强度及完整性比重力坝要求更高，同时坝肩要有良好稳定性3、 土石坝坝址，清查坝基覆盖层厚度，并注意坝基是否存在可能液化的土层411023411027一、 地形条件地质条件坝址选择施工条件按使用期限永久性建筑物建筑材料条件主要建筑物其他条件次要建筑物二、水工建筑物分类围堰临时性建筑物导流隧洞导流明渠通用性挡水建筑物（堤防、海塘）泄水建筑物按功能分类输水建筑物丁坝取水建筑物顺坝河道整治建筑物导流堤护底专门性水电站建筑物护岸渠系建筑物潜坝港口水工建筑物丁顺坝过坝建筑物二、水工建筑物主要设计方法1、安全系数法 （定性不定量 不能做比较）2、可靠度法 在规定的时间、规定的条件下具有预定功能的概率结构自重、永久设备自重、土压力、淤沙压力、地应力、围岩压力、预应力水工混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。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、土壤空隙水压力、灌浆压力3、永久作用荷载 随时间基本不变可变作用荷载 地震作用、校核洪水位的静水压力、扬压力、浪压力及水重等偶然作用荷载4、渗流分析的主要内容：确定渗透压力、确定渗透坡降（或流速）、确定渗流量三、建筑材料类型1、气硬性凝胶材料石灰 石膏 水玻璃无机胶凝材料无机非金属材料水硬性凝胶材料水泥 天然石料无机材料 烧土与熔融制品按物理化学性质分类黑色金属 （钢 生铁）金属材料有色金属 （铜 铝 合金）沥青材料 （是一种有机胶凝材料）合成树脂有机材料植物材料塑料土工织物合成橡胶合成高分子材料合成纤维土工膜土工合成材料应 用条件土工复合材料土工特殊材料复合材料防渗：土工膜 符合土工膜反滤排水：土工布护岸护底工程：土工布防汛抢险：土工编织袋2、建筑材料的应用条件 渗透系数不宜大于1X10-4cm/s（1）a.常用与均质土坝的土料是砂质黏土和壤土筑坝土石料土坝（体）壳用土石料 b.心墙坝和斜墙坝多用粒径级配较好的中砂、粗砂、砾石、卵石及其他透水性较高、抗剪强度参数较大的混合料防渗体用土石料 一般用黏土、沙壤土、壤土、黏质土等排水设施和砌石护坡用石料 可用块石、碎石、卵石。不宜用风化岩石（2）建筑石材 （要求 耐水性 抗冻性 耐久性）坚 硬火成岩：花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩水成岩：石灰岩、砂岩变质岩：片麻岩、大理岩、石英岩（3）水泥用途和特性分类通用水泥 ：6种（初凝不早于45min 终凝不迟于600min）专用水泥 ：中、低热水泥，大坝水泥，道路水泥特性水泥：快硬硅酸盐水泥，抗硫酸盐水泥，膨胀水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，并掺用引气剂或塑化剂优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，避免采用火山灰质硅酸盐水泥水位变化区的外部、溢流面受冲刷部位混凝土： 水泥使用范围内容同抗冻要求的混凝土大体积建筑内部混凝土 矿渣 粉煤灰 火山灰硅酸盐水泥水中和地下部位的混凝土 矿渣、粉煤灰 火山灰硅酸盐水泥流动性用沉入度表示（4）水泥砂浆 技术指标保水性用泌水率表示 较多采用分层度（5）水泥混凝土 主技术指标 和易性 强度 耐久性 变形 1）和易性 包括 （流动性、黏聚性、保水性）坍落度大小反映和易性 影响因素：水泥浆用量、水泥浆稠度、砂率、水泥品种、水泥细度、外加剂的掺入、时间和温度。2）混凝土的强度 （含抗压、抗拉、抗弯及抗剪强度，抗拉最大 主要利用）15cm立方体试件，标养（202，相对湿度95%以上）28d，测定抗压强度。影响因素：施工方法及施工质量、水泥强度及水灰比、骨料种类及级配、养护条件及龄期。3）混凝土的耐久性 （包括抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗侵蚀性、抗碳化性等）a抗渗性：抵抗压力水渗透作用的能力。W2抵抗0.2的水压力而不渗水 影响因素：水灰比、骨料最大粒径、养护方法、水泥品种、外加剂、掺合料、龄期b抗冻性：饱和状态下，多次冻融循环作用而不严重降低强度（抗压强度下降不超过25%，质量损失不超过5%）决定因素：混凝土的密实度、孔隙构造和数量、孔隙的充水程度4）混凝土的配合比a水灰比：水泥与水用量 水/水泥b砂率：砂与石子用量对比 砂/（砂+石子）c浆骨比：水泥浆与骨料用量对比 水泥浆/骨料5）骨料粗砂FM=3.7-3.1 a细骨料 按细度模数FM分为中砂FM=3.0-2.3 （常用）（粒径0.16-5mm）细砂FM=2.2-1.6特大石（150或120-80）特细砂FM=1.5-0.7大石（80-40）b粗骨料中石（40-20） 单位 mm（粒径大于5mm）小石（20-5）6）混凝土外加剂 改善和易性的：减水剂、引气剂、泵送剂 调节混凝土凝结时间、硬化性能的：速凝剂、早强剂、缓凝剂 改善混凝土耐久性的：引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂 改善混凝土其他性能的：膨胀剂6、建筑钢材 热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋、热处理钢筋（1）有物理屈服点的钢筋的屈服强度是钢筋强度的设计依据（2）无物理屈服点的钢筋质量检验以极限强度作为主要强度指标（3）钢筋塑性性能的基本指标 伸长率 和 冷弯性能屈服强度有物理屈服点钢筋质量检验的四项主要指标极限强度无物理屈服点钢筋质量检验的三项主要指标伸长率冷弯性能411028 渗流分析一、土石坝的渗流分析Q 流量（m3/s）L 渗流土高度（m）A渗流土横截面积（m2）H水头损失（m）内容：确定浸润线的位置 确定渗流的主要参数渗流流速与坡降 确定渗流量二、渗透系数k （反映土的渗流特性的综合指标）1、大小取决于土的颗粒形状、大小、不均匀系数及水温 k=QL/AH一般发生在无黏性砂土、砂砾土的下游坡面和地基渗流的逸出处三、渗透变形 主要类型； 主要发生在单一结构土体中管涌 ：渗流作用下，非黏性土体内细小颗粒沿着粗大颗粒孔隙通过移动或被渗流带出，形成孔道而产生集中涌水。基本形式主要发生在黏性土及较均匀的非黏性土体的渗流出口流土 ：渗流作用下，非黏性土体内颗粒群同时发生移动；或黏性土土体发生隆起、断裂、浮动现象主要发生在多层结构土体中接触冲刷接触流失反滤层要求防渗透变形措施1. 设水平与垂直防渗体，增加渗径长度，降低渗透坡降或截阻渗流2. 设排水沟或减压井，降低下游渗流口处渗透压力，有计划的排除渗水3. 对可能发生管涌的地段，铺设反滤层，拦截可能被渗流带走的细小颗粒4. 对可能产生流土的地段，增加渗流出口的盖重。盖重与保护层之间铺设反滤层反滤层：作用 滤土排水 不满足反滤要求的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1、 相邻两层间，颗粒较小的一层土体颗粒不鞥年穿过较粗的一层土体颗粒的孔隙2、 隔层的土体颗粒不能发生移动，要相对稳定3、 被保护土壤的颗粒不能穿过反滤层4、 反滤层不能被淤塞而失效5、 耐久、稳定，使用期间不会随时间推移和环境影响而发生性质的变化坝的反滤层必须符合使被保护的土不发生渗透变形渗透性大于被保护土，能通畅的排出渗透水流不致被细粒土淤塞失效411029一、水流形态恒定流：任何空间上所有运动要素都不随时间而改变非恒定流：有任何一个运动要素随时间而改变均匀流：流线为相互平行的直线时的水流 渐变流：几乎近于平行的直线非均匀流：流线不是相互平行的直线的水流 急变流：流线夹角很大或流线曲率半径很小的水流闸后、跌水、层流：各流层互不混掺泄水、水轮机中紊流：当流速较大，各流层液体点形成涡体，互相混掺（最常见）水流急流：水深小于临界水深，佛汝德数大于1的水流。干扰只影响下游，不影响上游缓流：水深大于临界水深，佛汝德数小于1的水流。干扰可向上游传播二、能量转换 （位能、压能、动能）明渠均匀流中，压能、动能不变，位能逐渐减小（由于克服阻力，产生沿程水头损失）底流消能：利用水跃（产生表面旋滚与底部紊动）消能。多用于低水头、大流量、地质条件差的泄水建筑物。但护坦较长，开挖量混凝土方量大造价高。效能方式挑流消能：冲刷坑。适用于坚硬岩基上的高、中坝面流消能：底部旋滚。适用中、低水头工程尾水较深，流量变化范围小，水位变幅小，或有排冰、漂木要求的情况，一般不需要做护坦消力戽消能：适用尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的一般不需要做护坦。工期短河床窄流量小一次拦断工期长河床宽流量大分段412010 施工导流与截流一、导流标准的确定 导流建筑物级别按 保护对象 失事后果 使用年限 导流建筑物规模 划分为级。二、确定导流建筑物洪水标准的方法：实测资料分析法、常规频率法、经济流量分析法三、施工导流 分为分期围堰导流和一次拦断河床围堰导流适用 河床宽、流量大、工期长的工程，尤其适用通航和冰凌严重的河道。 费用低分期围堰导流束窄河床导流通过建筑物导流适用 枯水期流量不大，河道狭窄的河流适用 岸坡平缓或一岸具有较宽的台地、垭口或古河道明渠导流适用 河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流一次拦断河床围堰导流隧洞导流适用 导流流量较小的河流或只担负枯水期的导流涵管导流四、截流方法平堵：单宽流量小，最大流速小，水流条件好，可减少对龙口的冲刷。适用于易冲刷的河床上截流；需要架浮桥栈桥 立堵： 简化工作，节省时间、投资，在岩质河床广泛应用戗堤法截流立平堵 ：先立堵、后架桥平堵混合堵平立堵 ：先平抛护底，再立堵合龙建闸截流水力冲填无戗堤法截流 定向爆破（峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏运输设备可采用）1、 合理确定导流建筑物尺寸、断面形式和底高程2、 确保泄水建筑物上下游引渠开挖和上下游围堰拆除的质量3、 在永久泄水建筑物泄流能力不足时，可修建截流分水闸或其他形式泄水道分流，截流完成后，借助闸门封堵泄水闸4、 增大截留建筑物的泄水能力浮运结构截流河道流量加大分流量改善分流条件泄水条件截流难易程度决定因素龙口的落差流速地形地质条件材料供应情况1、 双戗截流2、 三戗截流3、 宽戗截流4、 平抛垫底施工方法减小截流难度的技术措施改善龙口水力条件增大抛石料的稳定性，减少块料流失施工设备加大截流施工强度： 加快施工速度，可减少龙口的流量和落差，减少投抛料的流失412020 围堰及基坑排水一、 围堰分类按水流：横向围堰、纵向围堰 按保护工程：上游围堰、下游围堰按过水：过水围堰、不过水围堰 按挡水时段：全年挡水、枯水期挡水围堰按围护建筑物：厂房围堰、船闸围堰、隧洞进口围堰、出口围堰按材料：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 可与截流戗堤结合，利用开挖弃渣，用主题工程设备快速施工。应用最广泛。 其防渗结构形式：斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式、灌浆帷幕式 土石围堰接头处理 岸坡接头：扩大接触面和嵌入岸坡方法，以延长塑形防渗体的接触，防止集中绕渗破坏 混凝土纵向围堰接头：刺墙形式插入土石围堰的塑形防渗体中，并将接头的防渗体断面扩大，以保证在任意高程处均能满足绕流渗径长度要求 土石围堰拆除：在使用期的最后一个汛期过后，随水位下降，逐层拆除围堰背水坡和水上部分土石围堰 宜建在岩石地基上； 有 重力式 拱形等形式 挡水水头高、底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流。 一般只能用爆破法炸除，但必须时主题建筑或其他设施不受危害混凝土围堰草土围堰 就地取材结构简单，施工方便，造价低，防渗性能好，适应力强，便于拆除，施工快。 不能承受较大的水头，水深不大于6-8m 流速小于3-5m/s的中小水利工程 施工简便，适应性广。与土石围堰比断面小、抗水流冲刷能力强等优点 可做分期导流的横向或纵向围堰， 可在10-15m深水中修建木笼围堰竹笼围堰 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 使用年限1-2年，最大高度15m 平面形式有：圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体 圆筒形应用较多，一般挡水高度15-18m，可见在岩基或非岩基，也可作过水围堰用钢板桩格形围堰二、 基坑排水技术1、 初期排水（1）总量由 围堰闭气后的基坑积水量 抽水过程中围堰和地基渗水量 堰身及基坑覆盖层含水量 降水量等组成计算（2）对于土质围堰或覆盖层边坡，其基坑水位下降速度必须控制在允许范围。开始排水降速以0.5-0.8m/d，接近排干时可允许达1.0-1.5m/d排水时间：大型基坑5-7d 中小型基坑3-5d2、经常性排水（1）围堰和地基在设计水头的渗流量、覆盖层中含水量、降水量、施工弃水量渗透系数较大、地下水埋藏较浅（基坑低于地下水水位）、颗粒较粗的砂砾及岩石裂隙发育地层明沟排水：适于岩基或粒径较粗、渗透系数较大的砂卵石覆盖面排水方式 管井排水法：人工降低地下水位 真空井点排水法开挖深度较大、渗透系数较小且土质又不好的地层 喷射井点法 电渗井点排水法在不良地段，特别是多地下水底层开挖时，往往出现涌水，可以钻超前排水孔（甚至用导洞），让涌水自行排出。2、 水泵选择 初期排水 选择 大容量低水头 降低地下水 选择 小容量中高水头 基坑积水集中排出围堰外的泵站中 用 大容量中高水头413010 地基及处理1、砂砾石地基：由砂砾石、砂卵石构成。空隙大，孔隙率高，渗透性强。一、 水工建筑物的地基分类两大类型岩基：岩石构成2、软土地基：淤泥、壤土、粉细砂等细微粒子的土质构成。孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强 易变形。软基：由淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石构成整体性和均一性：防止基础滑动和不均匀沉陷强度：承受上部传递的应力水工建筑物对地基基础的要求耐久性：防地下水长期作用发生的侵蚀破坏抗渗性：避免严重的渗漏和渗透破坏具有足够的二、 地基处理的方法 （开挖、灌浆、防渗墙、桩基础、锚固 还有置换法、排水法、挤实法）桩基础包括：打入桩、灌注桩、旋喷桩、深层搅拌桩1、 岩基处理： 开挖、灌浆2、 砂砾石地基：开挖、灌浆、防渗墙、桩基础3、 软土地基： 开挖、灌浆、 桩基础、置换法、排水法、挤实法目的413020 灌浆与防渗墙施工帷幕灌浆：减小渗流量或降低扬压力 （防渗 排状）固结灌浆：提高岩体的整体性和抗变形能力 （提高强度 面状）接触灌浆：增加接触面结合能力接缝灌浆：改善传力条件 增强坝体整体性回填灌浆：增强围岩或结构的密实性一、 灌浆分类按灌浆目的分类水泥灌浆黏土灌浆化学灌浆灌浆压力在3MPa以上的灌浆为高压灌浆灌浆泵容许工作压力应大于最大灌浆压力1.5倍。 纯压式：多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况循环式：使浆液保持流动状态，防止水泥沉淀，灌浆效果好。根据进浆和回浆液比重的差值可判断吸收水泥情况帷幕灌浆优先选用二、 灌浆方式灌浆空的基岩段长大于6m灌浆孔的基岩段长小于6m1、 全孔一次灌浆2、 自下而上分段灌浆：一次钻孔到底3、 自上而下分段灌浆：从上向下逐段钻孔4、 综合灌浆法5、 孔口封闭灌浆法：孔口安装孔口管，上向下分段钻孔和灌浆三、 灌浆方法四、 帷幕灌浆1、 施工工艺：钻孔 钻孔冲洗 压水试验 灌浆 灌浆质量检查 钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm 孔深应符合设计规定 灌浆孔宜选用较小的孔径，孔壁平直完整 钻孔必须保证孔向准确（1）钻孔 质量要求（2）压水试验：帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法 或 采用自下而上分段灌浆法时，先导孔都应自上而下分段进行压水试验。（3）灌浆方式：优先选用循环式灌浆方法：必须按分序加密的原则进行帷幕灌浆长度宜5-6m，特殊可加长或缩短，最长不大于10m（4）灌浆压力宜通过灌浆试验确定。采用循环灌浆，压力表应安装孔口回浆管路上；采用纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路上。（5）灌注 由稀到浓 逐级变换。浆液变换：灌浆压力保持不变，注入率持续减少时；或 注入率不变，压力持续升高时，不得改变水灰比；某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间1h，而灌浆压力和注入率无改变或改变不显著，应加浓一级；注入率大于30L/min，可根据具体情况越级变浓。注入率不大于0.4L/min继续灌注30min继续灌注60n（6）灌浆结束标准：灌浆结束继续灌注90min自上而下分段灌浆法注入率不大于1L/min继续灌注60min自下而上分段灌浆法设计压力下，注入率不大于1L/min 延续灌注不少于90min 灌浆全过程中，设计压力下灌浆不少于120min采用孔口封闭法，封孔方法：自上而下分段灌浆法，采用 分段压力灌浆封孔法 自下而上分段灌浆法，采用 置换和压力灌浆封孔法 或 压力灌浆封孔法。封口方法：机械压浆封孔法 或 压力灌浆封孔法灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%五、固结灌浆1、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数5%孔段合格率80%以上 不合格孔段透水率值不超过设计规定值50%，且不集中灌浆结束：注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，可结束。2、固结灌浆质量压水试验检查 在灌浆结束3-7d后进行 静弹性模量检查 在灌浆结束28d后进行 岩体波速检查 在灌浆结束14d后进行五、 化学灌浆1、 灌浆方法：单液法 双液法2、 压送浆液方式：一般采用纯压式灌浆（气压法 泵压法）六、 高压喷射灌浆1、 适用范围：软弱土层。砂类土、黏性土、黄土、淤泥等。含有较多漂石或块石的应慎用2、 基本方法： 单管法 、 二管法 、 三管法 、 新三管法。桩径 （0.5-0.9m） （0.8-1.5） （1.0-2.0）新三管法：先用高压水和气冲击切割地层土体，再用高压浆和气对地层土体进行切割和喷入。优点：（1）高压浆液射流对地层二次喷射 增大了喷射半径，使浆液均匀注入被喷射地层（2）水、气喷嘴 和 浆、气喷嘴 铅直间距 0.5-0.6m，间距大，减小水对浆液的稀释作用，使实际灌入的浆量增多，浆液密度增大，提高了凝结体的结实率和强度。缺 点： 无法适用含较多密实性充填物的大粒径地层。3、 高压喷射灌浆的喷射形式： 旋喷（桩）、 摆喷（板墙） 、 定喷（薄板墙）4、 施工程序：钻孔、下置喷射管、喷射提升、成桩成板或成墙等。414000土石方工程一、 土石分级依照 开挖方法 开挖难易 坚固系数等 划分 16 级（土 4级， 岩石 12 级）土的等级土的名称自然湿重度（kN/m3）开挖工具砂土、种植土16.5-17.5 用锹或略加脚踩开挖壤土、淤泥、含根种植土17.5-18.5 用锹需用脚踩开挖黏土、干燥黄土、干淤泥、含少量砾石的黏土18.0-19.5 用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖坚硬黏土、砾质黏土、含卵石黏土19.0-21.0 用镐、三齿耙等开挖岩石级别坚固系数f1.5-2.02.0-4.04.0-6.06.0-8.08.0-1010-1212-1414-1616-1818-2020-2525以上+51.5 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 围岩类别围岩稳定性稳定。长期稳定，无不稳定块体基本稳定。整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块稳定性差。围岩强度不足，局部会产生塑性变形，不支护可能产生塌方或变形破坏。完整的较软岩，可能暂时稳定。极不稳定。围岩不能自稳，变形破坏严重地下洞室围岩以 岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因素之和的总评分为基本依据，以围岩强度应力比为参考依据，进行分类二、 土石方平衡调配1、 是否合理的判断指标：运输费用，费用花费最少的方案就是最好的调配方案。2、 可按照 线性规划 或西北角分配法 进行3、原则：料尽其用 时间匹配 容量适度开挖方式：自上而下开挖、上下结合开挖、先岸坡后河槽开挖、分期开挖三、土方开挖 （机械开挖 、 人工开挖）正铲挖掘机：具有强力推力装置，适用于开挖停机面以上的土石方，也可挖掘停机面以下不深的土方，但不能用于水下开挖。开挖工作面的布置有侧向挖掘与正向挖掘两种。挖掘机反铲挖掘机：基本作业方式有 沟端挖掘、沟测挖掘。每一作业循环（挖掘、回转、卸料、返回）索铲挖掘机：可水下挖掘挖土机械抓斗挖掘机：开挖直井或深井土方装载机: 挖装、集渣、装载、推运、平整、起重及牵引等工作挖填方靠近且挖填方高差1.5m内采用推土机：用于开挖与推运土料时，运距不超过60m为宜。开行方式穿梭式。铲运机： 集开挖、运输、铺填三项工序于一身的设备。有拖式和自行式两种。运距600-1500m。是一种循环作业机械（铲土、运土、卸土、回驶）开行方式 环形 和 8字形临近设计高程时，应留出0.2-0.3m的保护层暂不开挖，待上部结构施工时，再予以挖除三、石方开挖 （爆破开挖法）1、爆破法开挖石方基本工序：钻孔、装药、起爆、挖装和运卸等2、常用爆破方法：浅孔爆破法、深孔爆破法、预裂爆破法、洞室爆破法集中药包延长药包3、 爆破器材：（1） 炸药 （静态破碎技术具有安全、无噪声、无振动、无飞石、无硝烟、无污染、不 影响周围环境等诸多优点）（2） 起爆器材：传爆器材（导火线、导火索、导爆管） 和 雷管4、 浅孔爆破：1）孔径小于50mm 深度小于5m的钻孔爆破 2）操作简单，可适应各种地形条件，便于控制开挖面的形状和规格。 3）钻孔工作量大，每炮孔的药量不大，生产率较低5、深孔爆破：1）孔径大于50mm 深度大于5m的钻孔爆破 有大块石产生 要2次爆破 2）大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法 3）单位岩石所需钻孔工作量小，单位耗药量低，劳动生产率高，可简化起爆操作过程及劳动组织。4）缺点：钻孔设备复杂，设备费用高5）主要参数： 台阶高度H、 钻孔直径d 底盘抵抗线Wd、炮孔间距a和排距b、超钻深度H、钻孔深度L、堵塞长度L1、单孔装药量Q断面积（m2）等效直径m20竖井：倾角大于 484.5断面分类小断面平洞：倾角小于 6斜井：倾角6- 4820-354.5-6.56.5-121212035-120中断面大断面特大断面四、地下洞室人工填土的锚固方法包括：锚定板 加筋土415010 土石坝施工一、 土石料场的规划空间规划：（1）上坝运距尽可能短 （2）用料原则：低料低用 高料高用。高料储量富裕，可高料低用。禁止 低料高用时间规划料场质与量的规划：质量满足设计要求 数量满足填筑要求二、 土石坝施工机械配置1、 拟定施工方案时，应首先选用基本工作的主要设备。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。履带式推土机推运距离15-30m，大型推土机推运距离不宜超过100m轮胎装载机用来挖掘或特殊情况短距离运输，运距不超过100-150m；履带式装载机不超过100m牵引式铲运机的运距一般为300m自卸汽车运距适应性强三、 土石坝填筑施工碾压实验 静压碾压：羊脚蹍（黏性土尽量用）、气胎碾1、压实机械分为 夯击：夯板 振动碾压：重量轻、体积小、碾压遍数少，深度大，效率高设计最大干密度=击实最大干密度 X 压实度1、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96%-98%设计地震烈度8、9度的宜取上述规定的最大值2、土料填筑标准 土类型设计控制指标黏性土压实度和最优含水率砂砾石、砂非黏性土相对密度3、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。振动碾还包括振动频率及行走速率 黏性土料压实含水量可取 1=p2% 三种进行试验。p为土料塑限 单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济、合理 非黏性土的试验，只需作铺土厚度、压实遍数和干密度 的关系曲线。四、 碾压土石坝 施工作业，包括准备作业： “四通一平”（通车、通水、通电、通信、平整场地）、修建生产、生活福利、行政办公用房及排水清基等工作基本作业： 料场土石料开采，挖、装、运、卸及坝面作业对于黏性土料采用平碾，压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量缺其不可辅助作业： 清除施工场地及料场的覆盖，从上坝土料中剔除超径石块、杂物，坝面排水、层间刨毛和加水锦上添花附加作业： 坝坡修整、铺砌护面块石及铺植草皮等1、坝面作业 施工程序包括 铺料、整平、洒水、压实、质检等工序，可按流水作业进行2、铺料与整平（1）铺料宜平行坝轴线进行，铺土厚度要匀，超径不合格的料块应打碎，杂物剔除。（2）进入防渗体内铺料，自卸汽车卸料宜采用进占法倒退铺土，使汽车始终在松土上行驶，避免在压实土层开行，造成超压，引起剪力破坏。（3）汽车穿越反滤层进入防渗体，容易将反滤料带入防渗体内，造成防渗土料与反滤料混杂，影响坝体质量。（4）按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。（5）黏性土料含水量偏低，主要应在料场加水；如需在坝面加水，应“少 勤 匀” 非黏性土料，为防止运输过程脱水过量，加水工作主要在坝面进行。（6）汽车上坝或光面压实机压实的土层，应刨毛处理，以利层间结合。刨毛深度3-5cm3、碾压 碾压开行方式（1）进退错距法： 操作简便，碾压、铺土和质检工序协调，便于分段流水作业 b=B/n （错距宽度=碾滚净宽/设计碾压遍数）（2）圈转套压法：要求开行的工作面较大，适合多碾滚组合碾压。生产效率高，但交接处重压过多，易超压。转弯的四角容易漏压。4、接头处理（1）坝体填筑中，层与层之间分段接头错开一定距离，同时分段条带与坝轴线平行布置，各分段不应形成过大的高差，接坡坡比一般缓于1：3（2）坝体填筑中，为保护黏土心墙或黏土斜墙不长时间暴露大气而遭受影响，一般采用 土、砂平起的施工方法。土砂平起填筑，采用两种施工方法：先土后砂法 先砂后土法（3）坝身与混凝土结构物（如涵管、刺墙等）的连接，