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2017年一级建造师水利水电复习资料：施工测量的要求
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对于高程放样中误差要求不大于4－10mm的部位，应采用（)。A．视距法B．直角交会法C．水准测量法D．解析
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提问人：匿名网友
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对于高程放样中误差要求不大于4-10mm的部位，应采用()。A．视距法B．直角交会法C．水准测量法D．解析三角高程法请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
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1开挖工程测量中，断面图和地形图比例尺，可根据用途、工程部位范围大小在(　　)之间选择。A.1:200～1:1000B.1:500～1:2000C.1:500～1:5000D.1:02混凝土建筑物立模细部轮廓点的放样位置，以距设计线(　　)为宜。A.0.1～0.2mB.0.2～0.4mC.0.2～0.5mD.0.5m以上3建筑物基础块(第一层)轮廓点的放样，必须全部采用相互独立的方法进行检核。放样和检核点位之差不应大于(　　)m(m为轮廓点的测量放样中误差)。A.1B.2C.D.34独立两次对同一工程量测算体积之较差，在小于该体积的3%时，可取(　　)作为最后值。A.大值B.小值C.中数D.均方差值
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确认密码：HTTP Error 404. The requested resource is not found.水利水电工程技术 1F411000 水利水电工程勘测与设计&&
1F411012 水利水电工程施工测量的要求：
　　1f411012　水利水电工程施工测量的要求
　　一、基础知识
　　（一）高程
　　地面点到高度起算面的垂直距离成为高程.高程起算面又成为高程基准面.某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，成为该点的绝对高程或海拔，简称高程，用h表示.通常采用平均海水面代替大地水准面作为高程基准面.假定一个水准面作为高程基准面，地面点至假定水准面的铅垂距离，成为相对高程或假定高程，两点高程之差成为高差.
　　我国自1959年开始，全国统一采用1956年黄海高程系.后来利用年期间青岛验潮站的验潮结果计算确定了新的黄海平均海面，称为&1985国家高程基准&.我国自日起开始采用1985国家高程基准作为高程起算的统一基准.
　　（二）地图的比例尺及比例尺精度
　　地图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比，称为地图的比例尺.常见比例尺表示形式有两种：数字比例尺和图示比例尺.
　　1.数字比例尺
　　以分子为一的分数形式表示的比例尺称为数字比例尺.设图上一条线段为d，相应的实地水平距离为d，则该地图的比例尺为：
　　式中，m成为比例尺分母.比例尺的大小视分数值的大小而定.m越大，比例尺越小；m越小，比例尺越大.数字比例尺也可以写成1：00、1：000等形式
　　地形图比例尺分为三类：1：500、1：00、1：10000为大比例尺地形图；1：2000、1：100000为中比例尺地形图；1：：：1000000为小比例尺地形图.
　　2.图示比例尺
　　最常见的图示比例尺是直线比例尺.用一定长度的线段表示图上的实际长度，并按图上比例尺计算出相应的地面上的水平距离注记在线段上，这种比例尺称为直线比例尺.如图
　　二、施工放样的基本工作
　　（一）放样数据准备
　　1.放样钱应根据设计图纸和有关数据及使用的控制点成果，计算放样数据，绘制放样草图，所有数据、草图均应两人独立计算与校核.
　　2.应将施工区域内的平面控制点、高程控制点、轴线点、测站点等测量成果，以及设计图纸中工程部位的各种坐标（桩号）、方位、尺寸等几何数据编制成放样数据手册，供放样人员使用
　　3.现场放样所取得的测量数据，应记录在规定的放样手薄中
　　（二）平面位置放样方法的选择
　　平面位置放样应根据放样点位的精度要求，现场作业条件和拥有的仪器设备，选择适用的放样方法.平面位置放样的基本方法有：直角交会法、极坐标法、角度交会法、距离交会法等几种.
　　（三）高程放样方法的选择
　　1.高程放样方法的选择，主要根据放样点高程精度要求和现场的作业条件.可分别采用水准测量法、光电测距三角高程法、解析三角高程法和视距法.
　　2.对于高程放样中误差要求不大于&10mm的部位，应采用水准测量法.
　　3.采用经纬仪代替水准仪进行工程放样时，应注意一下两点：
　　（1）放样点离高程控制点不得大于50m
　　（2）必须用正倒镜置平法读数，并取正倒镜读数的平均值进行计算.
　　4.采用光电测距三角高程测设高程放样控制点时，应注意加入地球曲率的改正，并校核相邻点的高程.
　　（四）一起、工具的检验
　　1.施工放样使用的仪器，应定期按下列项目进行检验和校正：
　　（1）经纬仪的三轴误差、指标差、光学对中误差，以及水准仪的i角，应经常检验和校正.
　　（2）光电测距仪的照准误差（相位不均匀误差），偏差误差（三轴平行性）及加常数、乘常数，一般每年进行一次检验.
　　2.施工放样使用工具的应按下列项目进行检验：
　　（1）钢带尺应通过检定，建立尺长方程式
　　（2）水准标尺应测定红黑面常数差和标尺零点差.标尺标称常数差与实测常数差超过1.0mm时，应采用实测常数差；标尺的零点差超过0.5mm时，应进行尺底面的修理或在高差中改正.
　　（3）塔尺应检查底面及结合处误差
　　（4）垂球应检查垂球尖与吊线是否同轴
　　三、开挖工程测量
　　（一）开挖工程细部放样
　　1.开挖工程细部放样，需在实地放出控制开挖轮廓线；开挖竣工地形、断面测量和工程量测算.
　　2.开挖工程细部放样方法有极坐标法、测前方交会法、后方交会法等，但基本的方法主要是极坐标法和前方交会法.直接用后方交会法放样开挖轮廓点的情况很少.采用测角前方交会法，宜用三个交会方向，以&半测回&标定即可.用极坐标法放样开挖轮廓点，测站点必须靠近放样点.
　　3.距离丈量可根据条件和精度要求从下列方法中选择：
　　（1）用钢尺或经过比长的皮尺丈量，以不超过一尺段为宜.在高差较大地区，可丈量斜距加倾斜改正.
　　（2）用视距法测定，其视距长度不应大于50m.预裂爆破放样，不宜采用视距法.
　　（3）用视差法测定，端点法线长度不应大于70m.
　　4.细部点的高程放样，可采用支线水准，光电测距三角高程或经纬仪置平测高法.
　　（三）断面测量和工程量计算
　　1.开挖工程动工前，必须实测开挖区的原始断面图或地形图；开挖过程中，应定期测量收方断面图或地形图；开挖工程结束后，必须实测竣工断面图或竣工地形图，作为工程量结算的依据.
　　2.断面间距可根据用途、工程部位和地形复杂程度在5~20m范围内选择.设计有特殊要求的部位按设计要求执行.
　　3.断面图和地形图比例尺，可根据用途、工程部位范围大小在1：200~1：1000之间选择，主要建筑物的开挖竣工地形图或断面图，应选用1：200；收方图以1：500或1：200为宜；大范围的石方覆盖层开挖收方可选用1：1000.
　　4.断面点间距应以能正确反映断面形状，满足面积计算精度要求为原则.一般为图上1~3cm施测一点.地形变化处应加密测点.断面宽度应超出开挖边线3~10m
　　5.开挖施工过程中，应定期测算开挖完成量和工程剩余量.开挖工程量的结算应以测量收方的成果为依据.开挖工程量的计算中面积计算方法可采用解析法或图解法（求积仪）.
　　6.两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%（岩石）和7%（土方）时，可取中数作为最后值.
　　四、立模与填筑放样
　　（一）立模和填筑放样的内容
　　立模和填筑放样应包括下列内容：测设各种建筑物的立模或填筑轮廓点；对已架立的模板、预制（埋）件进行形体和位置的检查；测算填筑工程量等.
　　（二）建筑物的细部放样
　　1.混凝土建筑物立模细部轮廓点的放样位置，以距设计线0.2~0.5m为宜.土石坝填筑点，可按设计位置测设.
　　2.立模、填筑轮廓点，可直接由等级控制点测设，也可由测设的建筑物纵横轴线点（或测设点）测设.
　　（1）由轴线点或测站点放样细部轮廓点时，一般采用极坐标法.
　　（2）在不便于丈量距离的部位进行放样时，宜采用短边（200m以内）前方交会法
　　（3）在有众多三角点作为交会方向的部位，也可采用后方交会法测定测站点坐标，然后再放样细部点.
　　（4）在已经精确测定了轴线的部位进行细部放样时，也可采用轴线交会法
　　（5）在有条件的地方，细部点的精确放样，可采用边角前方交会法、边角后方交会法或测边交会法等.
　　3.混凝土建筑物的高程放样应区别情况采用不同的方法.
　　（1）对于炼狱垂直上升的建筑物，除了有结构物的部位（如牛腿、廊道、门洞等）外，高程放样的精度要求较低，主要应防止粗差的发生.
　　（2）对于溢流面、斜坡面以及形体特殊的部位，其高程放样的精度，一般应与平面位置放样的精度一致.
　　（3）对于混凝土抹面层，有金属结构及机电设备埋件的部位，其高程放样的精度，通常高于平面位置的放样精度，应采用水准测量方法并注意检核.
　　4.特殊部位的模板架设后，应利用测放的轮廓点进行检查
　　（三）建筑物立模放样点的检查
　　1.放样工作开始前，应认真阅读设计图纸，验证设计坐标或其几何尺寸.
　　2.对于放样的轮廓点，必须进行检查，检核方法可根据不同情况而异.检核见过应记入放样资料中.外业检核以自检为主，放样与检核尽量同时进行.必要时，也可另派小组进行检查.
　　3.选择放样方法时，应考虑检核条件.没有检核条件的方法（如极坐标法、两点前方交会法、三方向后交法等），必须在放样后采用另外的方法进行检查.
　　4.建筑物基础块（第一层）轮廓点的放样，必须全部采用相互独立的方法进行检核.放样和检核点位之差不应大于(m为轮廓点的测量放样中的误差).
　　（四）填筑工程量测算
　　1.混凝土浇筑和土石料填筑工程量，必须从实测的断面（或平面）图上计算求得.
　　2.混凝土浇筑块体收方，基础部位应根据基础开挖竣工图计算；基础以上部位，可直接根据水工设计图纸的几何尺寸及实测部位的平均高程进行计算
　　3.土石料填筑量收方，应根据实测的各类填料分界线，分别计算各类填料方量.
　　4.两次独立测量同一工程，其测算体积之较差，在小于该体积的3%时，可取中数作为最后值.
　　五、施工期间的外部变形观测
　　（一）施工期间外部变形观测的内容
　　施工区的滑坡观测；高边坡开挖稳定性监测；围堰的水平位移和沉陷观测；临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测等.
　　变形观测的基点，应尽量利用施工控制网中较为稳固可靠的控制点，也可建立独立的、相对的控制点，其精度应不低于四等网的标准.
　　（二）选点与埋设
　　1.工作基点的选择与埋设，应注意一下几点：
　　（1）基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上.对于在土质和地质不稳定地区设置基点时应进行加固处理.基点应尽量靠近变形区，其位置的选择应注意使它们对测点构成有利的作业条件.
　　（2）工作基点一般应建造具有强制归心的混凝土观测墩.
　　（3）垂直位移的基点，至少要布设一组，每组不少于三个固定点.
　　2.测点的选择与埋设，应符合下列要求：
　　（1）测点应于变形体牢固结合，并选在变形幅度、变形速率大的部位，且能控制变形体的范围.
　　（2）滑坡测点宜设在滑动量大，滑动速度快的轴线方向和滑坡前沿区等部位.
　　（3）高边坡稳定监测点，宜呈断面形式布置在不同的高程面上，其标志应明显可见，尽量做到无人立标.
　　（4）采用视准线监测的围堰变形点，其偏离视准线的距离不应大于20mm.垂直位移测点宜与水平位移测点合用.围堰变形观测点的密度，应根据变形特征确定；险要地段20~30m布设一个测点，一般地段50~80m布设一个测点.
　　（5）山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝的两侧.标志的形式应专门设计.
　　（三）观测方法的选择
　　一般情况下，滑坡、高边坡稳定监测采用交会法；水平位移监测采用视准线法（活动觇牌法和小角度法）；垂直位移观测，宜采用水准观测法，也可采用满足精度要求的光电测距三角高程法；地基回弹宜采用水准仪与悬挂钢尺相配合的观测方法.
　　（四）资料整理
　　1.观测资料整理应包括下列内容：
　　（1）外业观测资料的检查，测站平差和平均值的计算
　　（2）平差计算，求得未知数的最或是值
　　（3）位移量计算，编制累计位移量一览表
　　（4）绘制位移量与相关因素的关系曲线图
　　2.成果分析包括下列内容：
　　（1）评定观测精度
　　（2）分析观测成果是否符合正常变化规律
　　（3）对宜昌观测值和宜昌变化，应认真分析原因，辨别真伪
　　（4）重点部位应与其他观测资料综合分析
　　（5）寻找影响位移的相关因素
　　六、竣工测量
　　（一）竣工测量的内容与方法
　　1．竣工测量包括下列主要项目：
　　（1）主要水工建筑物基础开挖建基面的1：200~1：500地形图（高程平面图）或纵、横断面图.
　　（2）建筑物过流部位或隐蔽部位形体测量
　　（3）外部变形监测设备埋设安装竣工图
　　（4）建筑物的各种重要孔、洞的形体测量（如电梯井、倒垂孔等）
　　（5）视需要测绘施工区竣工平面图
　　2.竣工测量作业方法
　　（1）随着施工的进程，按竣工测量的要求，逐渐积累竣工资料
　　（2）待单项工程完工后，进行一次性的测量
　　对于隐蔽工程、水下工程以及垂直临空面的竣工测量，宜采用第一种作业方法.
　　（二）开挖竣工测量
　　主体工程开挖到建基面时，应及时实测建基面地形图，亦可测绘高程平面图，比例尺一般为1：200.图上应标有建筑物开挖设计边线.
　　（三）填筑竣工测量
　　单项填筑工程竣工时，应测绘建筑物的高程平面图，或纵横断面图，其比例尺不应下雨施工详图
　　土石坝在心墙、斜墙、坝壳填筑过程中，每上料二层，须进行一次边线测量并绘制图表为竣工时备用.
　　（四）过流部位的形体测量
　　1.需要进行形体测量的部位有：溢洪道、泄水坝段的溢流面、机组的进水口、蜗壳锥管、扩散段；闸孔的门槽附近，闸墩的尾部，护坦曲线段、斜坡段、闸室底板及闸墩（岸墙）等.
　　2.过流部位的形体测量，除断面测量外，也可采用光电测距极坐标法，测量散点的三维坐标.散点的密度，可根据建筑物的形体特征确定，水平段可以稀一些，曲线段、斜坡段宜加密.
　　3.竣工测量的成果，除了整理绘制成果表外，还必须按解析法的要求计算各测点的三维坐标值.在提供成果时，除了提供图纸外，还应提供坐标实测值.
　　（五）测量误差
　　1.误差产生的原因
　　在实际工作中真值不易测定，一般把某一量的准确值与其近似值之差也称为误差.产生测量误差的原因，概括起来有以下三个方面：
　　（1）&人的原因
　　（2）&仪器的原因
　　（3）&外界环境的影响
　　2.误差的分类与处理原则
　　误差按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同，可以分为系统误差、偶然误差和粗差三类.
　　（1）&系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值上都相同，或按一定的规律变化，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：由于观测者粗心或者受到干扰造成的错误.
　　（4）&误差处理原则；粗差是大于限差的误差，是由于观测者的粗心大意或受到干扰所造成的错误.错误应该可以避免，包含有错误的观测值应该舍弃，并重新进行观测.
　　（六）资料整编
　　1.竣工图的编绘，应与设计平面布置图相对应，图表应按竣工管理部门的统一图幅规格选用，分类装订成册，并附必要的文字说明
　　2.竣工地形图应该注明图幅的坐标系统、高程系统、测图方法、比例尺、制图日期等基本数据.对于竣工纵、横断面图，必须注明断面桩号、断面中心桩坐标、断面方向、比例尺，并附有断面位置示意图.水利水电实务讲义整理(刘永强)P1-143[1]-共享资料网
水利水电实务讲义整理(刘永强)P1-143[1]
1FF411010水利水电工程勘测与设计 水利水电工程勘测一、 常用测量仪器及其作用 （一）水准仪分类及作用 国产水准仪按精度分为：DS05、 DS1 、 DS3 、 DS10。D 表示：大地测量；S 表示：水准仪。数字表示仪器精度。 如 3 表示：每公里往返测量高差中数的偶然中误差为正负 3mm。（二）经纬仪分类及作用 经纬仪按精度不同可分为 DJ07、DJ1、DJ2、DJ6 和 DJl0 等，D、J 分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母， 数字 07、1、2、6、10 表示该仪器精度。 经纬仪是进行角度测量的主要仪器，包括水平角测量和竖直角测量，水平角用于确定地面点的平面位置，竖直角用于确定地面点的高程。另外，经纬仪也可用于低精度测量中的视距测量。（三）水准尺精密水准测量一般指国家一、二等水准测量，国家三、四等水准测量为普通水准测量。尺面每隔 lcm 涂有黑白或红白相间的分格，每分米有数字注记。为倒像望远镜观测方便，注字常倒写。 三、四等水准测量采用的尺长为 3m，是以厘米为分划单位的区格式木质双面水准尺。双面水准尺的一面分划黑白相间称为黑 面尺 （也叫主尺） 另一面分划红白相间称为红面尺 ， （也叫辅助尺） 黑面分划的起始数字为“0”， 。 而红面底部起始数字不是“0”， 一般为 4687 或 4787mm。 二、常用测量仪器的使用 （一）水准仪的使用 步骤：安置仪器、粗略整平、调焦和照准、精确整平、读数。 读数总是由注记小的一端向大的一端 读出。通常读数保留四位数。 （二）经纬仪的使用 步骤：对中、整平、照准、读数1F411012熟悉水利水电工程施工测量的要求一、基础知识 （一）高程 地面点到高度起算面的垂直距离称为高程。高度起算面又称高程基准面。 我国自 1959 年开始，全国统一采用 l956 年黄海高程系。后来利用
年期间青岛验潮站的验潮结果计算确定了新 的黄海平均海面， 称为“l985 国家高程基准”。 我国自 1988 年 1 月 1 日起开始采用 l985 国家高程基准作为高程起算的统一基准。 （二）地图的比例尺及比例尺精度 1.数字比例尺 2.图示比例尺1：10000 为大比例尺 1：0000 为中比例尺 1：100000 以上为小比例尺二、施工放样的基本工作 （一）放样数据准备 （二）平面位置放样方法的选择 平面位置放样的基本方法有：直角交会法、极坐标法、角度交会法、距离交会法 等几种。 （三）高程放样方法的选择 对于高程放样中误差要求不大于±lOmm 的部位，应采用水准测量法。三、开挖工程测量 1.开挖工程细部放样方法有极坐标法、 测角前方交会法、 后方交会法 等， 但基本的方法主要是极坐标法和前方交会法。 直接用后方交会法放样开挖轮廓点的情况很少。采用测角前方交会法，宜用三个交会方向，以“半测回”标定即可。用极坐标法放 样开挖轮廓点，测站点必须靠近放样点。 3.距离丈量可根据条件和精度要求从下列方法中选择： （1）用钢尺或经过比长的皮尺丈量，以不超过一尺段为宜。在高差较大地区，可丈量斜距加倾斜改正。（2）用视距法测定，其视距长度不应大于 50m。预裂爆破放样，不宜采用视距法。 （3）用视差法测定，端点法线长度 不应大于 70m。 （三）断面测量和工程量计算 1.开挖工程动工前，必须实测开挖区的原始断面图或地形图；开挖过程中，应定期测量收方断面图或地形图；开挖工程 结束后，必须实测竣工断面图或竣工地形图，作为工程量结算的依据。 2.断面图和地形图比例尺，可根据用途、工程部位范围大小在 1：200～1：1000 之间选择，主要建筑物的开挖竣工地形图或断 面图，应选用 l：200；收方图以 1：500 或 1：200 为宜；大范围的土石覆盖层开挖收方可选用 1：1000。 3.开挖施工过程中，应定期测算开挖完成量和工程剩余量。开挖工程量的结算应以测量收方的成果为依据。开挖工程量 的计算中面积计算方法可采用解析法或图解法（求积仪）。四、立模与填筑放样 建筑物基础块（第一层）轮廓点的放样，必须全部采用相互独立的方法进行检核。放样和检核点位之差不应大于√2m（m 为轮廓点的测量放样中误差）。 填筑工程量测算 1. 混凝土浇筑和土石料填筑工程量，必须从实测的断面（或平面）图上计算求得。 2.混凝土浇筑块体收方，基础部位应根据基础开挖竣工图计算；基础以上部位，可直接根据水工设计图纸的几何尺寸及 实测部位的平均高程进行计算。 3.土石料填筑量收方，应根据实测的各种填料分界线，分别计算各类填料方量。 4.两次独立测量同一工程，其测算体积之较差，在小于该体积的 3%时，可取中数作为最后值。五、施工期间的外部变形监测 施工区的滑坡观测；高边坡开挖稳定性监测；围堰的水平位移和沉陷观测；临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测等。 变形观测的基点，应尽量利用施工控制网中较为稳固可靠的控制点，也可建立独立的，相对的控制点，其精度应不低于 四等网的标准。六、竣工测量 土、石坝在心墙、斜墙、坝壳填筑过程中，每上料二层，须进行一次边线测量并绘成图表为竣工时备用。测量误差 1.误差产生的原因（1）人的原因；（2）仪器的原因；（3）外界环境的影响。1F411013 了解工程地质与水文地质条件与分析1.边坡变形破坏的类型和特征， 常见的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。此外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类型，另外 泥石流也是一种边坡破坏的类型。 滑坡：是指边坡岩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，称为滑坡。在边坡的破坏形式中，滑 坡是分布最广、危害最大的一种。它在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生。（五）软土基坑工程地质问题分析 软土基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水。其中，人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水方式。 （1）明排法的适用条件：?不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的黏性土、砂土、碎石土的地层； ?基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于 2.0m。（2）轻型井点降水的适用条件：?黏土、粉质黏土、粉土的地层； ?基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象；?地下水位埋藏小于 6.Om，宜用单级真空点井；当大于 6.0m 时，场地条件有限宜用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜 用多级点井。1F411020 水利水电工程设计一、水利水电工程等级划分 1、水利水电工程等别 （1）水利水电工程根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性，划分为五等。 注意点：对于综合利用的水利水电工程，当按各分项利用项目的分等指标确定的等别不同时，其工程等别应按其中的最高等别 确定。 水利水电工程分等指标 防洪 工程 等别 工程规模 水库 总库容 （10 m3）8治涝灌溉供水发电保护城镇 及工矿企 业的重要性保护农田 （10 亩）4治涝面积 （10 亩）4灌溉面积 （10 亩）4供水对象 重要性装机容量 （10 kW）4工 Ⅱ Ⅲ Ⅳ V大（1）型 大（2）型 中型 小（1）型 小（2）型≥lO 10-1.0 1.0-0.1 0.1-O.01 0.01-0.001特别重要 重要 中等 一般≥500 500～100 100～30 30～5 &5≥200 200～60 60～15 15～3 &3≥150 150～50 50～5 5～O 5 &0.5特别重要 重要 中等 一般≥120 120～30 30～5 5～1 &12.平原区拦河水闸工程的等别，应根据其过闸流量的大小进行分等 工程等别 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V 工程规模 大（1）型 大（2）型 中型 小（1）型 小（2）型 过闸流量（m3／s） ≥～～100 100～20 &203.灌溉、排水泵站的等别，应根据其装机流量与装机功率。 4.引水枢纽工程等别应根据引水流量的大小（新增） 工程等别 工程规模 引水流量（m3／s） I 大（1）型 ≥200 Ⅱ 大（2）型 200～50 Ⅲ 中型 50～10 Ⅳ 小（1）型 10～2 V 小（2）型 &2二、水工建筑物级别划分 1.水利水电工程永久性水工建筑物的级别，根据建筑物所在工程的等别和建筑物的重要性划分为五级 工程等别 I Ⅱ Ⅲ 主要建筑物 1 2 3 次要建筑物 3 3 4 工程等别 Ⅳ V 主要建筑物 4 5 次要建筑物 5 5（二）堤防工程级别 堤防工程的防洪标准主要由防护对象的防洪要求而定。 防洪标准[重现期（年）] 堤防工程级别≥100 1&100，且≥50 2&50，且≥30 3&30，且≥20 4&20，且≥lO 5（三）临时性水工建筑物级别 1.水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别， 应根据保护对象的重要性、失事造成的后果、使用年限和临时建筑物的规模。临时性水工建筑物级别 临时性水工建筑物规模 级别 保护对象 有特殊要求的 1 3 级永久性水工建筑物 1、2 级永久性 4 水工建筑物 失事后果 淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟总工期 及第一台（批）机组发电，造成重大灾害和损失 淹没一般城镇、工矿企业、交通干线或影响总工期 及第一台（批）机组电，造成较大经济损失 淹没基坑，但对总工期及第一台（批）机组发电影 响不大，经济损失较小 使用年限（年） 高度（m） 库容（10 m3） &3 &50 &1083～1.550～1510～O.153、4 级永久性 水工建筑物&1.5&15&O.12.当临时性水工建筑物根据表 1F 指标同时分属于不同级别时，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。3.利用临时性水工建筑物挡水发电、通航时，经过技术经济论证，3 级以下临时性水工建筑物的级别可提高一级。三、水利水电工程洪水标准 （一）一般规定 1.在水利水电工程设计中不同等级的建筑物所采用的按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准，包括洪峰流量和洪 水总量。 2.永久性水工建筑物采用的洪水标准，分为设计洪水标准和校核洪水标准两种情况。临时性水工建筑物的洪水标准，应 根据建筑物的结构类型和级别，结合风险度综合分析，合理选择；对失事后果严重的，应考虑超标准洪水的应急措施。 3.水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区和平原、滨海区两类分别确定。 4.当山区、丘陵地区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于 15m，且上下游最大水头差小于 lOm 时，其洪水标 准宜按平原、滨海区标准确定。当平原、滨海地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于 l5m，且上下游最大水头差 大于 lOm 时，其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。 （二）山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准[重现期（年）]表 1F 水工建筑物级别 项目 设 计 土石坝 校核 混凝土坝、 浆砌石坝 1
可能最大洪水（PMF） 或 1
2 500～100
30～20 300～200500～200200～100（三）平原、滨海区水利水电工程永久性水工建筑物平原区永久性水工建筑物的洪水标准[重现期（年）] 永久性水工建筑物级别 项目 设计 水库工程 校核 设计 拦河水闸 校核 1 300～lOO 2000～lOOO 100～50 300～200 2 100～50 ～30 200～lOO 3 50～20 300～l00 30～20 100～50 4 20～10 100～50 20～10 50～30 5 lO 50～20 lO 30～20潮汐河口段和滨海地区永久性水工建筑物的洪水标准 表 lF 永久性水工建筑物级别 设计洪水位重现期（年） （四）临时性水工建筑物 临时性水工建筑物的洪水标准，应根据建筑物的结构类型和级别，在表 1F 的幅度内，结合风险度综合分析，合理 选用。对失事后果严重的，应考虑遇超标准洪水的应急措施。 临时性水工建筑物洪水标准[重现期（年）] 表 1F 临时性水工建筑物级别 临时性建筑物类型 土石结构 混凝土、浆砌石结构 四、水利水电工程抗震设防标准（新增） 水工建筑物的工程抗震设防类别，应根据其重要性和工程场地基本烈度按表 1F 确定。 工程抗震设防类别 甲 乙 丙 丁 建筑物级别 1（壅水） 1（非壅水），（壅水） 2（非壅水），3 4,5 ≥7 ≥6 场地基本烈度 3 50～20 20～10 4 20～10 10～5 5 10～5 5～3 1 ≥100 2 l00～50 3 50～20 4、5 20～10各类水工建筑物抗震设计的设计烈度应按下列规定确定： 1.一般采用基本烈度作为设计烈度。 2.工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物， 可根据其遭受强震影响的危害性， 在基本烈度基础上提高 l 度作为设计烈度。 3.基本烈度为 6 度或 6 度以上地区的坝高超过 200m 或库容大于 100 亿 m3 的大型工程，以及基本烈度为 7 度及 7 度以上 地区坝高超过 150m 的大（1）型工程，需要做专门的地震危害性分析。 五、水库特征水位及水库特征库容 （重点） （一）水库特征水位 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。它是水库在非常运用校核情况下允许临时达到的最 高洪水位，是确定大坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据。 2.设计洪水位。水库遇大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。它是水库在正常运用设计情况下允许达到的最高洪 水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。 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。只有水库承担下游防洪任务时，才需确定 这一水位。 4.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。 5.正常蓄水位（正常高水位、设计蓄水位、兴利水位）。水库在正常运用的情况下，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。它决定水库的规模、效益和调节方式，在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、形式和水库的淹没损失，是 水库最重要的一项特征参数，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。 6.死水位（设计低水位）。水库在正常运用的情况下，允许消落到的最低水位。水库正常蓄水位与死水位之间的变幅称 为水库消落深度。 （二）水库特征库容 1.静库容。坝前某一特征水位水平面以下的水库容积。 2.总库容。最高洪水位以下的水库静库容。它是一项表示水库工程规模的代表性指标，可作为划分水库工程等别及建筑 物级别，确定工程安全标准的重要依据。 3.防洪库容。防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。用以控制洪水，满足水库下游防护对象的防护要求。 4.调洪库容。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。用于保证下游防洪安全（指其中的防洪库容部分）及对校核 洪水调洪削峰，保证大坝安全。 5.兴利库容（有效库容、调节库容）。正常蓄水位至死水位之间的水库容积。用以调节径流，按兴利要求提供水库的供 水量或水电站的流量。6.重叠库容（共用库容、结合库容）。防洪库容与兴利库容重叠部分的库容，是正常蓄水位至防洪限制水位之间汛期用 于蓄洪、非汛期用于兴利的水库容积。 7.死库容（垫底库容）。死水位以下的水库容积。一般用于容纳水库淤沙、抬高坝前水位和库区水深。在正常运用中不 调节径流，也不放空。1F411022掌握水工建筑物的分类水工建筑物可按功能和使用期限进行分类。按功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑物两大类。按使用期限可 分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物。 一、水工建筑物按功能分类 通用性水工建筑物可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、河道整治建筑物；专门性水工建 筑物可分为水电站建筑物、渠系建筑物、港口水工建筑物、过坝建筑物等。 （一）通用性水工建筑物 1.挡水建筑物：是用来拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物，如各种坝和水闸以及抗御洪水，或沿江河海岸修建的堤防、海塘 等。2.泄水建筑物：是用于宣泄多余洪水量、排放泥砂和冰凌，以及为了人防、检修而放空水库、渠道等，以保证大坝和其 他建筑物安全的建筑物。如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。 3.输水建筑物：是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、 倒虹吸等。 4.取（进）水建筑物：是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。 5.河道整治建筑物：是用以改善河流的水流条件，调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和 水流对岸坡冲刷的建筑物，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。 （二）专门性水工建筑物 1.水电站建筑物：如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房等。 2.渠系建筑物：如渠道上的节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸等。 3.港口水工建筑物：如防波堤、码头、船坞、船台和滑道等。 4.过坝建筑物：如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。 有些水工建筑物在枢纽中所起的作用并不是单一的。例如溢流坝既起挡水作用，又起泄水作用；水闸既可挡水，又能泄 水，还可作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。 二、水工建筑物按使用时期分类 （一）永久性建筑物 永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。 1.主要建筑物：是指失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的水工建筑物。例如：坝、泄水建筑物、输水建筑物及电站厂房等。（主要建筑物不允许分包）2.次要建筑物：是指失事后不致造成下游灾害，或工程效益影响不大，易于恢复的水工建筑物。例如：失事后不影响主 要建筑物和设备运行的挡土墙、导流墙、工作桥及护岸 等。 （二）临时性建筑物 临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。1F411023掌握水利水电工程建筑材料的应用（一） 建筑材料按其物理化学性质分类 建筑材料按其物理化学性质可分为无机材料、有机材料、复合材料三大类。 1.无机材料 ①气硬性胶凝材料：石灰、石膏与水玻璃等。只能用于地面上干燥环境的建筑物。 ②水硬性胶凝材料：水泥。既可用于地上也可用于地下或水中的建筑物。 2、金属材料 有色金属材料：是指黑色金属材料以外的金属及其合金材料。在水工建筑中常用的有色金属是铜和铜的合金及铝的合金。紫铜片是水工建筑中常用的止水材料。2.有机材料包括沥青材料、植物材料和合成高分子材料等三类。 植物材料：主要有木材、竹材、植物纤维及其制品等。其中，使用较广泛的是木材，分为软木材和硬木材。 合成高分子材料：是以高分子化合物为基础人工合成的材料和制品，按材料特性分为合成树脂及塑料、合成橡胶、合成 纤维、土工合成材料等。 土工合成材料包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特殊材料四大类。（二）建筑材料按材料来源分类 建筑材料按材料来源可分为天然建筑材料和人工材料 两类。 1.天然建筑材料，如常用的土料、砂石料、石棉、木材等及其简单采制加工的成品（如建筑石材等）。 2.人工材料，如石灰、水泥、沥青、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物等。 胶凝材料：如石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。二、建筑材料的应用条件 （一）筑坝用土石料 主要包括土坝（体）壳用土石料、防渗体用土石料、排水设施和砌石护坡用石料。 1.土坝（体）壳用土石料 大于 1 ? 10-4常用于均质土坝的土料是砂质黏土和壤土，要求其应具有一定的抗渗性和强度，其渗透系数不宜cm／s；黏料含量一般为 10%～30%心墙坝和斜墙坝多用粒径级配较好的中砂、粗砂、砾石、卵石及其他透水性较高、抗剪强度参数较大的混合料。 2.防渗体用土石料 一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏质土等材料。 3.排水设施和砌石护坡用石料 可采用块石，其饱和抗压强度不小于 40～50MPa，岩石孔隙率不大于 3%，吸水率（按孔隙体积比计算）不大于 0.8，重度 应大于 22kN／m3。也可采用碎石、卵石，不宜使用风化岩石。 （二）土工合成材料的应用：防渗、反滤、排水、护岸护底工程、防汛抢险工程。 （三）建筑石材 水工建筑物对石料的要求是有较好的耐水性、抗冻性、耐久性。 （四）水泥 1.水泥的品种及主要性能 通用硅酸盐水泥密度一般为 kg／m3，初凝时间不得早于 45min，终凝时间不得迟于 600min。 2.水泥的适应范围（详记，必须记住）（1）水位变化区域的外部混凝土、溢流面受水流冲刷部位的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐 大坝水泥，避免采用火山灰质硅酸盐水泥。 （2）有抗冻要求的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，并掺用引气剂或塑化剂，以提 高混凝土的抗冻性。当环境水兼硫酸盐侵蚀时，应优先选用抗硫酸盐硅酸盐水泥。 （3）大体积建筑物内部的混凝土，应优先选用矿渣硅酸盐大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅 酸盐水泥等，以适应低热性的要求。（4）位于水中和地下部位的混凝土，宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。3.水泥检验的要求 水泥应有生产厂家的出厂质量证明书以及 28d 强度证明书。 有下列情况之一者，应复试并按复试结果使用：用于承重结构工程的水泥，无出厂证明者；存储超过 3 个月（快硬水泥 超过 l 个月）；对水泥的厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性不明或对质量有怀疑者；进口水泥。 （五）水泥砂浆 新拌砂浆的和易性是指其是否便于施工并保证质量的综合性质。具体技术指标包括流动性和保水性两个方面。 1.流动性 2.保水性 常用沉人度 表示。沉入度即标准圆锥体在砂浆中沉人的深度。沉人度大的砂浆，流动性好。分层度大于 2cm 的砂浆易泌水，不宜使用，分层度接近于零的砂浆，虽保水性好，但因胶凝材料用量太多，容易发生干缩裂缝。故砂浆的分层度以 1～2cm 为宜。 （六）水泥混凝土 反映水泥混凝土质量的主要技术指标有：和易性、强度及耐久性。 1.和易性 水泥混凝土拌合物的和易性包括流动性、黏聚性、保水性三个方面。影响和易性的因素有水泥浆的用量、水泥浆的稠度、 砂率、水泥的品种、水泥细度、外加剂的掺入、时间和温度等。 2.混凝土的强度 混凝土的强度有抗压、抗拉、抗弯及抗剪强度等，以抗压强度最大，结构中主要是利用混凝土的抗压强度。 （1）混凝土的抗压强度 混凝土抗压强度是把混凝土拌合物做成边长为 l5cm 的标准立方体试件， 在标准养护条件 （温度 20℃±2℃， 相对湿度 95% 以上）下，养护到 28d 龄期，按照标准的测定方法测定的混凝土立方体试件抗压强度（以 MPa 计）。 （2）混凝土的抗拉强度 混凝土的抗拉强度，一般约为相应抗压强度的 l0% 左右。 3.混凝土的耐久性 混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗侵蚀性、抗碳化性等。 （1）抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透作用的能力。抗渗等级分为：W2、W4、W6、W8、Wl0、Wl2 等，即表示混凝土能抵 抗 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa 的水压力而不渗水。影响混凝土抗渗性的因素有水灰比、骨料最大粒径、养护方法、水泥品种、外加剂、掺合料和龄期。（2）抗冻性是指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度（抗压强度下降不超过 25%，质量损失不 超过 5%）的性能。抗冻等级分为：F50、F100、F150、F200、F250 及 F300 等。决定混凝土抗冻性的重要因素有混凝土的密实度、孔隙构造和数量、孔隙的充水程度。4.水工建筑物不同部位混凝土的要求（1）上、下游最高水位以上坝体表层混凝土。主要考虑抗冻因素，在寒冷地区多采用厚 2～3m 的抗冻混凝土。 （2）上、下游水位变化区的坝体表层混凝土。主要考虑抗冻、抗裂因素，多采用厚 3～5m 的抗渗、抗冻并具有抗侵蚀性 的混凝土。 （3）上、下游最低水位以下坝体表层混凝土。主要考虑强度、抗渗、抗裂因素，多采用厚 2～3m 的抗渗混凝土。 （4）坝体内部混凝土。主要考虑低热、抗裂因素。 （5）溢流坝、泄水孔、导墙和闸墩等抗冲刷部位的混凝土。主要考虑强度、抗冻、抗冲刷、抗侵蚀因素。 5.混凝土的配合比 （1）单位用量表示法：以每立方米混凝土中各项材料的重量来表示； （2）相对用量表示法：以各项材料间的重量比来表示。 混凝土配合比的设计，实质上就是确定四种材料用量之间的三个对比关系：水灰比、砂率、浆骨比。水灰比表示水泥与 水用量之间的对比关系；砂率表示砂与石子用量之间的对比关系；浆骨比是用单位体积混凝土用水量表示，是表示水泥浆与骨料用 量之间的对比关系。 6.骨料 必须坚硬、致密、耐久、无裂隙。（1） 混凝土的细骨料： 粒径在 0.16～5mm 之间的骨料。 按形成条件分为天然砂、 人工砂； 按细度模数 F?M 分为粗砂 （F?M 一 3.7～3.1）、中砂（F?M 一 3.0～2.3）、细砂（F?M=2.2～1.6）、特细砂（F?M 一 1.5～0.7）。 （2）混凝土的粗骨料：粒径大于 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为特大石 （150～80mm 或 120～80mm） 、 大石（80～40mm）、中石（40～20mm）、小石（20～5mm）四级。 （3）砂、石料的检验：应按产地或料场、品种、规格、批量取样进行检验。 7.混凝土的外加剂 为了提高混凝土的性能、节约水泥、加快施工进度、降低工程造价，常在混凝土内加入少量的外加剂。根据《混凝土外 加剂应用技术规范》（GB 5），外加剂按其主要功能可分为四类： （1）改善混凝土和易性的外加剂，包括减水剂、引气剂、泵送剂等。 （2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括速凝剂、早强剂、缓凝剂。 （3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂等。 （4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。 8.粉煤灰 （七）建筑钢材 钢材的力学性能主要有抗拉性能（抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率）、硬度和冲击韧性等；工艺性能有焊接性能 及冷弯性能。1F411024 熟悉水力荷载根据《水工建筑物荷载设计规范》 （DL ），水工建筑物的荷载按作用随时间的变异性，可分为永久作用荷载、可变作用荷载和偶然作用荷载。其中可变作用荷载包括：静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、温度荷载、土壤孔隙水压力、灌浆压力等；偶然作用荷载包括：地震作用、校核洪水位时的静水压力。 其中：静水压力、扬压力、动水压力、浪压力和冰压力是水工建筑物上所承受的主要水力荷载。 一、静水压力 坝、水闸等挡水建筑物和河床式水电站厂房在运用期静水压力代表值的计算水位应按下列规定确定： 持久设计状况；偶然设计状况；短暂设计状况。二、扬压力 （一）一般规定 1.混凝土坝、水闸和水电站厂房等建筑物的扬压力，应按垂直作用于计算截面全部截面积上的分布力计算。 2.作用于建筑物计算截面上的扬压力分布图形，应根据不同的水工结构形式，上、下游计算水位，地基地质条件及防渗、 排水措施等情况确定。 3.确定扬压力分布图形时的上、下游计算水位，应与计算静水压力代表值的上、下游计算水位一致。 4.计算截面上的扬压力代表值，应根据该截面上的扬压力分布图形计算确定。其中，矩形部分的合力为浮托力代表值， 其余部分的合力为渗透压力代表值。对于在坝基设置抽排系统的，则主排水孔之前的合力为扬压力代表值；主排水孔之后的合力为 残余扬压力代表值。 （二）混凝土坝的扬压力 （三）水闸的扬压力 三、动水压力 四、浪压力 五、冰压力 波浪的几何要素包括波高、波长、波速 等。1F411025 熟悉渗流分析 一、土石坝的渗流分析 进行渗流分析的方法：水力法学和流网法。 二、闸基的渗流分析（新增） 进行渗流分析的常用方法：直线比例法、流网法、改进阻力系数法。 三、渗透系数渗透系数是反映土的渗流特性的一个综合指标。渗透系数的大小主要取决于土的颗粒形状、大小、不均匀系数及水温， 一般采用经验法、室内测定法、野外测定法确定。 渗透系数 k 的计算公式如下：（1F411025）式中 Q――实测的流量（m3／s）； H――实测的水头损失（m）。A――通过渗流的土样横断面面积（O）；L――通过渗流的土样高度（m）；四、渗透变形 渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土体遭受变形或破坏的现象。一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触流失 四种基本形式。（一）管涌 在渗流作用下，非黏性土土体内的细小颗粒沿着粗大颗粒间的孔隙通道移动或被渗流带出，致使土层中形成孔道而产生 集中涌水的现象称为管涌。 管涌首先从渗流逸出处开始，然后向上游逐步发展。当土体中个体细小粒在渗流作用下开始在孔隙内移动时的水力坡降 称为临界坡降。更粗大的土粒开始流动，产生渗流通道，土体表面发生大面积破坏时的水力坡降，称为破坏坡降。 管涌一般发生在无黏性砂土、砂砾土的下游坡面和地基渗流的逸出处 。对于黏土土料，由于颗粒之间存在黏聚力，渗流 不容易把土壤颗粒带走，因此较少发生管涌。 （二）流土 在渗流作用下，非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动的现象；或者黏性土土体发生隆起、断裂和浮动等现象，都称为流土。 因为在渗流出口处往往渗透坡降最大，所以流土现象主要发生在黏性土及较均匀的非黏性土体的渗流出口处。 （三）接触冲刷 （四）接触流失 以上四种渗透破坏类型中，最主要的是管涌和流土。（五）防止渗透变形的工程措施 防止岩（土）产生渗透变形的工程措施可概括为两大类：一类是改善岩土体的结构特性，提高其抵抗渗透变形的能力， 使其由可能产生渗透变形的岩（土）体，变成为不易产生渗透破坏的岩（土）体；另一类是采取措施截断岩（土）体中的渗透水流或减小岩（土）体中渗透水流渗透比降，使其小于允许比降。第一类措施通常只用在岩体中。 第二类处理措施中，最可靠的方法是在渗透土层中兴建防渗墙，截断土层中的渗透水流，降低渗透坡降，同时增加渗流 出口处土体抵抗渗透变形的能力，从而消除产生渗透变形的前提条件。具体工程措施为： 1.设置水平与垂直防渗体，增加渗径的长度，降低渗透坡降或截阻渗流。2.设置排水沟或减压井，以降低下游渗流口处的渗透压力，并且有计划地排除渗水。 3.对有可能发生管涌的地段，应铺设反滤层，拦截可能被渗流带走的细小颗粒。 4.对有可能产生流土的地段，则应增加渗流出口处的盖重。盖重与保护层之间也应铺设反滤层。 （六）反滤层和过渡层反滤层的作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形。 反滤层可以起过渡层的作用，而过渡层却不一定能满足反滤要求。（新增）坝的反滤层必须符合下列要求：①使被保护的土不发生渗透变形；②渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流；③不致被细粒土淤塞失效。1F411026熟悉水流形态及消能方式 （记住图形）一、水流形态从描述水流的不同角度出发，水流形态主要包括：恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、层流与紊流、急流与缓流。 （一）恒定流与非恒定流 1.恒定流。流场中任何空间上所有的运动要素（如时均流速、时均压力、密度等）都不随时间而改变的水流称为恒定流， 如图 1F（a）所示。例如某一水库工程有一泄水隧洞，当水库水位、隧洞闸门保持不变时，隧洞中的水流的所有运动要 素都不会随时间改变，即为恒定流。 溢流（a）恒定流 图 1F 恒定流与非恒定流示意图（b）非恒定流在恒定流的情况下，任一空间点上，无论哪个液体质点通过，其运动要素都是不变的，运动要素仅仅是空间坐标的连续 函数，而与时间无关。 2.非恒定流。流场中任何空间上有任何一个运动要素随时间而改变的水流称为非恒定流，如图 1F（b）所示。 例如上述水库工程泄水隧洞泄水时，如果水库水位逐渐降低，那么流量、流速会随之变小，此时隧洞中的水流即为非恒定流。 （二）均匀流与非均匀流 1.均匀流。当水流的流线为相互平行的直线时的水流称为均匀流，如图 1F 所示。例如一引水渠，某顺直渠段 中没有进出水（流量不变）、渠道横断面尺寸沿程不变，则该渠段内的水流即为均匀流，水面线为一直线，且与渠底坡线平行。均匀流的过水断面为平面，且过水断面的形状和尺寸沿程不变；均匀流中，同一流线上不同点的流速应相等，从而各过 水断面上的流速分布相同，断面平均流速相等；均匀流在同一过水断面上各点测压管水头为一常数。图 1F 均匀流示意图 2.非均匀流。当水流的流线不是相互平行的直线时的水流称为非均匀流，如图 1F 所示。流线虽然平行但不是 直线（如管径不变的弯管中的水流），或者流线虽为直线但不相互平行（如管径沿程缓慢均匀扩散或收缩的渐变管中的水流）都属 于非均匀流。图 1F 非均匀流不意图 按照流线不平行和弯曲的程度，可将非均匀流分为渐变流和急变流两种类型。 （1）渐变流：水流的流线虽然不是相互平行直线，但几乎近于平行直线时的水流称为渐变流。 （2）急变流：当水流的流线之间夹角很大或者流线曲率半径很小时的水流称为急变流。（三）层流与紊流 同一液体在同一管道中流动，当流速不同时，液体可有层流和紊流两种不同的流态。 1.层流：当流速较小，各流层的液体质点有条不紊地运动，互不混搀，该流动形态为层流。 2.紊流：当流速较大，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中互相混搀，该流动形态为紊流。实际工程中紊流是最 为常见的流态，如闸后、跌水、泄水、水轮机中的水流均为紊流。图 1F 层流与紊流示意图 （a）层流；（b）紊流 （四）急流与缓流 明渠水流中，可从水流所具有的动能和势能的对比，或从水流的流速与干扰波波速对比，将水流分为急流与缓流。1.急流：当水深小于临界水深，佛汝德数大于 l 的水流，称为急流。急流表现形态为：当水流遇到障碍物时，只引起局 部的水面变化，而这种变化不向上游传播，如图 1F（a）所示。因此，当急流受到建筑物或其他障碍物作用时，其干扰 作用只影响下游，不影响上游。 2.缓流：当水深大于临界水深，佛汝德数小于 l 的水流，称为缓流。缓流表现形态为：当水流遇到障碍物时，障碍物对 水流的干扰可向上游传播，表现为上游的水位壅高，如图 lF（b）所示。图 1F 急流与缓流示意图 （a）急流；（b）缓流 1 一障碍物；2 一涌浪二、能量转换根据能量守恒原理，恒定水流的能量方程为：上式代表 l、2 两个断面之间水流的能量守恒，其中 h。表示两个断面之间的能量损失，其余三项代表单位质量水体的机 械能，分别为位能、压能和动能。位能、压能和动能在水体流动过程中是可以互相转化的。 明渠均匀流中，压能、动能不变，而位能逐渐减小，是由于克服阻力，产生沿程水头损失。 水库（水闸等）泄水，水流从泄水口喷射而出.位能转化为动能。三、）消能方式（记住图形及适用情况）修建闸、坝等泄水建筑物后，下泄的水流往往具有很高的流速。动能比较大，为了减小对下游河道的冲刷，采取的消能 方式有：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。 （一）底流消能 对地质条件和尾水变幅适应性强以及水流雾化很小等优点，多用于低水头、大流量、地质条件较差的泄水建筑物。但护坦 较长，土石方开挖量和混凝土方量较大，工程造价较高。该法对地质条件的要求较低，既适用于坚硬岩基，也适用于较软弱或节理裂隙较为发育的岩基。图 1F 底流消能 （二）挑流消能适用于坚硬岩基上的高、中坝。图 1F 挑流消能 （三）面流消能适用于中、低水头工程尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的情况。一般不需要作护坦。图 1F 面流消能 （四）消力戽消能适用于尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的情况。一般不需要作护坦。图 1F 消力戽消能 1F411027 熟悉水利水电工程设计阶段划分及其任务一、水利工程项目设计阶段的划分和任务 水利工程设计阶段一般可分为项目建议书、可行性研究报告、初步设计、招标设计及施工详图设计阶段。对于重大项目 和技术复杂项目，可根据需要增加技术设计阶段。 二、水电工程项目设计阶段的划分 1.预可行性研究报告阶段，编制水电工程预可行性研究报告，预可行性研究报告经主管部门审批后，即可编报项目建议 书。2.可行性研究报告阶段。 3.招标设计阶段。 4.施工详图设计阶段。1F411028了解水利水电工程枢纽布置一、工程坝址（闸址、厂址）选择（一）坝址选择 水库对铁路等重要设施的淹没等不利影响制约正常蓄水位选择，同时也会影响坝址的比选。 （2）坝址比选时，还要考虑对环境的影响，尽量避开敏感对象。 （3）工程量、工程总投资及动能经济指标，是坝址比选时应考虑的重要经济条件。应选择技术可靠、经济合理的坝址作 为工程的选定坝址。 （二）闸址选择 （1） 闸址宜选择在地形开阔、 岸坡稳定、 岩土坚实和地下水水位较低的地点。 闸址宜优先选用地质条件良好的天然地基， 尽量避免采用人工处理地基。1F411029 了解水工建筑物主要设计方法 根据《水工建筑物荷载设计规范》 （DL ），水工建筑物的荷载按作用随时间的变异性，可分为永久作用荷载、可变作用荷载和偶然作用荷载。1.永久作用荷载：包括结构自重和永久设备自重、土压力、淤沙压力、地应力、围岩压力、预应力。 2.可变作用荷载：包括静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、温度荷载、土壤孔隙水压力、灌浆压力等。3.偶然作用荷载：包括地震作用、校核洪水位时的静水压力、扬压力、浪压力及水重等。1F412000水利水电工程施工导流 施工导流与截流 掌握施工导流标准1FF412011（一）施工导流 施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑，并将施工期间河道上游来水按设定的方式导向下游，创造工程建设干地施工条件。 （二）导流建筑物 导流建筑物系指枢纽工程施工期所使用的临时性挡水建筑物和泄水建筑物。导流挡水建筑物主要是围堰。导流泄水建筑物包括 导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔等临时建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。 （三）导流标准 导流建筑物级别及其设计洪水标准，简称施工导流标准。 （四）施工导流设计 施工导流设计的任务是分析研究当地的自然条件、工程特性和其他行业对水资源的需求，选择导流方式，划分导流时段，选定 导流标准和导流设计流量，确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸，拟定导流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法，拟定河 道截流、拦洪度汛和基坑排水的技术措施，通过技术经济比较，选择一个经济合理的导流方案。二、施工导流标准的确定 施工导流标准直接影响导流建筑物规模、永久建筑物施工安全及工程投资，是导流建筑物的设计依据。 （一）导流标准的确定 施工导流标准是根据导流建筑物的保护对象、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（Ⅲ～V 级）， 再根据导流建筑物的级别和类型，并结合风险度分析，确定相应的洪水标准 。施工导流标准还包括坝体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。 （二）确定导流标准的方法 确定导流设计洪水标准的方法有三种： 1.实测资料分析法。 2.常规频率法。按国家统一的规范执行，一般应有 20～30 年以上的水文系列，多用风险率的概念进行分析、计算。 3.经济流量分析法。1F412012掌握施工导流方式施工导流的基本方式可分为分段围堰法导流和全段围堰法导流两类。 一、分段围堰法导流 分段围堰法导流，也称分期围堰导流。工程实践中，两段两期导流采用得最多，如图 lF 所示。分段围堰法导流适用于河床宽、流量大、工期长的工程，尤其适用通航和冰凌严重的河道，这种导流方法费用低 。图 1F 分段围堰法导流 （a）平面图；（b）下游立视图；（c）导流底孔纵断面图 1―一期上游横向围堰；2―一期下游横向围堰；3―一、二期纵向围堰；4―预留缺口；5―导流底孔； 6―二期上下游围堰轴线；7―护坦；8―封堵闸门槽；9―工作闸门槽；10―事故闸门槽； 11―已浇筑的混凝土坝体；12―未浇筑的混凝土坝体 根据不同时期泄水道的特点，分段围堰法导流中又包括束窄河床导流和通过已建或在建的建筑物导流。 （一）束窄河床导流 束窄河床导流通常用于分期导流的前期阶段，特别是一期导流。其泄水道是被围堰束窄后的河床。 （--）通过建筑物导流 通过建筑物导流的主要方式，包括设置在混凝土坝体中的底孔导流、混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流，平原河道上低水头河床式径流电站可采用厂房导流等。这种导流方式多用于分期导流的后期阶段。二、全段围堰法导流 全段围堰法导流适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流，按导流泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。 （一）明渠导流 明渠导流（如图 lF 所示）是在河岸或河滩上开挖渠道，在基坑的上下游修建横向围堰，河道的水流经渠道下泄。这 种施工导流方法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 。 1―水工建筑物轴线；2―上游围堰；3―下游围堰；4―导流明渠（二）隧洞导流 隧洞导流（如图 lF 所示）是在河岸边开挖隧洞，在基坑的上下游修筑围堰，一次性拦断河床形成基坑，保护主体建 筑物干地施工，天然河道水流全部或部分由导流隧洞下泄的导流方式。这种导流方法适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。（a）图（b）图图 1F 隧洞导流示意图 （a）隧洞导流；（b）隧洞导流并配合底孔宣泄汛期洪水 1―上游围堰；2―下游围堰；3―导流隧洞；4―底孔；5―坝轴线；6―溢流坝段；7―水电站厂房。 （三）涵管导流 涵管导流（如图 lF 所示）是利用涵管进行导流。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，其位置常在枯水位以上，这样可在枯水期不修围堰或只修小围堰而先将涵管筑好，然后再修上、下游断流围堰，将河水经涵管下泄。（a）图（b）图图 1F 涵管导流示意图 （a）平面图；（b）上游立视图 1F412013 掌握截流方法 1―上游围堰；2―下游围堰；3―涵管；4―坝体。截断原河床水流，把河水引向导流泄水建筑物下泄的工作，就是截流。 截流方式可归纳为戗堤法截流和无戗堤法截流两种。戗堤法截流主要有平堵、立堵及混合堵；无戗堤法截流主要有建闸截流、水力冲填法、定向爆破截流、浮运结构截流等。一、戗堤法截流 （一）平堵图 1F 图 1F 平堵法截流图 1F（a）立面图；（b）横断面图。1―截流戗堤；2―龙口；3―覆盖层；4―浮桥；5―截流体。 图 1F 立堵法截流 （a）双向进占；（b）单向进占。1―截流戗堤；2―龙口 平堵 （如图 lF 所示） 是先在龙口建造浮桥或栈桥， 由自卸汽车等运输工具运来抛投料， 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。所以特别适用于易冲刷的河床上截流。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。（二）立堵 立堵（如图 lF 所示）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。立堵在截流过程中所发生的最大流速，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，因此不适用于地质不好的河道上截流，否则需要对河床作妥善防护。立堵法无需架设浮桥或栈桥，简化了截流准备工作，因而赢得了时间，节约了投资，在许多岩质河床的工程上广泛应用。（三）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。二、无戗堤法截流 （一）建闸截流 建闸就是在泄水道中预先修建闸墩，并建截流闸分流，降低戗堤水头，待抛石截流后，再下闸截流。（二）水力冲填 将沉淀河底进行冲填。 （三）定向爆破 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 。 （四）浮运结构截流 浮运结构截流的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（钢缆和金属闸门）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。三、减小截流难度的技术措施（容易出案例、背熟）截流工程是整个水利枢纽施工的关键，它的成败直接影响工程进度。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、材料供应情况及施工方法、施工设备等因素。 减少截流难度的主要技术措施包括加大分流量，改善分流条件，改善龙口水力条件，增大抛投料的稳定性，减少块料流失，加大截流施工强度等。（一）加大分流量，改善分流条件 主要措施有：1.合理确定导流建筑物尺寸、断面形式和底高程。 2.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。 3.在永久泄水建筑物泄流能力不足时，可以专门修建截流分水闸或其他形式泄水道帮助分流，待截流完成后，借助于闸门封堵泄水闸，最后完成截流任务。4.增大截流建筑物的泄水能力。当采用木笼、钢板桩格式围堰时，也可以间隔一定距离安放木笼或钢板桩格体，在其中间孔口宣泄河水，然后以闸板截断中间孔口，完成截流任务。另外也可以在进占戗堤中埋设泄水管帮助泄水，或者采用投抛构架块体增大戗堤 的渗流量等办法减少龙口溢流量和溢流落差，从而减轻截流的困难程度。 （二）改善龙口水力条件 龙口水力条件是影响截流的重要因素，改善龙口水力条件的措施有双戗截流、三戗截流、宽戗截流、平抛垫底等。 1.双戗截流 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 戗固定进占和以上两种进占方式混合使用。双戗进占，可以起到分摊落差，减轻截流难度，便于就地取材，避免使用或少使用大块料、人工块料的好处。但双线施工，施工组织较单戗截流复杂；二戗堤进度要求严格，指挥不易；软基截流，若双线进占龙口均要求护底，则大大增加了护底的工程量； 在通航河道，船只需要经过两个龙口，困难较多，因此双戗截流应谨慎采用。 2.三戗截流三戗截流是利用第三戗堤分担落差，可以在更大的落差下用来完成截流任务。3.宽戗截流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。4.平抛垫底 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抛投适宜填料，抬高河床底部高程，以减 少截流抛投强度，降低龙口流速，达到降低截流难度的目的。 （三）增大抛投料的稳定性，减少块料流失 增大抛投料的稳定性，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。也可在龙口下游平行于戗堤轴线设置一排拦石坎来保证抛投料的稳定，防止抛投料的流失。 （四）加大截流施工强度 加大截流施工强度，加快施工速度，可减少龙口的流量和落差，起到降低截流难度的作用，并可减少投抛料的流失。加大截流 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。1F412020围堰及基坑排水一、围堰分类 1.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、钢板桩格形围堰等。 2.按围堰与水流方向的相对位置，可分为横向围堰和纵向围堰。3.按围堰与保护的工程相对位置，可分为上游围堰和下游围堰。 4.按导流期间基坑过水与否，可分为过水围堰和不过水围堰。过水围堰除需要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水 的要求。 5.按围堰挡水时段，可分为全年挡水围堰和枯水期挡水围堰。 筑物分类，尚有厂房围堰，船闸围堰，隧洞进口围堰、出口围堰等。 以上分类一般指围护主河床永久建筑物而言，按被围护的建二、围堰的基本形式及构造 （一）土石围堰 是我国应用最广泛的围堰形式。土石围堰的防渗结构形式有斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式及灌浆帷幕式等。 （二）混凝土围堰 混凝土围堰是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。 （a）双向挡水支墩式（b）撑墙式； （c）溢流重力式（三）草土围堰 草土围堰是一种草土混合结构。草土围堰能就地取材，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。但草土围堰不能承受较大的水头，一般适用于水深不大于 6～8m，流速小于 3～5m/s 的中、小型水利工程。 （四）木笼围堰 它施工简便，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，可用作分期导流的横向围堰或纵向围堰， 可在 10～15m 的深水中修建。但木笼围堰消耗木材量较大，目前很少采用。 （五）竹笼围堰 竹笼围堰是用内填块石的竹笼堆叠而成的挡水建筑物，在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水。采用木面板或 混凝土面板阻水时，迎水面直立；用黏土防渗时，迎水面为斜墙。竹笼围堰的使用年限一般为 1～2 年，最大高度约为 l5m。 （六）钢板桩格形围堰 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。格体是土或砂料和钢板桩的组合 结构，由横向拉力强的钢板桩连锁围成一定几何形状的封闭系统。钢板桩格形围堰按挡水高度不同，其平面形式有圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体，应用较多的是圆筒形格体，圆筒形格体钢板桩围堰，一般适用的挡水高度小于 l5～18m，可以建在岩基或非岩基上，也可作过水围堰用。1F412022掌握围堰施工技术一、土石围堰 1.土石围堰的施工 围堰的施工有水上、水下两部分。水上部分的施工与一般土石坝相同，采用分层填筑，碾压施工，并适时安排防渗墙施工；水 下部分的施工，土料、石渣、堆石体的填筑可采用进占法，也可采用各种驳船抛填水下材料。 2.土石围堰的接头处理（容易出案例） 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，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绕流渗径长度要求。 3.土石围堰的拆除 围堰拆除一般是在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。土石围堰的拆除可用挖 掘机开挖、爆破、挖泥船开挖或人工开挖等。 二、混凝土围堰 1.混凝土围堰多为重力式。狭窄河床的上游围堰。在堰肩地质条件允许的情况下，也可采用拱形结构。混凝土围堰的施工与混 凝土坝相似。 2.混凝土围堰一般需在低土石围堰保护下干地施工，但也可创造条件在水下浇筑混凝土或预填骨料灌浆。 3.混凝土围堰的拆除，一般只能用爆破法炸除，但应注意，必须使主体建筑物或其他设施不受爆破危害。 三、草土围堰 草土围堰的拆除比较容易，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。四、钢板桩格形围堰 （新增内容） 1.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。 2.钢板桩格形围堰修建工序：定位、打设模架支柱、模架就位、安插打设钢板桩、安装围檩和拉杆、拆除支柱和模架、填充砂 砾料至要求高度。 3.钢板桩围堰的拆除。 工程完工后， 围护的基坑充水使围堰的两侧水位平衡， 围堰内的砂砾料分层挖除， 拆除钢拉杆和围檩， 用振动锤拔除钢板桩。1F412023掌握基坑排水技术一、初期排水 围堰合龙闭气之后，为使主体工程能在干地施工，必须首先排除基坑积水、堰体和堰基的渗水、降雨汇水等，称为初期排水。 （一）排水量的组成及计算 初期排水总量应按围堰闭气后的基坑积水量、抽水过程中围堰及地基渗水量、堰身及基坑覆盖层中的含水量，以及可能的降水量等组成计算。其中可能的降水量可采用抽水时段的多年日平均降水量计算。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 Q=η V/T（IF412023） 式中 Q―初期排水流量（m3/s）；V―基坑的积水体积（m3）；T―初期排水时间（s）； η ――经验系数，主要与围堰种类、防渗措施、地基情况、排水时间等因素有关，一般取 η =3～6。当覆盖层较厚，渗透系 数较大时取上限。 （二）水位降落速度及排水时间 为了避免基坑边坡因渗透压力过大，造成边坡失稳产生坍坡事故，在确定基坑初期抽水强度时，应根据不同围堰形式对 渗透稳定的要求确定基坑水位下降速度。 对于土质围堰或覆盖层边坡，其基坑水位下降速度必须控制在允许范围内。开始排水降速以 0.5～0.8m/d 为宜，接近排干时 可允许达 l.0～1.5m/d。其他形式围堰，基坑水位降速一般不是控制因素。 排水时间的确定，应考虑基坑工期的紧迫程度、基坑水位允许下降的速度、各期抽水设备及相应用电负荷的均匀性等因素， 进行比较后选定。一般情况下，大型基坑可采用 5～7d，中型基坑可采用 3～5d。二、经常性排水 （一）排水量的组成 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 。其中降水量 按抽水时段最大日降水量在当天抽干计算；施工弃水量与降水量不应叠加。基坑渗水量可分析围堰形式、防渗方式、堰基情况、地 质资料可靠程度、渗流水头等因素适当扩大。 （二）排水方式 经常性排水有明沟排水和人工降低地下水位两种方式。 1.明沟排水此方式适宜于地基为岩基或粒径较粗、渗透系数较大的砂卵石覆盖面，在国内已建和在建的水利水电工程中应用最多 。这种排水方式是通过一系列的排水沟渠，拦截堰体及堰基渗水，并将渗透水流汇集于泵站的集水井，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，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、电渗井点排水法等。 排水方法的选择与土层的地质构造、基坑形状，开挖深度等都有密切关系，但一般主要按其渗透系数来进行选择。管井 排水法适用于渗透系数较大、地下水埋藏较浅（基坑低于地下水水位）、颗粒较粗的砂砾及岩石裂隙发育的地层，而真空排水法、 喷射法和电渗排水法等则适用于开挖深度较大、渗透系数较小、且土质又不好的地层。 在不良地质地段，特别是在多地下水地层中开挖洞室时，往往会出现涌水，为了创造良好的施工条件，可以钻超前排水 孔（甚至采用导洞），让涌水自行流出排走。这也是人工降低地下水水位的一种方法。 （三）排水设备的选择 1.泵型的选择：水利工程一般常用离心式水泵。它既可作为排水设备，又可作为供水设备。这种水泵的结构简单，运行 可靠，维修简便，并能直接与电动机座连接。过水围堰的排水设备选择，应配备一定数量的排沙泵。 离心式水泵的类型很多，在水利水电工程中，SA 型单级双吸清水泵和 S 型单级双吸离心泵两种型号水泵应用最多，特别 在明沟排水时更为常用。通常，在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，而在需将基坑的积水 集中排出围堰外的泵站中，则需大容量中高水头的水泵。为运转方便，应选择容量不同的水泵，以便组合运用。 2.水泵台数的确定 在泵型初步选定之后，即可根据各型水泵所承担的排水流量来确定水泵台数。 此外，还需考虑抽水设备重复利用的可能性，单机重量及搬迁条件，设备效率，以及取得设备的现实性、经济性等因素。 另外还需配备一定的事故备用容量。备用容量的大小，应不小于泵站中最大的水泵容量。 1FF413010 水利水电工程地基处理与灌浆施工地基基础的要求及地基处理的方法一、水工建筑物的地基分类 水工建筑物的地基分为两大类型，即岩基和软基。 1.岩基是由岩石构成的地基，又称硬基。 2.软基是由淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石等构成的地基。又可细分为砂砾石地基、软土地基。 二、水工建筑物对地基基础的基本要求（多选题） 1.具有足够的强度。能够承受上部结构传递的应力。 2.具有足够的整体性和均一性。能够防止基础的滑动和不均匀沉陷。 3.具有足够的抗渗性。能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏。 4.具有足够的耐久性。能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。1F413012掌握地基处理的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。 （一）开挖 开挖处理是将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉，是地基处理最通用的方法。（单选题） （二）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。 （三）桩基础 可将建筑物荷载传到深部地基，起增大承载力，减小或调整沉降等作用。桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。 1.打入桩。将不同材料制作的桩，采用不同工艺打人、振入或插人地基。 2.灌注桩。向使用不同工艺钻出不同形式的钻孔内，灌注砂、砾石（碎石）或混凝土，建成砂桩、砾（碎）石桩或混凝土灌注桩。 3.旋喷桩。利用高压旋喷射流，将地层与水泥基质浆液搅动混合而成的圆断面桩。 4.深层搅拌桩。以机械旋转方法搅动地层，同时注入水泥基质浆液或喷入水泥干粉，在松散细颗粒地层内形成的桩体。1F413020灌浆与防渗墙施工一、灌浆分类 （一）按灌浆材料分类 按浆液材料主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。 （二）按灌浆目的分类 按灌浆目的分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆和回填灌浆等。 1.帷幕灌浆。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。 2.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和抗变形能力的灌浆。 3.接触灌浆。通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙，以增加接触面结合能力的灌浆。 4.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。 5.回填灌浆。用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞，以增强围岩或结构的密实性的灌浆。 二、钻孔灌浆用的机械设备 （一）钻孔机械 钻孔机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。目前用得最多的是回转式钻机，其次是回转冲击式钻机，纯冲击式钻机 用得很少。 （二）灌浆机械灌浆机械主要有灌浆泵、浆液搅拌机及灌浆记录仪等。 三、灌浆方式和灌浆方法 （一）灌浆方式 1.纯压式纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中，不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单，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。 2.循环式 循环式灌浆是指浆液通过射浆管注人孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循 环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面使浆液保持流动状态，可防止水泥沉淀，灌浆效果好；另一方面可以根据进浆和回浆液比 重的差值，判断岩层吸收水泥的情况。 （二）灌浆方法 灌浆方法可分为全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。 1.全孔一次灌浆 多用于孔深不深，地质条件比较良好，基岩比较完整的情况。 自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻进到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔口的灌2.自下而上分段灌浆 浆方法。 3.自上而下分段灌浆法 4.综合灌浆法自上而下分段灌浆法是从上向下逐段进行钻孔，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔底的灌浆方法。综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆，另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。 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， 各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方5.孔口封闭灌浆法 法。灌浆孔的基岩段长小于 6m 时，可采用全孔一次灌浆法；大于 6m 时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综 合灌浆法或孔口封闭灌浆法。（熟记）四、帷幕灌浆帷幕灌浆施工工艺主要包括：钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。（熟记）（一）钻孔 帷幕灌浆宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进。钻孔质量要求有： 1.钻孔位置与设计位置的偏差不得大于 l0cm。 2.孔深应符合设计规定。 3.灌浆孔宜选用较小的孔径，钻孔孔壁应平直完整。 4.钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平正稳固；钻孔宜埋设孔口管；钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致；钻进 应采用较长的粗径钻具并适当地控制钻进压力。 （二）钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验 （三）灌浆方式和灌浆方法 1.灌浆方式 帷幕灌浆应优先采用循环式，射浆管距孔底不得大于 50cm。 2.灌浆方法 帷幕灌浆必须按分序加密的原则进行。 由三排孔组成的帷幕，应先进行边排孔的灌浆，然后进行中排孔的灌浆。边排孔宜分为三序施工，中排孔可分为二序或三序施 工；由两排孔组成的帷幕，宜先进行下游排孔的灌浆，然后进行上游排孔的灌浆。每排孔宜分为三序施工；单排帷幕灌浆孔应分为 三序施工。 帷幕灌浆段长度宜采用 5～6m，特殊情况下可适当缩减或加长，但不得大于 l0m。采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞应塞在 已灌段段底以上 0.5m 处，以防漏灌；孔口无涌水的孔段，灌浆结束后可不待凝，但在断层、破碎带等地质条件复杂地区则宜待凝。 采用自下而上分段灌浆法时，灌浆段的长度因故超过 10m，对该段宜采取补救措施。 （四）灌浆压力和浆液变换 1.灌浆压力 灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式计算或根据经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定。采用循环式灌浆， 压力表应安装在孔口回浆管路上；采用纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路上。灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应 分级升压。灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。浆液水灰比可采用 5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：l、0.5：1 七个 比级。开灌水灰比可采用 5：1。2.灌浆浆液变换 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，而灌浆压力和注人率均无改变或改变不显著时，应改浓一级；当注入率大于 30L／rain 时，可根 据具体情况越级变浓。 灌注细水泥浆液，可采用水灰比为 2：1、1：1、0.6：1，或 l：1、0.8：1、0.6：1 三个比级。 （五）灌浆结束标准和封孔方法 1.灌浆结束标准 采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于 0.4L／min 时，继续灌注 60min 或不大于 1L／min 时，继续灌 注 90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为 30min 和 60min，灌浆可以结束。 2.封孔方法 采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”；采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌 浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 （六）特殊情况处理 灌浆过程中，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、间歇灌浆等方法进行处理。 发 生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆。灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。恢复灌浆时，应 使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较 多，则浆液应逐级加浓继续灌注。 （七）工程质量检查灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置：1.帷幕中心线上； 2.岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位； 3.钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的 l0%。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，试验采用五点法或单点法。 检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔；检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。五、固结灌浆 固结灌浆的目的：降低坝基岩体的渗透性；改善岩体的力学性能，提高变形模量，减少基岩开挖量和混凝土回填量；把岩体因裂 隙性质参数导致的各向异性变成均质的，使岩体变得更完整均匀；挤压软弱夹层，提高其变形模量和搞渗性。 采用单点法，不宜少于总孔数的 5%。 因结灌浆效果检查的主要方法有整理、分析灌浆资料，验证灌浆效果；钻设检查孔检查，测定弹性模量或弹性波速。 （一）灌浆方式与施工工艺 固结灌浆灌浆方式有循环式和纯压式两种； 灌浆施工工艺和帷幕灌浆基本相同。 固结灌浆的施工程序是： 钻孔、 压水试验、 灌浆、 封孔和质量检查。 （二）灌浆技术要求 灌浆孔的施工按分序加密的原则进行， 可分为二序或三序施工。 每孔采取自上而下分段钻进、 分段灌浆或钻进终孔后进行灌浆。 灌浆孔基岩段长小于 6m 时，可全孔一次灌浆。当地质条件不良或有特殊要求时，可分段灌浆。灌浆压力大于 3MPa 的工程，灌 浆孔应分段进行灌浆。 灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的 80%，该值若大于 1MPa 时，采用 lMPa。六、化学灌浆 化学灌浆特点： 黏度低， 流动性好， 可灌性好， 小于 0.1mm 以下的缝隙也能灌入。 防渗效果好， 与岩石或混凝土的黏结强度高， 稳定性及耐久性均较好。有一定的毒性。七、高压喷射灌浆 （一）高压喷射灌浆的适用范围高压喷射灌浆防渗和加固技术适用于软弱土层。 实践证明， 砂类土、 黏性土、 黄土和淤泥等地层均能进行喷射加固， 效果较好。 对粒径过大的含量过多的砾卵石以及有大量纤维质的腐殖土层， 一般应通过现场试验确定施工方法。 对含有较多漂石或块石的地层， 应慎重使用。 （二）高压喷射灌浆的基本方法 高压喷射灌浆的基本方法有：单管法、二管法、三管法和多管法等。 （三）浆液材料和施工机具 1.浆液材料 高喷灌浆最常用的材料为水泥浆，在防渗工程中使用黏土（膨润土）水泥浆。 2.机具和设备 高压喷射灌浆的施工机械由钻机或特种钻机、高压发生装置等组成。 （三）高压喷射灌浆的喷射形式 高压喷射灌浆的喷射形式有：旋喷、摆喷、定喷 三种。 高压喷射灌