水利工程施工重点知识

施工导流设计的主要任务是：周密地分析研究水文、地形、地质、水文地质、枢纽布置及施工条件等基本资料，在满足上述要求的前提下，选定导流标准，划分导流时段，确定导流设计流量；选择导流方案及导流建筑物的型式；确定导流建筑物的布置、构造及尺寸；拟定导流建筑物修建、拆除、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪度汛和基坑排水等措施。施工导流：在江河上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，用围堰维护基坑，并将水流引向预定的泄水通道往下游宣泄，称为施工导流施工导流的方式大体上可分为两类，即分段围堰法导流、全段围堰法导流。分段围堰法亦称为分期围堰法，即用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、工期较长的工程，尤其适用于通航河流和冰凌严重的河流。全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上下游各建一道断流围堰，使水流经河床以外的临时或永久泄水道下泄。隧洞进出口应与上下游水流平顺衔接，出口段洞轴线与河道主流方向的交角一般不小于30°为宜围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，用来围护基坑，保证水工建筑物能在干地施工。围堰型式基本要求:1具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度.2就地取材，造价便宜，构造简单，修建、拆除方便.3围堰的布置，应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷。4围堰接头、与岸坡联结处要可靠，避免因集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事。5必要时应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施。围堰的基本型式及构造1不过水土石围堰;土石围堰能充分利用当地材料，对地基适应性强、施工工艺简单，应优先选用。2过水土石围堰;当采用允许基坑淹没的导流方式时，围堰堰体必须允许过水。3混凝土围堰：混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水头高，底宽小，易于与永久建筑物相连接，必要时还可以过水，因此应用比较广泛。4钢板桩格型围堰按挡水高度不同，其平面型式有圆筒形格体、扇形格体及花瓣形格体5草土围堰：是一种草土混合结构，多用捆草法修建6.CSG围堰是一项新型筑坝技术，这种技术的核心是将胶凝材料和水添加到河床砂砾石或开挖废弃料等在坝址附近容易找到的岩石基材中，然后采用简单的拌和装置拌和而得到的一种新型廉价的筑坝材料。围堰的防冲：围堰遭受冲刷在很大程度上与其平面布置有关，尤其在采用分段围堰法导流时，一般多采用抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底等措施来保护堰脚及其基础的局部冲刷。应对围堰的布置给予足够的重视，力求使水流平顺地进、出束窄河段。通常在围堰的上下游转角处设置导流墙导流标准：是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦洪度汛标准、孔洞封堵标准等。截流：在施工导流中，只有截断原河床水流，才能把河水引向导流泄水建筑物下泄，在河床中全面开展主体建筑物的施工，这就是截流。截流过程：包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流的基本方法：立堵法、平堵法初期排水，包括基坑积水、基坑积水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除。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。排水时间T主要受基坑水位下降速度的限制。经常性排水:包括围堰和基坑的渗水、降水、基岩冲洗及混凝土养护用废水的排除。明沟排水人工降低地下水位:管井法和井点法炸药的性能指标：1威力(爆力（炸药炸胀介质的能力）猛度（炸药粉碎介质的能力）)2敏感度（炸药起爆的难易程度）（炸药在外界能量作用下引起爆轰的过程，称为炸药的起爆）3氧平衡（反应炸药含氧量和氧化程度的指标）4安定性（炸药在长期储存中保持自身性质稳定不变的能力，包括物理安定性和化学安定性）5殉爆距离6最佳密度爆破漏斗：当爆破在有临空面的半无限介质表面附近进行，若药包的爆破作用使部分破碎介质具有抛向临空面的能量时，往往形成一个倒立圆锥形的爆破坑，形如漏斗，称为爆破漏斗。系数r/w称为爆破作用指数，用n表示：n=1或r=W，标准抛掷爆破。n1或rW，加强抛掷爆破。0.75=n1，减弱抛掷爆破。n0.75，松动爆破。常用地工业炸药：1TNT2胶质炸药3铵油炸药4乳化炸药5浆状炸药6铵梯炸药(我国以2号岩石铵梯炸药作为标准炸药)爆破机理:岩土介质的爆破破碎是炸药爆轰产生的冲击波的动态作用和爆轰气体准静态作用的联合作用的结果。炸药爆轰后，在瞬间(十万分之一秒)产生高温高压气体,对相邻介质产生极大的冲击作用，并以冲击波的形式向四周传播能量。爆破作用的最终影响范围(均质理想介质):粉碎圈、破碎圈和振动圈，空气冲击波：炸药爆炸产生的高温高压气体，或直接压缩周围空气，或通过岩体裂缝及药室通道高速冲人大气并对其压缩形成空气冲击波爆破的分类：钻孔爆破（浅孔爆破深孔爆破）洞室爆破(松动爆破抛掷爆破定向爆破)预裂爆破和光面爆破预裂爆破和光面爆破的原理与区别：预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏;光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，1、光面爆破先引爆掏槽眼，再引爆辅助眼，最后引爆周边眼，而预裂爆破则是首先引爆周边眼，使其沿着周边眼形成平顺的预裂面。2光面爆破是一种爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的控制爆破技术；预裂爆破进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝。以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响。3光面爆破体现在爆破后成型规整，符合设计断面轮廓要求，特别在松软岩层中更能显示出光面爆破的作用。而预裂爆破的预裂孔同时起爆效果较好，但当同时起爆的预裂孔过多时，为防止产生过大的爆破振动，可采用分段微差起爆。4、预裂爆破时，药包在受夹制的状态下爆炸，只有一个自由面，而光面爆破则有两个自由面。质量控制标准;(1)开挖壁面岩石的完整性用岩壁上炮孔痕迹率来衡量，炮孔痕迹率也称半孔率，为开挖壁面上的炮孔总长与炮孔总长的百分比率。裂隙极发育10%~50%，中等发育50%~80%，不发育80%，围岩壁面不应有明显的爆生裂隙;(2)围岩壁面不平整度的允许值为土15cm;(3)在临空面上，预裂缝宽度一般不宜小于1cm,裂缝主要作用为隔震。1灌浆分为帷幕灌浆和固结灌浆。帷幕灌浆在靠近上游迎水面的坝基和坝肩内。通过贯穿坝基和坝肩岩层的深部灌浆。形成一道连续的防渗幕墙。作用是减少坝基的渗流量，降低坝底渗透压力，保证基础的渗透稳定。2帷幕灌浆的主要由作用水头及地深度质条件等确定。较之固结灌浆要深得多，有些工程的帷幕深度超过百米，一般呈线形排列。多采用单孔灌浆，使用灌浆压力大。3固结灌浆是提高颜基的整体性与强度，并降低。基础的透水性的基本措施，当基岩地质条件较好，是一般可在坝基上下游应力较大的部位。处置固结灌浆孔在地质条件较差而霸体较高的情况下，则需要对霸机进行全面的固结灌浆，甚至在坝基以外上下游一定范围内。也要进行固结灌浆。水泥灌浆施工：钻孔，钻孔冲洗，压水试验，灌浆方法与工艺，灌浆的质量检查4压水实验的主要目的是测定地层的渗透特性，为基岩的灌浆施工提供基本技术资料，压水实验也是检查地层灌浆实际效果的主要方法。压水实验的原理，在一定的水头条件下，通过钻孔将水压入到孔壁四周的缝隙中，根据压入的水量和压水的时间，计算出代表岩层渗透特性的技术参数。5灌浆方法与工艺灌浆单排帷幕孔的钻孔次序是先钻灌第一序孔，然后依次钻灌第二第三序孔，如有必要再钻灌第五序孔。多排和双排帷幕孔在同一排内或排与排之间均应按逐渐加密的次序进行钻灌作业，双排孔帷幕通常是先灌下游排，后灌上游排。多排孔帷幕是先灌下游排再灌上游排最后管中间排。6高压喷射的三种方式有旋喷，可形成圆柱形凝结体，定喷，可形成板状凝结体。摆喷，形成哑铃状或扇形凝结体。7高压喷射灌浆的基本方法有单管法，双管法。三管法及多管法几种。8防渗墙分为两类，槽孔型防渗墙和桩柱形防渗墙。9防渗墙的厚度由防渗水投要求，抗渗耐久性强体的应力与强度及施工设备等因素确定。1.实际开采总量与坝体填筑量之比一般为：土料2-2.5；砂砾料1.5-2；水下砂砾料2-3；石料1.5-2；反滤料应根据筛后有效方量确定，一般不小于3。2.单斗式挖掘机一般分为正铲、反铲和抓铲三种类型。正铲：工作特点：前进向上，强制切土。适用于：即可停机面以上，也可停机面以下。但不适用于水下开挖。反铲：工作特点：土斗向内，向下挖掘。适用于：可停机面以下。抓铲：适用于：停机面以下深处及水下开挖。3.坝体压实的碾压机械开行方式及优缺点分为进退错距法和圈转套压法。进退错距法操作简便，碾压、铺土和质检等工序协调，便于分段流水作业，压实质量容易保证。圈转套压法优点是生产效率高，但碾压中转弯套压交接处重压过多，易于超压。当转弯半径小时，容易引起土层扭曲，产生剪力破坏，在转弯的四角容易露压，质量难以保证。4.压实机械的三种方法及适用类型根据压实作用外力，可分为碾压、夯实和震动三种基本类型。正常条件下，对于砂性土的压实效果，振动式最好，夯击式次之，辗压式较差；对于粘性土，则宜选用辗压式或夯击式，振动式较差甚至无较。人工夯实适宜粘性土与砂性土。5.土石料的压实标准粘性土的压实标准，主要以压实干表观密度rd和施工含水量这两个指标来控制。非黏性土（砂土及砂砾石）以相对密度D来控制，而石渣或堆石则可用孔隙率作为压实指标。6.土石料的压实参数及确定土料的压实参数有干表观密度，含水量，铺土厚度，碾压遍数。压实参数的确定：在压实试验前，先通过理论计算并参照已建类似工程的经验，初选几种碾压机械和拟定几组碾压参数，采用逐步收敛法进行试验得出满足设计、施工要求的试验结果，便可作为现场使用的施工碾压参数。7.钢混凝土面板坝坝体分区与作用面板下垫层区的主要作用：在于为面板提供平整、密实的基础，将面板承受的水压力均匀转递给主堆石体；过渡区位于垫层区与主堆石区之间，其主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏；主堆石区是坝体维持稳定的主体，其石质的好坏、密度、沉降量的大小，直接影响面板的安危；下游堆石区起保护主体及下游边坡稳定的作用，要求采用较大石料填筑，由于该区的沉降变形对面板已影响甚微，故对石质及密度要求有所放宽。8.料场的含水量检查与控制当土料含水量偏低时，对于黏性土料应考虑在料场加水，采用分块筑畦埂，灌水浸渍，轮换取土。地形高差大也可采用喷灌机喷洒。对非黏性土料可用洒水车在坝面喷洒加水，避免运输时从料场至坝上的水量损失。当土料含水量不均匀时，应考虑堆筑“土牛”（大土堆），使含水量均匀后再外运。当土料的含水量偏高时，一方面应应改善料场的排水条件和采取防雨措施。另一方面需将含水量偏高的土料进行翻晒处理，或采取轮换掌子面的办法，使土料含水量降低到规定范围再开挖，仍难满足要求可采用机械烘干法烘干。对石料场应经常检查石质、风化程度、石料级配大小及形状等是否满足上坝要求。超径：当骨料受筛的时间太短，筛网网孔偏小，使应过筛的下一级骨料由筛面分入大一级骨料中逊径：晒网孔眼变形偏小，大一级骨料漏入小一级骨料中冷缝：混凝土浇筑过程中,当上层铺料平仓振捣完成前,被其覆盖的下层铺料已开始初凝,该上、下两层混凝土的结合面所形成的薄弱层面。施工缝：非结构性的横缝、坝段纵缝、浇筑块之间的垂直缝和水平缝都是临时缝，又称为施工缝。出机温度：拌合以后，混凝土出拌和机的温度。浇筑温度：混凝土经过平仓振捣后，覆盖上层混凝土前，在距混凝土面10CM深处的温度。预冷：粗骨料进行降温、加冷水及加冰搅拌混凝土、以达到控制混凝土出机口温度的目的。预热：低温情况下，加热水拌合，或加热干砂和石子达到控制混凝土温度的效果。风冷：子啊拌合楼料仓下部通入冷气，冷风经粗骨料的空隙，由风管返回制冷厂再冷。水冷：使粗骨料浸入循环冷却水中三十到四十五分钟，或在通入拌合楼料仓的皮带机廊道、地弄或隧洞中装设喷洒冷却水的水管。初凝：水泥浆(包括混凝土与砂浆)开始失去塑性时的状态。终凝：水泥浆(包括混凝土与砂浆)的塑性完全丧失,自身形状开始固定时的状态。模板设计的基本荷载有：①模板