20xx-20xx年水利水电工程一级建造师管理与实务个人笔记

20xx-20xx年水利水电工程一级建造师管理与实务个人笔记内容摘要：

期导流的后期阶段。 见 P47 图。 全段 围堰法导流是在河床内距主体工程轴线上下游一定距离上修筑拦河堰体，一次性截断河道，使河道中的水流经河床外修建的临时性泄水道或永久建筑物下泄，适用于枯水期流量不大、河道狭窄的河流，按泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流。 明渠导流一般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，具有施工简单、适合大型机械施工的优点，工期短，对通航、放木条件也较好。 隧洞导流适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。 涵管导流适用于导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流，一般在修筑土坝、堆石坝等工 程中采用，涵管通常布置在河岸滩地上，其位置常是枯水位以上。 三、截流方法 截流方式可归纳为戗堤法截流、无戗堤法截流，戗堤法有平堵、立堵、混合堵，无戗堤法有建闸截流、水力冲填法、定向爆破截流、浮运结构截流。 戗堤法截流：平堵是先在龙口建造浮桥或栈桥，沿龙口前沿投抛，先下小料后下大块料，使堆筑戗堤均匀地在水下上升，特别适用于易冲刷的河床上截流，对机械化施工有利。 立堵是以端进法抛投进占戗堤，直到截断河床，无需架设浮桥或栈桥，简化了截流准备工作，赢得了时间节约了投资，在岩质河床的工程上广泛应用。 混合堵有立平 堵、平立堵 2 种。 立平堵可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。 平立堵对于软基河床往往采用先平抛护底，再立堵合龙的方案，平抛多利用驳船进行。 见 P49 图。 无戗堤法截流：建闸截流是在泄水道中预先修建闸墩并建截流闸分流以降低戗堤水头，待抛石截流后再下闸截流。 水力冲填截流法是利用泥浆泵、高压水枪等机械在河道、滩涂地将泥、砂、碎石输送下下游形成土石坝达到截流的目的。 定向爆破是在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便、缺乏运输设备时将山体或预制砼块体爆破后封 闭龙口。 浮运结构截流所用的材料有旧驳船、钢筋混凝土箱形结构、木笼，其优点是成戗断面较小，用料较少，缺点是制作需大型设备，耗用钢材多，造价高，护底标准高，基床面要求平整，施工也受气候、水文等条件影响。 减小截流难度的技术措施有：①加大分流量、改善分流条件，②改善龙口水力条件，③增大抛投料的稳定性、减少块料流失，④加大截流施工强度。 截流工程的难易程度取决于河道流量、泄水条件、龙口的落差、流速、地形地质条件、材料供应情况、施工方法、施工设备等因素。 ①改善分流条件的主要措施有 4 种：合理确定导流建筑物尺寸、断 面形式、底高程，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，专门修建截流分水闸或泄水道，增大截流建筑物的泄水能力。 ②改善龙口水力条件的措施有双戗截流、三戗截流、宽戗截流、平抛护底。 双戗截流采取上下游二道戗堤，协同进行截流以分担落差，通常采取上下戗堤立堵，常见的进占方式有上下戗轮换进占、双戗固定进占、混合法，在通航的河道应谨慎采用双戗截流。 三戗截流是利用第三戗分担落差，可以在更大的落差下用来完成截流任务。 宽戗截流是增大戗堤宽度以分散水流落差从而改善龙口水流条件，要求抛投强度大，工程量也大为增加，只有 当戗堤可以作为坝体的一部分时才宜采用。 对于水位较深、流量较大、河床基础覆盖层较厚的河道常采取在龙口部位一定范围内平抛填料。 ③减少块料流失的主要措施有采用特大块石、葡萄串石、钢构架石笼、混凝土块体等来提高投抛体的本身稳定。 ④加大施工强度的主要措施有加大材料供应量、改进施工方法、增加施工设备投入等。 102围堰及基坑排水 一、围堰的类型 围堰按使用材料可分为土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、钢板桩格形围堰。 按围堰与水流方向的相对位置可分为横向围堰、纵向围堰。 按围堰与保护的工程相对 位置可分为上游围堰、下游围堰。 按导流期间基坑过水与否可分为过水围堰、不过水围堰。 按围堰挡水时段可分为全年挡水围堰、枯水期挡水围堰。 按被围护的建筑物分类尚有厂房围堰、船闸围堰、隧洞进口围堰、出口围堰。 土石围堰与截流戗堤结合是我国应用最广泛的围堰形式。 土石围堰的防渗形式有斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式、灌浆帷幕式。 混凝土围堰宜建在岩石地基上，特点是挡水水头高、底宽小、抗冲能力大、堰顶可溢流。 其结构形式有重力式、拱形等。 草土围堰是一种草土混合结构，能就地取材，结构简单，施工方便，造价低，防渗性 能好，适应能力强，便于拆除，施工速度快。 但不能承受较大的水头，一般适用于水深不大于 68m，流速小于 35m/s的中小型水利工程。 木笼围堰施工简便，适应性广，与土石围堰相比具有断面小、抗水流冲刷能力强等优点。 可在 10─ 15m 的深水中修建，但消耗木材量较大目前很少采用。 竹笼围堰在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水，使用年限一般为 1─ 2 年，最大高度约为 15m。 钢板桩格形围堰是由一系列彼此相连的格体形成外壳，然后在内填以土料或砂料构成，其平面形式有圆筒形、扇形、花瓣形，应用较多的是圆筒形，一般适用的挡 水墙高度小于 15─ 18m，可以建在岩基或非岩基上，也可作过水围堰用。 二、围堰施工技术 围堰的施工有水上、水下两部分。 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。 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。 拆除一般在是使用期的最后一个汛期过后，随上游水位的下降，逐层拆除围堰背水坡和水上部分，拆除时可用挖掘机开挖、爆破、挖泥船开挖、人工开挖。 混凝土围堰多用重力式，一般需在低土石围堰保护下干地施工，拆除一般只能用爆破法炸除。 草土围堰多用捆草 法修建，它是用草做成草捆，由一层草捆一层土料在水中进占而成，草捆是用草料包土做成直径 ─ 、长为─ 的长圆体形。 拆除时一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰体挖一缺口，让其过水冲毁或用爆破法炸除。 钢板桩格形围堰的修建和拆除机械化程度高，钢板桩回收可达70%，边坡垂直断面小、占地少、安全可靠。 拆除时基坑充水、分层挖除砂砾料、拆除钢拉杆和围檩、用振动锤拔除钢板桩。 三、基坑排水技术 排除基坑积水、堰体和坝基的渗水、降雨汇水等称为初期排水。 初期排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短 及施工条件等因素参考实际工程经验按公式确定， Q=η V/T，η为经验系数一般限 3─ 6，当覆盖层较厚，参透系数较大时取上限， V 为基坑的积水体积， T 初期排水时间。 对于土质围堰或覆盖层边坡，开始排水降速以 ─ ，接近排干时可允许达 ─ ，其他形式的围堰基坑水位降速一般不是控制因素。 排水时间的确定，一般情况下大型基坑可采用 5─7d，中型基坑可采用 3─ 5d。 经常性排水应分别计算围堰和地基在设计水头的渗流量、覆盖层中的含水量、排水时降水量及施工弃水量。 有明沟排水、人工降低地下水位 2 种方 式。 明沟排水适宜于地基为岩基或粒径较粗、渗透系数较大的砂卵覆盖面，应用最多。 人工降低地下水位按其排水原理分为管井排水法、真空井点排水法、喷射井点法、电渗井点排水法，详见P15。 管井排水法适用于渗透系数较大、地下水浅、颗粒较粗的砂砾及岩石裂隙发育的地层，后 3 种排水法适用于开挖深度较大、渗透系数较小、土质又不好的地层。 排水设备的选择在可能的情况下，尽量使各个排水时期所选的泵型一致。 水利工程一般常用离心式水泵，既可作排水设备又可作供水设备，过水围堰的排水设备选择时应配备一定数量的排沙泵， SA 型单级双吸清水泵、 S 型单级双吸离心泵 2 种型号水泵应用最多，特别在明沟排水时更为常用。 初期排水时需选择大容量低水头水泵，在降低地下水位时宜选用小容量中高水头水泵，基坑的积水集中排水时则需大容量中高水头的水泵。 泵型选定后即可根据各型水泵所承担的排水流量来确定水泵台数，备用容量的大小应不小于泵站中最大的水泵容量。 10水利水电工程地基处理与灌浆施工 103地基基础的要求及地基处理的方法 一、地基基础的要求 水工建筑物的地基分为两大类，即岩基和软基。 软基又可细分为砂砾石地基、软土地基。 水工建筑物对地基基础的基本要求有：具有足 够的强度、具有足够的整体性和均一性、具有足够的抗渗性、具有足够的耐久性。 二、地基处理的方法 基本方法有开挖、灌浆、防渗墙、桩基础、锚固、置换法、排水法、挤实法。 桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩、深层搅拌桩。 103灌浆与防渗墙施工 一、灌浆施工要求 按浆液材料主要分为水泥灌浆、黏土灌浆、化学灌浆。 按灌浆的目的分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆。 钻孔机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式。 灌浆机械主要有灌浆泵、浆液搅拌机、灌浆记录仪。 灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。 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、双桶平行搅拌机。 灌浆记录仪用来记录每个段灌浆过程中每一时刻的灌浆压力、注浆率、浆液相对密度等重要数据。 灌浆方式有纯压式、循环式 2 种。 纯压式灌浆的设备简单、操作方便、但浆液流动速度较慢、容易沉淀堵塞岩层缝隙和管路，多用于吸浆量大并有大裂隙存在和孔深不超过 15m 的情况。 循环式灌浆可防止水泥沉淀、灌浆效果好，可根据进浆和回浆液比重的差值判断岩层吸收水泥的情况。 灌浆方法可分为 5 种：全孔一次性灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法、孔口封 闭灌浆法。 全孔一次性法施工简便，多用于孔深不深，地质条件比较良好，基岩完整的情况。 孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆。 灌浆孔的基岩段小于 6m 时，可采用全孔一次灌浆法，大于 6m时可采用其他灌浆法。 帷幕灌浆施工工艺主要包括：钻孔→钻孔清洗→压水试验→灌浆→灌浆的质量检查。 钻孔的质量要求有 4 个：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和钻孔孔壁应平直完整、钻孔必须保证孔向准确。 钻孔冲洗时的压力为灌浆压力的 80%，孔内沉积厚度不得超过 20cm，直至回水清净时止，采用自上而下分段灌浆法时先导孔应自上而下分段进行压水试验，压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用五点法或单点法。 帷幕灌浆必须优先采用循环式，射浆管距孔底不得大于 50cm。 灌浆段长度宜采用 5─ 6m，不得大于 10m。 循环式灌浆压力表应安装在孔口回浆管路上，采用纯压式灌浆时压力表应安装在孔口进浆管路上。 浆液水灰比有 7 个比级： 、 、 比 1。 当灌浆压力保持不变注入率持续减少时，或当注入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入量已达 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著时应改浓一级，当注入率大于 30L/min 时，可根据具体情况越级变浓。 采用自上而下分段灌浆法时当注入率不大于 注 60min，或不大于 1L/min 时继续灌注 90min，灌浆可以结束，采用自下而上灌浆法时可相应减少 60min 结束灌浆。 采用自上而下法时采用分段压力灌浆封孔法，自下而上法时采用压力灌浆封孔法或置换和压力灌浆封孔法。 发现冒浆漏浆时应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法处理。 发生串浆时有条件可 同时灌但应一泵一孔，否则应将串浆孔用塞塞住待灌浆结束后再对串浆孔进行扫孔、冲洗、钻进、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，无法冲洗的应扫孔，恢复时应使用开灌比级的水泥浆液进行灌注。 灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主。 检查孔就在下述部位布置：帷幕中心线上，岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位，钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常、对帷幕灌浆质量有影响的部位。 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。 检查后按技术要求进行灌浆和封孔，检查孔应采取岩芯后计算获得率并加以描述。 固结灌浆方式有循环式和纯压式，施工工艺和帷幕灌浆基本相同。 灌浆在岩段长 6m 时可全孔一次灌浆，灌浆压力大于 3MPa 的工程应分段进行灌浆。 洗孔时冲洗压力可为灌浆压力的 80%，该值若大于 1MPa 时采用 1MPa。 灌浆前的压水试验在洗孔后采用单点法进行，孔数不宜少于总孔数的 5%。 在规定的压力下当注入率不大于。 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 3─ 7d、 14d、28d 后进行。 灌浆质量压水试验检查时孔段合格率应在 80%以上，不合格孔段的透水率不超过设计规定值的 50%，且不集中。 封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 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。 化学浆液的特点是：浆液的黏度低，流动性好，可灌性好，小于 以下的缝隙也能灌入；浆液的聚合时间可以人为比较准确地控制；浆液聚合后形成的聚合体的渗透系数小，一般为 108─ 1010cm/s，防渗效果好；形成的聚合体强 度高，与岩石或混凝土的黏结强度高；形成的聚合体能抗酸抗碱也能抗水生物和微生物的侵蚀，因而稳定性及耐久性均较好；有一定的毒性。 化学浆液主要。