一建水利水电工程管理与实务超全笔记(根据刘永强授课视频整理)

1水利水电工程管理与实务第一篇技术1勘察与设计1.1勘察1.1.1测量仪器1.常用测量仪器及其作用1)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。2)经纬仪分类及作用经纬仪按精度不同可分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ10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①水平角测量和②竖直角测量。另外，经纬仪也可用于③低精度测量中的视距测量。3)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。2.常用测量仪器的使用1)水准仪的使用微倾水准仪的使用步骤：安置仪器、粗略整平、调焦和照准、精确整平和读数。自动安平水准仪的操作程序：粗平、照准和读数a)安置水准仪和粗平。先选好平坦、坚固的地面作为水准仪的安置点，然后张开三脚架使之高度适中，架头大致水平，再用连接螺旋将水准仪固定在三脚架头上，将架腿的脚尖踩实。调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中称为粗平。b)调焦和照准。产生视差的原因是目标影像与十字丝分划板不重合，它将影响读数的正确性；必须消除视差，办法是①先调目镜调焦螺旋看清十字丝，②再继续仔细地转动物镜调焦螺旋，③直至尺像与十字丝平面重合。c)精平。转动微倾螺旋，同时察看水准管气泡观察窗，当符合水准管气泡成像吻合时，表明已精确整平。d)读数。当符合水准管气泡居中时，立即根据十字丝中丝在水准尺上读数。不论使用的水准仪是正像或是倒像，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。2)经纬仪的使用，步骤：对中、整平、照准、读数。a)用垂球对中及经纬仪整平的方法：垂球对中；整平：气泡都居中为止b)照准：目镜调焦；粗瞄目标；物镜调焦；准确瞄准目标1.1.2施工测量的要求（案例）1.基础知识1)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。2)地形图比例尺：①1:10000-大比例；②1:100000中比例；③1:1000000小比例2.施工放样的基本工作1)平面位置放样的基本方法：①直角交会法；②极坐标法；③角度交会法；④距离交会法2)高程放样方法的选择：①水准测量法（高程放样中误差要求不大于±10mm的部位应采用的方法）；②光电测距三角高程法；③解析三角高程法；④视距法3)采用经纬仪代替水准仪进行工程放样的注意事项：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3.开挖工程测量（案例）1)开挖工程测量的内容（案例）：①开挖区原始地形图和原始断面图测量；②开挖轮廓点放样；③开挖竣工地形、断面测量和工程量测算22)开挖工程细部放样a)开挖工程细部放样方法有：①基本方法（极坐标法；测角前方交会法）；②后方交会法b)距离丈量可根据条件和精度要求从下列方法中选择：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。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。用视差法测定，端点法线长度不应大于70m。3)断面测量和工程量计算a)步骤（案）：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；②开挖过程中，应定期测量收方断面图或地形图；③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。b)主要建筑物的开挖竣工地形图或断面图，应选用1：200。c)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。4.立模与填筑放样1)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）。2)填筑工程量测算（案例）a)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。b)混凝土浇筑块体收方，①基础部位应根据基础开挖竣工图计算；②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。c)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。d)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。5.施工期间的外部变形监测1)监测内容：①施工区的滑坡观测；②高边坡开挖稳定性监测；③围堰的水平位移和沉陷观测；④临时性的基础沉陷（回弹）；⑤裂缝监测2)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，其精度应不低于四等网的标准3)选点与埋设：①基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上。②垂直位移的基点，至少要布设一组，每组不少于三个固定点。③测点应与变形体牢固结合；④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。⑤山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝的两侧。4)观测方法的选择：①滑坡、高边坡稳定监测采用交会法；②水平位移监测采用视准线法（活动觇牌法和小角度法）；③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；④地基回弹宜采用水准仪与悬挂钢尺相配合的观测方法6.竣工测量1)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。2)测量误差产生的原因：①人的原因；②仪器的原因；③外界环境的影响。3)误差的分类与处理：①系统误差，按一定规律变化的误差；②偶然误差，表面上看没有任何规律性的误差；③）粗差：由于观测者粗心或者受到干扰造成的错误。4)处理原则：粗差是大于限差的误差，应该舍弃，并重新进行观测。1.1.3工程地质与水文地质条件及分析1.工程地质和水文地质条件1)地形是地貌和地物的总称，可分为五种基本地形：山地、高原、盆地、平原、丘陵。2)岩石种类很多，按其成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。3)坝基分为两大类：岩基（硬基）和土基（软基）。a)在岩基上往往可以修建①高坝；②混凝土坝；③枢纽多采用集中布置方案；b)而在软基上，则往往只能修建①低坝（或闸）、②土石坝，③枢纽多采用较分散的布置方案4)地质构造按构造形态可分为①倾斜构造；②褶皱构造（包括背斜和向斜）；③断裂构造（节理、劈理和断层）5)地震：①天然地震（构造地震、火山地震和陷落地震）和②人工地震（爆破、陨石坠落和水库蓄水）6)天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查（对应于工可阶段，勘察储量一般不少于设计需求量的2.5-3倍，勘察储量与实际储量误差应不超过40%）、详查（对应于初设阶段，勘察储量一般不少于设计需求量的1.5-2倍，并应满足施工开采储量的要求）三个阶段。2.水利水电工程地质问题分析31)岩基中由于坝区岩体存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题（包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（包括坝基渗漏和绕坝渗漏）。2)边坡的工程地质条件分析a)边坡变形破坏的类型和特征。①常见类型，松弛张裂、蠕变、崩塌、滑坡；②过渡类型：塌滑、错落、倾倒；③边坡破坏：泥石流b)滑坡是分布最广、危害最大的一种。3)水库工程地质问题分析，①水库渗漏、②水库浸没、③水库塌岸、④水库淤积、⑤水库诱发地震等问题。4)土质基坑工程地质问题分析a)土质基坑地质问题主要包括：边坡稳定和基坑降排水；b)在基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，采取的措施有：①设置合理坡度、②设置边坡护面、③基坑支护、④降低地下水位等（案例）。c)基坑降排水的目的主要有：①增加边坡的稳定性；②对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生；③对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；④保持基坑土体干燥，方便施工。d)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。（2015年）明排法的适用条件：①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；②基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m。轻型井点降水的适用条件：①黏土、粉质黏土、粉土的地层；②基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象；③地下水位埋藏小于6.0m，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。管井降水适用条件：①第四系含水层厚度大于5m；②含水层渗透系数K宜大于1m/d1.2水利水电工程设计1.2.1水利水电工程设计阶段的划分和任务1.水利工程设计阶段分为：1）项目建议书；2）可行性研究；3）初步设计；4）招标设计；5）施工图设计。对于长大项目和技术复杂项目，可根据需要增加技术设计阶段。2.水电工程设计阶段划分：1）预可研；2）项目建议书；2）可行性研究（合并了可行性研究和初设）；4）招标设计；5）施工图设计1.2.2水利水电工程等级划分及工程特征水位1.水利水电工程等别划分1)水利水电工程根据①工程规模、②效益和③在国民经济中的重要性，划分为I、II、III、IV、V五等；2)水利水电工程分等指标工程等别工程规模水库总容量（亿m3）防洪治涝面积（万亩）灌溉（万亩）供水发电保护重要性保护农田（万亩）对象重要性装机容量（万kw）I大（1）型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥120II大（2）型10～1重要500～100200～60150～50重要120～30III中型1～0.1中等100～3060～1550～5中等30～5IV小（1）型0.1～0.01一般30～515～35～0.5一般5～1V小（2）型0.01～0.001＜5＜3＜0.5＜13)对于综合利用的水利水电工程，如按各综合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（就高不就低）4)平原区拦河水闸工程分等指标，按过闸流量进行划分工程等别工程规模最大过闸流量（m3/s）I大（1）型≥5000II大（2）型5000～1000III中型1000～100IV小（1）型100～20V小（2）型＜2045)灌溉、泵站分等指标（根据其装机流量与装机功率确定）/引水枢纽工程等别应根据引水流量的大小确定工程等别工程规模分等指标标装机容量/引水流量（m3/s）装机功率（万kw）I大（1）型≥200≥3II大（2）型200～503～1III中型50～101～0.1IV小（1）型10～20.1～0.01V小（2）型＜2＜0.012.水工建筑物级别划分1)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主要建筑物次要建筑物工程等别主要建筑物次要建筑物I13IV45II23V55III342)水利枢纽工程水库大坝高于下列指标，其级别可提高一级，但洪水标准可不提高级别坝型水利枢纽工程坝高水电枢纽工程坝高2土石坝混凝土坝、浆砌石坝901301001503土石坝混凝土坝、浆砌石坝60100801203)堤防工程防洪标准（重现期年）≥10050（含）-10030（含）-5020（含）-3010（含）-20堤防工程级别123454)临时性水工建筑物级别水利水电工程施工使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别，应根据①保护对象的重要性，②失事造成的后果；③使用年限和④临时建筑物的规模确定级别3（高度＞50m,库容＞1亿m3）4（高度50-15m,库容0.1-1亿m3）5（高度＜15m,库容＜0.1亿m3）保护对象有特殊要求的1级永久性水工建筑物1、2级永久性水工建筑物3、4级永久性水工建筑物当指标分属不同级别时，其级别应按其中最高级别确定。当对于3级临时性水工建筑物，符合改级别规定的指标不得少于2项3.水利水电工程洪水标准（包括洪峰流量和洪水总量）地区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准山区、丘陵地区挡水高度＜15m，且上下游最大水头差＜10m宜按平原、滨海区标准确定平原、滨海区挡水高度＞15m，且上下游最大水头差＞10m宜按山区、丘陵地区标准确定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