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文檔簡介
2017年一建水利水電實務考試重點總結1F410000水利水電工程技術1F411000水利水電工程勘測與設計一、測量儀器的使用(一)常用測量儀器及其作用水利水電工程施工常用的測量儀器有水準儀、經(jīng)緯儀、電磁波測距儀、全站儀、全球定位系統(tǒng)(GPS)。1.水準儀分類及作用(高程)國產(chǎn)水準儀按精度分有DS05、DS1、DS3、DS10等。D、S分別為“大地測量”和“水準儀”的漢語拼音第一個字母,數(shù)字3表示該儀器精度,DS3即表示每公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差為±3mm。(數(shù)字越小,精度越高,DS05,05表示為±0.5mm。)2.經(jīng)緯儀分類及作用(角度——平面位置)經(jīng)緯儀按精度不同可分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等,D、J分別為“大地測量”和“經(jīng)緯儀”漢語拼音第一個字母,數(shù)字07、1、2、6、10表示該儀器精度。經(jīng)緯儀是進行角度測量的主要儀器,包括水平角測量和豎直角測量。另外,經(jīng)緯儀也可用于低精度測量中的視距測量。3.水準尺(配合水準儀讀數(shù)用)精密水準測量一般指國家一、二等水準測量,國家三、四等水準測量為普通水準測量。4.電磁波測距儀是用于測量兩點間距離的儀器。5.全站儀可用于測量水平角、天頂距、斜距??梢詼y量高差6.全球定位系統(tǒng)可用于水下地形測量。(二)常用測量儀器的使用1.水準儀的使用(安粗調(diào)照精讀)(1)安置水準儀和粗平。調(diào)整三個腳螺旋,使圓水準氣泡居中稱為粗平。(2)調(diào)焦和照準。必須消除視差,辦法是先調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋看清十字絲,再繼續(xù)仔細地轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋,直至尺像與十字絲平面重合。(參考單反相機)(3)精平。轉(zhuǎn)動微傾螺旋,同時察看水準管氣泡觀察窗,當符合水準管氣泡成像吻合時,表明已精確整平。(4)讀數(shù)。立即根據(jù)十字絲中絲在水準尺上讀數(shù)。讀數(shù)總是由注記小的一端向大的一端讀出。通常讀數(shù)保留四位數(shù)。2.經(jīng)緯儀的使用(對整照讀)(2009真題)(1)對中和整平。整平是將經(jīng)緯儀水準管氣泡居中。(2014真題)(2)照準。目鏡調(diào)焦;粗瞄目標;物鏡調(diào)焦;準確瞄準目標(參考單反相機)(3)讀數(shù)。二、水利水電工程施工測量的要求(一)基礎知識1.確定了新的黃海平均海面,稱為“1985國家高程基準”。我國自1988年1月1日起開始采用1985國家高程基準作為高程起算的統(tǒng)一基準。2.地形圖比例尺分為三類:1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000為大比例尺地形圖;1:25000、1:50000、1:100000為中比例尺地形圖;l:250000、1:500000、1:1000000為小比例尺地形圖。(2.5W和10W是中比例尺)(二)施工放樣的基本工作1.平面位置放樣方法的選擇平面位置放樣的基本方法有:直角交會法、角度交會法、距離交會法、極坐標法等幾種。2.高程放樣方法的選擇(1)高程放樣方法的選擇,主要根據(jù)放樣點高程精度要求和現(xiàn)場的作業(yè)條件。可分別采用水準測量法、光電測距三角高程法、解析三角高程法和視距法等。(2011真題)用視距法測定,視距長度不應大于50m。(2009真題)水平位移監(jiān)測采用視準線法,垂直位移觀測,采用水準觀測法。(2014真題)(2)對于高程放樣中誤差要求不大于±10mm的部位,應采用水準測量法。(三)開挖工程測量(開挖工程量計算)1.斷面測量和工程量計算(案例——結算)(1)開挖工程動工前,必須實測開挖區(qū)的原始斷面圖或地形圖;開挖過程中,應定期測量收方斷面圖或地形圖;開挖工程結束后,必須實測竣工斷面圖或竣工地形圖,作為工程量結算的依據(jù)。(2)開挖工程量的計算中面積計算方法可采用解析法或圖解法(求積儀)。(3)兩次獨立測量同一區(qū)域的開挖工程量其差值小于5%(巖石)和7%(土方)時,可取中數(shù)作為最后值。(四)立模與填筑放樣(填筑工程量計算)1.填筑工程量測算(1)混凝土澆筑和土石料填筑工程量,必須從實測的斷面(或平面)圖上計算求得。(2)混凝土澆筑塊體收方,基礎部位應根據(jù)基礎開挖竣工圖計算;基礎以上部位,可直接根據(jù)水工設計圖紙的幾何尺寸及實測部位的平均高程進行計算。(五)施工期間的外部變形監(jiān)測(2013多選)1.控制點精度應不低于四等網(wǎng)的標準。2.基點必須建立在變形區(qū)以外穩(wěn)固的基巖上。3.測點應與變形體牢固結合,并選在變形幅度、變形速率大的部位。4.滑坡測點宜設在滑動量大、滑動速度快的軸線方向和滑坡前沿區(qū)等部位。5.山體或建筑物裂縫觀測點,應埋設在裂縫的兩側。(六)竣工測量1.產(chǎn)生測量誤差的原因有以下三個方面:人的原因;儀器的原因;外界環(huán)境的影響。2.誤差按其產(chǎn)生的原因和對觀測結果影響性質(zhì)的不同,可以分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和粗差三類。(1)系統(tǒng)誤差:一定的規(guī)律變化,這種誤差稱為“系統(tǒng)誤差”。(2)偶然誤差:表面上看沒有任何規(guī)律性,這種誤差稱為“偶然誤差”。(3)粗差:由于觀測者粗心或者受到干擾造成的錯誤(2010真題)3.誤差處理原則:粗差是大于限差的誤差,是由于觀測者的粗心大意或受到干擾所造成的錯誤。錯誤應該可以避免,包含有錯誤的觀測值應該舍棄,并重新進行觀測。三、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件及分析(一)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件1.地形地貌地形是地貌和地物的總稱,可分為五種基本地形:山地、盆地、高原、平原、丘陵。(練習題)2.地層及巖性巖石種類很多,按其成因可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。3.地質(zhì)構造及地震地質(zhì)構造按構造形態(tài)可分為傾斜構造、褶皺構造和斷裂構造三種類型。斷裂構造可分為節(jié)理、劈理、斷層三類。4.水文地質(zhì)5.物理地質(zhì)現(xiàn)象6.巖(土)體物理力學性質(zhì)7.天然建筑材料天然建筑材料的勘察級別劃分為普查、初查、詳查三個階段。(二)水利水電工程地質(zhì)問題分析1.壩基工程地質(zhì)條件分析巖基中由于壩區(qū)巖體存在的某些地質(zhì)缺陷,可能導致產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題主要有壩基穩(wěn)定問題(包括滲透穩(wěn)定、沉降穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定)和壩區(qū)滲漏問題(包括壩基滲漏、繞壩滲漏)。2.邊坡的工程地質(zhì)條件分析常見的邊坡變形破壞主要有松弛張裂、蠕變、崩塌、滑坡四種類型?;率欠植甲顝V、危害最大的一種。3.地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析4.水庫工程地質(zhì)問題分析水庫蓄水后,水文條件、庫周的水文地質(zhì)條件都會發(fā)生比較劇烈的變化,以致影響庫區(qū)及鄰近地段的地質(zhì)環(huán)境。因此產(chǎn)生了各種工程地質(zhì)問題,諸如水庫滲漏、水庫浸沒、水庫塌岸、水庫淤積、水庫誘發(fā)地震等問題。(2012真題)5.土質(zhì)基坑工程地質(zhì)問題分析(1)在基坑施工中,為防止邊坡失穩(wěn),保證施工安全,通常采取措施有:設置合理坡度、設置邊坡護面、基坑支護、降低地下水位等。(2014案例真題,圍堰失穩(wěn)的措施)(2)基坑降排水的目的主要有:增加邊坡的穩(wěn)定性;對于細砂和粉砂土層的邊坡,防止流砂和管涌的發(fā)生;對下臥承壓含水層的黏性土基坑,防止基坑底部隆起;保持基坑土體干燥,方便施工。(3)基坑開挖的降排水一般有兩種途徑:明排法和人工降水。人工降水經(jīng)常采用輕型井點或管井井點降水兩種方式。(見導流基坑排水)管井井點適用條件,含水層滲透系數(shù)K宜大于1.0m/d。四、水利水電工程設計階段劃分和任務水利部水利水電工程電力水力發(fā)電工程水利工程水電工程水利和水電的主要區(qū)別體現(xiàn)在下面的方面:(后面章節(jié)詳解)(1)設計階段(2)設計變更分類不同(3)費用文件構成(定額、費用構成)(4)質(zhì)量事故調(diào)查處理權限(5)驗收(6)監(jiān)理相關規(guī)定(7)強制性條文(一)水利工程項目和水電工程項目設計階段劃分(項可初,遇項可)(2015真題)水利工程設計階段水電工程設計階段項目建議書預可行性研究可行性研究項目建議書初步設計可行性研究招標設計招標設計施工圖設計施工圖設計五、水利水電工程等級劃分及工程特征水位(一)水利水電工程等別劃分水利水電工程的等別根據(jù)其工程規(guī)模、效益及在國民經(jīng)濟中的重要性,劃分為I、II、III、IV、V五等。1.水利水電工程等別,根據(jù)水庫總庫容、防洪、治澇、供水、發(fā)電等指標,劃分如下:(0.1—1為工程規(guī)模為中型、等別為III)2.平原區(qū)攔河水閘工程的等別,根據(jù)其最大過閘流量,劃分如下:(100—1000立方米水/秒為工程規(guī)模為中型、等別為III)。(2010真題)(2013真題)3.灌溉、排水泵站的等別,根據(jù)其裝機流量與裝機功率,劃分如下:(10—50立方米水/秒為工程規(guī)模為中型、等別為III)(2007真題;大(2)型)4.引水樞紐工程等別,根據(jù)引水流量的大小,劃分如下:(和泵站一樣)(二)水工建筑物級別劃分1.永久性水工建筑物級別:(永久主對應為12345級,永久次對應為33455級。)2.堤防工程級別,應根據(jù)確定的保護對象的防洪標準,按下表確定:(2014真題)穿堤水工建筑物的級別,按所在堤防工程的級別和與建筑物規(guī)模相應的級別中的最高級別確定。3.臨時性水工建筑物級別:應根據(jù)保護對象的重要性、失事造成的成果、使用年限和臨時建筑物的規(guī)模,按下表確定。但對于3級臨時性水工建筑物,符合該級別規(guī)定的指標不得少于兩項。(特1兩項3,124,345)(2012真題)(三)水利水電工程洪水標準1.臨時性水工建筑物洪水標準,應根據(jù)建筑物的結構類型和級別,在下表的幅度內(nèi),結合風險度綜合分析,合理選用。(上下、左右為大約2倍的關系)(四)水利水電工程抗震設防標準1.一般采用基本烈度作為設計烈度。甲類水工建筑物,基本烈度上提高1度作為設計烈度某水閘工程建筑物級別為1級,場地基本烈度為6度,其抗震設防類別應為甲。(2014真題)(五)水庫特征水位1.校核洪水位。指水庫遇大壩的校核洪水時,在壩前達到的最高水位。它是水庫在非常運用校核情況下允許臨時達到的最高洪水位,是確定大壩頂高程及進行大壩安全校核的主要依據(jù)。(所有最高)2.設計洪水位。指水庫遇大壩的設計洪水時,在壩前達到的最高水位。它是水庫在正常運用設計情況下允許達到的最高洪水位,也是擋水建筑物穩(wěn)定計算的主要依據(jù)。3.防洪高水位。指水庫遇下游保護對象的設計洪水時,在壩前達到的最高水位。4.防洪限制水位(汛前限制水位)。指水庫在汛期允許興利的上限水位,也是水庫汛期防洪運用時的起調(diào)水位。5.正常蓄水位(設計蓄水位、正常高水位、興利水位)指水庫在正常運用的情況下,為滿足設計的興利要求在供水期開始時應蓄到的最高水位。是水庫最重要的一項特征參數(shù),也是擋水建筑物穩(wěn)定計算的主要依據(jù)。6.死水位。指水庫在正常運用的情況下,允許消落到的最低水位。(穩(wěn)定計算依據(jù)的水位有兩個:設計洪水位和正常蓄水位)(六)水庫特征庫容1.防洪庫容:防洪限制水位~防洪高水位
2.調(diào)洪庫容:防洪限制水位~校核洪水位(調(diào)洪庫容包含了防洪庫容)3.興利庫容(有效庫容,調(diào)節(jié)庫容):死水位~正常蓄水位(2012真題)4.重疊庫容(共用庫容、結合庫容):汛期蓄洪、非汛期興利六、水工建筑物的分類(一)按功能分類1.通用性水工建筑物(1)擋水建筑物:如各種壩和水閘以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。(2)泄水建筑物:如各種溢流壩、壩身泄水孔、岸邊溢洪道和泄水隧洞等。(溢、泄)(3)輸水建筑物:如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。(4)?。ㄟM)水建筑物:如引水隧洞的進水口段、灌溉渠首和供水用的進水閘、揚水站等。(5)河道整治建筑物:如順壩、丁壩、導流堤、護底和護岸等。2.專門性水工建筑物(1)水電站建筑物:如水電站用的壓力管道、壓力前池、調(diào)壓室、電站廠房等。(2)渠系建筑物:如渠道上的節(jié)制閘、分水閘、渡槽、沉沙池、沖沙閘等。(3)港口水工建筑物:如防波堤、碼頭、船塢、船臺和滑道等。(4)過壩建筑物:如船閘、升船機、放木道、筏道及魚道等。(二)按使用期限分類1.永久性建筑物(1)主要建筑物:是指失事后造成下游災害或嚴重影響工程效益的水工建筑物。如:壩、泄水建筑物、輸水建筑物及電站廠房等。(2)次要建筑物:是指失事后不致造成下游災害,或工程效益影響水大,易于恢復的水工建筑物。如:失事后不影響主要建筑物和設備運行的擋土墻、導流墻、工作橋及護岸等。2.臨時性建筑物如:圍堰、導流隧洞、導流明渠等。七、水工建筑物主要設計方法(一)主要荷載水工建筑物的荷載按作用隨時間的變異性,可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載。(記永久和偶然)1.永久作用荷載:包括結構自重和永久設備自重、土壓力、地應力、淤沙壓力、圍巖壓力、預應力。(結構設備自重土地沙巖壓力預應力)(2009真題,預應力)2.可變作用荷載:包括靜水壓力、揚壓力、動水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等。3.偶然作用荷載:包括地震作用、校核洪水位時的靜水壓力、揚壓力、浪壓力及水重等。(2010真題)(二)應力分析強度和穩(wěn)定性是表示建筑物安全的兩個重要方面。(三)滲流分析滲流分析主要內(nèi)容有:確定滲透壓力;確定滲透坡降(或流速);確定滲流量。對土石壩,還應確定浸潤線的位置。(2013真題)八、水利水電工程建筑材料的應用(一)建筑材料按其物理化學性質(zhì)分類建筑材料按其物理化學性質(zhì)可分為無機材料、有機材料、復合材料三大類。1.無機材料:包括無機非金屬材料、金屬材料。(1)無機非金屬材料:又常稱為礦物質(zhì)材料,包括無機膠凝材料、天然石料、燒土與熔融制品。1)無機膠凝材料①氣硬性膠凝材料:石灰、石膏、水玻璃。②水硬性膠凝材料:水泥。2.有機材料:包括瀝青材料、植物材料和合成高分子材料等三類。(1)合成高分子材料1)土工合成材料:包括土工織物、土工膜、土工復合材料、土工特殊材料四大類。3.復合材料(二)建筑材料的應用條件1.筑壩用土石料。(1)土壩(體)殼用土石料。常用于均質(zhì)土壩的土料是壤土和砂質(zhì)黏土,要求其應具有一定的抗?jié)B性和強度,其滲透系數(shù)不宜大于1×10-4cm/s。(2)防滲體用土石料。一般采用黏土、黏質(zhì)土、壤土、砂壤土等材料。(3)排水設施和砌石護坡用石料。可采用塊石、碎石、卵石,不宜使用風化巖石。2.建筑石材。(1)火成巖(巖漿巖):花崗巖、閃長巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖(2)水成巖(沉積巖):石灰?guī)r、砂巖。(3)變質(zhì)巖:片麻巖、大理巖、石英巖。3.水泥。(1)水泥的品種及主要性能。1)水泥按其礦物成分組成可分為:硅酸鹽系列、鋁酸鹽系列、硫鋁酸鹽系列、鐵鋁酸鹽系列、氟鋁酸鹽系列等。2)按其用途和特性可分為:通用水泥、專用水泥、特性水泥。專用水泥如中、低熱水泥,大壩水泥,道路水泥等。特性水泥如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、膨脹水泥等。通用硅酸鹽水泥密度一般為3100——3200kg/m3,初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于600min(10個小時)。(2)水泥的適用范圍1)水位變化區(qū)域的外部混凝土、溢流面受水流沖刷部位的混凝土,應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥,避免采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。(2012真題)2)有抗凍要求的混凝土,應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥,并摻用引氣劑或塑化劑,以提高混凝土的抗凍性。當環(huán)境水兼硫酸鹽侵蝕時,應優(yōu)先選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。3)大體積建筑物內(nèi)部的混凝土,應優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等,以適應低熱性的要求。(2013真題)4)位于水中和地下部位的混凝土,宜采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。(水中和地下沒有大壩:礦渣硅酸鹽大壩)(3)水泥檢驗的要求。水泥應有生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書(包括廠名、品種、出廠日期、強度等級、抗壓強度、安定性)以及28d強度證明書。有下列情況之一者,應復試并按復試結果使用:①用于承重結構工程的水泥,無出廠證明者;②存儲超過3個月(快硬水泥超過1個月);③對水泥的廠名、品種、強度等級、出廠日期、抗壓強度、安定性不明或?qū)|(zhì)量有懷疑者;④進口水泥。(安定性是水泥的)4.水泥砂漿。新拌砂漿的和易性是指其是否便于施工并保證質(zhì)量的綜合性質(zhì)。具體技術指標包括流動性和保水性兩個方面。(砂漿,流動沉入,保水分層)1)流動性。常用沉入度表示。2)保水性。工程上采用較多的是分層度這一指標。分層度大于2cm的砂漿易泌水,不宜使用,分層度接近于0的砂漿,雖保水性好,但因膠凝材料用量太多,容易發(fā)生干縮裂縫。故砂漿的分層度以1——2cm為宜。5.水泥混凝土。反映水泥混凝土質(zhì)量的主要技術指標有和易性、耐久性、強度。(2014真題)(1)和易性(拌合物):包括流動性、保水性、黏聚性。坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性。(2)強度(硬化):混凝土的強度有抗壓、抗拉、抗彎及抗剪強度等。1)混凝土抗壓強度:是把混凝土拌合物做成邊長為15cm的標準立方體試件,在標準養(yǎng)護條件(溫度20±2℃、相對濕度95%以上)下,養(yǎng)護28d齡期,按照標準的測定方法測定的混凝土立方體試件抗壓強度。影響混凝土強度的因素有:施工方法及施工質(zhì)量、水泥強度及水灰比、骨料種類及級配、養(yǎng)護條件及齡期等。2)混凝土的抗拉強度:一般約為相應抗壓強度的10%左右。(2007真題,7%~14%)(3)耐久性(硬化):混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕性、抗碳化性等。1)抗?jié)B性:抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力。抗?jié)B等級分為W2、w4、w6、w8、w10、w12等6個等級,即表示混凝土能抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa的水壓力而不滲水。2)抗凍性:抗凍等級分為:F50、F100、F150、F200、F250、F300等,相應表示混凝土抗凍性試驗能經(jīng)受50、100、150、200、250、300次的凍融循環(huán)。(4)混凝土的配合比?;炷僚浜媳仁侵富炷粱炷林兴郈、水W、砂S及石子G材料用量之間的比例關系。常采用的方法有1)單位用量表示法:以每立方米混凝土中各項材料的重量來表示。2)相對用量表示法:以各項材料間的重量比來表示?;炷僚浜媳鹊脑O計,實質(zhì)上就是確定四種材料用量之間的三個對比關系:水灰比、砂率、漿骨比(2010真題)。水灰比表示水泥與水用量之間的對比關系;砂率表示砂與石子用量之間的對比關系;漿骨比是用單位體積混凝土用水量表示,是表示水泥漿與骨料用量之間的對比關系。(水灰比=,砂率=)(5)骨料。1)混凝土的細骨料:粒徑在0.16—5mm之間的骨料。按形成條件分為天然砂、人工砂;按細度模數(shù)F·M分為特細砂(0.7—1.5)、細砂(1.6—2.2)、中砂(2.3—3.0)、粗砂(3.1—3.7)。(從3.0逆推)(2009真題)2)混凝土的粗骨料:粒徑大于5mm的骨料。普通混凝土常用卵石和碎石作粗骨料。水工混凝土所用的粗骨料一般分為小石(5—20mm)、中石(20—40mm)、大石(40—80mm)、特大石(80—120mm或80—150mm)四級。(6)混凝土的外加劑。1)改善混凝土和易性:減水劑、引氣劑、泵送劑。2)調(diào)節(jié)混凝土初凝時間、硬化性能:速凝、緩凝、早強劑。3)改善混凝土耐久性:引氣、防水、阻銹、養(yǎng)護劑。4)改善混凝土其他性能:膨脹、防凍、防水、泵送劑。6.建筑鋼材。工程所用的鋼筋有熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、冷拉鋼筋四種。(1)有物理屈服點的鋼筋的屈服強度是鋼筋強度的設計依據(jù)。反映鋼筋塑性性能的基本指標是伸長率和冷彎性能。(2)屈服強度、極限強度、伸長率、冷彎性能是有物理屈服點鋼筋進行質(zhì)量檢驗的四項主要指標,而對無物理屈服點的鋼筋則只測定后三項。(鋼鉸線,二級真題)(3)鋼材的力學性能主要有抗拉性能(抗拉屈服強度、抗拉極限強度、伸長率)、硬度和沖擊韌性等。工藝性能有焊接性能及冷彎性能。九、水力荷載水工建筑物的荷載按作用隨時間的變異性,可分為永久作用荷載、可變作用荷載、偶然作用荷載。可變作用荷載包括:包括靜水壓力、揚壓力、動水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等。偶然作用荷載包括:地震作用、校核洪水位時的靜水壓力。其中,靜水壓力、動水壓力、揚壓力、浪壓力、冰壓力是水工建筑物上所承受的主要水力荷載。(一)靜水壓力1.靜水壓力計算:(2009真題,給出數(shù)據(jù)計算)2.樞紐建筑物的靜水壓力持久設計狀況,上游采用水庫的正常蓄水位,下游采用可能出現(xiàn)的不利水位;偶然設計狀況,上游采用水庫的校核洪水位,下游采用水庫在該水位泄洪時的水位;短暫設計狀況,采用設計預定該建筑物在檢修期的上、下游水位。(二)揚壓力揚壓力=浮托力+滲透壓力。浮托力是由壩體下游水深產(chǎn)生的;滲透壓力是在上、下游水位差作用下產(chǎn)生的。(滲透壓力的大小與上、下游水位差成正比)(2010真題)十、滲流分析(一)土石壩的滲流分析。滲流分析的內(nèi)容包括:①確定浸潤線的位置;②確定滲流的主要參數(shù)——滲流流速與坡降;③確定滲流量。(二)滲透系數(shù)。滲透系數(shù)的大小主要取決于土的顆粒形狀、大小、不均勻系數(shù)和水溫,一般采用經(jīng)驗法、室內(nèi)測定法、野外測定法確定。滲透系數(shù)k的計算公式如下:(各項的含義,單位是m/s,有時用cm/s)(上流量高度,下水頭面積;上流高,下水頭)(2009真題,考的是L)(三)滲透變形。滲透變形又稱為滲透破壞,是指在滲透水流的作用下,土體遭受變形或破壞的現(xiàn)象。一般可分為管涌、流土、接觸沖刷、接觸流失四種基本形式。1.管涌。在滲流作用下,非黏性土土體內(nèi)的細小顆粒沿著粗大顆粒間的孔隙通道移動或被滲流帶出,致使土層中形成孔道而產(chǎn)生集中涌水的現(xiàn)象稱為管涌。管涌首先從滲透逸出處開始,然后向上游逐步發(fā)展。管涌一般發(fā)生在無黏性砂土、砂礫土的下游坡面和地基滲流的逸出處。對于黏土土料,由于顆粒之間存在黏聚力,滲流不容易把土壤顆粒帶走,因此較少發(fā)生管涌。2.流土。在滲流作用下,非黏性土土體內(nèi)的顆粒群同時發(fā)生移動的現(xiàn)象;或者黏性土土體發(fā)生隆起、斷裂、浮動等現(xiàn)象,都稱為流土。因為在滲流出口處往往滲透坡降最大,所以流土現(xiàn)象主要發(fā)生在黏性土及較均勻的非黏性土體的滲流出口處。(2013真題)(2014真題)3.接觸沖刷。4.接觸流失。5.防止?jié)B透變形的工程措施。防止巖(土)產(chǎn)生滲透變形的工程措施可概括為兩大類:一類是改善巖土體的結構特性,提高其抵抗?jié)B透變形的能力(通常只用在巖體中)。另一類是采取措施截斷巖(土)體中的滲透水流或減小巖(土)體中滲透水流滲透比降,使其小于允許比降。第二類處理措施中,最可靠的方法是在滲透土層中興建防滲墻,截斷土層中的滲透水流,降低滲透坡降。具體工程措施為:1)設置水平與垂直防滲體,增加滲徑的長度,降低滲透坡降或截阻滲流。2)設置排水溝或減壓井,以降低下游滲流口處的滲透壓力,并且有計劃地排除滲水。3)對有可能發(fā)生管涌的地段,應鋪設反濾層,攔截可能被滲流帶走的細小顆粒。4)對有可能產(chǎn)生流土的地段,則應增加滲流出口處的蓋重。蓋重與保護層之間也應鋪設反濾層。(2009真題)6.反濾層和過渡層。反濾層的作用是濾土排水,防止在水工建筑物滲流出口處發(fā)生滲透變形。過渡層的作用是避免在剛度相差較大的兩種土料之間產(chǎn)生急劇變化的變形和應力。反濾層可以起過渡層的作用,而過渡層卻不一定能滿足反濾要求。壩的反濾層必須符合下列要求:①使被保護的土不發(fā)生滲透變形;②滲透性大于被保護土,能通暢地排出滲透水流;③不致被細粒土淤塞失效。十一、水流形態(tài)及消能方式(一)水流形態(tài)。從描述水流的不同角度出發(fā),水流形態(tài)主要包括:恒定流與非恒定流、均勻流與非均勻流、層流與紊流、急流與緩流。1.恒定流與非恒定流1)恒定流。流場中任何空間上所有的運動要素(如時均流速、時均壓力、密度等)都不隨時間而改變的水流稱為恒定流。2)非恒定流。流場中任何空間上有任何一個運動要素隨時間而改變的水流稱為非恒定流。2.均勻流與非均勻流。1)均勻流。當水流的流線為相互平行的直線時的水流稱為均勻流。(壓能、動能不變,位能逐漸減小。)2)非均勻流。當水流的流線不是相互平行的直線時的水流稱為非均勻流。3.層流與紊流。1)層流。當流速較小,各流層的液體質(zhì)點有條不紊地運動,互不混攙,該流動形態(tài)為層流。2)紊流。當流速較大,各流層的液體質(zhì)點形成渦體,在流動過程中互相混攙,該流動形態(tài)為紊流。實際工程中紊流是最為常見的流態(tài)。3.急流與緩流。1)急流。當水流遇到障礙物時,只引起局部的水面變化,而這種變化不向上游傳播。2)緩流。當水流遇到障礙物時,障礙物對水流的干擾可向上游傳播,表現(xiàn)為上游的水位壅高。(二)能量轉(zhuǎn)換根據(jù)能量守恒原理,恒定水流的能量方程為:上式代表1、2兩個斷面之間水流的能量守恒,其中hw表示兩個斷面之間的能量損失,其余三項代表單位質(zhì)量水體的機械能,分別為位能、壓能和動能。水渠(壓能、動能不變,位能逐漸減小。)(三)消能方式為了減小對下游河道的沖刷,采取的消能方式有:底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽(hù)消能。1.底流消能。它主要是靠水躍產(chǎn)生的表面旋滾與底部主流間的強烈紊動、剪切和摻混作用。護坦較長,土石方開挖量和混凝土方量較大,工程造價較高。該法對地質(zhì)條件的要求較低,既適用于堅硬巖基,也適用于較軟弱或節(jié)理裂隙較為發(fā)育的巖基。2.挑流消能。利用溢流壩下游設置挑流坎,把高速水流挑射到下游空中,然后擴散的摻氣水流跌落到壩下游河道內(nèi)。適用于堅硬巖基上的高、中壩。3.面流消能。當下游水深較大且比較穩(wěn)定時,利用鼻坎將下泄的高速水流的主流挑至下游水面,在主流與河床之間形成巨大的底部旋滾,旋滾流速較低,避免高速水流對河床的沖刷。適用于中、低水頭工程尾水較深,流量變化范圍較小,水位變幅較小,或有排冰、漂木要求的情況。一般不需要作護坦。(2007真題,給的圖片)4.消力戽消能。是利用泄水建筑物的出流部分造成具有一定反弧半徑和較大挑角所形成的戽斗,在下游尾水淹沒挑坎的條件下,形不成自由水舌,高速水流在戽斗內(nèi)產(chǎn)生激烈的表面旋滾,后經(jīng)鼻坎將高速的主流挑至水面。適用于尾水較深,流量變化范圍較小,水位變幅較小,或有排冰、漂木要求的情況,一般不需要作護坦。1F412000水利水電工程施工導流(全過程創(chuàng)造干地條件)一、施工導流標準(劉老師未講)確定導流建筑物洪水標準的方法有三種:實測資料分析法、常規(guī)頻率法、經(jīng)濟流量分析法。(2012真題)二、施工導流方式(就是泄水的方式)(一)分期(段)圍堰導流(本質(zhì)是把建筑物分期(段)施工)分段圍堰法導流適用于河床寬、流量大、工期長的工程,尤其適用通航和冰凌嚴重的河道,這種導流方法費用低。根據(jù)不同時期泄水道的特點,分期圍堰導流中又包括束窄河床導流和通過已建或在建的建筑物導流。1.束窄河床導流。通常用于分期導流的前期階段,特別是一期導流。其泄水道是被圍堰束窄后的河床。2.通過建筑物導流。通過建筑物導流的主要方式,包括設置在混凝土壩體中的底孔導流、混凝土壩體上預留缺口導流、梳齒孔導流,平原河道上低水頭河床式徑流電站可采用廠房導流等。這種導流方式多用于分期導流的后期階段。(2010真題)(二)一次攔斷河床圍堰導流一次攔斷河床圍堰導流適用于枯水期流量不大,河道狹窄的河流,按導流泄水建筑物的類型可分為明渠導流、隧洞導流、涵管導流等。1.明渠導流。一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形。2.隧洞導流。適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河流。(2013真題)3.涵管導流。適用于導流流量較小的河流或只用來擔負枯水期的導流。一般在修筑土壩、堆石壩等工程中采用。三、截流方法(戧堤只是圍堰的半成品)截流方式可歸納為戧堤法截流和無戧堤法截流兩種。(一)戧堤法截流過程。進占——龍口范圍加固——合龍——閉氣。(二)戧堤法截流。主要有平堵、立堵及混合截流。1.平堵。是先在龍口建造浮橋或棧橋,特別適用于易沖刷的河床上截流。平堵比立堵法的單寬流量小。2.立堵。以端進法拋投進占戧堤,直至截斷河床。立堵在截流過程中所發(fā)生的最大流速,單寬流量都較大,不適用于地質(zhì)不好的河道上截流,在許多巖質(zhì)河床的工程上廣泛應用。(三)無戧堤法截流。主要有建閘截流、水力沖填法、定向爆破截流、浮運結構截流等。(2007真題,2012真題)(四)減小截流難度的技術措施。包括加大分流量,改善分流條件,改善龍口水力條件,增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失,加大截流施工強度等。2.改善龍口水力條件。改善龍口水力條件的措施有雙戧截流、三戧截流、寬戧截流、平拋墊底等。雙戧截流、三戧截流是分擔落差,寬戧截流當戧堤可以作為壩體的一部分時宜采用。(2010真題)四、圍堰的設計(堰頂高程)(一)圍堰的堰頂高程。H(上游圍堰)=上游水位+波浪爬高+安全超高H(下游圍堰)=上游水位-上下游水位差+波浪爬高+安全超高=下游水位+波浪爬高+安全超高五、圍堰的類型(一)圍堰分類。1.按材料分土石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、木籠圍堰、竹籠圍堰、鋼板樁格型圍堰。2.按圍堰與水流的方向相對位置分為橫向圍堰,縱向圍堰3.按圍堰與保護的工程相對位置,可分為上游圍堰和下游圍堰。4.按導流期間基坑過水與否,可分為過水圍堰和不過水圍堰。5.按圍堰擋水時段,可分為全年擋水圍堰和枯水期擋水圍堰。(二)圍堰的基本形式及構造。1.土石圍堰。土石圍堰的防滲結構形式有斜墻式、斜墻帶水平鋪蓋式、垂直防滲墻式、灌漿帷幕式等。2.混凝土圍堰?;炷羾咭擞糜谠趲r石地基土修建,這種圍堰的特點是擋水水頭高,底寬小,抗沖能力大,堰頂可溢流,尤其是在分段圍堰法導流施工中,用混凝土澆筑的縱向圍堰可以兩面擋水,而且可與永久建筑物相結合作為壩體或閘室體的一部分。3.草土圍堰。草土圍堰是一種草地混合結構,特點:能就地取材,結構簡單,施工方便,造價低,防滲性能好,適應能力強,便于拆除,施工速度快。但草土圍堰不能承受較大的水頭,一般適用于水深不大于6-8M,流速小于3-5m/s的中、小型水利土程。4.木籠圍堰。5.竹籠圍堰。6.鋼板樁格圍堰。其平面形式有圓筒形格體、扇形格體、花瓣形格體,應用最多的是圓筒形格體,一般適用于擋水高度小于15—18m,可以建在巖基或非巖基上,也可作過水圍堰用。六、圍堰施工技術(一)土石圍堰1.土石圍堰的施工。圍堰的施工有水上、水下兩部分。水上部分的施工與一般土石壩相同,采用分層填筑,碾壓施工,并適合安排防滲墻施工;水下部分的施工,土料、石渣、堆石體的填筑可采用進占法,也可采用各種駁船拋填水下材料。2.土石圍堰的接頭處理。1)土石圍堰與岸坡的接頭,主要通過擴大接觸面和嵌入岸坡的方法,以延長塑性防滲體的接觸范圍、防止集中繞滲破壞。2)土石圍堰與混凝土縱向圍堰的接頭,通常采用刺墻形式插入土石圍堰的塑性防滲體中,并將接頭的防滲體斷面擴大,以保證在任一高程處均能滿足繞流滲徑長度要求。3.土石圍堰的拆除。圍堰拆除一般是在使用期的最后一個汛期過后,隨上游水位的下降,逐層拆除圍堰背水坡和水上部分。土石圍堰的拆除可用挖掘機開挖、爆破、挖泥船開挖或人工開挖等。(一般情況下圍堰拆除后再封口)(二)混凝土圍堰混凝土圍堰的拆除,一般只能用爆破法炸除,但應注意,必須使主體建筑物或其他設施不受爆破危害。(三)草土圍堰(四)鋼板樁格圍堰1.修建工序:定位、打設模架支柱、模架就位、安插打設鋼板樁、安裝圍檀和拉桿、拆除支柱和模架、填充砂礫料至要求高度。2.鋼板樁圍堰的拆除。工程完工后,圍護的基坑充水使圍堰的兩側水位平衡,圍堰內(nèi)的砂礫料分層挖除,拆除鋼拉桿和圍檀,用振動錘拔除鋼板樁。七、基坑排水技術(一)排水設備的選擇。1.泵型的選擇。水利工程一般常用離心式水泵。通常,在初期排水時需選擇大容量低水頭水泵,在降低地下水位時,宜選用小容量中高水頭水泵,而在需將基坑的積水集中排出圍堰外的泵站中,則需大容量中高水頭的水泵。(2014真題)2.水泵臺數(shù)的確定。通用公式為
(二)初期排水。圍堰合龍閉氣之后,為使主體工程能在干地施工,必須首先排除基坑積水、堰體和堰基的滲水、降雨匯水等,稱為初期排水。1.排水量的組成。初期排水總量應按圍堰閉氣后的基坑積水量、抽水過程中圍堰及地基滲水量、堰身及基坑覆蓋層中的含水量,以及可能的降水量等組成計算。(2014案例真題)2.初期排水流量的計算。(排水強度)T的確定:排水時間的確定,應考慮基坑工期的緊迫程度、基坑水位允許下降的速度、各期抽水設備及相應用電負荷的均勻性等因素,進行比較后選定。對于土質(zhì)圍堰或覆蓋層邊坡,其基坑水位下降速度必須控制在允許范圍內(nèi)。開始排水降速以0.5—0.8m/d為宜,接近排干時可允許達1.0—1.5m/d(測量基坑水位,計算確定)。其他形式圍堰,基坑水位降速一般不是控制因素。一般情況下,大型基坑可采用5—7d,中型基坑可采用3—5d。(經(jīng)驗法)(三)經(jīng)常性排水。1.排水量的組成。經(jīng)常性排水應分別計算圍堰和地基在設計水頭的滲流量、覆蓋層中的含水量、排水時降水量及施工棄水量。其中降水量按抽水時段最大日降水量在當天抽干計算,施工棄水量與降水量不應疊加。2.排水方式。1)明溝排水。此方式適宜于地基為巖基或粒徑較粗、滲透系數(shù)較大的砂卵石覆蓋面,在國內(nèi)已建和在建的水利水電工程中應用最多。這種排水方式是通過一系列的排水溝渠,攔截堰體及堰基滲水,并將滲透水流匯集于泵站的集水井,再用水泵排出基坑以外。2)人工降低地下水位。人工降低地下水位的方法很多,近其排水原理分為管井排水法(一管一井一泵)、真空井點排水法、噴射井點法、電滲井點排水法(統(tǒng)稱為:井點降水,支管水集中到總管集中排出)等。管井排水法適用于滲透系數(shù)較大、地下水埋藏較淺(基坑低于地下水水位)、顆粒較粗的砂礫及巖石裂隙發(fā)育的地層。(2011真題)(2013真題)真空井點排水法、噴射井點和電滲井點排水法則適用于開挖深度較大、滲透系數(shù)較小且土質(zhì)又不好的地層。案例:給出一系列高程,問簡要說出基坑開挖需要降水的理由,指出哪個降水方案適用本工程,并說明理由。(人工隆水的條件)答:1.該地基承壓水位高于建基面,建基面以下黏性土(不透水層)隔水層厚度(1.88m)較薄,不滿足壓重要求。2.管井降水方案適用本工程:理由是中砂地層承壓水位較高,涌水量較大。1F413000水利水電工程地基處理與灌漿施工一、地基基礎的要求(初期排水后露出水面的就稱為地基)(一)水工建筑物的地基分類。水工建筑物的地基分為兩大類型,即巖基和軟基。1.巖基是由巖石構成的地基,又稱硬基。2.軟基是由淤泥、壤土、砂、砂礫石、砂卵石等構成的地基。又可經(jīng)分為砂礫石地基、軟土地基。1)砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構成的地基,它的空隙大,孔隙率高,因而滲透性強。2)軟土地基是由淤泥、壤土、粉細砂等細微粒子的土質(zhì)構成的地基。這種地基具有孔隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數(shù)小、小分不易排出、承截能力差、沉陷大、觸變性強等特點,在外界的影響下很易變形。(2012真題)(2014真題)(二)水工建筑物對地基基礎的基本要求。1.具有足夠的強度、整體性和均一性、抗?jié)B性、耐久性。(沒有剛度,一整強耐抗)(2011真題)二、地基處理的方法(各個方法的概念清楚就可以)水利水電工程地基處理的基本方法主要有開挖、灌漿、防滲墻、樁基礎、錨固,還有置換法、排水法以及擠實法等。(一)開挖。開挖處理是將不符合設計要求的覆蓋層、風化破碎有缺陷的巖層挖掉,是地基處理最通用的方法。(二)灌漿。灌漿是利用灌漿泵的壓力,通過鉆孔、預埋管路或其他方式,把具有膠凝性質(zhì)的材料和摻合料與水攪攔混合的漿液或化學溶液灌注到巖石、土層中的裂隙、洞穴或混凝土的裂縫、接縫內(nèi),以達到加固、防滲等工程目的的技術措施。(三)防滲墻。防滲墻是使用專用機具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔,以泥漿固壁,孔內(nèi)澆灌混凝土或其他防滲材料等,而形成連續(xù)的地下墻體。(深度較深,目的是防滲)(四)置換法。置換法是將建筑基礎底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,換填無侵蝕性及低壓縮性的散粒材料,從面加速軟土固結的一種方法。(五)排水法。排水法是采取相應措施如砂墊層、排水井、塑料多孔排水板等,使軟基表層或內(nèi)部形成水平或垂直排水通道,然后在土壤自重或外荷載作用下,加速土壤水分的排除,使土壤固結的一種方法。(六)擠實法。擠實法是將某些填料如砂、碎石或生石灰等用沖擊、振動或兩者兼而有之的方法壓入土中,形成一個個的柱體,將原土層擠實,從而增加地基強度的一種方法。(復合地基)(七)樁基礎??蓪⒔ㄖ锖奢d傳到深部地基,起增大承截力,減小或調(diào)整沉降等作用。樁基礎有打入樁、灌注樁、旋噴樁及深層攪拌樁。(八)錨固。將受拉桿件的一端固定于巖(土)體中,另一端與工程結構相連接,利用錨固結構的抗剪、抗拉強度,改善巖土力學性質(zhì),對地基與結構物起到加固作用的技術。三、灌漿施工要求(一)灌漿分類1.按灌漿材料分類。主要分為水泥灌漿、黏土灌漿和化學灌漿等。水泥灌漿是指以水泥液為灌漿材料的灌漿,通常也包括水泥黏土灌漿、水泥粉煤灰灌漿、水泥水玻璃灌漿等。2.按灌漿目的分類。按灌漿目的分為帷幕灌漿、固結灌漿、接觸灌漿、回填灌漿、預應力灌漿和補強灌漿等。1)帷幕灌漿。帷幕灌漿是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙,形成防水幕,以減小滲流量或降低揚壓力的灌漿。(深度較深,一般設在上游壩踵處)2)固結灌漿。用漿液灌入巖體裂隙或破碎帶,以提高巖體的整體性和抗變形能力的灌漿。(面積較大,深度較淺,改善力學性能)(2009真題)3)接觸灌漿。通過漿液灌入混凝土與基巖或混凝土與鋼板之間的縫隙,以增加接觸面結合能力的灌漿。4)接縫灌漿。通過埋設管路或其他方式將漿液灌入混凝土壩體的接縫,以改善傳力條件增強壩體整體性的灌漿。(典型的有兩種,一是拱壩的橫縫,二是重力壩的垂直施工縫。)5)回填灌漿。用漿液填充混凝土與圍巖或混凝土與鋼板之間的空隙和孔洞,以增強圍巖或結構的密實性的灌漿。(里面有空隙填起來)(2011真題)3.按灌漿地層分類。可分為巖石地基灌漿、砂礫石地層灌漿、土層灌漿等。4.按灌漿壓力分類??煞譃槌汗酀{和高壓灌漿。灌漿壓力在3MPa以上的灌漿為高壓灌漿。(二)灌漿方式。灌漿方式有純壓式和循環(huán)式兩種。1.純壓式。是指漿液注入孔段內(nèi)和巖體裂隙中,不再返回的灌漿方式,但漿液流動速度較慢,容易沉淀,堵塞巖層縫隙和管路,多用于吸漿量大,并有大裂隙存在和孔深不超過15m的情況。2.循環(huán)式。是指漿液通過射漿管注入孔段內(nèi),部分漿液滲入到巖體裂隙中,部分漿液通過回漿管返回,保持孔段內(nèi)的漿液呈循環(huán)流動狀態(tài)的灌漿方式。這種方式一方面使?jié){液保持流動狀態(tài),可防止水泥沉淀,灌漿效果好,另一方面可以根據(jù)進漿和回漿比重的差值,判斷巖層吸收水泥的情況。(一般情況下,我們大量采用的是循環(huán)式)(三)灌漿方法。灌漿方法按同一鉆孔內(nèi)的鉆灌順序分為全孔一次灌漿法和分段鉆灌法。分段鉆灌法又可分為自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法。1.全孔一次灌漿。全孔一次灌漿是將孔一次鉆完,全孔段一次灌漿。適用于灌漿孔的基巖段長小于6米,大于6米可采用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或孔口封閉灌漿法。2.自下而上分段灌漿。將灌漿孔一次鉆進到底,然后從鉆孔的底部往上,逐段安裝灌漿塞進行灌漿,直至孔口的灌漿方法。3.自上而下分段灌漿。是從上向下逐段進行鉆孔,逐段安裝灌漿塞進行灌漿,直至孔底的灌漿方法。4.綜合灌漿法。(由于表層是比較破碎的,自下而上灌漿時,當逐層到頂部時,由于灌漿的壓力造成頂層的不穩(wěn)定,所以選將頂層灌好,再自下而上灌)5.孔口封閉灌漿法。(四)帷幕灌漿1.帷幕灌漿施工工藝主要包括:鉆孔、鉆孔沖洗、壓水試驗、灌漿、灌漿的質(zhì)量檢查等。2.壓水試驗應在裂隙沖洗后進行,采用五點法或單點法。3.灌漿方法。帷幕灌漿必須按分序加密的原則進行。由兩排孔組成的帷幕,宜先進行下游排孔的灌漿,然后進行上游排孔的灌漿(先下游后上游);三排孔組成的帷幕,應先進行邊排孔的灌漿(先下后上),然后進行中排孔的灌漿。每排孔宜分為三序施工,單排帷幕灌漿孔應分為三序施工,如下圖所示。帷幕灌漿段長度宜采用5~6m。(練習題)4.灌漿壓力。灌漿漿液的濃度應由稀到濃,逐級變換。漿液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七個比級。開灌水灰比可采用5:1。()5.工程質(zhì)量檢查。灌漿質(zhì)量檢查應以檢查孔壓水試驗成果為主。灌漿檢查孔的數(shù)量宜為灌漿孔總數(shù)的10%。(2012真題)6.案例。先澆1—2層混凝土后,再進行灌漿,有什么作用?答:可以提高灌漿壓力,確保灌漿質(zhì)量,有壓重存在以后可以避免表層抬動(五)固結灌漿。1.灌漿孔的施工按分序加密的原則進行,可分為二序或三序施工。灌漿孔基巖段長小于6m時,可全孔一次灌漿。當?shù)刭|(zhì)條件不良或有特殊要求時,可分段灌漿。灌漿壓力大于3MPa的工程,灌漿孔應分段進行灌漿。2.灌漿孔灌漿前的壓水試驗應在裂隙沖洗后進行,采用單點法。試驗孔數(shù)不宜少于總孔數(shù)的5%。(試驗5,檢查10)(六)化學灌漿。(無考點)特點:黏度低、流動性好、細微裂縫、防滲好、強度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、有一定毒性。(七)高壓噴射灌漿。(今年是重點)1.適用情況。高壓噴射灌漿防滲和加固技術適用于軟弱土層。實踐證明,砂類土、黏性土、黃土和淤泥等地層均能進行噴射加固,效果較好。對粒徑過大的含量過多的礫卵石以及有大量纖維質(zhì)的腐殖土層,一般應通過現(xiàn)場試驗確定施工方法。對含有較多漂石或塊石的地層,應慎重使用。2.基本方法。高壓噴射灌漿的基本方法有:單管法、二管法、三管法和新三管法等。新三管法是先用高壓水和氣沖擊切割地層土體,然后再用高壓漿和氣對地層土體進行切割和噴入。該法適用于含較多密實性充填物的大粒徑地層。(單管法是噴漿,二管是漿和氣,三管是水氣漿)單管法:一般樁徑0.5~0.9m。(2014真題)二管法:一般樁徑0.8~1.5m。三管法:一般樁徑1.0~2.0m。新三管法:3.噴射形式。高壓噴射灌漿的噴射形式有旋噴、擺噴、定噴三種。旋噴形成柱樁體;擺噴形成啞鈴體;定噴形成板狀體;(2009真題)(2013真題,擺噴的圖)4.施工程序。施工程序為鉆孔、下置噴射管、噴射提升、成樁成板或成墻等。四、防滲墻分類及施工質(zhì)量檢測方法(一)分類按墻體結構形式分,主要有樁柱型防滲墻、槽孔型防滲墻和混合型防滲墻三類。(二)檢測方法開挖檢驗、取芯試驗、注水試驗、無損檢測1F414000土石方工程一、土石方工程施工的土石分級水利水電工程施工中常用的土石分級,依開挖方法、開挖難易、堅固系數(shù)等,共劃分為16級,其中土分4級,巖石分12級。(一)土的分級(ⅠⅡⅢⅣ)(二)巖石的分級(V—XVI)巖石分為12級。(5級為1.5-2,8級為6-8,15級為20-25,16級為25以上)VVIVIIVIIIIXXXIXIIXIIIXIVXVXVI5678910111213141516堅固系數(shù)8-1010-1212-1414-1616-1818-2020-2525以上(三)洞室開挖的圍巖分類地下洞室的圍巖可以巖石強度、巖體完整程度、結構面狀態(tài)、地下水和主要結構面產(chǎn)狀等五項因素之各的總評分為基本依據(jù),以圍巖強度應力比為參考依據(jù),進行工程地質(zhì)分類。ⅠⅡⅢⅣⅤ穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定性差不穩(wěn)定極不穩(wěn)定二、土石方平衡調(diào)配原則開挖的土石料的利用和棄置,不僅有數(shù)量的平衡(即空間位置上的平衡)要求,還有時間的平衡要求,同時還要考慮質(zhì)量和經(jīng)濟效益等。(土石方的開挖料和填筑料平衡,減少棄方量)(一)土石方平衡調(diào)配的方法土石方平衡調(diào)配是否合理的主要判斷指標是運輸費用,費用花費最少的方案就是最好的調(diào)配方案。土石方調(diào)配可按線性規(guī)劃進行。對于基坑和棄料場不太多時,可用簡便的“西北角分配法”求解最優(yōu)調(diào)配數(shù)值。(2012真題)(二)土石方平衡調(diào)配原則土石方平衡調(diào)配的基本原則是在進行土石方調(diào)配時要做到料盡其用、時間匹配和容量適度。(容量適度:堆料場和棄渣場,盡可能少占地)三、露天土石方開挖方法(一)土方開挖土方開挖的開挖方式包括自上而下開挖、上下結合開挖、先岸坡后河槽開挖和分期分段開挖等。(注意沒有自下而上開挖)1.機械開挖。1)挖掘機。從工作裝置方面,挖掘機分為正鏟、反鏟、索鏟和抓斗。(純挖的機械,要配自卸汽車)正鏟挖掘機反鏟挖掘機索鏟挖掘機抓斗挖掘機適用于開挖停機面以上的土石方,也可挖掘停機面以下不深的土方,但不能用于水下開挖反鏟挖掘機每一作業(yè)循環(huán)包括挖掘、回轉(zhuǎn)、卸料和返回等四個過程(挖機)(2009真題)又稱拉鏟挖掘機,主要用于開挖停機面以下的土料,適用于坑槽挖掘,也可水下掏掘土石料。又稱抓鏟挖掘機,用鋼繩牽拉,靈活性較差,工效不高,不能挖掘堅硬土。正鏟與運輸工具配合時,其開挖工作面的布置有側向挖掘與正向挖掘兩種方式2)裝載機。不僅能進行挖裝作業(yè),而且能進行集渣、裝載、推運、平整、起重及牽引等工作。(組合類機械,考慮運距,但書上沒寫)3)推土機。能平整場地、邊坡與道路,開挖基坑、骨料與淺溝渠,回填溝槽,以及推樹拔根等。推土機用于開挖與推運土料時,其運距以不超過60m為宜。(組合類機械,考慮運距)4)鏟運機。鏟運機是集開挖、運輸和鋪填三序于一身的設備,適用于開挖有黏性的土壤。鏟運機有拖式和自行式兩類。它是一種鏟土、運土、鋪土和壓實的綜合機械。鏟運機適用于挖方深度和填方高度均不大,開挖Ⅰ—Ⅱ級土(Ⅲ、Ⅳ級土需翻松),運距不遠(600—1500m)的情況。鏟運機是一種循環(huán)作業(yè)機械,由鏟土、運土、卸土、回駛四個過程組成。(反鏟的是挖掘、回轉(zhuǎn)、卸料、返回)它的開行方式有環(huán)形和“8”字形兩種。當挖填方靠近(如修渠道和路基等),且挖填方高差在1.5m以內(nèi)時,常用環(huán)形開行,高差超過1.5m時,可采用“8”字形開行。5)機械設備配套原則選擇挖土和運輸機械時,應考慮工程量的大小,此外,在選擇土方開挖運輸機械時,應盡可能選用容量大、數(shù)量少、型號規(guī)格單一的機械,便于管理和修配。2.閘壩基礎人工開挖人工開挖注意兩點,一是應特別注意做好排水工作。二是臨近設計高程時,應留出0.2—0.3m的保護層暫不開挖,待上部結構施工時,再予以挖除。人工開挖閘壩基礎可全面逐層下降,也可分區(qū)呈臺階狀下挖。(人工0.2到0.3)(二)石方開挖。(后面章節(jié)有詳解)1.石方開挖普遍使用的方法是爆破開挖法。2.爆破法開挖石方的基本工序有鉆孔、裝藥、起爆、挖裝和運卸等。3.通常使用的爆破方法有淺孔爆破法、深孔爆破法、預裂爆破及洞室爆破法等。四、地下土石方工程的施工方法(一)平洞開挖1.全斷面開挖方式。全斷面一次開挖成型的施工方法。2.先導洞后擴大開挖方式。3.臺階擴大開挖方式。分成上下兩個臺階開挖,適用于大斷面洞室的開挖。4.分部分塊開挖方式。特大斷面的洞室開挖。1)先拱后擴大。適用在Ⅰ—Ⅱ類圍巖中。(開挖順序為:1Ⅱ23;1Ⅱ234567)2)中心導洞輻射孔。適用Ⅰ—Ⅱ類圍巖。3)先導洞后頂拱擴大再中下部擴大。圍巖為Ⅲ—Ⅳ類時,(開挖順序是:12Ⅲ3)4)肋拱留柱擴大。圍巖為Ⅳ—Ⅴ類巖石時,(開挖順序為:12Ⅲ34)五、爆破技術(一)爆破器材(無考點)(二)爆破方法1.淺孔爆破法。孔徑小于75mm,深度小于5m的鉆孔爆破稱為淺孔爆破??蛇m用各種地形條件,而且便于控制開挖面的形狀和規(guī)格。但是淺孔爆破法鉆孔工作量大,每個炮孔爆下的方量不大,因此生產(chǎn)率較低。(2011真題)2.深孔爆破法??讖酱笥?5mm、孔深大于5m的鉆孔爆破稱為深孔爆破。深孔爆破法一般適用于Ⅶ——ⅩⅣ級巖石。深孔爆破法是大型基坑開挖和大型采石場開采的主要方法。與淺孔法比較,其單位體積巖石所需的鉆孔工作量較小,單位耗藥量低,勞動生產(chǎn)率高,并可簡化起爆操作過程及勞動組織。缺點是鉆孔設備復雜,設備費高。深孔爆破的主要參數(shù)有:臺階高度H、鉆孔直徑d、底盤抵抗線Wd、炮孔間距a和排距b、超鉆深度△H、鉆孔深度L、堵塞長度L1及單孔裝藥量Q等。(2007真題,2010真題)3.洞室爆破法。4.預裂爆破法。5.光面爆破法。六、錨固技術在天然地層中的錨固方法以鉆孔灌漿的方式為主。在人工填土中的錨固方法有錨定板和加筋土兩種方式。(一)地下洞室的錨固1.錨桿支護。2.噴混凝土支護。3.鋼筋網(wǎng)支護。4.預應力錨索支護。預應力錨索最后一次超張拉后,應控制卸荷到安裝噸位。(2006真題)1F415000土石壩工程準備作業(yè):包括“四通一平”(通車、通水、通電、通信、平整場地)、修建生產(chǎn)、生活福利、行政辦公用房以及排水清基等項工作?;咀鳂I(yè):包括料場土石料開采,挖、裝、運卸以及壩面作業(yè)等。輔助作業(yè):包括清除施工場地及料場的覆蓋,從上壩土料中剔除超徑石塊、雜物,壩面排水、層間刨毛和加水等。附加作業(yè):包括壩坡修整,鋪砌護面塊石及鋪植草皮等。一、土石料場的規(guī)劃(一)料場規(guī)劃的基本要求。要對料場作深入勘測,并從空間、時間、質(zhì)與量諸方面進行全面規(guī)劃。1.空間規(guī)劃。系指對料場位置、高程的恰當選擇。土石料的上壩運距盡可能短。壩的上下游、左右岸最好都選有料場。用料時原則上應低料低用,高料高用,當高料場儲量有富裕時,亦可高料低用。(低料不宜高用)2.時間規(guī)劃。上壩強度高時用近料場,低時用較遠的料場;對近料和上游易淹的料場應先用,遠料和下游不易淹的料場后用;含水量高的料場旱季用,含水量低的料場雨季用。3.質(zhì)與量的規(guī)劃。在選擇和規(guī)劃使用料場時,應對料場的地質(zhì)成因、產(chǎn)狀、埋深、儲量以及各種物理力學指標進行全面勘探和試驗(質(zhì)的規(guī)劃)。進行用料規(guī)劃,不僅應使料場的總儲量滿足壩體總方量的要求,而且應滿足施工各個階段最大上壩強度的要求(量的規(guī)劃)。(二)料場規(guī)劃的基本要求。1.料場規(guī)劃應對主要料場和備用料場分別加以考慮。前者要求質(zhì)好、量大、運距近,且有利于常年開采;后者通常在淹沒區(qū)外。2.實際可開采總量與壩體填筑量之比一般為:砂礫料、石料1.5—2土料2—2.5水下砂礫料2—3反濾料應根據(jù)篩后有效方量確定,一般不宜小于3。案例一:土石壩施工分期。通過五個里程碑日期來劃分。準備期(導流建筑物的施工)截流日期Ⅰ期(將度汛建筑物(壩體為主)搶到攔洪水位以上)度汛日期Ⅱ期(封的是導流建筑物的孔,主要工作就是填大壩)封孔日期Ⅲ期(填大壩)第一臺機組發(fā)電日期Ⅳ期(填大壩)設計高程一般的施工順序:①導流洞施工②截流③填圍堰④基坑排水⑤地基處理⑥壩體填筑⑦拆圍堰⑧封孔二、土石壩施工機械的配置(一)挖掘機械。土石方工程的開挖機械主要是挖掘機。(二)挖裝運組合機械。挖運組合機械主要有推土機和鏟運機;裝運結合的機械則有裝載機。(三)運輸機械。運輸機械有循環(huán)式和連續(xù)式兩種。循環(huán)式運輸機械有有軌機車和汽車。連接式運輸機械最常用的是帶式運輸機。(四)施工機械的配置方法。(經(jīng)濟運距,料場如果變化,機械也要跟著變化)(和前面講過的運距有些不同)1.履帶式推土機的推運距離為15—30m時,可獲得最大的生產(chǎn)率。推運的經(jīng)濟運距一般為30—50m,大型推土機的推運距離不宜超過100m。2.輪胎裝載機其運距一般不超過100—150m,履帶式裝載機不超過100m。3.牽引式鏟運機的經(jīng)濟運距一般為300m。自行式鏟運機的經(jīng)濟運距與道路坡度大小、機械性能有關,一般為200—300m。(貌似牽引式就等于拖式)4.自卸汽車在運距方面的適應性較強。案例二:挖運方案(計算過程中土體狀態(tài)要一致)挖運方案選擇(最常見的是挖掘機配自卸汽車,正鏟不可水下挖掘。)技術上可行:(1)挖運方案適用(2)工藝配套經(jīng)濟上合理:自有(承包人原因)機械資源庫租賃(承包人原因)甲供(發(fā)包人原因)機械出故障默認是承包人原因,除非題目中明確說明由發(fā)包人提供機械設備。方案細化:機械設備數(shù)量要會算。同種類機械選擇原則是單方費用最?。ㄒ话憬o出方/臺時,元/臺時,兩個相除求出元/方。)主導機械原則:自卸汽車生產(chǎn)率要大于等于挖掘機的生產(chǎn)率。(自卸汽車等挖掘機)先算主導機械數(shù)量(挖掘機),再算一臺主導機械配的自卸汽車的數(shù)量。例:從甲地挖40萬m3土到乙地,要求100d完成。給出A、B、C三種開挖機械,甲、乙、丙三種運輸機械,給出六種機械的生產(chǎn)率(方/小時)和臺時費(元/臺時)。解:首先選擇機械設備:生產(chǎn)率m3/小時相比元/m3,數(shù)據(jù)最小的為選擇機械臺時費元/臺時然后數(shù)量確定:先確定挖掘機的數(shù)量(主導機械)n其中,Q再算一臺挖掘機配套的自卸車的數(shù)量(自卸汽車等挖掘機)自卸汽車生產(chǎn)率要大于等于挖掘機的生產(chǎn)率:n汽P汽>=P挖,再乘n就是自卸汽車總數(shù)量。最后一步驗算自卸汽車的生產(chǎn)能力能否滿足運輸要求(劉老師講的,本人認為沒有必要,因為肯定滿足要求,因為挖掘機是滿足要求的。)(注意整個計算過程,土體狀態(tài)要保持一致。)三、土石壩填筑的施工碾壓實驗(案例)(一)壓實機械。壓實機械分為靜壓碾壓、振動碾壓、夯擊三種基本類型。黏性土克服黏結力,非黏性土克服內(nèi)摩擦力。1.羊腳碾————黏性土2.振動碾————非黏性土3.氣胎碾————黏性土、非黏性土
4.夯板————黏性土、非黏性土靜壓碾壓的作用力是靜壓力,夯擊的作用力為瞬時動力,振動的作用力為周期性的重復動力。(2007真題,b圖)(二)土料填筑標準。(明確目標)黏性土含砂和不含砂的黏性土的填筑標準應以壓實度和最優(yōu)含水率作為設計控制指標。壓實度(壓實度的算法)。(2010真題)設計時,壓實度要給出來,1級、2級壩和高壩的壓實度應為98%—100%,3級中低壩及3級以下的中壩壓實度應為96%—98%。地震烈度為8度、9度的地區(qū),取上述規(guī)定大值(100%或98%)。設計壓實度有時不直接給出:壓實度(2009真題)(2013真題)非黏性土砂礫石和砂的填筑標準應以相對密度為設計控制指標。砂礫石的相對密度不應低于0.75,砂的相對密度不應低于0.7,反濾料宜為0.7。(三)壓實參數(shù)的確定(如何實現(xiàn)目標)1.土料填筑壓實參數(shù)主要包括碾壓機具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)、鋪土厚度,振動碾還應包括:振動頻率及行走速率等。)(6個,沒有干密度)2.黏性土料壓實含水量可取W1=Wp+2%;W2=Wp;W3=Wp-2%三種進行實驗。Wp為土料塑限。3.黏性土實驗過程:Wp是土料塑限
(得到h1鋪土厚度,n1遍數(shù)的最大干密度和最優(yōu)含水量,以此類推,共可得18個點)
對于黏性土,需作鋪土厚度、壓實遍數(shù)、最優(yōu)含水量、最大干密度四者之間的關系曲線(下圖)設計干密度(共得到3個方案)
以單位壓實遍數(shù)的壓實厚度最大者為最經(jīng)濟、合理。(一遍最厚為最優(yōu),此時的含水率We為最優(yōu)含水率,得到前面的目標:壓實度和最優(yōu)含水率作為設計控制指標)設計干密度4.非黏性土實驗過程:對非黏性土料的試驗,只需作鋪土厚度、壓實遍數(shù)和干密度ρd的關系曲線。(2007真題)5.碾壓試驗的目的:通過試驗確定合適的壓實機具、壓實方法、壓實參數(shù)等,并核實設計填筑標準的合理性等。四、土石壩填筑的施工方法(案例)(一)土石壩施工內(nèi)容。根據(jù)施工方法的不同,土石壩分為干填碾壓(碾壓式)、水中填土、水力沖填(包括水墜壩)、定向爆破修筑等類型。其中,碾壓式土石壩最為普遍。準備作業(yè):包括“四通一平”(通車、通水、通電、通信、平整場地)、修建生產(chǎn)、生活福利、行政辦公用房以及排水清基等項工作?;咀鳂I(yè):包括料場土石料開采,挖、裝、運卸以及壩面作業(yè)等。輔助作業(yè):包括清除施工場地及料場的覆蓋,從上壩土料中剔除超徑石塊、雜物,壩面排水、層間刨毛和加水等。附加作業(yè):包括壩坡修整,鋪砌護面塊石及鋪植草皮等。(二)壩料開采。石料開采。用作壩體的堆石料多采用深孔梯段微差爆破。(三)鋪料與整平。1.鋪料宜平行壩軸線進行,鋪土厚度要勻,進入防滲體內(nèi)鋪料,自卸汽車卸料宜用進占法倒退鋪土,使汽車始終在松土上行駛,避免在壓實土層上開行,造成超壓,引進剪力破壞。2.按設計厚度鋪料整平是保證壓實質(zhì)量的關鍵。一般采用帶式運輸機或自卸汽車上壩卸料,采用推土機或平土機散料平土。3.黏性土料含水料偏低,主要應在料場加水,若需在壩面加水,應力求“少、勤、勻”,以保證壓實效果。對非黏性土料,為防止運輸過程脫水過量,加水工作主要在壩面進行。(2011真題)(2013真題)4.對于汽車上壩或光面壓實機具壓實的土層,應刨毛處理,以利層間結合。通常刨毛深度3—5cm。(四)碾壓。碾壓機械的開行方式有:圈轉(zhuǎn)套壓法、進退錯距法。
進退錯距法操作簡便,碾壓、鋪土和質(zhì)檢等工序協(xié)調(diào),便于分段流水作業(yè),壓實質(zhì)量容易保證,其開行方式如圖2F313032-3(a)所示。用這種開行方式,為避免漏壓,可在碾壓帶的兩側先往復壓夠遍數(shù)后,再進行錯距碾壓。錯距寬度b(單位:m)按式計算:
b=B/n
式中B——碾滾凈寬(m);
n——設計碾壓遍數(shù)。
圈轉(zhuǎn)套壓法要求開行的工作面較大,適合多碾滾組合碾壓。對于堤防工程只能采用進退錯距。優(yōu)點是生產(chǎn)效率高;缺點:轉(zhuǎn)彎套壓交接處重壓過多,易超壓,轉(zhuǎn)彎四角易漏壓,轉(zhuǎn)彎半徑小,易扭曲,產(chǎn)生剪力破壞。(五)接頭處理。層與層之間在壩體填筑中,層與層之間分段接頭應錯開一定距離,分段條帶應與壩軸線平行布置,各分段之間不應形成過大的高差,接坡坡比一般緩于1:3。(堤防為1:3~1:5)土砂結合面壩體填筑中,為了保護黏土心墻或黏土斜墻不致長時間暴露在大氣中遭受影響,一般都采用土、砂平起的施工方法,其分為兩種:一是先土后砂法,即先填土料后填砂礫反濾料;另一種是先砂后土法,即先填砂爍反濾料后填土料。土砂結合部可用氣胎碾進行壓實或夯實機具夯實。在夯實土砂結合部時,宜先夯土邊一側,等合格后再夯反濾料,不得交替夯實,影響質(zhì)量。土、混凝土結合面(①②③為拓展)①隱蔽工程驗收②混凝土表面的乳皮、雜物清除干凈,表面刷濃泥漿③分薄層鋪土④靠近混凝土結構物部位不能采用大型機械壓實,可采用小型機械夯或人工夯實⑤填土碾壓時,注意混凝土結構物兩側均衡填料壓實,以免對其產(chǎn)生過大的側向壓力,影響其安全。(2013案例真題)五、土石壩的施工質(zhì)量控制(案例)(一)料場的質(zhì)量檢查和控制料場四個控制要素:土質(zhì)情況、土塊大小、雜質(zhì)含量、含水量等。其中含水量的檢查和控制尤為重要。(2013案例真題,問題:土料料場復核的內(nèi)容?)偏高處理3個:改善料場的排水條件和采取防雨措施;含水量偏高的土料進行翻曬處理,或采取輪換撐子面的辦法;采用機械烘干法烘干。黏性土應考慮料場加水。料場加水的有效方法是分塊筑畦埂,灌水浸漬,輪換取土。地形高差大也可采用噴灌機噴灑。偏低處理:非黏性土在壩面噴灑加水。不均勻處理:考慮堆筑“土?!保ù笸炼眩?,使含水量均勻后再外運。(二)壩面的質(zhì)量檢查和控制四個要素:壩面作業(yè)中,應對鋪土厚度、土塊大小、含水量、壓實后的干密度等進行檢查。對黏性土,含水量的檢測是關鍵,可用含水量測定儀測定。干密度的測定:黏性土一般可用體積為200~500cm3的環(huán)刀取樣測定;砂可用體積為500cm3的環(huán)刀取樣測定;礫質(zhì)土、砂礫料、反濾料用灌水法或灌砂法測定;堆石因其空隙大,一般用灌水法測定。當砂礫料因缺乏細料而架空時,也用灌水法測定。濕密度可以用上面方法算出來:濕密度干密度告訴實測的密度如表所示,問你是否滿足壓實度的要求,你首先要把濕密度換算成干密度,再求出壓實度,結論就出來了。對于反濾層、過渡層、壩殼等非黏性土的填筑,主要應控制壓實參數(shù)。在填筑排水反濾層過程中,每層在25m×25m的面積內(nèi)取樣1~2個;對條形反濾層,每隔50m設一取樣斷面,每個取樣斷面每層取樣不得少于4個。(25平方1到2,條形50米4個)25.雨后復工,排除防滲體表層局部積水,采用翻松、晾曬或清除處理。嚴禁在有積水、泥濘和運輸車輛走過的壩面上填土。26.負溫下填筑,并預先填筑1—2m松土層或采取其他防凍措施,以防壩基凍結。若部分地基被凍結時,須仔細檢查。如黏性土地基含水率小于塑限,砂和砂礫地基凍結后無顯著冰夾層和凍脹現(xiàn)象,并經(jīng)監(jiān)理工程師批準后,方可填筑壩體;非經(jīng)處理不準填筑。六、混凝土面板堆石壩施工技術(今年重點)案例:石料料場復核的主要內(nèi)容?答:主要部位堆石料的抗壓強度,石料硬度和韌性,石料天然重度,石料水上和水下軟化系數(shù)。不妥之處,并改正:答,不妥之處:將金屬止水采取搭接方式直接制作及安裝不妥,正確做法:金屬止水采取雙面焊接搭接方式。滑動模板設計的原則還有哪些?①適應面板條塊寬度和滑模平整度要求;②滿足施工振搗和壓面的需要;③安裝、運行、拆卸方便靈活等。④有足夠的自重和配重;⑤有足夠的強度和剛度。(一)堆石壩壩體分區(qū)。壩體部位不同,受力狀況不同,對填筑材料的要求也不同,所以應對壩體進行分區(qū)。主要有混凝土面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)等,如圖所示。(知道這5個位置,墊東西過河)(2012真題)1.墊層區(qū)。主要作用是為面板提供平整、密實的基礎。2.過渡區(qū)。主要作用是保護墊層區(qū)在高水頭作用下不產(chǎn)生破壞。3.主堆石區(qū)。是承受水荷載的主要支撐體。4.下游堆石區(qū)。主要作用是保護主堆石體及下游邊坡的穩(wěn)定。5.混凝土面板。是主要防滲結構,厚度薄,面積大,在滿足抗?jié)B性和耐久性的條件下,還應具有一定柔性,以適應堆石體的變形。(2014真題)(二)堆石體填筑的施工質(zhì)量控制。堆石壩填筑施工質(zhì)量控制關鍵是要對填筑工藝和壓實參數(shù)進行有效控制。1.填筑工藝。壩體堆石料鋪筑宜采用進占法,墊層料的攤鋪多用后退法。壩體堆石料碾壓應采用振動平碾。壓實過程中,有時表層塊石有失穩(wěn)現(xiàn)象。為改善墊層料碾壓質(zhì)量,采用斜坡碾壓與砂漿固坡相結合的施工方法。斜坡碾壓與水泥砂漿固坡的優(yōu)點是施工工藝和施工機械設備簡單,既解決了斜坡碾壓中墊層表層塊石振動失穩(wěn)下滾,又在墊層上游面形成一堅固穩(wěn)定的表面,可滿足臨時擋水防滲要求。未澆筑混凝土面板,確定壩體擋水,必須碾壓砂漿、噴射混凝土、噴灑陽離子乳化瀝青等防滲固坡處理。(斜坡碾壓與砂漿固坡,砂漿的選?。?.壓實參數(shù)。填筑標準應通過碾壓試驗復核和修正,并確定相應的碾壓施工參數(shù):鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、加水量、碾重、行車速率。(5個)3.質(zhì)量控制。壩料壓實質(zhì)量檢查,應采用碾壓參數(shù)和干密度(孔隙率)等參數(shù)控制,以控制碾壓參數(shù)為主。墊層料、過渡料、堆石料壓實干密度檢測方法,宜采用挖坑灌水(砂)法。(2009真題)(三)混凝土面板的施工。混凝土面板是面板堆石壩的主要防滲結構。面板的施工主要包括混凝土面板的分塊、垂直縫砂漿條鋪設、鋼筋架立、面板混凝土澆筑、面板養(yǎng)護等作業(yè)內(nèi)容。1.垂直縫砂漿條。垂直縫砂漿條一般寬50cm,是控制面板體型的關鍵。砂漿鋪設完成后,再在其上鋪設止水,架立側模。(整個面板堆石壩的施工順序:堆石體的施工填筑到一定高程——墊層區(qū)處理提供平衡的基礎——垂直縫砂漿條鋪設——在其上鋪設止水——架立側?!摻罴芰ⅰ炷翝仓B(yǎng)護——拆模)2.鋼筋架立。面板宜采用單層雙向鋼筋。3.面板混凝土澆筑。通常面板混凝土采用滑模澆筑。施工中應控制入槽混凝土的坍落度在3—6cm。4.面板養(yǎng)護。面板的養(yǎng)護包括保溫、保濕兩項內(nèi)容。一般采用草袋保溫,噴水保濕,連續(xù)養(yǎng)護。面板混凝土宜在低溫季節(jié)澆筑,混凝土入倉溫度應加以控制,并加強混凝土面板表面的保濕和保溫養(yǎng)護,直到蓄水為止,或至少90d。1F416000混凝土壩工程分層分塊柱狀施工工藝(常態(tài)砼)現(xiàn)澆薄層碾壓砼預制裝配一、骨料料場規(guī)劃與骨料加工(一)骨料加工方法的確定。天然骨料加工以篩分、清洗為主,人工骨料加工以破碎、篩分為主。(二)骨料開采設備的確定。河漫灘——索鏟。一定水深——采砂船。(三)骨料的生產(chǎn)加工。破碎:使用破碎機械加工碎石,常用的設備有顎板式、反擊式、錐式三種破碎機。篩分:分級的方法有機械篩分、水力篩分,前者適用粗骨料,后者適用細骨料。堆存:應盡量減少轉(zhuǎn)運次數(shù)。卸料時,粒徑大于40mm骨料的自由落差大于3m時,應設置緩降設施。(四)骨料的品質(zhì)要求。1.細骨料。人工砂的細度模數(shù)宜在2.4——2.8范圍內(nèi),天然砂的細度模數(shù)宜在2.2——3.0范圍內(nèi)。人工砂飽和面干的含水率≤6%。2.粗骨料。粗骨料的最大粒徑,不應超過鋼筋凈間距的2/3、構件斷面最小邊長的1/4、素混凝土板厚的1/2。3.應嚴格控制各級骨料的超、遜徑含量。超徑小于5%,遜徑小于10%。(超徑5,遜徑10)二、混凝土拌合設備及其生產(chǎn)能力的確定(一)拌合設備拌合機是制備混凝土的主要設備,拌合機按攪拌方式分為強制式和自落式。拌合機的主要性能指標是其工作容量,(2012真題)拌合樓分為進料、貯料、配料、拌合、出料共五層,其中配料層是全樓的控制中心,設有主操縱臺?;炷涟韬显O備生產(chǎn)能力主要取決于設備容量、臺數(shù)、生產(chǎn)率等因素。案例:混凝土制備
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