一级建造师水利实务学习笔记Word文档格式.doc
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基岩裂隙和岩溶含水层厚度可小于5.0m,含水层渗透系数大于1m/d。
1F411020设计
1、工程等别根据工程规模、效益、划分为在国民经济中的重要性五等。
划分依据:
水库总库容、防洪、治涝、供水、发电等指标。
工程等别
工程规模
水库总库容
(108m3)
防洪
治涝
灌溉
供水
发电
保护对象重要性
保护农田(104亩)
治涝面积(104亩)
灌溉面积(104亩)
供水对象重要性
装机容量(104kw)
Ⅰ
大
(1)型
≥10
特别重要
≥500
≥200
≥150
≥120
Ⅱ
大
(2)型
10~1.0
重要
500~100
200~60
150~50
120~30
Ⅲ
中型
1.0~0.1
中等
100~30
60~15
50~5
30~5
Ⅳ
小
(1)型
0.1~0.01
一般
15~3
5~0.5
5~1
Ⅴ
小
(2)型
0.01~0.001
<5
<3
<0.5
<1
拦河闸、灌溉及排水泵站、引水枢纽工程分等分级指标
水闸分等指标
灌溉、排水泵站分等指标
引水枢纽工程
过闸流量(m3/s)
装机流量(m3/s)
功率(104kw)
引水流量(m3/s)
≥5000
≥3
5000~1000
3~1
200~50
1000~100
1~0.1
50~10
100~20
10~2
<20
<0.01
<2
2、永久性建筑物级别根据所在工程等别和建筑物的重要性划分为五级。
水利枢纽工程3级土石坝坝高超过70m、砼坝或浆砌石坝坝高超过100m时,2级土石坝坝高超过90m、砼坝或浆砌石坝坝高超过130m,大坝的级别可提高1级,洪水标准可不提高。
水电枢纽工程3级土石坝坝高超过80m、砼坝或浆砌石坝坝高超过120m时,2级土石坝坝高超过100m、砼坝或浆砌石坝坝高超过150m,大坝的级别相应提高1级,洪水标准宜相应提高,但抗震设计标准不提高。
3、临时性水工建筑物级别根据保护对象的重要性、失事造成的后果、使用年限、临时性建筑物的规模确定。
临时性水工建筑物的洪水标准根据建筑物的结构类型(即坝型)和级别(3、4、5级),结合风险度综合分析。
4、防洪库容:
防洪高水位至防洪限制水位之间的库容;
调洪库容:
校核洪水位至防洪限制水位之间的库容;
重叠库容(共用库容):
正常水位与防洪限制水位之间的库容;
5、有下列情况之一者,应复试并按复试结果使用:
①用于承重结构工程的水泥,无出厂证明者;
②存储超过3个月(快硬水泥超过1个月);
③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;
④进口水泥。
6、水位变化区域的外部混凝土、溢流面受水冲刷部位混凝土应优先采用:
⑴硅酸盐水泥;
⑵普通硅酸盐水泥;
⑶硅酸盐大坝水泥;
避免采用火山灰质硅酸盐水泥。
7、有抗冻要求的混凝土,应优先选用:
⑷抗硫酸盐硅酸盐水泥。
8、大体积建筑物内部的混凝土应优先选用:
⑴矿渣硅酸盐大坝水泥;
⑵矿渣硅酸盐水泥;
⑶粉煤灰硅酸盐水泥;
⑷火山灰质硅酸盐水泥。
9、位于水中和地下部位的混凝土,宜采用:
⑴矿渣硅酸盐水泥;
⑵粉煤灰硅酸盐水泥;
⑶火山灰质硅酸盐水泥。
10、影响混凝土强度的因素主要:
⑴施工方法及施工质量;
⑵水泥强度及水灰比;
⑶骨料种类及级配;
⑷养护条件及龄期。
11、土料的渗透系数大小主要取决于土的⑴颗粒形状、⑵颗粒大小、⑶不均匀系数、⑷水温。
K=QL/AH;
k-渗透系数、A-土样断面面积、L-土样高度、H-水头损失。
12、水泥砂浆和易性技术指标:
流动性(用沉入度表示);
保水性(用泌水率或分层度表示);
分层度用上下层砂浆沉入度的差值表示,以1-2cm为宜,大于2cm易泌水不宜使用。
水泥砼质量指标:
和易性、强度、耐久性。
和易性包括流动性、黏聚性、保水性。
13、混凝土配合比:
水泥、水、砂和石子材料的用量比例关系。
水灰比:
水泥和水;
砂率:
砂和石子;
浆骨比:
用单位体积混泥土用水量表示,水泥浆与骨料用量之间的对比关系。
14、外加剂:
改善和易性:
减水剂、引水剂、泵送剂;
调节凝结时间、硬化性能:
速凝剂、早强剂、缓凝剂;
改善耐久性:
引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂;
15、扬压力:
由浮托力与渗透压力之和;
浮托力由下游水位确定(矩形部分),渗透压力由上下游水位差确定。
设置排水孔幕目的是减少渗透压力值。
16、土石坝渗流分析内容:
确定浸润线位置;
确定渗流参数—渗流流速与坡降;
确定渗流量。
分析方法:
水力学法和流网法。
水力学法假定:
土质是均质的;
各方向渗透系数相同;
渗流是层流,符合达西定律;
任一铅直线上的流速和水头是常数。
17、管涌:
非黏土内细小颗粒沿着粗大颗粒间的孔隙通道移动或被渗流带出,使土层中形成孔道而产生集中涌水的现象;
流土:
非黏土内颗粒群同时发生移动的现象;
或者黏性土内发生隆起、断裂和浮动等现象。
接触冲刷:
当渗流沿着两种渗透系数不同的土层接触面或建筑物与地基接触面流动时,在接触面处的土壤颗粒被冲动而产生的冲刷现象。
接触流失:
在层次分明、渗透系数相差悬殊的两层土中,当渗流垂直于层面时,将渗透系数小的一层中的细颗粒带到渗透系数大的一层中的现象。
防止渗透变形的措施:
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;
另一类是截断岩土体中渗透水流或减少岩土体渗流比降,使其小于允许比降。
第一类措施:
采用水泥灌浆、化学灌浆、砼防渗墙、局部置换等方法;
第二类措施:
设置水平与垂直防渗体、设排水沟或减压井、易管涌地段设反滤层、易流土地段增加出口盖重。
18、恒定流:
流场中任何空间上所有运动要素都不随时间而改变的水流;
均匀流:
当水流的流线为相互平行的直线时水流;
层流:
当流速很小,各流层的液体质点有条不紊地运动,互不混掺;
紊流:
形成窝体,如闸后、跌水、泄水。
急流:
当水深小于临界水深,弗鲁德数大于1的水流。
19、底流消能:
利用水跃消能,将急流转变为缓流,优点:
流态稳定、消能效果好,对地质条件和尾水变幅适应性强,水流雾化很小;
适用:
低水头、大流量、地质条件较差,缺点:
造价高。
挑流消能:
通过挑流坎将高速水流挑射,在空中扩散掺气跌落,在尾水中漩涡、冲击、惨搅、紊动消能,适用:
坚硬岩基上的高、中坝。
面流消能:
利用鼻坎将下泄高速水流与河床形成巨大底部旋涡,通过水舌扩散、流速分部调整及底部旋涡互相作用消能。
适用中低水头、尾水较深、流量变化范围小,水位变幅小或有漂木、排冰要求,不做护坦。
消力戽消能:
利用出流部分造成具有一定反弧半径和较大挑角所形成的戽斗,通过戽后的涌浪及底部旋涡而消能,适用:
尾水较深、流量变化范围小,水位变幅较小或有排冰、漂木要求,一般不做护坦。
20、渗流分析主要内容:
确定渗透压力、确定渗透坡降、确定渗流量;
对土石坝还应确定浸润线位置。
21、大坝应力应变计算目的:
是否发生剪切破坏,有无过量变形,是否存在拉应力区和裂缝、防渗土体是否发生水力劈裂。
22、筑坝土石料:
⑴土坝(体)壳用土石料:
均质土坝土料是砂质黏土、壤土,有一定抗渗性和强度,渗透系数≤1×
10-4cm/s,黏料含量一般为10%-30%;
有机质含量≤5%,易溶盐含量<5%。
⑵心墙坝和斜墙坝多用粒径级配较好的中砂、粗砂、砾石及其透水性较高、抗剪强度参数较大的混合料。
⑶防渗体用土石料:
黏土、沙壤土、壤土、黏质土等材料。
⑷排水设施和砌石护坡用石料:
块石饱和抗压强度≥40~50MPa,孔隙率≤3%,吸水率≤0.8,重度应>22kN/m3。
1F412000施工导流
1、导流建筑物洪水标准:
依据保护对象、失事后果、使用年限和工程规模划分导流建筑物级别,在根据导流建筑物级别和类型,并结合风险度确定导流标准。
确定方法:
实测资料法、常规频率法、经济流量法。
2、截流方法:
戗堤法和无戗堤法;
戗堤法:
平堵、立堵及混合堵;
无戗堤法:
建闸截流、水力冲填、定向爆破、浮运结构截流。
平堵:
先在龙口建浮桥或栈桥,在栈桥上抛投料,适用:
单宽流量小,最大流速小,水流条件好、可减少龙口基床冲刷。
立堵:
以端进法抛投(从龙口两端或一端下料)进占戗堤,特点:
最大流速及单宽流量大,对龙口冲刷严重
3、减少截流难度措施:
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,减少块料流失;
加大截流施工强度。
⑴、加大分流量、改善分流条件:
合理确定导流建筑物尺寸,断面形式和底高程;
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;
增大截流建筑物的泄水能力。
⑵、改善龙口水力条件:
双戗截流、三戗截流、宽戗截流、平抛垫底。
⑶、增大抛投料的稳定,减少块料流失:
采用特大块石、葡萄串石、钢架构石笼、砼块体。
⑷、加大截流施工强度:
可减少龙口流量和落差,减少抛投料的流失。
4、围堰的基本形式及构造:
土石围堰:
斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式、帷幕灌浆式。
砼围堰:
特点挡水水头高、底宽小、抗冲能力大、可溢流;
形式:
重力式、拱形、支墩式。
草土围堰:
特点结构简单、施工方便、造价低、防渗性好、适应性强;
适用水深≦6-8m,流速<
3-5m。
木笼围堰:
特点断面小、抗冲刷能力强;
适用10-15m水深。
竹笼围堰:
最大挡水高约15m。
钢板桩格围堰:
平面形式:
圆筒形、扇形、花瓣形;
挡水高度<
15-18m。
5、土石围堰工艺:
土石围堰填筑、接头处理、拆除。
土石围堰接头处理:
与岸坡接头:
扩大接触面和嵌入岸坡;
与砼纵向围堰:
刺墙形式、扩大防渗体断面。
6、基坑初期排水:
组成:
基坑积水量、围堰和地基的渗水量、堰身及基坑覆盖层中含水量、可能的降雨量。
影响因素:
地质情况、工程等级、工期长短、施工条件。
开始排水降速以0.5-0.8m/d,接近排干以1.0-1.5m/d;
排水时间:
大型基坑5-7d,中型3-5d。
7、基坑经常性排水:
由围堰及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。
排水方式:
明沟排水和人工降水;
人工降水按排水原理分为管井、真空井点、喷射井点、电渗井点排水。
8、初期排水时需要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;
在积水集中排出围堰外的泵站中,选大容量中高水头的水泵。
1F413000地基处理与灌浆施工
1、水工建筑物对地基的要求:
强度、整体性和均一性、抗渗性、耐久性。
2、地基处理方法:
开挖、灌浆、防渗墙、桩基础、锚固、置换、排水、挤实法等。
桩基础:
可将建筑物荷载传到深部地基,增大承载力,减少或调整沉降等作用;
有:
打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。
3、灌浆技术:
按浆液材料分:
水泥灌浆、黏土灌浆、化学灌浆;
按灌浆目的分为:
帷幕、固结、接缝、回填灌浆;
帷幕灌浆:
用浆液灌入岩体或土体裂隙、孔隙,形成防水幕,以减少渗流量或降低扬压力的灌浆。
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。
接触灌浆:
通过浆液灌入砼与基岩或砼与钢板之间的裂隙,以增加接触面结合能力的灌浆。
接缝灌浆:
通过埋设管路或其他方式将浆液灌入砼坝体的接缝,以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。
回填灌浆:
用浆液填充砼与围岩或砼与钢板之间的孔隙和孔洞,以增强围岩与结构的密实性的灌浆。
4、帷幕灌浆:
施工工艺:
钻孔-钻孔冲洗-压水实验-灌浆-质量检验。
钻孔质量要求:
位置偏差不大于10cm、孔深符合设计规定、孔壁平直完整、孔向准确。
钻孔冲洗:
灌浆前应冲洗、孔内沉积厚度不超过20cm、冲洗压力为灌浆压力的80%;
压水实验:
采用自上而下分段灌浆时,先导孔应自上而下分段压水实验,各次序孔进行简易压水;
采用自下而上。
。
,。
仍应。
,各。
全孔钻孔冲洗和裂隙冲洗。
灌浆方式:
循环式;
方法:
分序加密的原则,三排孔时:
先边排孔-后中排孔;
两排孔时:
先下后上排孔。
压力表安装:
循环式安装在回浆管上;
纯压式安装在进浆管上。
灌浆尽快达设计压力,但注浆率大分级升压。
浆液变换:
不变情况:
当注浆压力不变,注入率减少;
当注入率不变而压力升高。
改浓一级:
当某一比级浆液注入量已达300L以上或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率不变;
越级变浓:
注入率大于30L/min。
灌浆结束标准:
自上而下灌浆:
注入率不大于0.4L/min,继续灌60min或不大于1L/min,继续灌90min;
自下而上。
:
继续灌时间可减少30min和60min。
封孔方法:
自上而下:
分段压力灌浆封孔法;
自下而上:
置换和压力灌浆封孔法或压力灌浆封孔法。
质量检查:
孔压水试验成果为主;
检查孔数为灌浆孔总数的10%,一个单元工程至少一个检查孔;
在灌浆结
束后14天进行;
自上而下分段卡塞进行压水试验,采用五点法或单点法。
5、固结灌浆
循环式或纯压式;
压水试验:
在裂隙冲洗后采用单点法;
试验孔数不少于总孔数的5%。
检查合格率应在80%以上;
不合格孔段
的透水率值不超过设计规定值的50%。
压水试验、岩体波速、弹性模量检查分别在灌浆结束3-7t、14t、28t后进行。
结束标准:
注入率不大于0.4L/min,继续灌30min。
机械压浆封孔法、压力灌浆封孔法。
6、化学灌浆:
特点:
黏度低、流动性好、可灌性好;
聚合时间可控;
渗透系数小;
强度高;
稳定性和耐久性好;
有毒。
工序:
钻孔及压水试验-裂隙处理-埋设注浆嘴和回浆嘴-封闭、注水和灌浆。
单液法、双液法灌浆。
方式:
纯压式。
7、高喷灌浆:
方法:
单管法、二管法、三管法。
单管法:
用高压泥浆泵压浆喷射,桩径0.5-0.9m;
二管法:
高压泥浆泵压浆、空压机压空气,桩径:
0.8-1.5m;
三管发:
高压泥浆泵压浆,空压机压气,清水泵压水三通道,管径1.0-2.0m。
浆液材料:
黏土(膨润土)水泥浆。
喷射形式:
旋喷、摆喷、定喷。
施工程序:
钻孔——下置喷射管——喷射提升——成桩成板或成墙
固结体的整体性、均匀性、垂直度;
有效直径、长度、宽度;
强度特性;
溶蚀、耐久性。
检测方法:
开挖检查、室内试验、钻孔检查、荷载试验等。
8、防渗墙
分类:
按墙体结构分:
桩柱型、槽孔型、混合型;
按材料分:
普通砼、钢筋砼、黏土砼、塑性砼、灰浆砼。
按成槽方法:
钻挖成槽、射水成槽、链斗成槽、锯槽防渗墙。
槽孔型防渗墙工序:
平整场地-挖导槽-做导墙-安装挖槽机械-制备泥浆注入导槽-成槽-砼浇筑成墙。
深搅检测方法:
开挖检测(垂直度偏差、桩位偏差、桩顶标高、桩之间搭接情况、均匀度、透水情况、裂隙、缺损);
取芯试验(养护28d,抗压强度和渗透试验:
取得抗压强度、渗透系数、渗透破坏比降,试验点不少于3个);
注水试验(试验点不少于3个)、无损检测(完整性、连续性)。
1F414000土石方工程
1、土石分级依据:
开挖方法、开挖难易、坚固系数。
土的级别
土的名称
自然湿重度(kN/m3)
外观及其组成特性
开挖工具
I
砂土、种植土
16.5-17.5
疏松、粘着力差易进水,略有黏性
用锹或略加脚踩
II
壤土、淤泥、含根种植土
17.5-18.5
开挖时能成块,易碎
用脚踩锹
III
黏土、干燥黄土、干淤泥、含少量砾石的黏土
18.0-19.5
粘手、看不见砂粒,或干硬
用镐、三齿耙或大力脚踩锹
IV
坚硬黏土、砾质黏土、含卵石黏土
19.0-21.0
结构坚硬,分裂后成块状,或含黏粒、砾石较多
用镐、三齿耙
2、地下洞室的围堰分类的基本依据:
围堰总评分,参考依据:
围堰强度应力比。
围堰总评分由岩石强度、岩体完整性、结构面状态、地下水、主要结构面产状五项因素之和。
稳定、基本稳定、稳定性差、不稳定、极不稳定。
3、土方开挖
开挖方式:
自上而下、上下结合、先岸坡后河槽、分期分段开挖。
开挖机械:
挖掘机、装载机、铲运机;
挖掘机:
正铲、反铲、索铲(拉铲)、抓斗(抓铲)
1F415000土石坝工程
1、土料压实参数:
碾压机具的重量、含水量、碾压遍数、铺土厚度;
对振动碾还包括振动频率、行走速率。
2、黏性土的设计控制指标:
压实度和最优含水率,设计最大干密度=击实最大干密度*设计压实度。
压实度指标:
1级、2级及高坝98%~100%,其他96%~98%。
非黏性土料(砂和砂砾石)设计控制指标:
相对密度;
砂和反滤层不低于0.7,砂砾石不低于0.75。
3、土石料场实际开采总量与填筑量之比:
砂砾料和石料1.5-2;
土料2-2.5;
水下砂砾料2-3;
反滤料>
3。
4、土石坝分为:
干填碾压、水中填土、水力冲填、定向爆破修筑
5、压实机械:
静压碾压、振动碾压、夯击。
6、碾压土石坝施工作业:
准备、基本、辅助、附加作业。
基本:
土石料开采、挖、装、运、卸及坝面作业;
辅助:
清除覆盖,剔除超径石块、杂物,坝面排水、层间刨毛、加水等;
附加:
坝坡修整、砌块石、铺草皮。
7、石料开采:
坝体堆石料采用深孔梯段微差爆破;
护坡及排水体快石料采用浅孔爆破。
8、坝面作业:
铺料、整平、洒水、压实、质检;
铺料与整平:
铺路宜平行于坝轴线,厚度要匀;
进入防渗体内铺料,自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土,始终在松土上行驶,避免超压;
保证压实质量的关键:
按设计厚度铺料整平。
黏土加水主要在料场加水;
非黏性土主要在坝面加水;
石渣料及砂砾料在压实前充分加水。
9、碾压:
碾压机具的开行方式:
进退错距法、圈转套压法。
进退错距法:
操作简便,压实质量容易保证,为避免漏压,先在两侧先压,在错距碾压;
b=B/n。
圈转套压法:
开行工作面大,适合多碾滚组合碾压,优点:
效率高;
缺点:
中转弯易超压,四角易漏压。
10、土石坝施工质量控制:
料场和坝面;
料场质量控制:
对土料场:
经常检查土质情况、土块大小、杂质含量、含水量;
含水量尤为重要。
含水量偏高措施:
改善料场排水和防雨措施;
翻晒处理、轮换掌子面;
仍无法满足可采用机械烘干。
含水量偏低措施:
黏性土在料场加水:
分块筑田埂、灌水浸渍、轮换取土。
非黏性土在坝面洒水。
土料含水量不均匀时:
堆筑土牛(大土堆);
石料检查:
石质、风化程度、石料级配大小、形状。
11、坝面质量控制:
铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度。
含水量是关键,用含水量测定仪测定。
干密度测定:
黏土:
体积200-500cm3环刀测定;
砂:
用体积500cm3环刀测定;
砂质土、砂砾料、反滤
料用灌砂法测定;
堆石用灌水法测定。
防渗体选固定取样断面,沿坝高5-10m取代表性试样(总数不少于30个)进行室内物理力学性能试验。
反滤层等非黏性土主要控制压实参数,每层在25*25m面积内取1-2个,反滤层检查:
铺填厚度、是否
有杂物、填料质量、颗粒级配等。
堆石体检查:
石料质量、风化程度、石块重量、尺寸、形状、有无架空离析现象;
采用分层分段取样。
12、面板堆石坝堆石材料质量要求:
主要部位抗压强度﹥78MPa;
硬度不低于莫氏硬度表中的第三级;
韧性﹥2kg*m/cm2;
天然重度﹥22KN/m3;
水上软化系数﹥0.8,水下﹥0.85;
较大密实度和内摩察角。
13、堆石坝分区:
垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区、砼面板、下游护坡、主堆石与下游堆石可变区。
垫层区:
为面板提供平整、密实的基础,将水压力均匀传递给主堆石体,并辅助渗流控制作用;
压实后应具有低压缩性、高抗剪强度、内部渗透稳定。
过渡区:
垫层与主堆石之间,保护垫层不产生破坏;
符合反滤要求;
低压缩性、高抗剪强度、自由排水。
主堆石区:
承受水荷载,石质坚硬,级配良好、最大粒径不超过压实层厚度,压实后能自由排水。
下游堆石区:
保护主堆石区及下游边坡稳定;
水位以下用坚硬、抗风化能力强石料,压实后能自由排水。
14、堆石坝填筑施工质量控制关键:
填筑工艺、压实参数
15、填筑工艺:
坝体料多采用自卸汽车进占法铺筑,必要时采用后退法或结合卸料;
铺料宜检查铺料厚度。
垫层料多采用后退法摊铺,以减轻物料分离,用斜坡振动碾或液压平板振动器压实。
进占法优点:
自卸汽车在未碾压的石料上行驶,轮胎磨损严重,稍有分离,摊平工作量少,速度快。
后退法优点:
轮胎磨损轻,缺
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