2025年二级建造师二建水利水电实务案例分析考点重点知识强化总结考霸笔记中范围

第1篇水利水电工程技术

1.1水利水电工程建筑物及建筑材料

1.1.1水利水电工程建筑物的类型

1.土石坝与堤防的构造及作用

1)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。

(1)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》SL274—2020规定：高度在

30m以下的为低坝；高度在30(含30m)〜70m(含70m)的为中坝；高度超过70m的为高坝

2.碾压土石坝的分类：

（1）均质坝（2）土质防渗体分区坝（3）非土料防渗体坝

a：均质坝：整个防渗体b：黏土心墙坝：c：黏土心斜墙坝d：黏土斜墙坝ef非土质防渗体坝

二、土石坝的构造及作用

（一）土石坝的基本剖面是梯形，主要是由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水，地基处理

1

②护面。护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土，工程等别IV等以下的坝下游也可以采用草皮护

面。

③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墙，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1.0〜1.2m(指露出坝顶部分）。

（2）防渗体

土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等形式，设置防渗体的作用是：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。

（3）土石坝的护坡与坝坡排水

①护坡。土石坝的护坡形式有：草皮、抛石、干硇石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水

泥土等。其作用是防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏

（4）坝体排水

①排水设施。形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水，其中贴坡排水和棱体排

水最常用。坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。

、、

②棱体排水：可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受受尾水的冲刷，

注：唯一不能降低浸润线的是：贴坡排水

③反滤层。为避免因渗透系数和材料级配的突变而引起渗透变形，在防渗体与坝壳、坝壳与排水体

之间都要设置2〜3层粒径不同的砂石料作为反滤层。材料粒径沿渗流方向由小到大排列。

2.混凝土坝的构造及作用

混凝土坝的主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种，它们的结构特点和类型如下：

2

1)重力坝的结构特点和类型

（1）重力坝的结构特点

重力坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性，坝轴线一般为直线，并用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

（2）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，主要依靠两岸的坝肩维持其

稳定性。拱坝是超静定结构，有较强的超载能力，受温度的变化和坝肩位移的影响较大

（3）支墩坝的结构特点和类型

三、混凝土坝的构造及作用

1.重力坝的分缝与止水

①横缝是与坝轴线垂直，有永久和临时两种

横缝

②将坝体分成若干个坝段，横缝间距一般为15—20m

③永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝

铅直缝

纵缝

斜缝

错错缝

施工缝：新老混凝土的结合面。混凝土浇筑前，必须清出老混凝土面浮渣，并凿毛，用压力水冲洗，

再铺一层2—3cm的水泥砂浆，然后浇筑。

施工缝拓展：

（1）有的施工位置不许设置施工缝（比如承重结构）

（2）案例题要求特殊位置的时候是不能设置施工缝

（二）止水

1.凡是位于防渗范围内的缝，都有止水的设施，止水包括水平止水和垂直止水P109

浇筑止水部位的混凝土的注意事项包括：

（1）水平止水片应浇筑层的中间，在止水片高程处，不得设置施工缝

（2）浇筑混凝土时，不得冲撞止水片，当混凝土将要淹没止水时，应在次清除其表面的污垢

（3）振捣器不得触及止水片

（4）嵌固止水片的模板应适当推迟拆模的时间。

四、水闸的组成部分及其作用

3

1.闸室

闸室是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用，包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥

（1）底板

整体式：闸墩设置沉降缝（伸缩缝），将闸室分成若干个整体段，每段底板与闸墩整体相连

整体式平板抗震性能好，中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式

分离式底板：闸孔中间的底板与闸墩下的底板之间用沉降缝（伸缩缝）分开，将多孔闸分成若干段

分离式闸墩底板地基压力较大，适用于地质条件好、地基承载力较大的地基。

（2）闸墩

闸墩的作用主要是分隔闸孔，支撑闸门、胸墙、工作桥及交通桥等上部结构

闸墩多用C15—C30的混凝土浇筑，小型水闸可用浆砌石砌筑，但门槽部位需用混凝土浇筑

2)上游连接段

上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成。

①铺盖。它的作用主要是延长渗径长度以达到防渗目的，具有不透水性，同时兼有防冲功能。

3)下游连接段

下游连接段通常包括护坦（消力池）、海漫、下游防冲槽以及下游翼墙与护坡等。

4.橡胶坝的构造及作用

橡胶坝是既能挡水又能泄水的低水头水工建筑物。橡胶坝是利用橡胶坝袋充水(气）以形成柔性挡水

坝体，并通过管路充排水(气）调节坝高来控制坝上水位及过坝流量。

1）橡胶坝的类型

橡胶坝分袋式、帆式及钢柔混合结构式三种坝型，比较常用的是袋式坝型。坝袋按充胀介质可分为

充水式、充气式和气水混合式;按锚固方式可分锚固坝和无锚固坝，锚固坝又分单线锚固和双线锚固。

坝袋段是橡胶坝的主体，起挡水、调节坝上水位及过坝水流的作用。它包括底板、

中墩、边墩和坝袋等

4

五、泵站的布置及水泵的分类（选择题考点）

泵的种类很多，按期作用原理可分为：叶片泵、容积泵

1.叶片泵的分类。叶片泵按工作原理的不同，可分为离心泵、轴流泵和混流泵三种

2.水利工程中采用的泵绝大多数是叶片式水泵。叶片泵型号表明了泵的结构形式、规格和性能。（新

增考点）

3.叶片泵性能参数：流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量

（1）扬程：水泵牌上所标出的扬程是这台泵的设计流量的扬程，又称额定扬程。

（2）效率：水泵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三部分，即水利损失、容积损失和机械损失。

（3)允许吸上真空高度或必需气蚀余量：用来确定泵的安装高度，单位为m

4.渠道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、跌水和陡坡等

（1）涵身构造

基础：管涵基础采用浆砌石，基础采用C15素混凝土垫层。

跌水：一般单级跌水落差小于5.0m，落差超过5.0m宜采多级跌水。用多级跌水。

5.渠道断面及施工

1）明渠断面的形式有梯形、矩形、复合型、等。无压暗渠断面的形式有城门洞型、箱型正反拱形和

圆形

2）渠道断面

新建半挖半填渠道基槽的开挖，应先开挖基槽，再将渠道两岸填方部分填筑至设计高程，然后整修

渠槽浆砌石防渗结构的砌筑顺序如下

（1）梯形明渠，宜先砌筑渠底后砌渠坡。砌渠坡时，从坡脚开始，由下而上分层砌筑，U形、弧形

底梯形和弧形坡脚梯形明渠，从渠底中线开始，向两边对称砌筑

（2）矩形明渠，宜先砌两边侧墙，后砌渠底；拱形和箱形暗渠，可先砌侧墙和渠底，

1.1.2水利水电工程等级划分特征水位

一、水工建筑物等级划分

5

1.根据其工程的规模、效益和在经济社会中的重要性，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等

防洪灌溉供水发电

工

保护区当

程水库总库容

保护农灌溉面积

工程规模保护人口量经济规供水对象年引水量装机容量

等（108m³）田(104

(104人)模(104重要性(108m³)(MW)

别亩)(104亩)

人)

Ⅰ大（1）型≥10≥150≥500≥300≥150特别重要≥10≥1200

<150,≥<500,≥<300,≥<150,≥<1200,≥

Ⅱ大（2）型<10,≥1.0重要<10,≥3

5010010050300

<1.0,≥<100,≥<100,≥<300,≥

Ⅲ中型<50,≥20<50,≥5中等<3,≥1

0.10304050

<0.1,≥

Ⅳ小（1）型<20,≥5<30,≥5<40,≥10<5,≥0.5<1,≥0.3<50,≥10

0.01

一般

<0.01,≥

Ⅴ小（2）型<5<5<10<0.5<0.5<1

0.001

注：（1）等别的写法（2）各个工程的单位（3）每个工程的记忆方式（4）指标不同按最高的等

别

（5）注意是等别的关系

2.水工建筑物的级别的划分

分为永久建筑物、临时性水工建筑物

（1）永久性水工建筑物

永久性水工建筑物级别永久性水工建筑物级别

工程等别主要建筑物工程等别次要建筑物

Ⅰ3

Ⅰ1

Ⅱ3

Ⅱ2

Ⅲ4

Ⅲ3

Ⅳ5

Ⅳ4

Ⅴ5

Ⅴ5

6

3.水库大坝按上述规定2级、3级的永久性水工建筑物，如坝高超过表格，其级别可提高一级，但

洪水标准可不提高

级别坝型坝高

土石坝90

2

混凝土坝、浆砌坝130

土石坝70

3

混凝土坝、浆砌坝100

水库工程中最大高度超过200m的大坝的建筑物，其级别应为1级。

4.堤防工程的级别根据其保护对象的防洪标准确定

堤防工程的级别

防洪标准（重现期，年）≥100<100，且≥50<50，且≥30<30，且≥20<20，且≥10

堤防工程的级别12345

穿越堤防、渠道的永久性水工建筑物的级别，不应低于相应的堤防

5.临时性水工建筑物的级别

根据保护对象、失事后果、使用年限和临时性建筑物的规模，按表格确定

临时水工建筑物

临时性水工建筑物的洪水标准[重现期]

工程等别临时建筑物临时性水工建筑物级别

临时性建筑物类型345

Ⅰ4

土石结构50—2020—1010—5

Ⅱ4

混凝土、浆砌石结构20—1010—55—3

Ⅲ5

Ⅳ5

Ⅴ---

7

特殊+Ⅰ3

6.当水库大坝施工高程超过临时性挡水建筑物顶部高程时，坝顶施工期临时度汛的洪水标准，根据

坝型及拦河库容。根据失事后对下游的影响，其洪水标准可适当提高或降低

水库大坝施工期洪水标准

拦洪库容（108m³）

坝型

≥10<10，≥1.0<1.0，≥0.1<0.1

土石坝[重现期(年)]≥200200～100100～5050～20

混凝土坝、浆砌石坝[重现期(年)]≥100100～5050～2020～10

7.水库工程导流泄水建筑物封堵后坝体洪水标准

水库工程导流泄水建筑物封堵后坝体洪水标准

大坝级别

坝型

123

设计200～100100～5050～20

混凝土坝、浆砌石坝[重现期(年)]

校核500～200200～100100～50

设计500～200200～100100～50

土石坝[重现期(年)]

校核1000～500500～200200～100

总结：表格的记忆方式

在记忆这些表格的时候要记住等1级、之后每降一级应该会相除以2倍的关系。除啦堤防这个表格

以外其它的都是不进位的关系。

8.工程合理使用年限

水利水电工程合理使用年限（单位：年）

工程类别

工程等别

水库防洪治涝灌溉供水发电

Ⅰ1501005050100100

Ⅱ100505050100100

Ⅲ505050505050

Ⅳ503030303030

Ⅴ5030303030

水利水电工程各类永久性水工建筑物的合理使用年限（单位：年）

8

建筑物类别

建筑

发电灌排

物级水库壅水水库泄洪调（输）防洪（潮）、供水灌溉

建筑堤防建筑闸门

别建筑物建筑物水建筑物供水水闸泵站渠道

物物

1150150100100100100100505050

210010010010010010050505050

350505050505050505030

450503030303030303030

550503030303020202030

总结：水利水电永久性水工建筑物工程合理使用年限和水工永久性水工建筑物是一个表格：

表格总结：对于这类表格中

（1）所有的都是2倍关系、只有堤防的等级每降一级是进位关系，其他均不是

（2）土石坝是混凝土坝及浆砌石坝2倍的关系、校核洪水位是设计洪水位2倍的关系

（3）表格中只记忆最大的级别、按上述总结以此类推

二、耐久性设计要求

1.水工建筑物所处的侵蚀环境条件

水工建筑物所处的侵蚀环境条件分为五个类别。

水工建筑物所处的侵蚀环境类别

环境类别环境条件

一室内正常环境

二室内潮湿环境；露天环境；长期处于水下或地下的环境

三淡水水位变化区；有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境；海水水下区

四海上大气区；轻度盐雾作用区；海水水位变化区；中度化学侵蚀性环境

五使用除冰盐的环境；海水浪溅区；重度盐雾作用区；严重化学侵蚀性环境

2.有关材料要求

对于合理使用年限为50年的水工结构，配筋混凝土耐久性的基本要求宜符合下表的要求。

配筋混凝土耐久性基本要求

环境类别混凝土最低强度等级最大氯离子含量（%）

一C201.0

二C250.3

三C250.2

四C300.1

9

五C350.06

注：1.配置钢丝、钢绞丝的预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不宜小于C40；最小水泥用量

不宜少于300kg/m3。

3.预应力混凝土构件中的氯离子含量不宜大于0.06%。

对于合理使用年限为100年的水工结构应符合下列要求：

（1）混凝土强度等级宜按表1F411022-6的规定提高一级，并复核抗冻等级要求【如下表所示】。

（2）混凝土中的氯离子含量不应大于0.06%。

环境类别混凝土最低强度等级【50年】混凝土最低强度等级【100年】

一C20C25

二C25C30

三C25C30

四C30C35

五C35C40

4.混凝土坝、碾压混凝土坝等大体积混凝土材料应满足下列要求：

①应采用合适的混凝土原材料，提高混凝土的密实性，改善混凝土性能。应优先选用中热硅酸盐水

泥或发热量较低的硅酸盐水泥。

②基础混凝土强度等级不应低于C15，过流表面混凝土强度等级不应低于C30。

碾压混凝土坝表层混凝土强度等级不应低于C18015，上游面防渗层混凝土强度等级不应低于C18020且

宜优先采用二级配碾压混凝土。

二、水库与堤防的特征水位

1.水库的特征水位

（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：水库遇见大坝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）正常蓄水位（正常高水位、设计蓄水位、兴利水位）：水库正常运用情况下，满足设计的兴利

要求在供水期开始式应蓄到的最高水位

（5）防洪限制水位：水库在汛期允许的兴利的上限水位，也是水库汛期防洪运用时起调水位

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堤防工程特征水位

保证水位在汛期安全运用的上限水位

警戒水位防汛人员开赴防汛前线，准备抢险

设防（防汛）水位开始组织人员防汛

总结：考试的时候经常考查的概念性题型和两个水位之间名称和概念

1.2水利水电工程勘察与测量

1.2.1工程地质与水文地质条件分析

一、水工建筑物的工程地质和水文地质条件

产状类型水平、倾斜、直立

三要素走向、倾向、倾角

褶皱背斜

地质构造向斜

断裂节理

断层正断层、逆断层

平移断层

1.地质的构造

1）岩层的产状的三要素:走向、倾向、倾角。

2.断裂构造可分为两种类型：节理和断层

断层包括：逆断层、正断层、平移断层

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二、水利水电工程地质问题分析

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

定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（坝基渗漏和绕坝渗漏）

2.边坡的工程地质问题：

边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型

①松弛张裂。指边坡形成过程中，由于在河谷部位的岩体被冲刷侵蚀掉或人工开挖，使边坡岩（土）

体失去约束，应力重新调整分布，从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边

坡的拉张裂隙现象，又称为边坡卸荷裂隙。

②蠕动变形。指边坡岩（土）体主要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，有

表层蠕动和深层蠕动（侧向张裂）两种类型。表层蠕动又分为倾倒和溃屈。

③崩塌。指高陡的边坡岩（土）体在重力作用下突然脱离母岩发生倾倒崩落。在坚硬岩体中发生的

崩塌也称岩崩，而在土体中发生的则称土崩。

④滑坡。指边坡岩（土）体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象。

根据滑动面与岩层构造之间的关系将滑坡分类为：顺层滑坡、切层滑坡和均质滑坡等。根据滑坡的

力学机制可以分类为：推移式滑坡、牵引式滑坡和平移式滑坡等。

（2）影响边坡稳定的因素

①地形地貌条件的影响

②岩土类型和性质类型

③地质构造和岩体结构的影响

④水的影响

水是影响边坡稳定最重要的外在因素

3.软土基坑的工程地质问题主要包括两个方面：

土质边坡稳定和基坑降排水

（2）在软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，通常采取的措施有：

采取合理坡度，设置边坡护面、基坑支护、降低地下水等。

（3）软土基坑降排水的目的主要有：增加边坡的稳定；对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管

涌的发生；对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑干燥，方便施工

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4.基坑降排水

包括明排法和人工降排水

明排法：基坑地下水位超出基坑底部标高不大于2.0m

井点法：黏土、基坑不稳定，易产生流土、流砂

管井法：渗透系数比较大土质、一般情况是非黏性土体

1.2.2测量仪器的使用

一、常用的测量仪器

（一）常用的测量仪器：水准仪、经纬仪、电磁波测距仪、全站仪、卫星定位系统

1.水准仪：精度的不同分为：DS05、DS1、DS3和DS10DS3中数字3代表的是每公里往返高差测量

的偶然中误差±3mm。

精密水准仪主要用于国家一、二等水准测量和精密工程

水准仪的使用步骤

①仪器安置和粗落整平→瞄准→精确整平和读数

②水准按测量按精度分为一、二、三、四等，统称为国家水准测量，其余均称为等外水准测量或一

般水准测量

③测量误差来源于仪器误差、观测误差和外界条件的影响

2.经纬仪及其使用

（1）经纬仪是进行角度测量的主要仪器。它包括水平角测量和竖直角测量，水平角永联测定地面点

的平面位置，竖直角用于确定地面的高程。另外经纬仪也可用于低精度中的视距测量。

（2）经纬仪按精度不同分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ30五个等级，数字07、1、2、6、30表示

该仪器的精度，为一个测回方向中误差的秒数。

（3）水平角测量及误差

①主要步骤包括仪器安置（对中、整平）、测角

②测角的方法有回测法、全圆测回法

③误差来源有仪器误差、观测误差（对中、整平、目标偏心、照准、读书等误差）和外界条件的影

响

（二）测量误差的分类

测量误差按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同可分为、系统误差、偶然误差和粗差

1.系统误差：在相同的观测条件，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值大小

相同，或按一定规律的变化，这种误差称为系统误差。

2.偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数值大小

都不相同，从表面上看没有任何规律性这种误差称为偶然误差

3.粗差：观测者的粗心或者受到干扰造成的错误。

13

1.2.3水利水电工程施工放样

一、比例尺:d/D=1/M

1:10000—1:100000属于中比例尺（注1:10000小比例尺、1:100000是中比例尺）

二、施工放样

将设计图纸上工程建筑物的位置和高程，用一定的仪器和方法测设到实地上的测量工作称为施工放

样。

根据工程建筑物的设计尺寸，找出工程建筑物各部分特征点与地面控制点之间的几何关系，计算出

距离、角度、高程等放样数据，然后利用控制点在实地上定出工程建筑物的特征点，据此施工。

施工放样的原则是“由整体到局部”“先控制、后碎部”

1.3水利水电工程建筑材料

1.3.1建筑材料的类型和特征

一、建筑材料的类型和特征

2.建筑材料的基本性质

（1）表观密度，指材料在自然状态下单位体积的质量

（2）堆积密度，指粉状、颗粒状或纤维桩材料在堆积状态下单位体积的质量

（3）密实度：指材料体积内被固体物质所充实的程度。其值为材料在绝对密实状态下的体积与自然

状态下的体积百分比

（4）孔隙率：指材料中孔隙体积所占的百分比

（5）填充率：指粉状或颗粒状材料在某堆积体积内，被其颗粒填充的程度

（6）空隙率：指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。

4）与水的性质有关

抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质为抗渗性

抗冻性：材料在饱和水的作用下，能经受多次冻融循环的作用而不破坏，强度不显著降低，且其质

量也不显著减小的性质称为抗冻性

5）材料的耐久性

材料的耐久性是一项综合性质，一般包括抗渗性、抗冻性、耐化学、耐腐蚀等。

1.3.2混凝土的分类和质量要求

一、混凝土集料的分类和质量要求教材补充

混凝土的基准配合比为：水泥：砂：石子：水=264：680：1290：185或重量比为：水泥：砂：石

子：水=1.00：2.58：4.9：0.7。

配合比参数：

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（1）水胶比=水：掺合料（包括水泥和一些胶凝材料）

（2）砂率：砂：砂+石子（3）外加剂

（4）单位用水量（5）掺和料

1.细集料

砂的粗细程度用细度模数Mx表示

Mx越大表示砂越粗。在3.7—3.1之间为粗砂，在3.0—2.3之间为中砂，在2.2—1.6之间为

细砂，在1.5—0.7之间为特细砂。

砂按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强

度等级为C30〜C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土

和砂浆配制。

2.粗集料

按卵石、碎石技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类

宜用于强度等级为C30〜C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30

的混凝土和砂浆配制。

二、混凝土的分类和质量要求

1.混凝土的质量要求主要表现在和易性、强度、变形、耐久性

1）和易性:是指混凝土拌合物在一定施工条件下，便于操作并能获得质量均匀而密实的混凝土的性

能

（1）和易性：包括流动性、黏聚性、保水性三个方面

流动性：在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动均匀密实充满模板的性能

黏聚性：组成材料的的黏聚力

（3）坍落度定量地表示拌合物流动性的大小、通过试验和现场的观察定型地判断混凝土拌合物黏聚

性及保水性

低塑性混凝土（坍落度10—40mm），塑性混凝土（坍落度50—90mm）、流动性混凝土（坍落度

100—150mm）、大流动性混凝土（坍落度≥160mm）。

对于干硬性性混凝土拌合物（坍落度小于10mm），采用维勃稠度（VB）作为其和易性指标

2.强度：混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度

混凝土的抗压强度：C15C20C25....14个等级。强度等级C25，是指25MPa≤fcu,k＜30MPa

3.耐久性包括：抗渗性和抗冻性

（1）抗渗性：W2、W4、W6、W8、W10、W12等6个等级，相应表示混凝土抗渗试验时一组6个试件

中4个试件未出现渗水时的最大水压力分别为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa

（2）抗冻性：F50、F100、F150、F200、F250、F300、F400等7个等级

相应表示混凝土抗冻性试验能经受50、100、150、200、250、300、400次冻融循环。

对比：抗渗性+抗冻性=耐久性

15

抗渗性：提高混凝土的密实度，改善孔隙构造、减少渗水通道、减少水胶比、参加引气剂、选用适

当的水泥、注意振捣密实、养护充分

抗冻性：提高混凝土的密实度、减少水胶比、参加外加剂、严格控制施工质量、注意捣实、养护

耐久性：控制水胶比、混凝土所用材料的品质、合理选择集料级配、掺用减水剂及引气剂、保证混

凝土施工质量。

1.3.3胶凝材料的分类和用途

一、胶凝材料

1.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化：如石灰、水玻璃

水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能好的地在潮湿环境或水中硬化：如水泥

沥青属于有机胶凝材料

2.水泥

通用水泥：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、

火山灰硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐灰水泥

专用水泥：大坝水泥、低热膨胀水泥

特性水泥：快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、抗硫酸硅酸盐水泥

3.灌浆所用的水泥的技术要求

2）掺合料

（1）砂：质地坚硬的天然砂或人工砂，以细砂、中砂为宜

（3）黏性或黏性土的塑性指数不宜小于14，黏粒含量不宜小于25%，含沙量不宜大于5%，有机物

含量不宜大于3%。

（4）粉煤灰

②节约水泥③强度④水化热⑤耐久性

4.外加剂

减水剂：是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌合水量的外加剂

水量及水胶比塌落度增大、强度不变、流动性增大

流动性及水泥用量水胶比降低、强度显著提高

流动性及水胶比减少水泥用量、混凝土强度不变

1.3.5钢材的分类和应用

一、钢材的分类和应用

1.按化学成分分类

（1）钢筋化学成分不同分为碳素结构和普通低合金两种

低碳钢（含碳量小于0.25%）中碳钢（含量0.25%—0.60%）；高碳钢（含碳量0.60%—1.40%）

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3.按轧制外形分类

可分为光圆钢筋、带肋钢筋、冷轧扭钢筋、钢丝及纲绞线。

4.按力学性能分类

按强度等级不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级、随着级别增大，钢筋的强度提高，塑性降低。Ⅲ、Ⅳ级钢

筋为高强度钢筋

5.钢筋的主要力学性能

1）有物理屈服点和无物理屈点典型应力—应变曲线

3.有物理屈服点：屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性

无物理屈服点：极限强度、伸长率和冷弯性

钢筋的拉力检验：屈服点、抗拉强度、伸长率（如有一个指标不符合规定，即认为拉力检验项目不

合格）

三、混凝土结构用钢筋

1.HPB300,HPB代表热轧光圆钢筋，牌号中的数字300表示热轧钢筋的屈服强度特征值为300级

2.HRB400、HRB500、HRB600、HRB400E、HRB500E五个牌号HRB表示热轧带肋钢筋、400/500/600表

示屈服强度特征值400级、500级、600级。E是“地震英文的缩写”

3.CRB表示冷轧带肋钢筋、RRB为余热处理钢筋

1.3.6土工合成材料的分类及应用

土工合成材料分为：土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料

4.土工特种材料

土工格栅、土工网、土工模袋、土工格室、土工管，土工包、土工合成材料黏土垫层、

上述土工合成材料在土建工程中功能主要归纳为：反虑、排水、隔离、防渗、防护和加筋

1.3.7材料试验

1.试验程序

选取材料→确定试验方法→试验操作→试鉴定工程所用材料的质量时，通常测定其密度、验数据处

理→试验结果的分析

2.材料基本性质试验

17

表观密度、孔隙率、吸水率、抗压强度、抗冻性及坚固性

3.水泥试验

1）试验项目

包括水泥物理及力学实验和化学分析三个方面。工程中通常只做物理、力学试验，其项目有细度标

准稠度用水、凝结时间、体积安定性及强度，体积安定性和强度是工程建设中必检项目

3）细度试验

4）水泥标准稠度用水量试验

5）水泥凝结时间试验

6）水泥体积安定性试验

7）水泥胶砂强度试验

8）水泥水化热试验

4.混凝土拌合物试验

1)一般规定

（1）材料的用量以质量计算。称量精度为，集料±0.5%，水、水泥（及掺和料）和外加剂为

±0.3%。

（2）粗细集料用量以饱和面干状态或干燥状态为准。

2）混凝土拌合物和易性试验

3）混凝土拌合物表观密度试验

4）混凝土拌合物含气量试验

5）混凝土拌合物凝结时间

6)混凝土拌合物施工现场取样要求

第2章水利水电工程施工导流与截流

2.1施工导流

2.1.1导流标准

一、导流

1、概念：施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑，并将河道中各时期的上游来水量按预定的方式

导向下游，以创造干地施工的条件。

2、导流建筑物级别根据其保护对象、失事后果、使用年限和导流建筑物规模等指标划分为3〜5级。

4.导流的方式：可划分一次拦断河床围堰导流和分期围堰导流方式

（1）分期围堰导流：束窄河床第一期、已完建筑和完成永久建筑物（底孔导流、混凝土坝上预留缺

口导流）。用于流量大、河床宽、永久建筑物便于布置导流泄水建筑物。

5.一次拦断河床围堰导流

一次拦断河床围堰导流，又称为全段围堰法导流。

18

根据施工期挡、泄水建筑物的不同，一次拦断河床围堰导流程序可分为初期、中期和后期导流三个

阶段。

（1）初期导流为围堰挡水阶段，水流由导流泄水建筑物下泄。

（2）中期导流为坝体临时挡水阶段，坝体填筑高度超过围堰堰顶高程，洪水由导流泄水建筑物下泄，

坝体满足安全度汛条件。

（3）后期导流为坝体挡水阶段导流泄水建筑物下闸封堵，水库开始蓄水，永久泄水建筑物尚未具备

设计泄流能力。

（4）一次拦断河床围堰导流

①明渠导流：适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形

②隧洞导流：适用河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。

③涵管导流：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

二、河道截流及围堰工程

1.截流：是指在导流泄水建筑物接近完工时，即以进占法方式自两岸或一岸建筑物戗堤形成龙口，

并将龙口防护起来，待导流泄水建筑物完工后，在有利时机，以最短时间将龙口堵住，截断河流

（1）抛投料截流

平堵：先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车或其运输工具运来抛投料。

立堵：是用自卸汽车或其他运输工具运来抛投料，以端进法抛投料进占戗堤（流量小于4m单戗、大

于4双戗或多戗）

（2）龙口的宽度：龙口的宽度及其防护措施取决于流量及流速、为了提高龙口的抗冲能力，应对龙

口加以保护，保护包括护底和裹头。截流的材料尺寸或重量取决于龙口的流速

（3）截流的备用量：根据堆存条件、运输条件、可能流失量及戗堤沉陷等因素

2.围堰：是保护大坝或厂房等水工建筑物干地施工的必要挡水建筑物，一般属临时性工程，但也可

与主体结构工程结合而成为永久工程的一部分

（1）土石围堰：多用做上下游横向围堰

（2）混凝土围堰：纵向围堰可两面挡水、可以与永久建筑物结合

3.围堰的高程确定

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堰顶高程的确定，取决于导流设计流量及围堰的工作条件。

（1）下游围堰的堰顶高程

Hd=hd+ha+δ

式中，Hd——下游围堰的堰顶高程(m)；hd——下游水位高程(m)；

ha——波浪爬高(m)；

δ——围堰的安全超高(m)，一般对于不过水围堰可按规定选择，对于过水围堰可不予考

虑。

上游围堰的堰顶高程Hu=hd+z+ha+δ

式中，Hu——上游围堰的堰顶高程(m)；z——上下游水位差(m)。

4、围堰施工

2）围堰的防渗、接头和防冲

①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围，

防止集中绕渗破坏。

②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。

③围堰的防冲措施：一般采用抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底等措施在围堰转角处设置导流墙，

也可以解决冲刷问题。

二、汛期险情判断与抢险技术

（一）漏洞

1.漏洞判别条件：水面观察、潜水探漏、投放颜料观察水色。

2.漏洞险情的抢护方法

（1）塞堵法：塞堵漏洞进口最长有效的办法（漏洞口少）

（2）盖堵法：复合土工膜排体或篷布盖堵（漏洞口较多较集中）

（3）戗堤法：抛黏土填筑或筑子堤的办法进行抢堵

(二）管涌

1.抢护的原则：制止涌水带砂，但留有渗水出路。

2.抢护方法：（1）反滤围井(砂石、土工织物、梢料）

（2）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

（三）漫溢

洪水超过现有的堰顶高程，或风浪翻过堰顶，洪水漫进基坑内即为漫溢

抢护方案：加筑子堤，但不宜过高，各种子堤的外脚一般都应在距堰顶外肩0.5—1.0m。

第3章水利水电工程主体施工

3.1土石方开挖工程

20

一、土石方开挖工程

1.土的分类：依开挖方法、开挖难易程度等。可分为4类

土的自然湿密度

土的名称外观及其组成特性开挖工具

等级（kg/m3）

用铁锹或略加

疏松、黏着力差或易进水，

Ⅰ砂土、种植土1650～1750脚踩开挖

略有黏性

壤土、淤泥、含根种用铁锹，需用脚

Ⅱ1750～1850开挖时能成块，并易打碎

植土踩开挖

黏土、干燥黄土、干用镐、三齿耙开

黏手、看不见砂粒，或干

Ⅲ淤泥、含少量碎石的1800～1950挖或用锹需用

硬

黏土力加脚踩开挖

坚硬黏土、砾质黏结构坚硬，分裂后成块状，用镐、三齿耙等

Ⅳ1900～2100

土、含卵石黏土或含黏粒、砾石较多开挖

3.1.2石方开挖技术

1.岩石根据坚固系数的大小分为12类

（1）岩石的分类：分为火成岩（岩浆岩），水成岩（沉积岩）及变质岩三大类P77

火成岩：花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩

水成岩：石灰岩和砂岩

变质岩：片麻岩、大理岩和石英岩

（口诀：火花岗、辉辉玄、水砂石、变大英麻）

（2）岩石的坚固系数

岩石根据坚固系数的大小分级，前10级（Ⅴ—ⅪⅤ）坚固系数在1.5—20之间，除Ⅴ级的坚固系数

在1.5—2.0之间外，其余以2倍级差。坚固系数在20—25之间，为ⅩⅤ级；坚固系数在25以上为

ⅩⅥ级

岩石级别坚固系数

Ⅴ1.5—2.0

Ⅵ2.0—4.0

Ⅶ4.0—6.0

Ⅷ6.0—8.0

21

Ⅸ8.0—10.0

Ⅹ10—12

Ⅺ12—14

Ⅻ14—16

ⅩⅢ16—18

ⅩⅥ18—20

ⅩⅤ20—25

ⅩⅥ25以上

2.土石方施工过程中需要的机械

土石方施工围绕：挖、运、填（摊铺、整平、碾压）

挖掘机（对于石方需要爆破）、自卸汽车、推土机、铲运机、装载机、压路机

二、开挖方法

（一）机械开挖

常用的机械：挖掘机、推土机、铲运机和装载机。

1.单斗挖掘机

序号种类工作特点适用条件图示

向前向上，强制切土，主要

1正铲I〜IV类土及爆破石渣

挖掘停机面以上的掌子

向后向下，强制切土。主要Ⅰ～Ⅲ类土；

2反铲

挖掘停机面以下的掌子深度不大的基槽和水下石渣

深度较大的基槽，沟渠和水下土

3索铲开挖停机面以下的掌子

石

挖掘停机面以上及以下的Ⅰ～Ⅱ类土；

4抓铲掌子，挖掘深度可达30m以施工面狭窄而深的集水井、深井

上及挖掘深水中的物料

注：临近设计高程时，应留出0.2—0.3m的保护层暂不开挖，上部结构施工时，应采用人工开挖。

4.土石方施工过程中需要的机械（教材机械）

22

挖掘机（对于石方需要爆破）、自卸汽车、推土机、铲运机、装载机、压路机

（1）机械的经济运距

①履带式推土机：大型推土机的推运距离不宜超过100m

②轮胎装载机运距不宜150m，履带式装载机不超过100m

③自卸汽车在运距方面的适应性较强

④铲运机拖式500m以内，自行式轮胎铲运机的经济运距1500m

⑤挖掘机的功率小于等于自卸汽车的功率

（2）铲运机

①铲运机在行驶顺序进行铲削、装载、运输和铺卸。

②按行走方式分为：拖式、自行式。

③按卸土方式分为：强制式、半强制式、自由式。

④按铲斗容量分：小型：＜6m3/中型：6-15m3/大型：＞15m3

4.爆破技术：爆破方法有浅孔、深孔爆破、洞室爆破、预裂爆破及光面爆破等。

爆破名称优点缺点

浅孔爆破钻孔设备简单、操作简单、控制钻孔工作量大，爆破钻孔方量不大、

开挖形状效率低

深孔爆破钻孔工作量小，耗药量低，劳动钻孔设备复杂，设备费高。速度慢，

生产率高成本提高。

洞室爆破：专门沿设计开挖的洞室或巷道内装药爆破的一种方法

预裂爆破：先按预先位置爆破、在主要爆破、已达到保护岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的

5.识图

深孔爆破主要参数：梯段高度H、底盘抵抗线Wp、炮孔间距a和排距b、钻孔深度L、堵塞长度L2、

装药深度（药量）L1

注：爆破土石方的基本工序有钻孔、装药、堵塞、起爆、挖装和运卸（教材补充）

23

3.2地基处理

3.2.1地基开挖与清理

一、土坝地基的开挖与清理

（一）土基开挖与清理

（1）坝断面范围内必须清除地基、岸坡上的草皮、树根，含有植物的表土、蛮石、垃圾及其他废料，

并将清理后的地基表面土层压实。

（2）坝体断面范围内的低强度、高压缩性软土及地震时易液化的土层应清除或处理。

（3）开挖的岸坡应大致平顺，不应呈台阶状、反坡或突然变坡，岸坡上缓下陡时，变坡角应小于

20°,岸坡不宜陡于1:1.5。

（4）应留有0.2〜0.3m的保护层，待填土前进行人工开挖。

3.2.2地基处理方法

（二）地基的处理的基本方法

1.灌浆

（1）固结灌浆：用浆液灌入岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性（浅孔—面状——整体性）

（2）帷幕灌浆：用浆液灌注岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的

灌浆（深孔—排状——防水幕）

（3）接触灌浆：建筑物和岩体之间的灌浆，以加强两者之间的结合程度和基础的整体性（缝隙）

（4）化学灌浆：是一种高分子有机化合物主体材料的灌浆方法

教材补充

（5）接缝灌浆：通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝，以改善传力条件增强坝体

整体性的灌浆

（6）回填灌浆：用浆液填充混凝土与围堰或混凝土与钢板桩之间的空隙和孔洞，以增加围堰或结构

的密实性灌浆

（三）不同的地基处理的适用方法

1.岩基处理的方法有：灌浆和局部开挖回填等

2.软土地基处理的适用方法有开挖、桩基础、置换法、排水法、挤实法、高压喷射灌浆

3.砂砾石地基处理的适用方法开挖、防渗墙、帷幕灌浆、设水平铺盖。

4.湿陷性黄土地基处理方法适用于：土或土垫层、砂或砂垫层、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预

浸法等

5.膨胀土地基处理的适用方法有换填、土性改良、预浸水

7.冻土地基处理的适用方法有基地换填碎石垫层、铺设复合土工膜、设置渗水暗沟、填方设隔热板

等

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3.2.3灌浆技术

一、灌浆技术

1.固结灌浆

（1）施工程序：固结施工程序是钻孔、压水试验、灌浆（分序施工）、封孔、质量检查等。

（3）压水试验：采用单点法，试验孔数一般不宜小于总孔数的5%、帷幕灌浆总孔数的10%。

（6）质量检查:基础固结灌浆完成后，应当进行灌浆质量和固结效果的检查，不符合要求的可通过

加密钻孔，补充进行灌浆，已达到要求

2.主要技术要求：

（1）原则：分序加密，灌浆应按先稀后浓

3.施工顺序

有盖重的坝基固结灌浆应在混凝土达到要求强度后进行。基础灌浆宜先固结、后帷幕的顺序进行

水工隧洞的灌浆宜按照先回填灌浆、后固结灌浆、在接缝灌浆的顺序。

4.帷幕灌浆的主要参数

防渗标准、深度、厚度、灌浆孔排数和灌浆压力等

5.化学灌浆

施工工序是：钻孔及压水试验，钻孔及裂隙处理，埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆。

补充知识点-1：

分序加密，帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。

三排帷幕：先边排，后中排。边排分三序施工，中排分为二序或三序施工；先下游、在上游，最后

在中间排。

两排帷幕：先下游，后上游。分三序施工；

单排帷幕：分为三序施工。

3.2.4防渗墙施工技术

二、防渗墙施工技术

防渗墙

1.按墙体结构形式分类

按墙体结构形式分，主要有桩柱形防渗墙、槽孔形防渗墙和混合形防渗墙三类其中槽孔形防渗墙使

用更为广泛。

2.槽孔防渗墙的是工程程序：

平整场地、挖导槽、做导墙、安装挖槽机械设备、制备泥浆注入导槽、成槽、混凝土浇筑成墙

3.防渗墙的质量检查：

墙体质量检查应在成墙的28d后进行，检查内容为必要的墙体物理力学性能指标、墙段接缝和可能

存在的质量缺陷