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文档简介
《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
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第1章水利水电工程建筑物及建筑材料
【考点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进行分类。
(1)按坝高分类
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)按施工方法分类
土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等,其中碾压式土石
坝最常见,它是用适当的土石料分层堆筑,并逐层加以压实(碾压)而成的坝,它又可分为三
种:
①均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳,坝体绝大部分由一种黏性土料(壤土、砂壤土)筑成
②土质防渗体分区坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝,即用透水性较大的土料作坝的主体,
用透水性较小的黏土作防渗体的坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的坝称为
黏土心墙坝;防渗体设在坝体上游部位且倾斜的坝称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的
坝型
③非土质材料防渗体坝。以沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料(如土工膜)为防渗体的
坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝两种
2.土石坝的构造及作用
土石坝的基本剖面是梯形,主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等组
成。
(1)坝顶
①坝顶宽度:坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。中、低坝5~10m;高
坝10~15m。为了排除雨水,坝顶应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度,坡度宜采用2%~3%。
有防浪墙的坝顶,则宜采用仅向下游倾斜的横坡。
②护面:护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土,工程登别Ⅳ级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,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。
①均质坝。由透水性较小的黏性土筑成。
②黏性土心墙和斜墙。
黏性心墙和斜墙顶部水平厚度一般不小于3m,以便于机械化施工。防渗体顶与坝顶之间应
设有保护层,厚度不小于该地区的冰冻或干燥深度,同时按结构要求不宜小于1m。
③非土料防渗体。常用沥青混凝土或钢筋混凝土。
(3)土石坝的护坡与坝坡排水
①护坡
形式:草皮、抛石、干砌石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水泥土等。
作用:防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。
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②坝坡排水。除干砌石或堆石护面外,均必须设坝面排水。坝面上的纵向排水沟沿马道内侧
布置,用浆砌石或混凝土板铺设成矩形或梯形。
(4)坝体排水
①排水设施
形式:贴坡排水(不能降低浸润线)、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水。
作用:降低坝体浸润线及孔隙水压力,防止坝坡土冻胀破坏。
②反滤层
为避免因渗透系数和材料级配的突变与引起渗透变形,在防渗体与坝壳,坝壳与排水体之间
设置2-3层粒径不同的砂石料作反滤层。材料粒径沿渗流方向由小到大排列。
【考点2】堤防的构造与作用
土质堤防的构造与作用和土石坝类似,包括堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排
水设施、防洪墙等。
(1)堤顶。1级堤防堤顶宽度不宜小于8m;2级堤防不宜小于6m;3级及以下堤防不宜小
于3m。堤顶应向一侧或两侧倾斜,坡度宜采用2%〜3%。防浪墙净高不宜超过1.2m。(2024
真题考点)
(2)堤坡与戗台。堤高超过6m的背水坡应设戗台,宽度不宜小于1.5m;风浪大的海堤、
湖堤临水侧宜设置消浪平台,其宽度可为波高的1〜2倍,但不宜小于3m。
(3)护坡与坡面排水。通航河流船行波作用较强烈的堤段,护坡设计应考虑其作用和影响;
背水侧护坡的形式应根据当地的暴雨强度、越浪要求,并结合堤高和土质情况确定。水泥土、
砌石、混凝土护坡与土体之间必须设置垫层,垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物,
砂石垫层厚度不应小于0.1m,风浪大的海堤、湖堤的护坡垫层,可适当加厚。水泥土、浆
砌石、混凝土等护坡应设置排水孔,孔径可为50~100mm,孔距可为2~3m,宜呈梅花形布
置。浆砌石、混凝土护坡应设置变形缝。高于6m的土堤受雨水冲刷严重时,宜在堤顶、堤
坡、堤脚以及堤坡与山坡或其他建筑物结合部设置排水设施。
(4)防渗与排水设施。堤身的防渗与排水设施的布设应与堤基防渗与排水设施统筹布置,
并应使两者紧密结合,防渗体的顶部应高出设计水位0.5m以上。土质防渗体的断面,应自
上而下逐渐加厚,其顶部最小水平宽度不宜小于1m,底部厚度不宜小于堤前设计水深的1/4,
砂、砾石排水体的厚度或顶宽不宜小于1m。
【考点3】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。
1.重力坝的结构特点和类型
(1)重力坝的结构特点
2.重力坝的构造及作用
(1)坝顶构造
非溢流坝段的坝顶宽度应根据剖面设计、运行要求确定,不宜小于3.0m。
溢流坝应结合闸门、启闭设备布置、操作检修、交通和观测等要求设置坝顶工作桥、交通桥。
坝顶用作公路时,公路两侧的人行道宜高出坝顶路面30cm。
(2)防渗和排水设施
在坝体上游面和下游面水位以下部分,多采用一层具有防渗、抗冻和抗侵蚀的混凝土,作为
坝体的防渗设施。防渗层厚度一般为1/20~1/10水头,但不小于2m。
排水管(上游)
(3)分缝与止水
横缝(永久与临时)横缝间距一般为15~20m。
纵缝。分为铅直缝(间距为15~30m)、斜缝和错缝。
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水平施工缝。新老混凝土的水平结合面。每层浇筑块的厚度约为1.5~4.0m,基岩表面约
0.75~1.0m,以利散热。同一坝段相邻浇筑块水平施工缝的高程应错开,上、下浇筑块之
间常间歇3~7d。混凝土浇筑前,必须清除老混凝土面浮渣,并凿毛,用压力水冲洗,再铺
一层2~3cm的水泥砂浆,然后浇筑。
(4)坝内廊道
①基础灌浆廊道(在上游坝踵处)。
②坝体检修和排水廊道(靠近坝体上游面沿高度每隔15~30m设一检查兼作排水用的廊道)。
1-非溢流坝段;2-溢流坝段;
3-横缝;4-导墙;
5-闸门;6-坝内排水管;
7-检修、排水廊道;
8-基础灌浆廊道;
9-防渗帷幕;10-坝基排水孔。
3.重力坝的荷载与作用
(1)自重(包括固定设备重量);
(2)静水压力;
(3)扬压力;扬压力包括上浮力及渗透压力。上浮力是由坝体下游水深产生的浮托力;渗
透压力是在上、下游水位差作用下,产生的向上静水压力。
(4)动水压力;
(5)波浪压力;
(6)土压力及泥沙压力(建筑物向前侧移动时,承受主动土压力;向后侧移动时,承受被
动土压力;不移动时,承受静止土压力);
(7)冰压力;冰压力分为静冰压力和动冰压力两种。当气温升高时,冰层膨胀,对建筑物
产生的压力称为静冰压力;冰块垂直或接近垂直撞击在坝面时产生的压力称为动冰压力。
(8)温度作用;
(9)地震作用。
4.拱坝的结构特点和类型
(1)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。
5.支墩坝的结构特点和类型
支墩坝由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成。按挡水面板的形
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式,支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝。
【考点4】水闸的组成及作用
水闸是一种既能挡水又能泄水的低水头水工建筑物。水闸主要通过闸门启闭来控制水位和流
量,以满足防洪、灌溉、排涝等需要。
1.水闸的类型
(1)水闸按其所承担的任务分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。
(2)按闸室结构分类
①开敞式水闸(无胸墙)(有胸墙)
②涵洞式水闸
2.水闸的组成部分及其作用
水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成。
(1)闸室
起挡水及调节水流作用,它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。
底板(分为平底板、低堰底板和反拱底板;工程中用得最多的是平底板。根据底板与闸墩的
连接方式不同,平底板可分为整体式和分离式两种)、闸墩(作用:分隔闸孔,支承闸门、
胸墙、工作桥及交通桥等上部结构)、闸门、胸墙(作用:挡水,以减小闸门的高度。)、
工作桥(作用:安装启闭机和供管理人员操作启闭机之用。桥的高度必须满足闸门能提出门
槽检修的要求)、交通桥。
(2)上游连接段
由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成。
①铺盖:延长渗径长度以达到防渗目的,应该具有不透水性,同时兼有防冲功能。常用材料
有黏土、沥青混凝土、钢筋混凝土等,以钢筋混凝土铺盖最为常见。
钢筋混凝土铺盖常用C20混凝土浇筑,厚度0.4~0.6m,铺盖与底板接触的一端应适当加厚,
并用沉降缝分开,缝内设止水,如图所示。
②护底与护坡:干砌石、浆砌石、混凝土等。它的作用是防止水流对渠(河)底及边坡的冲
刷。
③上游翼墙:改善水流条件、挡土、防冲、防渗等。
(3)下游连接段
①护坦(消力池)。承受高速水流冲刷、水流脉动压力和底部扬压力的作用。
②海漫与下游防冲槽(齿墙)。继续消除水流余能,调整流速分布,确保下游河床免受有害
冲刷。
海漫构造要求:表面粗糙,能够沿程消除余能;透水性好,以利渗流顺利排出;具有一定的
柔性,能够适应河床变形。海漫材料一般采用浆砌或干砌块石。
③下游翼墙与护坡。改善水流条件、挡土、防冲防渗。
【考点5】水利水电工程等级划分及特征水位
1.水工建筑物等级划分(工程分等,建筑物分级)
1)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》SL252—2017的规定,对于我国不同地区、不同
条件下建设的防洪、灌溉、发电、供水和治涝等水利水电工程等别,根据其工程规模、效益
和在经济社会中的重要性,划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等。
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水利水电工程的分等指标
注:1、水库总库容指水库最高水位(校核洪水位)以下的静库容;治涝面积指设计治涝面
积;灌溉面积指设计灌溉面积;年引水量指供水工程渠道设计年均引(取)水量。
2、保护区当量经济规模指标仅限于城市保护区;防洪、供水中的多项指标满足1项即可。
3、按供水对象的重要性确定工程等别时,该工程应为供水对象的主要水源。
2)水工建筑物的级别划分
(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,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。
表1.1-4永久性水工建筑物的级别
水库大坝按上述规定为2级、3级的永久性水工建筑物,如坝高超过表1.1-5指标,其级别
可提高一级,但洪水标准可不提高。
表1.1-5水库大坝建筑物分级指标
水库工程中最大高度超过200m的大坝建筑物,其级别应为1级,其设计标准应专门研究论
证,并报上级主管部门审查批准。
堤防工程的级别根据其保护对象的防洪标准确定。
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表1.1-6堤防工程级别
注:区间范围包下不包上。
穿越堤防、渠道的永久性水工建筑物的级别,不应低于相应堤防、渠道的级别。
(2)临时性水工建筑物级别
水利水电工程施工期使用的临时性挡水、泄水等水工建筑物的级别,应根据保护对象、失事
后果、使用年限和临时性挡水建筑物规模,按表1.1-7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。
表1.1-7临时性水工建筑物级别
2.围堰及大坝施工期洪水标准
(1)临时性水工建筑物洪水标准,应根据建筑物的结构类型和级别,按表1.1-8的规定综
合分析确定。临时性水工建筑物失事后果严重时,应考虑发生超标准洪水时的应急措施。
【考点6】水库的特征水位
1)水库的特征水位
(1)校核洪水位。遇大坝校核洪水时在坝前达到的最高水位。
(2)设计洪水位。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。遇下游防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。正常运用情况下,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。
(5)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。
(6)死水位。水库正常运行情况下,允许水库消落到的最低水位。
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【考点7】施工放样
1.基本工作
根据《水利水电工程施工测量规范》SL52—2015。施工测量工作应包括下列内容:
(1)根据工程施工总布置图和有关测绘资料,布设施工控制网。
(2)针对施工各阶段的不同要求,进行建筑物轮廓点的放样及其检查工作。
(3)提供局部施工布置所需的测绘资料。
(4)进行施工期间的外部变形观测。
(5)进行收方测量及工程量计算。
(6)单项工程完工时,应对水工建筑物过流部位、重要隐蔽工程、建筑物的各种重要孔(洞)
的几何形体以及金属结构与机电设备安装工程等进行竣工测量。
将设计图纸上工程建筑物的平面位置、形状和高程,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。
施工放样的原则是“由整体到局部”“先控制、后细部”,即由施工控制网测设工程建筑物
的主轴线,用以控制工程建筑物的整个位置。根据主轴线来测设工程建筑物细部,保证各
部分设计的相对位置。测设细部的精度比测设主轴线的精度高。各细部的精度要求也不一样。
各控制点应为同一坐标体系。
2)施工控制网(分为平面控制网和高程控制网)
平面控制网的建立,可采用全球定位测量(GPS)、三角形网测量和导线测量等方法。平面
控制网宜布设为全球定位系统(GPS)网、三角形网或导线网。GPS网、三角形网和导线网
应按二等、三等、四等、五等划分。
高程控制网是施工测量的高程基准,其等级划分为二等、三等、四等、五等。高程控制网测
量可采用水准测量、光电测距三角高程测量或GPS拟合高程测量等方法。布设高程控制网时,
首级网应布设成环形网,加密网宜布设成附和路线或结点网。
3)放样方法
平面位置放样方法包括:极坐标法、轴线交会法、两点角度前方交会法、测角侧方交会法、
单三角形法、测角后方交会法、三点测角前方交会法、测边交会法、边角交会法等。
高程放样方法包括:水准测量、光电测距三角高程法、GPS-RTK高程测量法等。对于高程放
样中误差应不大于10mm的部位,应采用水准测量法。
【考点8】钢材的分类和应用
1.钢筋的分类
1)按化学成分分类
钢筋按化学成分不同可分为碳素结构钢和普通低合金钢两类。
(1)碳素结构钢。根据含碳量的不同又可分为低碳钢(含碳量小于0.25%),如I级钢;
中碳钢(含碳量0.25%~0.60%);高碳钢(含碳量0.60%~1.4%),如碳素钢丝、钢绞线
等。随着含碳量的增加,钢材的强度提高,塑性降低。
(2)普通低合金钢(合金元素总含量小于5%)。除了含碳素钢各种元素外,还加入少量的
合金元素,如锰、硅、钒、钛等,使钢筋强度显著提高,塑性与可焊性能也可得到改善,如
Ⅱ级、Ⅲ和Ⅳ级钢筋都是普通低合金钢。
2)按生产加工工艺分类
热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、冷轧钢筋(直径在5mm以内者)四种。热处理钢筋是由
强度大致相当于IV级的某些特定钢号钢筋经淬火和回火处理后制成,钢筋强度能得到较大
幅度的提高,但其塑性降低并不多。
3)按外形分类
光圆钢筋、带肋钢筋、冷轧扭钢筋、钢丝及钢绞线。
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通常变形钢筋直径不小于10mm,光圆钢筋的直径不小于6mm。
4)按力学性能分类
有物理屈服点和无物理屈服点钢筋。前者包括热轧钢筋和冷拉热轧钢筋;后者包括钢丝和热
处理钢筋。
2.钢筋的主要力学性能
1)应力—应变曲线
(1)有物理屈服点钢筋的典型应力—应变曲线。
(2)无物理屈服点钢筋的应力—应变曲线。通常取相应于残余应变ε=0.2%时的应力,作为
名义屈服点,即条件屈服强度或条件流限,其值约相当于0.8倍的抗拉强度。
2)强度和变形指标
有物理屈服点的钢筋的屈服强度是钢筋强度的设计依据。无物理屈服点的钢筋检验以极限
强度作为主要强度指标。反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。伸长率δ5或
δ10。
屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能是有物理屈服点钢筋进行质量检验的四项主要指标,
而对无物理屈服点的钢筋则只测定后三项。
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第2章水利水电工程施工导流与截流
【考点1】施工导流设计
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。
为解决好施工导流问题,必须做好施工导流设计。施工导流设计的任务:
(1)选择导流方案,划分导流时段;
(2)选定导流标准和导流设计流量;
(3)确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸;
(4)拟定导流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法;
(5)拟定河道截流、拦洪度汛和基坑排水的技术措施。
导流建筑物级别→导流标准→划分导流时段→导流设计流量
【考点2】导流标准
导流标准主要包括导流建筑物级别、导流建筑物设计洪水标准、施工期临时度汛洪水标准和
导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准等。
导流建筑物级别:根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标,划分导流建
筑物的级别(3~5级)。
【考点3】导流时段
概念:按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。也就是确定工程施工顺序、施工期间不
同时段宣泄不同的导流流量的方式。
影响因素:河流的水文征、主体建筑物的布置与形式、导流方案、施工进度。
导流设计流量:是导流时段内按导流标准选择的相应洪水重现期的最大流量。
【考点4】围堰的类型
1)土石围堰
土石围堰由土石填筑而成,多用作上下游横向围堰。土石围堰可做成过水围堰,允许汛期围
堰过水,但需做好溢流面、堰址下游基础和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式
有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗墙结构。
2)混凝土围堰
用常态混凝土或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰宜建在岩石地基上。多为纵向围堰,可以
两面挡水,而且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的一部分。混凝土围堰结构形式有
重力式、拱形等形式。
3)钢板桩格形围堰
由彼此相连的格体形成外壳,然后在内填土料或砂料构成。有圆筒形格体、扇形格体、花瓣
形格体。装配式钢板桩格型围堰适用于在岩石地基或混凝土基座上建造,其最大挡水水头不
宜大于30m;打入式钢板桩围堰适用于细砂砾石层地基,其最大挡水水头不宜大于20m。
4)草土围堰
草土围堰是指先铺一层草捆,然后铺一层土的草与土混合结构,断面一般为矩形或边坡较陡
的梯形。
5)袋装土围堰
袋装土围堰是指用土工合成材料编织成一定规格的袋子,用泥浆泵充填沙性土,垒砌后经泌
水密实成型的土方工程。在河堤的抢险、围海工程中也较常使用。
【考点5】围堰堰顶高程的确定
堰顶高程的确定,取决于施工期水位及围堰的工作条件。
下游围堰堰顶高程可按下式计算:
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Hd=hd+ha+δ
上游围堰的堰顶高程由下式确定:
Hu=hd+z+ha+δ
纵向围堰的堰顶高程,应与束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应。通常纵向围堰
顶面往往作成阶梯形或倾斜状,其上、下游高程分别与相应的上、下游围堰同高。
【考点6】围堰施工
1.围堰的防渗、接头和防冲
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。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,也可以利用土工膜进行横向围堰与纵向围堰防渗搭接。
围堰的防冲是指围堰上下游转角处由于流态发生剧烈改变,从而淘刷堰脚及基础,为防止局
部淘刷导致围堰溃决等后果而采取的保护措施。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。
2.围堰体拆除
土石围堰一般采用机械开挖或爆破等方法。通常在施工期最后一个汛期后,从围堰的背水坡
开始分层拆除。草土围堰的水下部分可以在堰体上开挖缺口,让其过水冲掉或爆破拆除。混
凝土围堰一般采用爆破拆除,又分为泄渣爆破和留渣爆破。钢板桩格型围堰的填料用抓斗或
吸石器清除,用拔桩机拔出钢板桩。下游围堰拆除不彻底,会抬高尾水位,影响水轮机的
利用水头。
【考点7】导流明渠
导流明渠布置应符合下列规定:
(1)泄量大,工程量小,宜优先考虑与永久建筑物结合;
(2)弯道少,宜避开滑坡、崩塌体及高边坡开挖区;
(3)应便于布置进入基坑交通道路。
(4)进出口与围堰接头应满足堰基防冲要求。
(5)弯道半径不宜小于3倍明渠底宽,进出口轴线与河道主流方向的夹角宜小于30o,避
免泄洪时对上下游沿岸及施工设施产生冲刷。
【考点8】导流隧洞
导流隧洞的布置应符合下列要求:
(1)洞线应综合考虑地形、地质、枢纽总布置、水流条件、施工、运行及周边环境的影响
因素,并通过技术经济比较选定。
(2)导流洞进、出口与上、下游围堰堰脚的距离应满足围堰防冲要求。
(3)与枢纽总布置相协调,有条件时宜与永久隧洞结合,其结合部分的洞轴线、断面形式
与衬砌结构等应同时满足永久运行与施工导流要求。
(4)导流隧洞布置尚应符合《水工隧洞设计规范》SL279-2016的有关规定。
导流隧洞断面形式应根据水力条件、地质条件、与永久建筑物的结合要求、施工方便等因素
确定。断面尺寸应根据导流流量、截流难度、围堰规模和工程投资,经技术经济比较后确定。
导流隧洞弯曲半径不宜小于5倍洞径(或洞宽),转角不宜大于60°,且应在弯段首尾设置
直线段,其长度不宜小于5倍洞径(或洞宽)。高流速有压隧洞弯曲半径和转角宜通过试验确
定。
【考点9】导流底孔
导流底孔布置应遵循下列原则:
(1)宜布置在近河道主流位置。
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(2)宜与永久泄水建筑物结合布置。
(3)坝内导流底孔宽度不宜超过该坝段宽度的一半,并宜骑缝布置。
(4)应考虑下闸和封堵施工方便。
【考点10】坝体预留缺口
坝体泄洪缺口宜设在河床部位,避免下泄水流冲刷岸坡。高坝设置缺口泄洪时应妥善解决缺
口形态、水流流态、下游防冲及过流振动、过流面混凝土防裂等问题,并通过水工模型试验
验证。利用未形成溢流面的坝段泄流,可经水工模型试验确定空蚀指数。当空蚀指数小于
0.3时,应采取掺气措施降低坝面负压值。
【考点11】漏洞
1)产生原因:填土质量不好,有架空结构,在高水位作用下,土块间部分细聊流失,堰身
中夹有砂层,在高水位作用下细料流失。
2)险情的判别:水面观察、潜水探漏、投放颜料观察水色。
3)抢护方法:塞堵法(漏洞少)、盖堵法(漏洞口较多且较为集中)、戗堤法(临水坡漏
洞口多而小,且范围又较大时)。
【考点12】管涌
1.抢护原则
抢护管涌险情的原则是制止涌水带砂,但留有渗水出路。这样既可使砂层不再被破坏,又可
以降低附近渗水压力,使险情得以控制和稳定。
2.抢护方法
(1)反滤围井:砂石反滤围井、土工织物反滤围井、梢料反滤围井。(单个或多而集中时)
(2)反滤层压盖(大面积或管涌群时)
【考点13】施工截流
1.截流方式
在导流泄水建筑物接近完工时,即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤形成龙口,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,这就
是截流工程。
截流过程一般为:戗堤进占、龙口范围的加固、合龙、闭气、围堰加高培厚。
截流戗堤一般与围堰结合,因此,截流实际上是修筑横向围堰的一部分。在水中修筑戗堤的
工作称为进占。截流戗堤将河床束窄到一定宽度时,就形成流速较大的龙口,封堵龙口的工
作称为合龙。合龙后截流戗堤虽然已经高出水面,但堤身依然漏水,需在迎水面设置防渗设
施,这项工作称为闭气。
1.抛投块料截流
1)平堵
在龙口建造浮桥或栈桥,由自卸汽车等沿龙口前沿投抛。先下小料,随着流速增加,逐渐抛
投大块料,使堆筑戗堤均匀地在水下上升,直至高出水面,截断河床。平堵比立堵法的单宽
流量小,最大流速也小,水流条件较好,可以减小对龙口基床的冲刷。适用于易冲刷的地基
上截流。由于平堵架设浮桥及栈桥,对机械化施工有利,因而投抛强度大,容易截流施工。
2)立堵
立堵是用自卸汽车等运输工具运来抛投料,以端进法抛投(从龙口两端或一端下料)进占戗
堤,直至截断河床。
最大流速、单宽流量都较大,加以所生成的楔形水流和下游形成的立轴漩涡,对龙口及龙口
下游河床将产生严重冲刷。一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床。立堵截流可
以进一步划分为单戗立堵截流、双戗立堵截流和多戗立堵截流。截流落差不超过4m时,宜
选择单戗立堵截流。截流流量大且落差大于4m时,宜选择双戗或多戗立堵截流。(2021新
12
《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
增)
3)混合堵
混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法,有立平堵和平立堵两种。
(1)立平堵。为了充分发挥平堵水力条件较好的优点,降低架桥的费用,工程中可采用先
立堵、后架桥平堵的方式。
(2)平立堵。对于软基河床,单纯立堵易造成河床冲刷,往往采用先平抛护底,再立堵合
龙的方案。此时,平抛多利用驳船进行。
2.爆破截流
在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏运输设备时,可采用定向爆破
截流。利用定向爆破,将大量岩石抛入河道预定地点,瞬时截断水流。在合龙时,为了瞬间
抛入龙口大量材料封闭龙口,除了用定向爆破岩石外,还可在河床上预先浇筑巨大的混凝土
块体,将其支撑体用爆破法炸断,使块体落入水中,将龙口封闭。
3.下闸截流
在泄水道中预先修建闸墩,最后采用放下闸门的方式截断水流。
【考点14】龙口位置的选择
确定龙口宽度及位置应遵守下列原则:
(1)截流龙口位置宜设于河床水深较浅、河床覆盖层较薄或基岩裸露部位。
(2)应考虑进占堤头稳定及河床冲刷因素,保证预进占段裹头不发生冲刷破坏。
(3)龙口工程量小。
(4)龙口预进占戗堤布置应便于施工。
【考点15】龙口宽度的确定
原则上龙口的宽度应尽可能窄些,这样合龙的工程量就小些,截流的延续时间也短些,但以
不引起龙口及其下游河床的冲刷为限。龙口宽度及其防护措施,可根据相应的流量及龙口
的抗冲流速来确定。
【考点16】截流材料种类选择
截流时采用当地材料在我国已有悠久历史,主要有块石、石串、装石竹笼等。此外,当截流
水力条件较差时,还须采用混凝土块体。石料重度较大,抗冲能力强,一般工程较易获得,
而且通常也比较经济。因此,凡有条件者,均应优先选用石块截流。
在大中型工程截流中,混凝土块体的运用较普遍。这种人工块体的制作、使用方便,抗冲能
力强,故为许多工程采用(如三峡工程、葛洲坝工程等)。在中小型工程截流中,因受起重
运输设备能力限制,所采用的单个石块或混凝土块体的重量不能太大。石笼(如竹笼、铅丝
笼、钢筋笼)或石串,一般使用在龙口水力条件不利的情况下。大型工程中除了石笼、石串
外,也采用混凝土块体串。某些工程,因缺乏石料,或因河床易受冲刷,也可根据当地条件
采用梢捆、草土等材料截流。
【考点17】截流材料尺寸的确定
截流材料的尺寸或数量取决于龙口流速。采用块石和混凝土块体截流时,所需材料尺寸可通
过水力计算初步确定,也可以按照经验选定,同时综合考虑该工程可能拥有的起重运输设备
能力确定。
截流水力学计算应确定截流过程中的落差、单宽流量、单宽能量、流速等水力学参数及其
变化规律,确定截流抛投材料的尺寸和重量。截流流量一般只考虑经由龙口和分流建筑物
下泄,可不计戗堤渗流量和水库拦蓄量。
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
第3章水利水电工程主体工程施工
【考点1】机械开挖
(1)挖掘机
单斗挖掘机:正铲挖掘机(具有稳定性好、挖掘力大、生产率高等优点,适用于I~IV类土
及爆破石渣的挖掘)、反铲挖掘机(工作循环时间比正铲长8%-30%。其稳定性及挖掘力均
比正铲小,适用于I~Ⅲ类土。分沟端开挖和沟侧开挖两种)、索铲挖掘机(用于开挖深度
较大的基槽、沟渠和水下土石)、抓铲(常用于开挖土质比较松软(I~Ⅱ类土)、施工面
狭窄而深的集水井、深井及挖掘深水中的物料,其挖掘深度可达30m以上)。
多斗挖掘机:链斗式、斗轮式、滚切式。
(2)推土机
完成推土、运土及卸土三种作业。宜用于100m以内运距、I—III类土的挖运,但挖深不宜
大于1.5—2.0m,填高不宜大于2—3m。一般可采用槽形开挖、分段铲土、集中推运、多机
并列推土及下坡推土等方法提高推土机的生产效率。
(3)铲运机
适用于Ⅳ级以下的土,铲运机的经济运距与行驶道路、地面条件、坡度等有关。一般拖式铲
运机(用履带式机械牵引)的经济运距为500m以内,自行式轮胎铲运机的经济运距为
800-1500m。
按铲斗容量可分为小型、中型、大型三种。铲斗容量小于6m3为小型;6~15m3为中型;15m3
以上为大型。
(4)装载机
装载机按行走装置分为轮式和履带式两种。能进行挖装作业,而且能进行集渣、推运、平整
及挖运等工作。按额定载重量可分为小型(<1t)、轻型(1~3t)、中型(4~9t)、重型
(>10t)四种;按发动机功率大小可分为小型(<74kW)、中型(74~147kW)、大型(147~
515kW)、特大型(>515kW)。
【考点2】人工开挖
处于河床或地下水位以下的建筑物基础开挖,应特别注意做好排水工作。在安排施工程序时,
应先挖出排水沟,然后再分层下挖。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,再予挖除。
【考点3】土坝地基的开挖与清理
1.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。
2.岩基开挖与清理
(1)坝断面范围内的岩石坝基与岸坡,应清除表面松动石块、凹处积土和突出的岩石。
(2)对失水时很快风化变质的软岩石(如页岩、泥岩等),开挖时应预留保护层,待开始
回填时,随挖除、随回填,或在开挖后采用喷砂浆或混凝土保护。
(3)岩石岸坡一般不陡于1:0.5,若陡于此坡度应有专门论证,并采取必要措施。
【考点4】混凝土坝地基的开挖与清理
高坝应挖至新鲜或微风化基岩;中坝宜挖至微风化或弱风化基岩。
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
开挖到距离基岩面0.5~1.0m时,应采用手风钻钻孔。遇到易风化的页岩、黏土岩时,应留
0.2~0.3m的保护层,待浇筑混凝土前再挖除。
【考点5】地基处理的基本方法
水利水电工程地基处理的基本方法主要有开挖、灌浆、防渗墙、桩基础、锚固,还有置换法、
排水法以及挤实法等。
1)灌浆。固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆、化学灌浆(这种浆材呈溶液状态,能灌入0.10mm
以下的微细裂缝,浆液经过一定时间起化学作用,可将裂缝粘合起来或形成凝胶,起到堵水
防渗以及补强的作用)、高压喷射灌浆。
2)防渗墙
防渗墙是使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔,孔内浇灌混凝土、回填黏土或其他防渗材
料等或安装预制混凝土构件形成连续的地下墙体。也可用板桩、灌注桩、旋喷桩或定喷桩等
各类桩体连续形成防渗墙。较浅的透水地基用黏土截水槽,下游设反滤层;较深的透水地基
用槽孔型和桩柱体防渗墙,槽孔型防渗墙由一段段槽孔套接而成,桩柱体防渗墙由一个个桩
柱套接而成。
3)置换法。置换法是将建筑物基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,换填无侵蚀性及
低压缩性的散粒材料,从而加速软土固结的一种方法。
4)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。
5)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
法压入土中,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。
6)灌注桩。按受力特征分为端承桩和摩擦桩。
【考点6】固结灌浆
(1)灌浆工艺
固结灌浆施工程序依次是钻孔、压水试验、灌浆(分序施工)、封孔和质量检查等。压水试
验采用单点法。试验孔数不宜少于总孔数的5%。灌浆孔封孔应采用“置换和压力灌浆封孔
法”。
(2)主要技术要求
①灌浆孔的施工按分序加密的原则进行,浆液按照先稀后浓的原则进行。
②固结灌浆压力一般控制在0.3~0.5MPa。
(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。基础灌浆宜按照先固结、后帷幕的
顺序进行。水工隧洞中的灌浆宜按照先回填灌浆、后固结灌浆、再接缝灌浆的顺序进行。
【考点7】帷幕灌浆
(1)主要参数
主要参数有防渗标准、深度、厚度、灌浆孔排数和灌浆压力等。
(2)技术要求
①浆液浓度的控制。开始时用最稀一级浆液,在灌入一定的浆量后若吸浆量没有明显减少时,
即改为用浓一级的浆液进行灌注,如此下去,逐级变浓直到结束。
②灌浆压力的控制。灌浆压力的大小与孔深、岩层性质和灌浆段上有无压重等因素有关。
③回填封孔。回填材料多用水泥浆或水泥砂浆。回填封孔有机械回填法和人工回填法。
【考点8】防渗墙质量检查
防渗墙质量检查程序应包括工序质量检查和墙体质量检查。
工序质量检查应包括造孔、终孔、清孔、接头处理、混凝土浇筑(包括钢筋笼、预埋件、观
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
测仪器安装埋设)等检查。
墙体质量检查应在成墙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
可能存在的缺陷。
检查可采用钻孔取芯、注水试验或其他检测等方法。检查孔的数量宜为每15~20个槽孔1
个,位置应具有代表性。遇有特殊要求时,可酌情增加检测项目及检测频率,固化灰浆和自
凝灰浆的质量检查可在合适龄期进行。
【考点9】钢筋检验
根据《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T5169-2013,现场钢筋检验内容应包括资料核查、
外观检查和力学性能试验等。
(1)核查每捆钢筋出厂时标牌注明的生产厂家、生产日期、牌号、产品批号、规格、尺寸
等标记,是否与该批钢筋的质量合格证明书及检测报告相符。
(2)检查每批钢筋的外观质量,查看锈蚀程度及有无裂缝、结疤、麻坑、气泡、砸碰伤痕
等,并应测量钢筋的直径。
(3)从每批钢筋中任选两根钢筋,每根取两个试件分别进行拉伸试验(包括屈服点、抗拉
强度和伸长率)和冷弯试验。当有一项试验结果不符合要求时,则从同一批钢筋中另取双倍
数量的试件重做各项试验。如仍有一个试件不合格,则该批钢筋为不合格。
(4)钢筋取样时,钢筋端部应先截去500mm再取试件,每组试件应分别标记,不得混淆。
钢筋应按批号进行检查和验收,同一批号钢筋,每60t宜作为一个检验批,不足60t时仍按
一批计。
【考点10】钢筋代换
(1)应按钢筋承载力设计值相等的原则进行,钢筋代换后应满足规范规定的钢筋间距、锚
固长度、最小钢筋直径等构造要求。
(2)以高一级钢筋代换低一级钢筋时,宜采用改变钢筋直径方法减少钢筋截面积。
用同牌号钢筋代换时,其直径变化范围不宜超过4mm,代换后钢筋总截面面积与设计文件中
规定的钢筋截面面积之比不得小于98%或大于103%。
设计主筋采取同牌号的钢筋代换时,应保持间距不变,可以用直径比设计钢筋直径大一级和
小一级的两种型号钢筋间隔配置代换,满足钢筋最小间距要求。当构件按最小配筋率配筋时,
可按钢筋的面积相等的原则进行代换。
当钢筋受裂缝开展宽度或挠度控制时,代换后还应进行裂缝或挠度验算。
【考点11】拌合设备生产能力的确定
拌合设备生产能力主要取决于设备容量、台数与生产率等因素。
1)每台拌合机的小时生产率可用每台拌合机每小时平均拌合次数与拌合机出料容量的乘积
来计算确定。
2)拌合设备的小时生产能力可按混凝土月高峰强度计算确定。
3)确定混凝土拌合设备容量和台数,还应满足如下要求
(1)能满足同时拌制不同强度等级的混凝土。
(2)拌合机的容量与集料最大粒径相适应。
(3)考虑拌和、加水、掺合料以及生产干硬性或低坍落度混凝土对生产能力的影响。
(4)拌合机的容量与运载重量和装料容器的大小相匹配。
(5)适应施工进度,有利于分批安装,分批投产,分批拆除转移。
3.混凝土的运输设备
通常混凝土的水平运输设备主要有有轨和无轨运输两种;垂直运输设备主要有门式起重机、
塔式起重机、缆式起重机和履带式起重机。
转运时,混凝土自由跌落高度不大于2m,否则,应加设缓降器(料槽等)以防止混凝土集
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
料分离。
表3.4-7混凝土运输时间
【考点12】混凝土运输方案
1.门、塔机运输方案
2.缆机运输方案
3.辅助运输浇筑方案
(1)履带式起重机浇筑方案
(2)汽车运输浇筑混凝土
(3)皮带运输机浇筑方案
(4)混凝土输送泵浇筑方案
4.选择混凝土运输浇筑方案的原则
(1)运输效率高,成本低,转运次数少,不易分离,质量容易保证;
(2)起重设备能够控制整个建筑物的浇筑部位;
(3)主要设备型号要少,性能良好,配套设备能使主要设备的生产能力充分发挥;
(4)在保证工程质量前提下能满足高峰浇筑强度的要求;
(5)除满足混凝土浇筑要求外,同时能最大限度地承担模板、钢筋、金属结构及仓面小型
机具的吊运工作;
(6)在工作范围内能连续工作,设备利用率高,不压浇筑块,或不因压块而延误浇筑工期。
【考点13】混凝土温度控制措施
1.原材料温度控制
(1)水泥运至工地的入罐或入场温度不宜高于65℃。
(2)应控制成品料仓内集料的温度和含水率,细集料表面含水率不宜超过6%。料仓除有足
够的容积外,宜维持集料不小于6m的堆料厚度,或取料温度不受日气温变幅的影响。
(3)拌和水储水池应有防晒设施,储水池至拌和楼的水管应包裹保温材料。
2.混凝土生产过程温度控制
降低混凝土出机口温度宜采取下列措施:
①常态混凝土的粗集料可采用风冷、浸水、喷淋冷水等预冷措施,碾压混凝土的粗集料宜采
用风冷措施。采用风冷时冷风温度宜比集料冷却终温低10℃,且经风冷的集料终温不应低
于0℃。喷淋冷水的水温不宜低于2℃。
②拌和楼宜采用加冰、加制冷水拌和混凝土。加冰时宜采用片冰或冰屑,常态混凝土加冰率
不宜超过总水量的70%,碾压混凝土加冰率不宜超过总水量的50%。加冰时可适当延长拌和
时间。
3.混凝土运输和浇筑过程温度控制
(1)应提出混凝土运输及卸料时间要求;混凝土运输机具应采取隔热、保温、防雨等措施。
应提出混凝土坯层覆盖时间要求;混凝土入仓后、初凝前应及时进行平仓、振捣或碾压。混
凝土出拌和楼机口至振捣或碾压结束,温度回升值不宜超过5℃,且混凝土浇筑温度不宜大
于28℃。
(3)浇筑仓内气温高于25℃时应采用喷雾措施,喷雾应覆盖整个仓面,雾滴直径应达到40
μm~80μm,同时应防止混凝土表面积水。喷雾后仓内气温较仓外气温降低值不宜小于3℃。
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
混凝土终凝后,可结束喷雾。
4.浇筑后温度控制
(1)混凝土浇筑后温度控制宜采用冷却水管通水冷却、表面流水冷却、表面蓄水降温等措
施。坝体有接缝灌浆要求时,应采用水管通水冷却方法。
(2)高温季节,常态混凝土终凝后可采用表面流水冷却或表面蓄水降温措施。表面流水冷
却的仓面宜设置花管喷淋,形成表面流动水层;表面蓄水降温应在混凝土表面形成厚度不小
于5cm的覆盖水层。
(3)坝高大于200m或温度控制条件复杂时,宜采用自动调节通水降温的冷却控制方法。
5.养护
(1)常态混凝土应在初凝后3h开始保湿养护;碾压混凝土可在收仓后进行喷雾养护,并尽
早开始保湿养护。
(2)混凝土养护可采用喷雾、旋喷洒水、表面流水、表面蓄水、花管喷淋、盖潮湿草袋、
铺湿砂层或湿砂袋、涂刷养护剂、人工洒水等方式。
(3)混凝土宜养护至设计龄期,养护时间不宜少于28d。闸墩、抗冲磨混凝土等特殊部位
宜适当延长养护时间。
【考点14】施工期温度监测与分析
为做好大体积混凝土的温控,应对施工期混凝土温度控制全过程进行监测。监测内容主要包
括原材料温度监测、混凝土温度监测、通水冷却监测、浇筑仓气温及保温层温度监测等。施
工期温度监测原始记录应完整有效。
测温仪器应经过率定,其测温误差为±0.3℃。
1.原材料温度监测
(1)水泥、掺合料、集料、水和外加剂等原材料的温度应至少每4h测量1次,低温季节施
工宜加密至每1h测量1次。
(2)测量水、外加剂溶液和细集料的温度时,温度传感器或温度计插入深度不小10cm,测
量粗集料温度时,插入深度不小于10cm并大于集料粒径的1.5倍,周围用细粒径料充填。
2.混凝土出机口温度、入仓温度和浇筑温度监测
(1)混凝土出机口温度应每4h测量1次;低温季节施工时宜加密至每2h测量1次。
(2)混凝土入仓后平仓前,应测量深5-10cm处的入仓温度。入仓温度应每4h测量1次;
低温季节施工时,宜加密至每2h测量1次。
(3)混凝土经平仓、振捣或辗压后、覆盖上坯混凝土前,应测量本坯混凝土面以下5-10cm
处的浇筑温度。浇筑温度测温点应均匀分布,且应覆盖同一仓面不同品种的混凝土;同一坯
层每100m2仓面面积应有1个测温点,且每个坯层应不少于3个测温点。
3.混凝土内部温度监测
(1)施工期坝体混凝土温度监测应充分利用坝内埋设的永久观测仪器。
(2)混凝土温度监测可采用电阻式温度计、数字式温度计等观测仪器;也可采用预设测温
孔灌水方法,孔深大于15cm,用温度计测量。
(3)各坝段基础约束区每1-2个浇筑层宜布置1个测温点,非约束区每2-3个浇筑层宜布
置1个测温点;自开始浇筑至最高温度出现期间每8h或12h测量1次,最高温度出现后至
上层混凝土覆盖前每12h或24h测量1次;高坝宜增加测温点和测温频次。
4.通水冷却监测
(1)应在每仓混凝土中选择1-3根冷却水管进行进出口水温、流量、压力的测量,并记录
各期通水开始时间、结束时间。水温、流量、压力宜每6-12h测量1次。
(2)各期通水冷却结束时,宜采用水管闷水测温方法监测混凝土温度,闷水时间宜采用
5-7d,并记录闷水开始日期、结束日期及测温结果。
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
5.浇筑仓气温及保温层温度监测
(1)混凝土施工过程中,应测量仓内中心点附近距混凝土表面高度1.5m处的气温,并同时
测量仓外气温。宜采用自动测温仪器;人工测温时,每天应至少测量4次。
(2)混凝土表面保温期间,应选择典型保温部位及保温方法进行保温层下的混凝土表面温
度测量,可在混凝土最高温度出现前每8h观测1次,最高温度出现至28d每24h观测1次,
28d至保温材料拆除前每周观测1次。
(3)气温骤降期间,宜增加仓内外气温和保温层下的混凝土表面温度监测频次。
【考点15】碾压混凝土施工
1.混凝土配合比设计的要求
(1)掺合料掺量:应通过试验确定,掺量超过65%时,应做专门试验论证。
(2)水胶比:应根据设计提出的混凝土强度、抗渗性、抗冻性和拉伸变形等要求确定,其
值宜不大于0.65。
(3)砂率:应通过试验选取最佳砂率值。使用天然砂石料时,三级配碾压混凝土的砂率为
28%~32%,二级配时为32%~37%;使用人工砂石料时,砂率应增加3%~6%。
(4)单位用水量:可根据碾压混凝土VC值、集料的种类及最大粒径、砂率、石粉含量、掺
合料以及外加剂等选定。
(5)外加剂:外加剂品种和掺量应通过试验确定。
2.碾压施工的要求
在摊铺碾压混凝土前,通常先在建基面铺一层常态混凝土垫层进行找平,厚度一般
1.0-2.0m,在常态混凝土中可以布置灌浆廊道和排水廊道。由于垫层混凝土受到岩基约束力
影响,极易开裂,故尽可能减薄。碾压混凝土应采用大仓面薄层(厚度一般为30mm)连续
浇筑。坝体迎水面3-5m范围内,碾压方向应垂直于水流方向。碾压作业宜采用搭接法,碾
压条带间搭接宽度为10-20cm;端头部位搭接宽度宜为100cm左右。对于连续碾压的临时施
工层面(混凝土未初凝),可以不作处理,但在全断面碾压混凝土坝上游面防渗区,应当铺
砂浆或水泥浆,防止层面漏水。
3.施工质量控制的要求
碾压混凝土拌和物质量的检测,可在搅拌机口随机取样进行。每一铺筑层仓面内应不少于3
个检测点。以碾压完毕10min后的核子水分密度仪测试结果作为表观密度判定依据。对于建
筑物的外部混凝土,相对密实度不得小于98%;对于内部混凝土,相对密实度不得小于97%。
钻孔取样是评定碾压混凝土质量的综合方法。钻孔取样评定的内容如下:
①芯样获得率:评价碾压混凝土的均质性。
②压水试验:评定碾压混凝土抗渗性。
③芯样的物理力学性能试验:评定碾压混凝土的均质性和力学性能。
④芯样断口位置及形态描述:评价层间结合是否符合设计要求。
⑤芯样外观描述:评定碾压混凝土的均质性和密实性。
【考点16】止水施工
为适应地基的不均匀沉降和伸缩变形,止水设施分:
(1)水平止水
(2)垂直止水
垂直止水多用金属止水片,重要部分用紫铜片,一般可用铝片,镀锌铁皮或镀铜铁皮。重要
结构,要求止水片与沥青井联合使用,沥青井与垂直止水的施工过程如图所示。
(3)接缝交叉的处理
止水交叉有两类:一是铅直交叉,二是水平交叉。交叉处止水片的连接方式也可分为两种:
一种是柔性连接,即将金属止水片的接头部分埋在沥青块体中;另一种是刚性连接,即将金
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
属止水片剪裁后焊接成整体。铅直交叉常用柔性连接,而水平交叉则多用刚性连接。
【考点17】止水缝部位的混凝土浇筑
1)水平止水片应在浇筑层中间,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。
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时间。
【考点18】混凝土裂缝
按产生原因不同,混凝土工程裂缝有以下五类:沉降缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工
缝(竖向为主)。
1.裂缝处理的一般要求
(1)一般裂缝宜在低水头或地下水位较低时修补,而且要在适宜于修补材料凝固的温度或
干燥条件下进行;
(2)水下裂缝如果必须在水下修补时,应选用相应的材料和方法;
(3)对受气温影响的裂缝,宜在低温季节裂缝开度较大的情况下修补;对不受气温影响的
裂缝,宜在裂缝已经稳定的情况下选择适当的方法修补。
2.裂缝修补的方法
(1)龟裂缝或开度小于0.5mm的裂缝,可用表面涂抹环氧砂浆或表面贴条状砂浆,有些缝
可以表面凿槽嵌补或喷浆处理。
(2)渗漏裂缝,可视情节轻重在渗水出口处进行表面凿槽嵌补水泥砂浆或环氧材料,有些
需要进行钻孔灌浆处理。
(3)沉降缝和温度缝的处理,可用环氧砂浆贴橡皮等柔性材料修补,也可用钻孔灌浆或表
面凿槽嵌补沥青砂浆或者环氧砂浆等方法。
(4)施工(冷)缝,一般采用钻孔灌浆处理,也可采用喷浆或表面凿槽嵌补。
【考点19】混凝土结构失稳
混凝土结构失稳的加固方法有外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法等,与结构加固方
法配合使用的技术有植筋(锚栓)技术。
1.外粘钢板加固法
(1)外粘钢板的施工环境应符合下列要求:
①现场的环境温度应符合胶粘剂产品使用说明书的规定。若未作具体规定,应按不低于15℃
的要求进行控制。
②作业场地应无粉尘,且不受日晒、雨淋和化学介质污染。
(2)粘贴钢板部位的混凝土,其表层含水率不应大于4%。对含水率超限的混凝土和浇筑不
满90d的混凝土应进行人工干燥处理。
(3)混凝土粘合面上胶前,应进行喷砂糙化或砂轮打磨处理,角部应打磨成圆弧状,糙化
或打磨的纹路应均匀,且应尽量垂直于受力方向。
(4)钢板粘合面上胶前,应进行除锈、糙化和展平。打磨后的表面应显露出金属光泽;糙
化的纹路应尽量垂直于钢板受力方向;展平后的钢板与混凝土表面应平整服帖,且轮廓尺寸
与划线基本吻合。
(5)拌和好的胶粘剂应依次反复刮压在钢板和混凝土粘合面上,胶层厚度1~3mm。俯贴时,
胶层宜中间厚、边缘薄;竖贴时,胶层宜上厚下薄;仰贴时,胶液的下垂度不应大于3mm。
经检查胶粘剂无漏抹后即可将钢板与混凝土粘贴。
(6)钢板粘贴应均匀加压,顺序由钢板的一端向另一端加压,或由钢板中间向两端加压,
不得由钢板两端向中间加压。
(7)混凝土与钢板粘接的养护温度和固化时间按产品使用说明书的规定执行,若未作具体
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
规定,一般不低于15℃时,固化24h后即可卸除夹具或支撑;72h后可进入下一工序。养护
温度低于15℃时,应适当延长养护时间。养护温度低于5℃时,应采取人工升温措施。
2.粘贴纤维复合材加固法
(1)粘贴纤维复合材的施工环境应符合下列要求:
①现场的环境温度应符合胶粘剂产品使用说明书的规定。若未作具体规定,应按不低于15℃
进行控制。
②作业场地应无粉尘,且不受日晒、雨淋和化学介质污染。
(2)纤维材料应为连续纤维,禁止在承重结构上使用单位面积质量大于300g/m的碳纤维织
物或预浸法生产的碳纤维织物。
(3)裁剪好的碳纤维布不应折叠,应成卷状妥善保管;裁剪好的碳纤维板应平直存放,避免
产生翘曲、变形。不得粘染上灰尘或油污。
(4)已粘贴纤维增强复合材料的构件周围,不得有持续1000℃以上的高温,严禁在粘贴表
面焊接施工。
(5)经清理、修整后的混凝土结构、构件,其粘贴部位若有局部缺陷和裂缝应按设计要求
进行灌缝或封闭处理;对有高差、错台及内转角的部位应打磨或抹成平滑的曲面,然后对粘
贴表面进行打磨和糙化处理。
(6)沿纤维方向应使用特制滚筒在已贴好纤维的面上多次滚压,使胶液充分浸渍纤维织物,
并使织物的铺层均匀压实,无气泡发生;多层粘贴纤维织物时,应在纤维织物表面所浸渍的
胶液达到底胶指干状态时立即粘贴下一层。若延误时间超过1h,则应等待12h后,方可重
复上述步骤继续进行粘贴,但粘贴前应重新将织物粘合面上的灰尘擦拭干净。
(7)碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加
固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。
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《水利水电工程管理与实务》三色速记手册
第4章相关法规
【考点1】禁止性规定和限制性规定
《中华人民共和国水法》(以下简称《水法》)从保持河道、运河、渠道畅通以及保证湖泊、
水库正常发挥效益出发,针对各类生产建设活动的特点以及可能产生的危害,分别作出了禁
止性规定和限制性规定。
禁止在江河、湖泊、水库、运河、渠道内弃置、堆放阻碍行洪的物体和种植阻碍行洪的林木
及高秆作物。禁止在河道管理范围内建设妨碍行洪的建筑物、构筑物以及从事影响河势稳定、
危害河岸堤防安全和其他妨碍河道行洪的活动。
河道管理范围按有堤防和无堤防两种情况而有所不同。有堤防的河道、湖泊,其管理范围为
两岸堤防之间的水域、沙洲、滩地、行洪区和堤防及护堤地;无堤防的河道、湖泊,其管理
范围为历史最高洪水位或者设计洪水位之间的水域、沙洲、滩地和行洪区。
在河道管理范围内建设桥梁、码头和其他拦河、跨河、临河建筑物、构筑物,铺设跨河管道、
电缆,应当符合国家规定的防洪标准和其他有关的技术要求,工程建设方案应当依照防洪法
的有关规定报经有关水行政主管部门审查同意。
在水工程保护范围内,禁止从事影响水工程运行和危害水工程安全的爆破、打井、采石、
取土等活动。
水工程是指在江河、湖泊和地下水源上开发、利用、控制、调配和保护水资源的各类工程。
【考点2】水工程的管理范围和保护范围
水工程的管理范围和保护范围是不同的,管理范围是指为了保证工程设施正常运行管理的需
要而划分的范围,如堤防工程的护堤地等,水工程管理单位依法取得土地的使用权,故管理
范围通常视为水工程设施的组成部分。
保护范围是指为了防止在工程设施周边进行对工程设施安全有不良影响的其他活动,满足工
程安全需要而划定的一定范围。范围内土地使用单位的土地使用权没有改变,但其生产建
设活动受到一定的限制,即必须满足工程安全的要求。
【考点3】河长制
全面建立省、市、县、乡四级河长体系。为维护河湖健康生命、实现河湖功能永续利用提供
制度保障。
各级河长负责组织领导相应河湖的管理和保护工作,包括水资源保护、水域岸线管理、水污
染防治、水环境治理等,牵头组织对侵占河道、围垦湖泊、超标排污、非法采砂、破坏航道
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