水力学水土保持施工手册

水力学水土保持施工手册一、总则

水力学水土保持施工是利用水力学原理，通过工程措施改善水流条件，防止水土流失，保护生态环境的重要技术手段。本手册旨在为相关施工人员提供规范化的操作指南，确保施工质量与安全。

（一）适用范围

1.本手册适用于各类水土保持工程，包括河道治理、水库消能、坡面防护等水力学相关施工项目。

2.涵盖施工准备、材料选择、施工工艺、质量检测及后期维护等环节。

（二）基本原则

1.安全优先：施工前必须进行风险评估，确保人员与设备安全。

2.科学合理：根据水流特性、地形条件选择最优施工方案。

3.可持续发展：优先采用环保材料，减少对环境的影响。

二、施工准备

施工前的充分准备是保证工程顺利进行的关键。

（一）现场勘察

1.测量地形：使用水准仪、全站仪等设备，精确测量施工区域高程、坡度及水流速度。

2.水文分析：收集历史水文数据，评估洪水期水流特征，如流速范围（0.5-5m/s）、流量范围（10-500m³/s）。

3.材料勘察：确认附近砂石、混凝土等材料的供应能力及质量标准。

（二）技术准备

1.方案设计：依据勘察结果，绘制施工图纸，明确结构尺寸、材料用量及施工顺序。

2.设备调试：检查水泵、挖掘机等设备的运行状态，确保满足施工需求。

3.人员培训：对操作人员进行技术交底，重点讲解安全规范及应急措施。

（三）材料准备

1.水泥：选用P.O42.5标号水泥，强度等级不低于C30。

2.防护材料：采用透水混凝土、生态袋等环保型材料，孔隙率控制在15%-30%。

3.附属设备：备足排水管（直径50-200mm）、伸缩节及密封圈等配件。

三、施工工艺

根据工程类型，施工工艺可分为以下几个步骤。

（一）基础施工

(1)开挖基槽：按照图纸尺寸，使用挖掘机分层开挖，坡度不陡于1:1。

(2)垫层铺设：采用级配砂石（粒径0.5-2cm）分层压实，密实度达90%以上。

(3)模板安装：使用钢模板或木模板，确保接缝严密，避免漏浆。

（二）主体结构施工

(1)混凝土浇筑：采用分层振捣法，每层厚度不超过30cm，养护周期不少于7天。

(2)防护层施工：铺设生态袋时，沿水流方向连续放置，袋内填充土料需过筛（孔径＜5mm）。

(3)排水系统：安装排水管时，坡度保持1%-3%，确保排水通畅。

（三）质量控制

1.水流测试：施工完成后，使用流速仪检测关键部位水流速度，偏差控制在±10%。

2.渗透性检测：采用达西法测试，渗透系数范围0.01-0.1cm/s。

3.观测记录：每日记录水位、流量及结构变形情况，异常时立即停工整改。

四、后期维护

工程竣工后，需定期检查以延长使用寿命。

（一）巡检制度

1.每月巡查：重点检查结构裂缝、渗漏及冲刷情况。

2.季节性检查：汛前加固防护设施，冬季检查冻胀影响。

（二）维护措施

1.清淤：每年清理河道沉积物，防止淤塞。

2.灌浆：对出现裂缝的混凝土结构，采用水泥浆灌注修复。

3.更换：老化材料如伸缩节需及时更换，更换周期一般不超过5年。

五、安全注意事项

1.高处作业需系安全带，下方设置警戒区。

2.使用电动设备时，线路必须绝缘，禁止湿手操作。

3.水下施工需配备救生衣及水下探测仪。

本手册通过分步骤指导与要点式总结，为水力学水土保持施工提供全面的技术支持，确保工程高效、安全、环保地完成。

三、施工工艺

根据工程类型，施工工艺可分为以下几个步骤。详细阐述如下：

（一）基础施工

基础施工是整个工程稳定性的根基，必须严格按照设计要求和规范进行。

(1)开挖基槽

测量放线：首先，使用全站仪或GPS设备，根据施工图纸精确放出基槽开挖的边界线及高程控制点。设置明显的标记物（如木桩+红漆），并拉线或撒灰线明确开挖范围。确保放线精度在±5mm以内。

确定开挖顺序：根据基槽深度、地下水位以及现场环境，确定开挖顺序。通常采用分层分段开挖的方式，先深后浅，先主后支。对于较深基槽，可设置台阶或坡道便于人员和设备进出。

选择开挖设备：根据基槽的宽度、深度和土壤性质（如砂土、粘土、岩石等），选择合适的开挖设备。常用设备包括反铲挖掘机、正铲挖掘机、抓铲挖掘机等。例如，对于较宽的基槽，可采用反铲或正铲；对于较窄深或水下开挖，可采用抓铲。

分层开挖：严格控制每层开挖的深度。对于土质较好、无地下水的情况，单层开挖深度可达1.5-2米；对于土质较差或有地下水的情况，单层开挖深度应控制在0.8米以内。使用挖掘机开挖时，应避免超挖，预留一定的修整余量（通常10-20cm）。

边坡控制：根据土质条件、开挖深度和支护要求，严格按照设计坡比放坡。可通过挂线、坡度尺或坡度仪实时监控边坡坡度，防止边坡失稳。必要时需设置临时支撑或支护结构（如土钉墙、排桩等）。

基底清理与平整：当开挖至设计标高后，停止机械开挖，改用人工配合清理。清除基槽底部的虚土、杂物、积水等。使用手推车、自卸汽车等将土方转运至指定堆放点。然后，使用推土机或人工进行基底平整，使其达到设计要求的平整度（如2%-3%）。平整后的基底应进行碾压，对于水工结构，基底密实度通常要求达到90%以上。

标高复测：完成基底平整后，使用水准仪对基底高程进行全面复测，确保基底高程符合设计要求，误差控制在±10mm以内。

(2)垫层铺设

垫层的作用是改善地基土的压缩性、透水性，为后续结构层提供稳定的基础。

材料选择与检验：常用的垫层材料包括级配砂石、碎石、矿渣等。应根据设计要求选择合适的材料。进场材料需进行检验，主要指标包括材料粒径级配、含泥量、密度、压缩模量等。例如，级配砂石的最大粒径不宜超过60mm，含泥量应小于5%，干密度应达到设计要求。

确定铺设厚度与宽度：垫层的铺设厚度根据设计要求确定，通常为10cm-30cm。铺设宽度应超出基础结构边缘一定的范围，以利于结构稳定。

材料运输与摊铺：使用自卸汽车或皮带输送机等将符合要求的垫层材料运至施工现场。使用推土机或平地机进行摊铺，确保材料分布均匀，无明显离析现象。

摊铺厚度控制：采用推土机或平地机摊铺时，应分多次进行，每次摊铺厚度不宜过大。可使用推土机推平，然后用平地机精平，确保厚度均匀。

碾压施工：这是垫层施工的关键步骤。碾压前，应洒水湿润（以表面不扬尘为宜），避免扬尘影响压实效果和人员健康。选择合适的压实机械，如振动压路机、重型压路机等。碾压应遵循“先轻后重、先静后振、先慢后快、轮迹重叠”的原则。

碾压遍数：碾压遍数需根据材料性质、压实机械性能及设计要求的密实度来确定，通常通过现场试验确定。一般不少于6-8遍。

碾压速度：碾压速度不宜过快，一般控制在2-4km/h。

轮迹重叠：相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽，确保碾压均匀。

控制含水量：垫层材料的含水量对压实效果影响很大。应控制在最佳含水量范围内（通过室内试验确定）。如含水量过低，应洒水湿润；如含水量过高，应适当晾晒。

密实度检测：垫层碾压完成后，需按规范要求进行密实度检测。常用方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。检测点应均匀分布，数量满足规范要求。检测结果应达到设计标准（如级配砂石密实度通常要求达到90%以上）。对不合格区域，需进行补压，直至合格。

表面整平：达到要求的密实度后，再次使用平地机进行表面整平，使其符合设计要求的平整度。

(3)模板安装

模板的作用是保证混凝土结构或砌体结构的几何形状和尺寸准确，并承受混凝土浇筑时的侧压力。

材料选择：常用模板材料有钢模板、木模板、竹模板、塑料模板等。钢模板坚固耐用，周转次数多，但成本较高；木模板加工灵活，成本较低，但周转次数少，易变形；竹模板和塑料模板适用于小型或临时性工程。模板面板的平整度应达到要求，接缝应严密。

模板设计：模板设计应考虑结构形状、尺寸、支撑体系、浇筑顺序、振捣方式、拆模时间等因素。模板的支撑体系应稳定可靠，能够承受混凝土侧压力、振捣冲击及施工荷载。

加工与制作：按照设计图纸加工模板构件，确保尺寸准确，连接牢固。钢模板的连接件（如螺栓、销钉）应完好；木模板的接缝应严密，必要时可增加衬垫（如橡胶垫）防止漏浆。

安装前的准备：清理基础面或垫层表面，确保无杂物、泥土。检查模板构件的尺寸、平整度、垂直度。涂刷隔离剂（如脱模剂），要求均匀、涂刷到位，但不得过厚，避免污染结构表面。常用隔离剂有石蜡、油基脱模剂、水性脱模剂等。

安装步骤：

1.定位放线：根据设计图纸和轴线标记，在垫层上放出模板的安装线。

2.安装基准标高：在模板立柱或基础上安装水平标高控制点，确保模板底口标高准确。

3.安装模板面板：按照设计顺序安装模板面板，对准安装线。使用撬棍配合进行调整，确保位置准确。

4.安装支撑体系：安装模板的支撑杆、立柱、拉杆、斜撑等，形成稳固的支撑体系。连接件必须紧固可靠。

5.连接与加固：模板之间的连接处（如角部、拼缝处）应使用连接件（如螺栓、卡扣）紧密连接。必要时设置加固肋或加焊支撑，确保模板整体刚度和稳定性。

6.垂直度与平整度校正：使用垂直度检测工具（如吊线锤）和水平尺对模板进行校正，确保其垂直度和平整度符合要求。对于大型模板，可设置多道检查点。

7.预检：安装一段后，进行自检和互检，检查尺寸、标高、垂直度、支撑稳定性、拼缝严密性等，发现问题及时整改。

支撑体系检查：在混凝土浇筑前，必须对模板支撑体系进行最终检查，确保所有连接件都已紧固，支撑杆垂直，无松动现象。必要时可进行加载试验。

预留孔洞处理：结构中设置的预留孔洞、预埋件等，应事先在模板上准确预留或安设，并做好标识，防止浇筑时错位或遗漏。

（二）主体结构施工

主体结构是直接承受水流荷载、抵抗水力冲刷的关键部分。

(1)混凝土浇筑

混凝土是水力学水土保持工程中常用的结构材料，其浇筑质量直接影响工程寿命。

配合比设计与验证：根据结构受力情况、环境条件（如水流速度、温度）、耐久性要求等，设计混凝土配合比。配合比应满足强度、和易性、抗渗性、抗冻性等要求。设计完成后，需进行室内试配和试验室验证，确定最终的生产配合比。

原材料质量控制：

水泥：检查水泥的品种、标号、出厂日期、安定性、强度等是否满足要求。不同批次的水泥不应混用。

骨料（砂、石）：检查骨料的粒径、级配、含泥量、有害物质含量等。砂的含泥量通常要求小于3%，石的含泥量小于1%。骨料应清洁，无杂物。

水：浇筑混凝土所使用的水，必须是不含有害物质的洁净水，如饮用水、洁净的河湖水（经检测合格）。

外加剂：如使用外加剂（如减水剂、速凝剂、引气剂等），应检查其品种、质量是否符合要求，并按说明书掺量使用。

混凝土搅拌：

搅拌设备：使用符合标准的混凝土搅拌机。搅拌前应清理搅拌筒，检查计量设备的准确性（定期校准）。

搅拌工艺：严格按照生产配合比进行投料。投料顺序通常为：先投入骨料和水泥，干拌均匀后，再加水（或先加水、水泥、部分骨料干拌），最后投入外加剂（如有）。搅拌时间应满足规范要求，确保混凝土拌合物均匀。

搅拌质量检查：搅拌过程中和搅拌完成后，应检查混凝土拌合物的颜色、均匀性、坍落度（或扩展度）等。不合格的拌合物应予废弃，不得用于浇筑。

混凝土运输：

运输方式：根据工程量和距离，选择合适的运输方式，如混凝土搅拌运输车、混凝土泵、手推车等。

运输要求：运输过程中应尽量减少转运次数和停留时间，防止混凝土离析、坍落度损失过大或遭受污染。混凝土搅拌运输车应保持适当的搅动速度。

坍落度控制：到达浇筑地点时，应检查混凝土的坍落度，不得超过配合比设计值的±1.5cm。

混凝土浇筑：

浇筑前的准备：检查模板、支撑体系是否牢固可靠，清理模板内的杂物和积水。检查钢筋、预埋件的位置和保护层厚度是否符合要求。对模板洒水湿润（但不得有积水）。

浇筑顺序：应遵循“先深后浅、先边后中、分层浇筑”的原则。分层厚度根据振捣方式确定，一般为20-30cm。浇筑应连续进行，避免出现冷缝。

振捣密实：混凝土浇筑后，必须及时进行振捣，以排除气泡，确保混凝土密实。振捣应采用合适的振捣器（如插入式振捣棒、附着式振捣器、平板振捣器）。

插入式振捣：用于振捣柱、墙、梁等部位。振捣时，振捣棒应插入下层混凝土5-10cm，以消除界面结合处的气泡。振捣时间以混凝土表面不再显著下沉、不出现气泡、泛浆为准，一般不宜超过30秒。振捣点应相互搭接，避免遗漏。

附着式振捣：用于模板固定的板、墙等。应确保振捣器与模板紧密贴合，振捣时间同样以混凝土表面泛浆为准。

平板振捣：用于大面积薄板。应慢速、均匀地移动振捣器，移动间距应小于振捣器作用半径的1.5倍。确保边缘和角部振捣到位。

防止过振：振捣时间不宜过长，过振会导致混凝土离析、石子下沉、产生蜂窝麻面。

防止漏振：振捣器应覆盖所有需要振捣的区域，特别是钢筋密集处、模板角落处。

处理泌水：浇筑过程中如出现泌水，应及时用铁锹或抹子清除，防止影响结构质量。

表面修整与抹平：混凝土振捣密实后，用木抹子初步抹平，待混凝土开始凝结（泌水停止）前，用铁抹子进行二次抹平，确保表面平整光滑（或按设计要求做成粗糙面）。抹平应在混凝土初凝前完成。

养护：混凝土浇筑完成后，必须进行适时、适当的养护，以保持适当的温度和湿度，促进水泥水化，提高混凝土强度和耐久性。

养护时间：通常不少于7天（普通硅酸盐水泥）或14天（矿渣水泥、火山灰水泥等）。特殊环境或特殊要求应按设计执行。

养护方法：常用的养护方法有洒水养护、覆盖养护（塑料薄膜、草帘、土工布等）、蒸汽养护等。水养护是常用方法，要求保持混凝土表面湿润。覆盖养护可在终凝前进行，之后逐步洒水。

温度控制：混凝土浇筑后早期应避免受到剧烈的温度变化，必要时采取保温措施（如覆盖保温材料）。气温过高时，可在浇筑前对模板和基础进行降温。

质量检测：

外观检查：检查混凝土表面是否有蜂窝、麻面、露筋、裂缝、掉皮等缺陷。

尺寸检查：使用钢尺检查结构尺寸、轴线位置、垂直度、平整度等是否符合要求。

强度检测：按规范要求制作混凝土立方体抗压试块，标准养护28天后进行抗压试验，检验混凝土强度是否达到设计要求。同时，可进行混凝土回弹、超声检测等非破损检测。

其他检测：根据需要，可进行混凝土密度、含气量、抗渗性等指标的检测。

(2)防护层施工

防护层主要用于抵抗水流冲刷、防止土壤侵蚀，常用材料包括生态袋、格宾网、混凝土预制块、植被等。

生态袋施工(以土工生态袋为例)：

材料准备：检查生态袋的材质、尺寸、强度是否满足设计要求。生态袋具有良好的透水性、抗紫外线能力和植物根系的穿透性。

基础处理：确保铺设生态袋的基础表面平整、坚实、清洁，无尖锐突出物。必要时可铺设一层土工布作为隔离层。

填充土料：选择合适的土料填充生态袋。土料应洁净，无石块、杂草根等杂物。粒径不宜过大，一般要求小于6mm。填料前应过筛。

铺设与固定：按照水流方向，将生态袋逐片铺设。相邻袋子应紧密咬合，可使用塑料扎带或缝合。生态袋的边缘和顶部应使用锚固件（如U型钉、螺丝钉）固定在基础或结构上，间距根据设计确定，通常为0.5-1.0m。固定时要确保生态袋在受力后能保持平整，不被水流悬空。

填充与压实：逐层填充土料，每填充约20-30cm厚，用脚轻轻踏实或使用平板振动器轻微振实。注意不要过度压实，以免影响植物生长。填充至设计高度后，表面应大致平整。

植被（可选）：在生态袋填充后或同时，可在袋内或表面播种草籽或种植草苗，以增强水土保持效果和生态美观。

格宾网施工：

材料检查：检查格宾网（通常由高强度镀锌钢丝编织而成）的网孔尺寸、丝径、镀锌层厚度、焊接点强度等是否满足设计要求。

基础处理：清理基础，确保平整。必要时设置基础垫层（如级配砂石）。

组装与绑扎：按照设计图纸，在施工现场将格宾网单元组装成所需的形状和尺寸。单元之间通过绑扎丝或专用连接件牢固连接。组装过程中应保持网箱的规整性。

运输与放置：格宾网单元通常较重，需使用吊车等设备进行运输和放置。放置时应小心操作，避免损坏网孔或边框。

填充骨料：将干净的石子、碎石等骨料填入格宾网箱内。填料应均匀分布，避免单边或单角超载。填料过程中应边填边轻振，以排除空隙中的空气。填料高度应略低于网箱上沿，留出沉降和表面整平的空间。

表面整平与碾压：填充完成后，对格宾网结构顶面进行整平。对于需要承受车辆通行或其他荷载的区域，可在顶面铺设混凝土面层或级配碎石层，并使用压路机进行碾压密实。

植被施工：

适用于坡面防护、生态修复等。

基面准备：清理坡面，移除杂草、石块等。对于较陡的坡面，可设置梯田、鱼鳞坑等以增加表面积和减缓水流。

种植方式：可采用直播草籽、植苗（草苗、树苗）、植生袋、植生毯等多种方式。直播草籽需配合基质和保湿措施。植苗需确保根系舒展、深度适宜。

浇水与养护：种植后必须立即浇水，并建立长期浇水机制，尤其在干旱季节。根据需要可覆盖无纺布或稻草等保湿、防晒、保温。

施肥与除草：根据植物生长情况，适时施肥。前期注意清除杂草，避免与植物竞争养分和阳光。

(3)排水系统施工

排水系统是引导水流安全排出，防止渗透破坏和局部冲刷的重要设施。

排水管安装：

管材选择：常用管材有混凝土管、钢筋混凝土管、HDPE双壁波纹管、PVC管等。根据水流速度、埋深、地质条件、经济性等因素选择。例如，HDPE管耐腐蚀、重量轻、柔韧性好，适用于土质较好、埋深不大的场合。

基础处理：排水管下方应铺设垫层（如砂垫层），确保管道均匀受力，防止不均匀沉降。垫层厚度通常为10-15cm。

管身安装：使用吊车或人工将管道吊运至安装位置。安装时，确保管道中心线和高程符合设计要求。相邻管段连接处应使用合适的接口形式，如承插式、套接式、法兰连接等。确保接口密封良好，防止漏水。

管顶覆土：管道安装完成后，在管顶以上一定范围内（根据管径和设计要求确定，通常不小于管径本身，且不小于0.7m）应填筑细土或砂土，并进行压实。覆土厚度达到设计要求后，方可进行上部路基或结构的施工。

集水井/沉淀池施工：

基坑开挖：根据设计尺寸，使用挖掘机开挖集水井或沉淀池的基坑。边坡坡度根据土质确定，确保稳定。坑底应清理平整。

结构施工：集水井或沉淀池通常采用混凝土结构。可按混凝土结构施工方法进行（模板、钢筋、混凝土浇筑、养护）。内外壁可进行抹面处理，防止渗漏。底部可设置反滤层，如级配砂石，以便于排水和防止淤积物堵塞。

进水口与出水口：按设计要求设置进水口和出水口。进水口应有防冲刷措施（如设置格栅）。出水口应保证排水畅通，必要时设置消能设施（如跌水井、缓坡段），防止出口水流对下游造成冲刷。

周边处理：集水井或沉淀池周边应设置排水沟或截水沟，防止地表水直接流入。

排水沟施工：

沟槽开挖：按设计线位和断面尺寸开挖沟槽。沟底应平整，坡度符合设计要求，确保排水通畅。

沟壁处理：根据水流速度、土质条件，可采用明挖回填法（沟壁回填反滤料）、贴坡防护（浆砌片石、混凝土预制块、生态袋等）或埋设透水管（如HDPE穿孔管）等多种方式防止沟壁冲刷和渗透。

沟底与沟肩：沟底应进行夯实或铺设垫层。沟肩可进行适当加固。

出水口处理：排水沟的末端出水口应进行防冲处理，如设置消力池、跌水井或与下游水体连接处设置护坦等，确保水流平稳过渡，防止出口冲刷。

（三）质量控制

质量控制贯穿于施工全过程，是保证工程质量的根本。

1.水流测试：施工完成后，使用专业的测流设备（如旋桨流速仪、声学多普勒流速仪等）对关键部位（如结构物附近、消能设施下游）的水流速度、流量、脉动特性等进行实测。将实测值与设计值进行比较，偏差应在允许范围内（如设计值的±10%）。必要时进行模型试验验证。

2.渗透性检测：对于需要控制渗透的部位（如反滤层、防渗结构），需检测其渗透性能。

反滤层：可通过现场注水试验或室内模拟试验，测定其渗透系数（k）。渗透系数应满足设计要求，通常要求k值在0.01-0.1cm/s范围内，以保证能及时排出渗水，同时防止细颗粒流失。

防渗结构：可采用压水试验、渗漏仪等方法检测其防渗效果。如混凝土结构的抗渗等级（如P6、P8）需满足设计要求。

3.观测记录：建立完善的观测系统，对工程关键部位进行长期或定期的观测。

观测内容：包括水位、流量、结构物变形（如沉降、位移）、裂缝、水流形态变化、下游冲刷情况等。

观测设备：可设置自动监测站（如水位计、测流仪、位移计、裂缝计）或定期人工观测点。

记录与分析：按照规定频率进行观测，并详细记录。对观测数据进行分析，及时发现异常情况，分析原因，并采取相应的处理措施。观测记录是评估工程效果和指导后期维护的重要依据。

4.材料检验：所有进场材料（水泥、砂石、钢筋、外加剂、土工材料、管材等）必须按规范要求进行抽样检验，检验合格后方可使用。不合格材料严禁用于工程。

5.工序验收：每道工序完成后，应进行自检、互检，必要时进行交接检，合格后报请监理（或业主）进行验收，确认合格后方可进行下一道工序。

四、后期维护

工程的长期稳定运行离不开科学的后期维护。维护工作的目的是及时发现并处理问题，保持工程功能，延长使用寿命。

(一)巡检制度

定期巡检是掌握工程运行状况、预防事故发生的基础。

1.巡检周期：巡检的频率应根据工程重要性、环境条件（如水流强度变化、降雨量、冻融循环）、季节等因素确定。

日常巡检：每日或每次降雨后应对工程进行外观检查，特别是易受水流冲刷、侵蚀的部位。

定期巡检：每月至少进行一次全面检查。重点检查结构有无裂缝、变形、破损，防护层有无冲毁、流失，排水系统是否通畅，植被生长情况等。

季节性巡检：汛前应进行全面检查和必要的加固准备；汛后应检查工程受损情况，及时修复；冬季应对耐寒性较差的设施（如部分植被、非耐久性观测设备）采取防冻措施；解冻后检查有无冻胀破坏。

特殊巡检：发生地震、强风、极端天气、重大事故或附近发生工程建设影响时，应立即增加巡检频率或进行专项检查。

2.巡检内容：巡检应覆盖工程的各个组成部分，重点关注以下方面：

主体结构：检查有无裂缝（特别是贯穿性、宽度较大的裂缝）、变形（如拱起、沉降）、剥落、空鼓、渗漏等。测量关键部位的变形量，与前期数据对比。

防护层：检查有无冲刷、侵蚀、塌陷、材料老化（如混凝土风化、土工布破损）、植被死亡或缺失等。

排水系统：检查排水管、排水沟、集水井、沉淀池等是否通畅，有无淤积、堵塞、损坏。检查出水口附近有无冲刷现象。

观测设施：检查观测设备（如水位计、测流仪、传感器）是否运行正常，有无损坏、失灵。检查观测标尺、标志等是否清晰、完好。

周边环境：检查工程上游、下游及两侧有无异常冲刷、淤积现象，有无违章建筑或活动可能影响工程安全。

3.巡检记录与报告：巡检人员应使用统一的巡检记录表，详细记录检查日期、天气、水位、流量、检查部位、发现问题、问题描述、处理情况等信息。对发现的重要问题或异常情况，应立即上报，并拍照或录像留存证据。建立完整的巡检档案。

4.人员与职责：应配备经过培训的巡检人员，明确其职责和操作规程。对于重要工程，可建立多级巡检制度（如日常巡检、定期巡检）。

(二)维护措施

根据巡检结果和工程运行需要，采取相应的维护措施。

1.清淤与疏通：

对象：排水沟、集水井、沉淀池、泄水孔等。

目的：保持排水畅通，防止淤积导致排水能力下降或失效。

方法：定期或根据淤积情况清理沟道、井池内的泥沙、杂物。可使用人工、机械（如挖泥船、抽砂船、疏通机）等方式。清淤作业应注意安全，防止发生坍塌或堵塞。

2.结构修复与加固：

对象：出现裂缝、变形、破损、渗漏等缺陷的结构。

目的：恢复结构完整性，提高承载力，防止问题恶化。

方法：

裂缝处理：根据裂缝的性质（表面、贯穿）、宽度、深度，采用表面修补（如表面涂刷、贴布）、嵌缝、灌浆等方法。灌浆材料应选择与结构混凝土相容性好的环氧砂浆、聚氨酯灌浆料等。

变形修复：对于不均匀沉降引起的变形，可能需要调整荷载分布、进行地基处理或采用纠偏技术（如采用千斤顶顶升）。对于结构自身变形，严重时可能需要加固。

破损修复：对混凝土破损部位进行凿除、清理，然后用高强砂浆或细石混凝土修补，并做好防水处理。对砌体结构破损，进行重新砌筑或加固。

加固：对于承载力不足或耐久性下降的结构，可采取增大截面、粘贴钢板、粘贴纤维复合材、设置体外预应力等加固措施。加固方案应经过专业计算和设计。

3.防护层维护：

对象：生态袋、格宾网、植被等防护层。

目的：保持防护层稳定，防止冲刷、侵蚀，维持其防护功能。

方法：

生态袋/格宾网：检查有无破损、缺失，如有少量破损可进行局部修补或更换。检查填充物是否板结，必要时补充或翻松。对植被防护，及时清除杂草、枯死植株，补充草籽或补植草苗，确保植被覆盖良好。

植被：定期浇水、施肥，修剪过高的植被，防止其影响结构安全或阻碍排水。对耐久性较差的植被，可考虑更换为更适应当地环境的品种。

4.排水系统维护：

对象：排水管、排水沟、消能设施等。

目的：确保排水功能正常，防止因排水不畅导致上游水位壅高或下游冲刷加剧。

方法：定期清淤疏通，检查接口、转弯处有无渗漏，检查消能设施（如消力池、抛石）是否完好，有无被水流破坏或淤积。

5.观测设施维护：

对象：水位计、测流仪、传感器、标尺等。

目的：确保观测数据准确可靠，为工程管理和决策提供依据。

方法：定期检查设备运行状态，清洁传感器，校准或更换损坏的设备。检查连接线路是否完好。确保观测环境符合要求。

6.安全防护：

对象：工程周边的安全警示标志、护栏、照明设施等。

目的：防止人员误入危险区域或发生其他安全事故。

方法：定期检查安全设施是否完好、清晰，有无损坏、缺失。及时修复或补充。

(三)维护计划

制定科学的维护计划是保障工程长期有效运行的重要手段。

1.维护计划编制：结合工程特点、巡检结果、技术规范、经费预算等，编制年度、季节性或专项维护计划。计划应明确维护内容、时间、地点、方法、责任单位、所需资源（人力、物力、财力）等。

2.预防性维护：优先采用预防性维护措施，如定期清淤、植被养护、设备校准等，以降低故障发生的概率。

3.计划执行与调整：按照维护计划组织实施维护工作。同时，根据实际运行情况和巡检发现的新问题，及时调整维护计划。

4.维护记录与评估：对每次维护工作都做好详细记录，包括维护前后的对比情况。定期对维护效果进行评估，总结经验教训，为后续维护提供参考。

五、安全注意事项

安全是施工和后期维护的首要前提。必须严格遵守各项安全规章制度，落实安全措施，确保人员、设备安全。

1.个人防护：所有进入施工现场的人员必须按规定佩戴安全帽、安全鞋、手套等个人防护用品（PPE）。高处作业人员必须系挂安全带，并确保有可靠的挂点。

2.高处作业安全：

模板、脚手架等高处作业平台必须搭设牢固，并经过验收合格。

作业人员应经过培训，熟悉安全操作规程。

严禁在恶劣天气（如大风、大雨、雷电）下进行高处作业。

上下传递物料应使用安全绳或工具袋，严禁抛掷。

3.机械设备安全：

所有机械设备操作人员必须持证上岗，严禁无证操作。

作业前必须检查设备的完好性，特别是安全防护装置是否齐全有效。

振捣器、挖掘机等设备作业时，应保持安全距离，防止碰伤、卷入。

设备移动时，注意路线上的障碍物和地下管线。

作业结束后，应将设备熄火，切断电源，做好现场清理。

4.用电安全：

临时用电必须采用TN-S接零保护系统，做到“一机一闸一漏保”。

电缆线路应架设规范，不得拖地或浸泡在水中。

电气设备应防雨、防潮，定期检查绝缘情况。

严禁私拉乱接电线，非电工严禁接线。

5.水上作业安全：

水下或临水作业必须配备救生衣、救生圈、船艇等救生设备。

作业人员应掌握基本的水上救生技能。

水上作业应选择晴朗天气，避免在风力大于5级或水位湍急时进行。

作业区域应设置安全警戒线，禁止无关人员靠近。

6.施工区域安全：

施工现场应设置明显的安全警示标志，如“危险”、“禁止通行”、“必须戴安全帽”等。

作业区域与非作业区域应进行隔离，防止人员误入。

施工便道应保持平整，必要时设置限速标志。

每天收工前，应清理现场，消除安全隐患。

7.应急准备：

施工现场应配备必要的应急救援物资，如急救箱、担架、灭火器、通讯设备等。

应制定针对洪水、坍塌、触电、机械伤害等常见事故的应急预案。

所有人员应熟悉应急联系方式和疏散路线。

8.其他安全：

严禁酒后上岗。

严禁在施工现场吸烟或明火作业（动火作业需办理动火许可证，并配备灭火措施）。

注意防火、防暑、防冻等措施。

工作完成后，及时清理工具和材料，锁好设备，确保现场无人遗留。

一、总则

水力学水土保持施工是利用水力学原理，通过工程措施改善水流条件，防止水土流失，保护生态环境的重要技术手段。本手册旨在为相关施工人员提供规范化的操作指南，确保施工质量与安全。

（一）适用范围

1.本手册适用于各类水土保持工程，包括河道治理、水库消能、坡面防护等水力学相关施工项目。

2.涵盖施工准备、材料选择、施工工艺、质量检测及后期维护等环节。

（二）基本原则

1.安全优先：施工前必须进行风险评估，确保人员与设备安全。

2.科学合理：根据水流特性、地形条件选择最优施工方案。

3.可持续发展：优先采用环保材料，减少对环境的影响。

二、施工准备

施工前的充分准备是保证工程顺利进行的关键。

（一）现场勘察

1.测量地形：使用水准仪、全站仪等设备，精确测量施工区域高程、坡度及水流速度。

2.水文分析：收集历史水文数据，评估洪水期水流特征，如流速范围（0.5-5m/s）、流量范围（10-500m³/s）。

3.材料勘察：确认附近砂石、混凝土等材料的供应能力及质量标准。

（二）技术准备

1.方案设计：依据勘察结果，绘制施工图纸，明确结构尺寸、材料用量及施工顺序。

2.设备调试：检查水泵、挖掘机等设备的运行状态，确保满足施工需求。

3.人员培训：对操作人员进行技术交底，重点讲解安全规范及应急措施。

（三）材料准备

1.水泥：选用P.O42.5标号水泥，强度等级不低于C30。

2.防护材料：采用透水混凝土、生态袋等环保型材料，孔隙率控制在15%-30%。

3.附属设备：备足排水管（直径50-200mm）、伸缩节及密封圈等配件。

三、施工工艺

根据工程类型，施工工艺可分为以下几个步骤。

（一）基础施工

(1)开挖基槽：按照图纸尺寸，使用挖掘机分层开挖，坡度不陡于1:1。

(2)垫层铺设：采用级配砂石（粒径0.5-2cm）分层压实，密实度达90%以上。

(3)模板安装：使用钢模板或木模板，确保接缝严密，避免漏浆。

（二）主体结构施工

(1)混凝土浇筑：采用分层振捣法，每层厚度不超过30cm，养护周期不少于7天。

(2)防护层施工：铺设生态袋时，沿水流方向连续放置，袋内填充土料需过筛（孔径＜5mm）。

(3)排水系统：安装排水管时，坡度保持1%-3%，确保排水通畅。

（三）质量控制

1.水流测试：施工完成后，使用流速仪检测关键部位水流速度，偏差控制在±10%。

2.渗透性检测：采用达西法测试，渗透系数范围0.01-0.1cm/s。

3.观测记录：每日记录水位、流量及结构变形情况，异常时立即停工整改。

四、后期维护

工程竣工后，需定期检查以延长使用寿命。

（一）巡检制度

1.每月巡查：重点检查结构裂缝、渗漏及冲刷情况。

2.季节性检查：汛前加固防护设施，冬季检查冻胀影响。

（二）维护措施

1.清淤：每年清理河道沉积物，防止淤塞。

2.灌浆：对出现裂缝的混凝土结构，采用水泥浆灌注修复。

3.更换：老化材料如伸缩节需及时更换，更换周期一般不超过5年。

五、安全注意事项

1.高处作业需系安全带，下方设置警戒区。

2.使用电动设备时，线路必须绝缘，禁止湿手操作。

3.水下施工需配备救生衣及水下探测仪。

本手册通过分步骤指导与要点式总结，为水力学水土保持施工提供全面的技术支持，确保工程高效、安全、环保地完成。

三、施工工艺

根据工程类型，施工工艺可分为以下几个步骤。详细阐述如下：

（一）基础施工

基础施工是整个工程稳定性的根基，必须严格按照设计要求和规范进行。

(1)开挖基槽

测量放线：首先，使用全站仪或GPS设备，根据施工图纸精确放出基槽开挖的边界线及高程控制点。设置明显的标记物（如木桩+红漆），并拉线或撒灰线明确开挖范围。确保放线精度在±5mm以内。

确定开挖顺序：根据基槽深度、地下水位以及现场环境，确定开挖顺序。通常采用分层分段开挖的方式，先深后浅，先主后支。对于较深基槽，可设置台阶或坡道便于人员和设备进出。

选择开挖设备：根据基槽的宽度、深度和土壤性质（如砂土、粘土、岩石等），选择合适的开挖设备。常用设备包括反铲挖掘机、正铲挖掘机、抓铲挖掘机等。例如，对于较宽的基槽，可采用反铲或正铲；对于较窄深或水下开挖，可采用抓铲。

分层开挖：严格控制每层开挖的深度。对于土质较好、无地下水的情况，单层开挖深度可达1.5-2米；对于土质较差或有地下水的情况，单层开挖深度应控制在0.8米以内。使用挖掘机开挖时，应避免超挖，预留一定的修整余量（通常10-20cm）。

边坡控制：根据土质条件、开挖深度和支护要求，严格按照设计坡比放坡。可通过挂线、坡度尺或坡度仪实时监控边坡坡度，防止边坡失稳。必要时需设置临时支撑或支护结构（如土钉墙、排桩等）。

基底清理与平整：当开挖至设计标高后，停止机械开挖，改用人工配合清理。清除基槽底部的虚土、杂物、积水等。使用手推车、自卸汽车等将土方转运至指定堆放点。然后，使用推土机或人工进行基底平整，使其达到设计要求的平整度（如2%-3%）。平整后的基底应进行碾压，对于水工结构，基底密实度通常要求达到90%以上。

标高复测：完成基底平整后，使用水准仪对基底高程进行全面复测，确保基底高程符合设计要求，误差控制在±10mm以内。

(2)垫层铺设

垫层的作用是改善地基土的压缩性、透水性，为后续结构层提供稳定的基础。

材料选择与检验：常用的垫层材料包括级配砂石、碎石、矿渣等。应根据设计要求选择合适的材料。进场材料需进行检验，主要指标包括材料粒径级配、含泥量、密度、压缩模量等。例如，级配砂石的最大粒径不宜超过60mm，含泥量应小于5%，干密度应达到设计要求。

确定铺设厚度与宽度：垫层的铺设厚度根据设计要求确定，通常为10cm-30cm。铺设宽度应超出基础结构边缘一定的范围，以利于结构稳定。

材料运输与摊铺：使用自卸汽车或皮带输送机等将符合要求的垫层材料运至施工现场。使用推土机或平地机进行摊铺，确保材料分布均匀，无明显离析现象。

摊铺厚度控制：采用推土机或平地机摊铺时，应分多次进行，每次摊铺厚度不宜过大。可使用推土机推平，然后用平地机精平，确保厚度均匀。

碾压施工：这是垫层施工的关键步骤。碾压前，应洒水湿润（以表面不扬尘为宜），避免扬尘影响压实效果和人员健康。选择合适的压实机械，如振动压路机、重型压路机等。碾压应遵循“先轻后重、先静后振、先慢后快、轮迹重叠”的原则。

碾压遍数：碾压遍数需根据材料性质、压实机械性能及设计要求的密实度来确定，通常通过现场试验确定。一般不少于6-8遍。

碾压速度：碾压速度不宜过快，一般控制在2-4km/h。

轮迹重叠：相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽，确保碾压均匀。

控制含水量：垫层材料的含水量对压实效果影响很大。应控制在最佳含水量范围内（通过室内试验确定）。如含水量过低，应洒水湿润；如含水量过高，应适当晾晒。

密实度检测：垫层碾压完成后，需按规范要求进行密实度检测。常用方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。检测点应均匀分布，数量满足规范要求。检测结果应达到设计标准（如级配砂石密实度通常要求达到90%以上）。对不合格区域，需进行补压，直至合格。

表面整平：达到要求的密实度后，再次使用平地机进行表面整平，使其符合设计要求的平整度。

(3)模板安装

模板的作用是保证混凝土结构或砌体结构的几何形状和尺寸准确，并承受混凝土浇筑时的侧压力。

材料选择：常用模板材料有钢模板、木模板、竹模板、塑料模板等。钢模板坚固耐用，周转次数多，但成本较高；木模板加工灵活，成本较低，但周转次数少，易变形；竹模板和塑料模板适用于小型或临时性工程。模板面板的平整度应达到要求，接缝应严密。

模板设计：模板设计应考虑结构形状、尺寸、支撑体系、浇筑顺序、振捣方式、拆模时间等因素。模板的支撑体系应稳定可靠，能够承受混凝土侧压力、振捣冲击及施工荷载。

加工与制作：按照设计图纸加工模板构件，确保尺寸准确，连接牢固。钢模板的连接件（如螺栓、销钉）应完好；木模板的接缝应严密，必要时可增加衬垫（如橡胶垫）防止漏浆。

安装前的准备：清理基础面或垫层表面，确保无杂物、泥土。检查模板构件的尺寸、平整度、垂直度。涂刷隔离剂（如脱模剂），要求均匀、涂刷到位，但不得过厚，避免污染结构表面。常用隔离剂有石蜡、油基脱模剂、水性脱模剂等。

安装步骤：

1.定位放线：根据设计图纸和轴线标记，在垫层上放出模板的安装线。

2.安装基准标高：在模板立柱或基础上安装水平标高控制点，确保模板底口标高准确。

3.安装模板面板：按照设计顺序安装模板面板，对准安装线。使用撬棍配合进行调整，确保位置准确。

4.安装支撑体系：安装模板的支撑杆、立柱、拉杆、斜撑等，形成稳固的支撑体系。连接件必须紧固可靠。

5.连接与加固：模板之间的连接处（如角部、拼缝处）应使用连接件（如螺栓、卡扣）紧密连接。必要时设置加固肋或加焊支撑，确保模板整体刚度和稳定性。

6.垂直度与平整度校正：使用垂直度检测工具（如吊线锤）和水平尺对模板进行校正，确保其垂直度和平整度符合要求。对于大型模板，可设置多道检查点。

7.预检：安装一段后，进行自检和互检，检查尺寸、标高、垂直度、支撑稳定性、拼缝严密性等，发现问题及时整改。

支撑体系检查：在混凝土浇筑前，必须对模板支撑体系进行最终检查，确保所有连接件都已紧固，支撑杆垂直，无松动现象。必要时可进行加载试验。

预留孔洞处理：结构中设置的预留孔洞、预埋件等，应事先在模板上准确预留或安设，并做好标识，防止浇筑时错位或遗漏。

（二）主体结构施工

主体结构是直接承受水流荷载、抵抗水力冲刷的关键部分。

(1)混凝土浇筑

混凝土是水力学水土保持工程中常用的结构材料，其浇筑质量直接影响工程寿命。

配合比设计与验证：根据结构受力情况、环境条件（如水流速度、温度）、耐久性要求等，设计混凝土配合比。配合比应满足强度、和易性、抗渗性、抗冻性等要求。设计完成后，需进行室内试配和试验室验证，确定最终的生产配合比。

原材料质量控制：

水泥：检查水泥的品种、标号、出厂日期、安定性、强度等是否满足要求。不同批次的水泥不应混用。

骨料（砂、石）：检查骨料的粒径、级配、含泥量、有害物质含量等。砂的含泥量通常要求小于3%，石的含泥量小于1%。骨料应清洁，无杂物。

水：浇筑混凝土所使用的水，必须是不含有害物质的洁净水，如饮用水、洁净的河湖水（经检测合格）。

外加剂：如使用外加剂（如减水剂、速凝剂、引气剂等），应检查其品种、质量是否符合要求，并按说明书掺量使用。

混凝土搅拌：

搅拌设备：使用符合标准的混凝土搅拌机。搅拌前应清理搅拌筒，检查计量设备的准确性（定期校准）。

搅拌工艺：严格按照生产配合比进行投料。投料顺序通常为：先投入骨料和水泥，干拌均匀后，再加水（或先加水、水泥、部分骨料干拌），最后投入外加剂（如有）。搅拌时间应满足规范要求，确保混凝土拌合物均匀。

搅拌质量检查：搅拌过程中和搅拌完成后，应检查混凝土拌合物的颜色、均匀性、坍落度（或扩展度）等。不合格的拌合物应予废弃，不得用于浇筑。

混凝土运输：

运输方式：根据工程量和距离，选择合适的运输方式，如混凝土搅拌运输车、混凝土泵、手推车等。

运输要求：运输过程中应尽量减少转运次数和停留时间，防止混凝土离析、坍落度损失过大或遭受污染。混凝土搅拌运输车应保持适当的搅动速度。

坍落度控制：到达浇筑地点时，应检查混凝土的坍落度，不得超过配合比设计值的±1.5cm。

混凝土浇筑：

浇筑前的准备：检查模板、支撑体系是否牢固可靠，清理模板内的杂物和积水。检查钢筋、预埋件的位置和保护层厚度是否符合要求。对模板洒水湿润（但不得有积水）。

浇筑顺序：应遵循“先深后浅、先边后中、分层浇筑”的原则。分层厚度根据振捣方式确定，一般为20-30cm。浇筑应连续进行，避免出现冷缝。

振捣密实：混凝土浇筑后，必须及时进行振捣，以排除气泡，确保混凝土密实。振捣应采用合适的振捣器（如插入式振捣棒、附着式振捣器、平板振捣器）。

插入式振捣：用于振捣柱、墙、梁等部位。振捣时，振捣棒应插入下层混凝土5-10cm，以消除界面结合处的气泡。振捣时间以混凝土表面不再显著下沉、不出现气泡、泛浆为准，一般不宜超过30秒。振捣点应相互搭接，避免遗漏。

附着式振捣：用于模板固定的板、墙等。应确保振捣器与模板紧密贴合，振捣时间同样以混凝土表面泛浆为准。

平板振捣：用于大面积薄板。应慢速、均匀地移动振捣器，移动间距应小于振捣器作用半径的1.5倍。确保边缘和角部振捣到位。

防止过振：振捣时间不宜过长，过振会导致混凝土离析、石子下沉、产生蜂窝麻面。

防止漏振：振捣器应覆盖所有需要振捣的区域，特别是钢筋密集处、模板角落处。

处理泌水：浇筑过程中如出现泌水，应及时用铁锹或抹子清除，防止影响结构质量。

表面修整与抹平：混凝土振捣密实后，用木抹子初步抹平，待混凝土开始凝结（泌水停止）前，用铁抹子进行二次抹平，确保表面平整光滑（或按设计要求做成粗糙面）。抹平应在混凝土初凝前完成。

养护：混凝土浇筑完成后，必须进行适时、适当的养护，以保持适当的温度和湿度，促进水泥水化，提高混凝土强度和耐久性。

养护时间：通常不少于7天（普通硅酸盐水泥）或14天（矿渣水泥、火山灰水泥等）。特殊环境或特殊要求应按设计执行。

养护方法：常用的养护方法有洒水养护、覆盖养护（塑料薄膜、草帘、土工布等）、蒸汽养护等。水养护是常用方法，要求保持混凝土表面湿润。覆盖养护可在终凝前进行，之后逐步洒水。

温度控制：混凝土浇筑后早期应避免受到剧烈的温度变化，必要时采取保温措施（如覆盖保温材料）。气温过高时，可在浇筑前对模板和基础进行降温。

质量检测：

外观检查：检查混凝土表面是否有蜂窝、麻面、露筋、裂缝、掉皮等缺陷。

尺寸检查：使用钢尺检查结构尺寸、轴线位置、垂直度、平整度等是否符合要求。

强度检测：按规范要求制作混凝土立方体抗压试块，标准养护28天后进行抗压试验，检验混凝土强度是否达到设计要求。同时，可进行混凝土回弹、超声检测等非破损检测。

其他检测：根据需要，可进行混凝土密度、含气量、抗渗性等指标的检测。

(2)防护层施工

防护层主要用于抵抗水流冲刷、防止土壤侵蚀，常用材料包括生态袋、格宾网、混凝土预制块、植被等。

生态袋施工(以土工生态袋为例)：

材料准备：检查生态袋的材质、尺寸、强度是否满足设计要求。生态袋具有良好的透水性、抗紫外线能力和植物根系的穿透性。

基础处理：确保铺设生态袋的基础表面平整、坚实、清洁，无尖锐突出物。必要时可铺设一层土工布作为隔离层。

填充土料：选择合适的土料填充生态袋。土料应洁净，无石块、杂草根等杂物。粒径不宜过大，一般要求小于6mm。填料前应过筛。

铺设与固定：按照水流方向，将生态袋逐片铺设。相邻袋子应紧密咬合，可使用塑料扎带或缝合。生态袋的边缘和顶部应使用锚固件（如U型钉、螺丝钉）固定在基础或结构上，间距根据设计确定，通常为0.5-1.0m。固定时要确保生态袋在受力后能保持平整，不被水流悬空。

填充与压实：逐层填充土料，每填充约20-30cm厚，用脚轻轻踏实或使用平板振动器轻微振实。注意不要过度压实，以免影响植物生长。填充至设计高度后，表面应大致平整。

植被（可选）：在生态袋填充后或同时，可在袋内或表面播种草籽或种植草苗，以增强水土保持效果和生态美观。

格宾网施工：

材料检查：检查格宾网（通常由高强度镀锌钢丝编织而成）的网孔尺寸、丝径、镀锌层厚度、焊接点强度等是否满足设计要求。

基础处理：清理基础，确保平整。必要时设置基础垫层（如级配砂石）。

组装与绑扎：按照设计图纸，在施工现场将格宾网单元组装成所需的形状和尺寸。单元之间通过绑扎丝或专用连接件牢固连接。组装过程中应保持网箱的规整性。

运输与放置：格宾网单元通常较重，需使用吊车等设备进行运输和放置。放置时应小心操作，避免损坏网孔或边框。

填充骨料：将干净的石子、碎石等骨料填入格宾网箱内。填料应均匀分布，避免单边或单角超载。填料过程中应边填边轻振，以排除空隙中的空气。填料高度应略低于网箱上沿，留出沉降和表面整平的空间。

表面整平与碾压：填充完成后，对格宾网结构顶面进行整平。对于需要承受车辆通行或其他荷载的区域，可在顶面铺设混凝土面层或级配碎石层，并使用压路机进行碾压密实。

植被施工：

适用于坡面防护、生态修复等。

基面准备：清理坡面，移除杂草、石块等。对于较陡的坡面，可设置梯田、鱼鳞坑等以增加表面积和减缓水流。

种植方式：可采用直播草籽、植苗（草苗、树苗）、植生袋、植生毯等多种方式。直播草籽需配合基质和保湿措施。植苗需确保根系舒展、深度适宜。

浇水与养护：种植后必须立即浇水，并建立长期浇水机制，尤其在干旱季节。根据需要可覆盖无纺布或稻草等保湿、防晒、保温。

施肥与除草：根据植物生长情况，适时施肥。前期注意清除杂草，避免与植物竞争养分和阳光。

(3)排水系统施工

排水系统是引导水流安全排出，防止渗透破坏和局部冲刷的重要设施。

排水管安装：

管材选择：常用管材有混凝土管、钢筋混凝土管、HDPE双壁波纹管、PVC管等。根据水流速度、埋深、地质条件、经济性等因素选择。例如，HDPE管耐腐蚀、重量轻、柔韧性好，适用于土质较好、埋深不大的场合。

基础处理：排水管下方应铺设垫层（如砂垫层），确保管道均匀受力，防止不均匀沉降。垫层厚度通常为10-15cm。

管身安装：使用吊车或人工将管道吊运至安装位置。安装时，确保管道中心线和高程符合设计要求。相邻管段连接处应使用合适的接口形式，如承插式、套接式、法兰连接等。确保接口密封良好，防止漏水。

管顶覆土：管道安装完成后，在管顶以上一定范围内（根据管径和设计要求确定，通常不小于管径本身，且不小于0.7m）应填筑细土或砂土，并进行压实。覆土厚度达到设计要求后，方可进行上部路基或结构的施工。

集水井/沉淀池施工：

基坑开挖：根据设计尺寸，使用挖掘机开挖集水井或沉淀池的基坑。边坡坡度根据土质确定，确保稳定。坑底应清理平整。

结构施工：集水井或沉淀池通常采用混凝土结构。可按混凝土结构施工方法进行（模板、钢筋、混凝土浇筑、养护）。内外壁可进行抹面处理，防止渗漏。底部可设置反滤层，如级配砂石，以便于排水和防止淤积物堵塞。

进水口与出水口：按设计要求设置进水口和出水口。进水口应有防冲刷措施（如设置格栅）。出水口应保证排水畅通，必要时设置消能设施（如跌水井、缓坡段），防止出口水流对下游造成冲刷。

周边处理：集水井或沉淀池周边应设置排水沟或截水沟，防止地表水直接流入。

排水沟施工：

沟槽开挖：按设计线位和断面尺寸开挖沟槽。沟底应平整，坡度符合设计要求，确保排水通畅。

沟壁处理：根据水流速度、土质条件，可采用明挖回填法（沟壁回填反滤料）、贴坡防护（浆砌片石、混凝土预制块、生态袋等）或埋设透水管（如HDPE穿孔管）等多种方式防止沟壁冲刷和渗透。

沟底与沟肩：沟底应进行夯实或铺设垫层。沟肩可进行适当加固。

出水口处理：排水沟的末端出水口应进行防冲处理，如设置消力池、跌水井或与下游水体连接处设置护坦等，确保水流平稳过渡，防止出口冲刷。

（三）质量控制

质量控制贯穿于施工全过程，是保证工程质量的根本。

1.水流测试：施工完成后，使用专业的测流设备（如旋桨流速仪、声学多普勒流速仪等）对关键部位（如结构物附近、消能设施下游）的水流速度、流量、脉动特性等进行实测。将实测值与设计值进行比较，偏差应在允许范围内（如设计值的±10%）。必要时进行模型试验验证。

2.渗透性检测：对于需要控制渗透的部位（如反滤层、防渗结构），需检测其渗透性能。

反滤层：可通过现场注水试验或室内模拟试验，测定其渗透系数（k）。渗透系数应满足设计要求，通常要求k值在0.01-0.1cm/s范围内，以保证能及时排出渗水，同时防止细颗粒流失。

防渗结构：可采用压水试验、渗漏仪等方法检测其防渗效果。如混凝土结构的抗渗等级（如P6、P8）需满足设计要求。

3.观测记录：建立完善的观测系统，对工程关键部位进行长期或定期的观测。

观测内容：包括水位、流量、结构物变形（如沉降、位移）、裂缝、水流形态变化、下游冲刷情况等。

观测设备：可设置自动监测站（如水位计、测流仪、位移计、裂缝计）或定期人工观测点。

记录与分析：按照规定频率进行观测，并详细记录。对观测数据进行分析，及时发现异常情况，分析原因，并采取相应的处理措施。观测记录是评估工程效果和指导后期维护的重要依据。

4.材料检验：所有进场材料（水泥、砂石、钢筋、外加剂、土工材料、管材等）必须按规范要求进行抽样检验，检验合格后方可使用。不合格材料严禁用于工程。

5.工序验收：每道工序完成后，应进行自检、互检，必要时进行交接检，合格后报请监理（或业主）进行验收，确认合格后方可进行下一道工序。

四、后期维护

工程的长期稳定运行离不开科学的后期维护。维护工作的目的是及时发现并处理问题，保持工程功能，延长使用寿命。

(一)巡检制度

定期巡检是掌握工程运行状况、预防事故发生的基础。

1.巡检周期：巡检的频率应根据工程重要性、环境条件（如水流强度变化、降雨量、冻融循环）、季节等因素确定。

日常巡检：每日或每次降雨后应对工程进行外观检查，特别是易受水流冲刷、侵蚀的部位。

定期巡检：每月至少进行一次全面检查。重点检查结构有无裂缝、变形、破损，防护层有无冲毁、流失，排水系统是否通畅，植被生长情况等。

季节性巡检：汛前应进行全面检查和必要的加固准备；汛后应检查工程受损情况，及时修复；冬季应对耐寒性较差的设施（如部分植被、非耐久性观测设备）采取防冻措施；解冻后检查有无冻胀破坏。

特殊巡检：发生地震、强风、极端天气、重大事故或附近发生工程建设影响时，应立即增加巡检频率或进行专项检查。

2.巡检内容：巡检应覆盖工程的各个组成部分，重点关注以下方面：

主体结构：检查有无裂缝（特别是贯穿性、宽度较大的裂缝）、变形（如拱起、沉降）、剥落、空鼓、渗漏等。测量关键部位的变形量，与前期数据对比。

防护层：检查有无冲刷、侵蚀、塌陷、材料老化（如混凝土风化、土工布破损）、植被死亡或缺失等。

排水系统：检查排水管、排水沟、集水井、沉淀池等是否通畅，有无淤积、堵塞、损坏。检查出水口附近有无冲刷现象。

观测设施：检查观测设备（如水位计、测流仪、传感器）是否运行正常，有无损坏、失灵。检查观测标尺、标志等是否清晰、完好。

周边环境：检查工程上游、下游及两侧有无异常冲刷、淤积现象，有无违章建筑或活动可能影响工程安全。

3.巡检记录与报告：巡检人员应使用统一的巡检记录表，详细记录检查日期、天气、水位、流量、检查部位、发现问题、问题描述、处理情况等信息。对发现的重要问题或异常情况，应立即上报，并拍照或录像留存证据。建立完整的巡检档案。

4.人员与职责：应配备经过培训的巡检人员，明确其职责和操作规程。对于重要工程，可建立多级巡检制度（如日常巡检、定期巡检）。

(二)维护措施

根据巡检结果和工程运行需要，采取相应的维护措施。

1.清淤与疏通：

对象：排水沟、集水井、沉淀池、泄水孔等。

目的：保持排水畅通，防止淤积导致排水能力下降或失效。

方法：定期或根据淤积情况清理沟道、井池内的泥沙、杂物。可使用人工、机械（如挖泥船、抽砂船、疏通机）等方式。清淤作业应注意安全，防止发生坍塌或堵塞。

2.结构修复与加固：

对象：出现裂缝、变形、破损、渗漏等缺陷的结构。

目的：恢复结构完整性，提高承载力，防止问题恶化。

方法：

裂缝处理：根据裂缝的性质（表面、贯穿）、宽度、深度，采用表面修补（如表面涂刷、贴布）、嵌缝、灌浆等方法。灌浆材料应选择与结构混凝土相容性好的环氧砂浆、聚氨酯灌浆料等。

变形修复：对于不均匀沉降引起的变形，可能需要调整荷载分布、进行地基处理或采用纠偏技术（如采用千斤顶顶升）。对于结构自身变形，严重时可能需要加固。

破损修复：对混凝土破损部位进行凿除、清理，然后用高强砂浆或细石混凝土修补，并做好防水处理。对砌体结构破损，进行重新砌筑或加固。

加固：对于承载力不足或耐久性下降的结构，可采取增大截面、粘贴钢板、粘贴纤维复合材、设置体外预应力等加固措施。加固方案应经过专业计算和设计。

3.防护层维护：

对象：生态袋、格宾网、植被等防护层。

目的：保持防护层稳定，防止冲刷、侵蚀，维持其防护功能。

方法：

生态袋/格宾网：检查有无破损、缺失，如有少量破损可进行局部修补或更换。检查填充物是否板结，必要时补充或翻松。对植被防护，及时清除杂草、枯死植株，补充草籽或补植草苗，确保植被覆盖良好。

植被：定期浇水、施肥，修剪过高的植被，防止其影响结构安全或阻碍排水。对耐久性较差的植被，可考虑更换为更适应当地环境的品种。

4.排水系统维护：

对象：排水管、排水沟、消能设施等。

目的：确保排水功能正常，防止因排水不畅导致上游水位壅高或下游冲刷加剧。

方法：定期清淤疏通，检查接口、转弯处有无渗漏，检查消能设施（如消力池、抛石）是否完好，有无被水流破坏或淤积。

5.观测设施维护：

对象：水位计、测流仪、传感器、标尺等。

目的：确保观测数据准确可靠，为工程管理和决策提供依据。

方法：定期检查设备运行状态，清洁传感器，校准或更换损坏的设备。检查连接线路是否完好。确保观测环境符合要求。

6.安全防护：

对象：工程周边的安全警示标志、护栏、照明设施等。

目的：防止人员误入危险区域或发生其他安全事故。

方法：定期检查安全设施是否完好、清晰，有无损坏、缺失。及时修复或补充。

(三)维护计划

制定科学的维护计划是保障工程长期有效运行的重要手段。

1.维护计划编制：结合工程特点、巡检结果、技术规范、经费预算等，编制年度、季节性或专项维护计划。计划应明确维护内容、时间、地点、方法、责任单位、所需资源（人力、物力、财力）等。

2.预防性维护：优先采用预防性维护措施，如定期清淤、植被养护、设备校准等，以降低故障发生的概率。

3.计划执行与调整：按照维护计划组织实施维护工作。同时，根据实际运行情况和巡检发现的新问题，及时调整维护计划。

4.维护记录与评估：对每次维护工作都做好详细记录，包括维护前后的对比情况。定期对维护效果进行评估，总结经验教训，为后续维护提供参考。

五、安全注意事项

安全是施工和后期维护的首要前提。必须严格遵守各项安全规章制度，落实安全措施，确保人员、设备安全。

1.个人防护：所有进入施工现场的人员必须按规定佩戴安全帽、安全鞋、手套等个人防护用品（PPE）。高处作业人员必须系挂安全带，并确保有可靠的挂点。

2.高处作业安全：

模板、脚手架等高处作业平台必须搭设牢固，并经过验收合格。

作业人员应经过培训，熟悉安全操作规程。

严禁在恶劣天气（如大风、大雨、雷电）下进行高处作业。

上下传递物料应使用安全绳或工具袋，严禁抛掷。

3.机械设备安全：

所有机械设备操作人员必须持证上岗，严禁无证操作。

作业前必须检查设备的完好性，特别是安全防护装置是否齐全有效。

振捣器、挖掘机等设备作业时，应保持安全距离，防止碰伤、卷入。

设备移动时，注意路线上的障碍物和地下管线。

作业结束后，应将设备熄火，切断电源，做好现场清理。

4.用电安全：

临时用电必须采用TN-S接零保护系统，做到“一机一闸一漏保”。

电缆线路应架设规范，不得拖地或浸泡在水中。

电气设备应防雨、防潮，定期检查绝缘情况。

严禁私拉乱接电线，非电工严禁接线。

5.水上作业安全：

水下或临水作业必须配备救生衣、救生圈、船艇等救生设备。

作业人员应掌握基本的水上救生技能。

水上作业应选择晴朗天气，避免在风力大于5级或水位湍急时进行。

作业区域应设置安全警戒线，禁止无关人员靠近。

6.施工区域安全：

施工现场应设置明显的安全警示标志，如“危险”、“禁止通行”、“必须戴安全帽”等。

作业区域与非作业区域应进行隔离，防止人员误入。

施工便道应保持平整，必要时设置限速标志。

每天收工前，应清理现场，消除安全隐患。

7.应急准备：

施工现场应配备必要的应急救援物资，如急救箱、担架、灭火器、通讯设备等。

应制定针对洪水、坍塌、触电、机械伤害等常见事故的应急预案。

所有人员应熟悉应急联系方式和疏散路线。

8.其他安全：

严禁酒后上岗。

严禁在施工现场吸烟或明火作业（动火作业需办理动火许可证，并配备灭火措施）。

注意防火、防暑、防冻等措施。

工作完成后，及时清理工具和材料，锁好设备，确保现场无人遗留。

一、总则

水力学水土保持施工是利用水力学原理，通过工程措施改善水流条件，防止水土流失，保护生态环境的重要技术手段。本手册旨在为相关施工人员提供规范化的操作指南，确保施工质量与安全。

（一）适用范围

1.本手册适用于各类水土保持工程，包括河道治理、水库消能、坡面防护等水力学相关施工项目。

2.涵盖施工准备、材料选择、施工工艺、质量检测及后期维护等环节。

（二）基本原则

1.安全优先：施工前必须进行风险评估，确保人员与设备安全。

2.科学合理：根据水流特性、地形条件选择最优施工方案。

3.可持续发展：优先采用环保材料，减少对环境的影响。

二、施工准备

施工前的充分准备是保证工程顺利进行的关键。

（一）现场勘察

1.测量地形：使用水准仪、全站仪等设备，精确测量施工区域高程、坡度及水流速度。

2.水文分析：收集历史水文数据，评估洪水期水流特征，如流速范围（0.5-5m/s）、流量范围（10-500m³/s）。

3.材料勘察：确认附近砂石、混凝土等材料的供应能力及质量标准。

（二）技术准备

1.方案设计：依据勘察结果，绘制施工图纸，明确结构尺寸、材料用量及施工顺序。

2.设备调试：检查水泵、挖掘机等设备的运行状态，确保满足施工需求。

3.人员培训：对操作人员进行技术交底，重点讲解安全规范及应急措施。

（三）材料准备

1.水泥：选用P.O42.5标号水泥，强度等级不低于C30。

2.防护材料：采用透水混凝土、生态袋等环保型材料，孔隙率控制在15%-30%。

3.附属设备：备足排水管（直径50-200mm）、伸缩节及密封圈等配件。

三、施工工艺

根据工程类型，施工工艺可分为以下几个步骤。

（一）基础施工

(1)开挖基槽：按照图纸尺寸，使用挖掘机分层开挖，坡度不陡于1:1。

(2)垫层铺设：采用级配砂石（粒径0.5-2cm）分层压实，密实度达90%以上。

(3)模板安装：使用钢模板或木模板，确保接缝严密，避免漏浆。

（二）主体结构施工

(1)混凝土浇筑：采用分层振捣法，每层厚度不超过30cm，养护周期不少于7天。

(2)防护层施工：铺设生态袋时，沿水流方向连续放置，袋内填充土料需过筛（孔径＜5mm）。

(3)排水系统：安装排水管时，坡度保持1%-3%，确保排水通畅。

（三）质量控制

1.水流测试：施工完成后，使用流速仪检测关键部位水流速度，偏差控制在±10%。

2.渗透性检测：采用达西法测试，渗透系数范围0.01-0.1cm/s。

3.观测记录：每日记录水位、流量及结构变形情况，异常时立即停工整改。

四、后期维护

工程竣工后，需定期检查以延长使用寿命。

（一）巡检制度

1.每月巡查：重点检查结构裂缝、渗漏及冲刷情况。

2.季节性检查：汛前加固防护设施，冬季检查冻胀影响。

（二）维护措施

1.清淤：每年清理河道沉积物，防止淤塞。

2.灌浆：对出现裂缝的混凝土结构，采用水泥浆灌注修复。

3.更换：老化材料如伸缩节需及时更换，更换周期一般不超过5年。

五、安全注意事项

1.高处作业需系安全带，下方设置警戒区。

2.使用电动设备时，线路必须绝缘，禁止湿手操作。

3.水下施工需配备救生衣及水下探测仪。

本手册通过分步骤指导与要点式总结，为水力学水土保持施工提供全面的技术支持，确保工程高效、安全、环保地完成。

三、施工工艺

根据工程类型，施工工艺可分为以下几个步骤。详细阐述如下：

（一）基础施工

基础施工是整个工程稳定性的根基，必须严格按照设计要求和规范进行。

(1)开挖基槽

测量放线：首先，使用全站仪或GPS设备，根据施工图纸精确放出基槽开挖的边界线及高程控制点。设置明显的标记物（如木桩+红漆），并拉线或撒灰线明确开挖范围。确保放线精度在±5mm以内。

确定开挖顺序：根据基槽深度、地下水位以及现场环境，确定开挖顺序。通常采用分层分段开挖的方式，先深后浅，先主后支。对于较深基槽，可设置台阶或坡道便于人员和设备进出。

选择开挖设备：根据基槽的宽度、深度和土壤性质（如砂土、粘土、岩石等），选择合适的开挖设备。常用设备包括反铲挖掘机、正铲挖掘机、抓铲挖掘机等。例如，对于较宽的基槽，可采用反铲或正铲；对于较窄深或水下开挖，可采用抓铲。

分层开挖：严格控制每层开挖的深度。对于土质较好、无地下水的情况，单层开挖深度可达1.5-2米；对于土质较差或有地下水的情况，单层开挖深度应控制在0.8米以内。使用挖掘机开挖时，应避免超挖，预留一定的修整余量（通常10-20cm）。

边坡控制：根据土质条件、开挖深度和支护要求，严格按照设计坡比放坡。可通过挂线、坡度尺或坡度仪实时监控边坡坡度，防止边坡失稳。必要时需设置临时支撑或支护结构（如土钉墙、排桩等）。

基底清理与平整：当开挖至设计标高后，停止机械开挖，改用人工配合清理。清除基槽底部的虚土、杂物、积水等。使用手推车、自卸汽车等将土方转运至指定堆放点。然后，使用推土机或人工进行基底平整，使其达到设计要求的平整度（如2%-3%）。平整后的基底应进行碾压，对于水工结构，基底密实度通常要求达到90%以上。

标高复测：完成基底平整后，使用水准仪对基底高程进行全面复测，确保基底高程符合设计要求，误差控制在±10mm以内。

(2)垫层铺设

垫层的作用是改善地基土的压缩性、透水性，为后续结