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二級建造師教材水利水電實務
2F310000
2F311000
2F312000
2F313000
2F311000 水利水電工程建筑物及建筑材料
2F311010 水利水電工程建筑物的類型及組成
2F311020 水利水電工程勘察與測量
2F311030 水利水電工程建筑材料
2F311010 水利水電工程建筑物的類型及組成
2F311011 掌握水利水電工程等級劃分及特征水位
一、水利水電工程等級劃分
1.水利水電工程等別
水利水電工程根據(jù)其工程規(guī)模、效益及在國民經(jīng)濟中的重要性，劃分為五等。
注意點：對于綜合利用的水利水電工程，當按各分項利用項目的分等指標確定的等別不同時，其工程等別應按其中的最高等別確定。
2.水工建筑物級別劃分
水工建筑物的級別反映了工程對水工建筑物的技術要求和安全要求。
（1）永久水工建筑物級別
根據(jù)永久建筑物所在工程的等別及建筑物重要性定為五級。主次建筑物級別見表2F311011－2。注意工程等別和主次建筑物的對應性。
按建筑物使用期限來分：永久性建筑物和臨時性建筑物。
永久性建筑物是指工程運行期間長期使用的建筑物按其重要性分為：
主要建筑物--失事后會造成災害或嚴重影響工程效益；
次要建筑物--失事后不會造成災害，影響不大易恢復。
臨時性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物。如施工圍堰、棧橋等。
堤防工程的級別根據(jù)堤防工程的防洪標準確定。防洪對象的防洪要求－防洪標準－堤防工程級別。
（2）臨時性水工建筑物級別
（確定級別是為了確定導流標準，進而確定導流設計流量）
按保護對象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標，劃分為3、4、5級共三級。 注意：對于同時分屬于不同級別的臨時性水工建筑物，其級別應按照其中最高級別確定。 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。
二、水工建筑物的分類及作用
水利上為滿足防洪、發(fā)電、灌溉、航運等興利除害的要求，通常要建造控制水位、調(diào)節(jié)流量等作用的水工建筑物。水工建筑物一般按其作用、用途和使用時間等進行分類。
（一）按作用分類
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、岸邊溢洪道等。
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揚水站等。
5.整治建筑物，如順壩、丁壩、導流堤、護底和護岸等。
6.專門建筑物，如專為發(fā)電用的引水管道、壓力前池、調(diào)壓室、電站廠房；專為灌溉用的沉砂池、沖砂閘；專為過壩用的升船機、船閘、魚道、過木道等。
（二）按用途分類
水工建筑物按其用途可分為一般性建筑物和專門性建筑物。
（三）按使用時間的長短分類
水工建筑物按其使用時間的長短分為永久性建筑物和臨時性建筑物。
2F311000 水利水電工程建筑物及建筑材料 水利水電工程技術 水利水電工程建筑物及建筑材料 水利水電工程施工導流 水利水電工程主體工程施工
1.永久性建筑物是指工程運行期間長期使用的水工建筑物。根據(jù)其重要性又分為主要建筑物和次要建筑物。
2.臨時性建筑物是指工程施工期間暫時使用的建筑物，如施工導流明渠、圍堰等。主要作用是為永久性建筑物的施工創(chuàng)造必要的條件。
三、水庫與堤防的特征水位
（一）水庫的特征水位
1.校核洪水位。水庫遇大壩的校核洪水時在壩前達到的最高水位。
2.設計洪水位。水庫遇大壩的設計洪水時在壩前達到的最高水位。
3.防洪高水位。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.正常蓄水位（正常高水位、設計蓄水位、興利水位）
5.防洪限制水位（汛前限制水位）。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。
6.死水位。允許消落到的最低水位。
（2）堤防工程特征水位
1）設防（防汛）水位：開始組織人員防汛的水位。
2）警戒水位：防汛人員必須開赴防汛前線，準備搶險的水位。警戒水位>設防（防汛）水位。
3）保證水位：河流遇堤防的設計洪水時在堤前達到的最高水位。
2F311012 掌握土石壩與堤防的構(gòu)造及作用
一、土石壩類型
常見分類方法：
1.按壩高：30m以下為低壩；30～70m之間為中壩；70m以上為高壩。
2.施工方法：碾壓式土石壩，水力沖填壩，定向爆破堆石壩。
其中碾壓式土石壩按防滲體不同分為：均質(zhì)壩，土質(zhì)防滲體分區(qū)壩，非土料防滲體壩。 考點：土質(zhì)防滲體分區(qū)壩黏土心墻壩，防滲體設在壩體中央或稍向上游略為傾斜。
二、土石壩的構(gòu)造及作用
土石壩基本剖面是梯形，主要由壩頂構(gòu)造、防滲體、上下游壩坡、壩體排水、地基處理等細部構(gòu)造組成。
1.壩頂構(gòu)造：1）四級以下的壩下游可采用草皮護坡。2）有防浪墻的壩頂，宜采用單向向下游傾斜的橫坡。
2.防滲體：
1）作用：減少通過壩體和壩基的滲流量；降低浸潤線，增加下游壩坡穩(wěn)定性；降低滲透坡降，防止?jié)B透變形。
2）斜墻布置在壩體的上游。（迎水面如下游圍堰）
3.土石壩的護坡與壩坡排水
1）壩坡排水：除干砌石或堆石護面外，其余均必須設壩面排水。（干砌石或堆石本身能夠排水）
4.土石壩排水設施
排水設施形式：貼坡排水、棱體排水、褥墊排水、管式排水、綜合排水。
知識點：
1）貼坡排水頂部應高于壩體浸潤線的逸出點；貼坡排水不能降低浸潤線。（滲流仍從原坡面逸出，常用于中小型工程下游無水的均質(zhì)壩或浸潤線較低的中等高度壩�？碢6圖2F311012－3）。
2）棱體排水，頂部高程應超出下游最高水位，超出高度應大于波浪沿坡面的爬高，并使壩體浸潤線距壩坡的距離大于冰凍深度。應避免棱體排水上游坡腳出現(xiàn)銳角，可降低浸潤線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護下游壩腳不受尾水淘刷，多用于河床部分（有水）的下游壩腳處。
3）反濾層材料粒徑沿滲流方向由小到大排列。（反濾是允許滲流，但防止細小土粒被滲流帶走）
三、堤防的構(gòu)造及作用
構(gòu)造同土石壩類似
2F311013 掌握水閘的組成及作用
一、水閘類型
333 按過閘流量大�。盒∮�100m/s為小型水閘，100～1000m/s為中型水閘，大于1000m/s
為大型水閘。
按閘室結(jié)構(gòu)形式分為：開敞式和涵洞式
開敞式：有胸墻、無胸墻
二、水閘的組成部分及作用
水閘由閘室和上、下游連接段三部分組成見教材圖：2F311013－1。掌握每一部分的具體組成內(nèi)容。
1-上游防沖槽；2-上游護底；3-鋪蓋；4-底板；5-護坦（消力池）；6-海漫；7-下游防沖槽；8-閘墩；9-閘門；10-胸墻；11-交通橋；12-工作橋；13-啟閉機；14-上游護坡；15-上游翼墻；16-邊墩；17-下游翼墻；18-下游護坡
1.閘室
閘室是水閘的主體，起擋水和調(diào)節(jié)水流的作用。它包括底板、閘墩、閘門、胸墻、工作橋和交通橋等。
整體式平底板抗震性能較好。中等密實以下的地基或地震區(qū)適宜采用整體式底板。 對多孔水閘，為適應地基不均勻沉降和減小底板內(nèi)的溫度應力，需要沿水流方向設變形縫（溫度沉降縫）將閘室分成若干段，每個閘段一般不超過20m。
分離式閘墩底板基底壓力較大，一般宜建在中等密實以上的地基上。
2.上游連接段
上游連接段由鋪蓋、護底、護坡及上游翼墻組成。
鋪蓋：主要作用是延長滲徑長度以防滲，兼有防沖功能。
3.下游連接段
下游連接段通常包括護坦、海漫、下游防沖槽（齒墻）以及下游翼墻與護坡等。
1）護坦與兩側(cè)翼墻底板及閘室底板之間，均應設置沉陷縫�？p的位置如在閘基防滲范圍內(nèi)，縫中應設止水。
2）海漫：其作用是繼續(xù)消能。海漫材料一般采用漿砌或干砌塊石。在海漫末端設置防沖槽與下游河床相連，以保護海漫末端不受沖刷破壞。
2F311014 熟悉混凝土壩的構(gòu)造及作用
混凝土壩的主要類型有重力壩、拱壩和支墩壩三種
一、重力壩類型
重力壩主要依靠自身重量產(chǎn)生的抗滑力維持其穩(wěn)定性。重力壩用混凝土或漿砌石筑成，壩軸線一般為直線，并有垂直于壩軸線方向的橫縫將壩體分成若干段，橫剖面基本上呈三角形。
1.按壩體高度分為：高壩——壩高大于70m；低壩——壩高小于30m；中壩——介于二者之間的。土石壩也可依次分類。
2.按施工方法：澆筑混凝土重力壩、碾壓混凝土重力壩。
二、重力壩構(gòu)造及作用
為了減小壩體的滲透壓力，靠近上游壩面設置排水管幕，排水管幕與上游壩面的距離一般為作用水頭的1/15～1/25，且不小于2.0m。排水管間距2～3m。
1.橫縫：有永久性的和臨時性的兩種，永久性橫縫可兼作沉降縫和溫度縫。
2.水平施工縫：是施工過程中新老混凝土結(jié)合面。
三、拱壩主要依靠壩肩維持穩(wěn)定
四、支墩壩可以分為：平板壩、連拱壩、大頭壩
2F311015 熟悉泵站的布置及水泵的分類
一、葉片泵的分類
按工作原理不同分為：離心泵、軸流泵、混流泵。
二、葉片泵的性能參數(shù)
揚程：單位重量的水從泵進口到泵出口所增加的能量。
設計揚程：水泵銘牌上所標出的揚程，又稱額定揚程。
泵的工作揚程總是大于實際揚程。
效率：水泵銘牌上的效率是對應于通過設計流量時的效率，該效率為泵的最高效率。
2F311016 熟悉水電站的組成及作用
1.水電站由進水口、引水建筑物、平水建筑物和廠區(qū)樞紐組成。
2.水電站的進水口分有壓和無壓兩種，它是水電站引水系統(tǒng)的首部。
3.引水建筑物有動力渠道、引水隧洞和壓力管道等。
4.平水建筑物包括壓力前池和調(diào)壓室。
5.廠區(qū)樞紐包括主廠房、副廠房、主變壓器場、高壓開關站等，是發(fā)電、變電和配電的場所。
2F311017 熟悉渠系建筑物的構(gòu)造及作用
一、渡槽的構(gòu)造及作用
按支承結(jié)構(gòu)渡槽可分為梁式、拱式、桁架式等，渡槽由輸水的槽身及支承結(jié)構(gòu)、基礎和
進出口建筑物等部分組成。小型渡槽一般采用簡支梁式結(jié)構(gòu)，截面采用矩形。
二、涵洞的構(gòu)造及作用
截水環(huán)或涵衣。對于有壓涵洞要在洞身四周設若干截水環(huán)或用黏土包裹形成涵衣，用以防止洞身外圍產(chǎn)生集中滲流。
三、倒虹吸管的構(gòu)造和作用
鎮(zhèn)墩與支墩。在管身的變坡及轉(zhuǎn)彎處或較長管身的中間應設置鎮(zhèn)墩，以連接和固定管道。鎮(zhèn)墩附近的伸縮縫一般設在下游側(cè)。在鎮(zhèn)墩中間要設置支墩，以承受水荷載及管道自重的法向分量。
2F311020 水利水電工程勘察與測量
2F311021 掌握水利水電工程施工放樣
注意此節(jié)可能出現(xiàn)案例。主要掌握土壩和水閘放樣內(nèi)容、放樣實施。
一、基礎知識
要點1：地形圖比例尺分類：1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000為大比例尺；1：25000、1：50000、1：100000為中比例尺；1：250000、1：500000、1：1000000為小比例尺。
二、土壩的施工放樣
內(nèi)容：壩軸線測設、壩身控制測量、清基開挖線、坡腳線放樣、壩體邊坡線放樣及修坡樁測設。
（一）直線壩型土壩壩頂中心線即為壩軸線。采用交會法或極坐標法將壩軸線放樣到地面上。
（二）壩身控制測量包括平面控制測量和高程控制測量
平面控制測量－平行于壩軸線的控制線測設和垂直于壩軸的控制線的測設。
（三）清基開挖線－壩體與原地面的交線。采用套繪斷面法或經(jīng)緯儀掃描法。
（四）坡腳放樣線－壩體與地面的交線。
（五）壩體邊坡線放樣－壩體各個斷面上料樁的標定通常采用軸距桿法或坡度尺法。 放樣過程
壩軸線測設、清基開挖線、壩身控制測量（貫穿于整個填筑過程）、坡腳線放樣、壩體邊坡線放樣及修坡樁測設
三、水閘施工放樣
內(nèi)容：測設水閘的主軸線，閘墩中線，閘孔中線，閘底板的范圍及各細部的平面位置和高程。
圖2F311021-3水閘平面位置示意圖
1－壩體；2－側(cè)墻；3－閘墩；4－檢修閘門；5－工作閘門；
6－水閘中線；7－閘孔中線；8－閘墩中線；9－水閘中心軸線；10－閘室
1.水閘主軸線放樣（看圖2F311021－3）
在施工現(xiàn)場標定軸線端點A、B位置，測AB長度，標定中點O點的位置；在O點安置經(jīng)緯儀，測設AB的垂線CD（另一主軸線）。主軸線測定后，應向兩端延長至施工影響范圍之外，每端各埋設兩個固定標志以表示方向。
2.閘底板放樣（看圖2F311021－3）
目的：首先放出底板立模線的位置
由O點在CD上放出G、H，由G、H放出E、F、I、K。
底板的高程放樣根據(jù)底板的設計高程及臨時水準點的高程，采用水準測量的方法。
3.閘墩的放樣（細看教材）。
先放出閘墩中線，再以中線為依據(jù)放樣閘墩的輪廓線。放樣時，首先根據(jù)計算出的有關放樣數(shù)據(jù)，以水閘主要軸線AB和CD為依據(jù)，在現(xiàn)場定出閘孔中線、閘墩中線、閘墩基礎開挖線以及閘底板的邊線等。待水閘基礎打好混凝土墊層后，在墊層上再精確地放出主要軸線和閘墩中線等，根據(jù)閘墩中線放出閘墩平面位置的輪廓線。
2F311022掌握測量儀器的使用
一、水準儀、經(jīng)緯儀
國產(chǎn)水準儀按精度分為：DS05、 DS1 、 DS3 、 DS10。D表示：大地測量；S表示：水準儀。數(shù)字表示儀器精度。如3表示：每公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差為正負3mm。 經(jīng)緯儀按精度不同分為：DJ07、 DJ1 、 DJ2 、 DJ6 、 DJ10。 D表示：大地測量；J表示：經(jīng)緯儀。數(shù)字表示儀器精度。
二、常用儀器使用
1、水準儀
步驟：安置儀器、粗略整平、調(diào)焦和照準、精確整平、讀數(shù)。
知識點：1）粗平－調(diào)整三個腳螺旋，使圓水準氣泡居中。
2）消除視差－先調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋看清十字絲，再轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。
3）讀數(shù)－當符合水準氣泡居中時，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。
2、經(jīng)緯儀
步驟：對中、整平、照準、讀數(shù)。
三、測量誤差
考點1：誤差產(chǎn)生的原因：人的原因、儀器的原因、外界環(huán)境的影響。
考點2：誤差分類：系統(tǒng)誤差、偶然誤差、粗差。注意每種誤差的內(nèi)涵。
2F311023 了解工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的條件與分析
知識點：
1、斷裂構(gòu)造分為：節(jié)理和斷層
節(jié)理：沿斷裂面兩側(cè)的巖層未發(fā)生位移或僅有微小錯動。
斷層：在斷裂層兩側(cè)的巖塊發(fā)生了顯著位移。
斷層有：正斷層、逆斷層、平移斷層。
由于壩區(qū)巖體中存在的某些地質(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)定和抗滑穩(wěn)定）和壩區(qū)滲漏問題（包括壩基滲漏和繞壩滲漏）。
2、邊坡變形破壞主要有：松弛張裂、蠕動變形、崩塌、滑坡等。
3、軟土基坑工程地質(zhì)問題包括：土質(zhì)邊坡穩(wěn)定和基坑降排水。
解決邊坡失穩(wěn)的措施有：采取合理坡度、設置邊坡護面、基坑支護、降低地下水位。 軟土基坑降排水途徑：明排法、人工降水（輕型井點、管井降水）。
4、滲透變形（滲透破壞）一般分為：管涌、流土、接觸沖刷、接觸管涌、接觸流土。
2F311030 水利水電工程建筑材料
建筑材料—指建造各種工程時所應用的材料
2F311031掌握建筑材料的類型和特性
1. 建筑材料的分類
（1）按化學成分（重點）－能對具體材料進行歸類
a.無機非金屬材料—天然石料、燒土制品、無機膠凝材料如石灰、水泥等。
b.金屬材料—包括鋼鐵材料及各種有色金屬材料。
c.有機質(zhì)材料—木材、竹材、瀝青、合成高分子材料。
d.復合材料—鋼筋混凝土、纖維混凝土、塑料混凝土、聚合物混凝土、玻璃鋼、纖維增強塑料。
（2）按材料來源分類—天然材料、人工材料
a.天然建筑材料如土料、砂石料、石棉、木材及其簡單采制的成品（如建筑石材）等。 b.人工材料—石灰、水泥、瀝青、金屬材料、土工合成材料、高分子聚合物等。
（3）按功能分類—結(jié)構(gòu)材料、防水材料、膠凝材料、裝飾材料、防護材料、隔熱保溫材料等。
a.結(jié)構(gòu)材料—混凝土、型鋼、木材等。
b.防水材料—防水砂漿、防水混凝土、鍍鋅薄鋼板、紫銅止水片、膨脹水泥防水混凝土、遇水膨脹橡膠嵌縫條等。
c.膠凝材料—石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。
d.裝飾材料—天然石材、建筑陶瓷制品、裝飾玻璃制品、裝飾砂漿、裝飾水泥、塑料制品等。
e.防護材料—鋼材覆面、碼頭護木等。
f.隔熱保溫材料—石棉紙、石棉板、礦渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纖維板等。
二、建筑材料的基本性質(zhì)
要點：
1、區(qū)分空隙率與孔隙率
孔隙率－材料中孔隙體積占的百分比。
空隙率－粉狀或粒狀材料在某堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積所占的比例。
2、抗?jié)B性
1）用滲透系數(shù)K表示。K值越大，抗?jié)B性能越差。
2）對于混凝土和砂漿材料，用抗?jié)B等級W表示，如W4：表示試件抵抗靜水水壓力的能力為0.4MPa。
3、抗凍性
用抗凍等級F表示。如F50：材料抵抗50次凍融循環(huán)，強度損失未超過規(guī)定值。
2F311032掌握混凝土的分類和質(zhì)量要求
粒徑在0.15～4.75mm之間的為砂即細骨料，粒徑大于4.75mm的為石子即粗骨料。
一、細骨料
1、分類
按技術要求分為：Ⅰ類、Ⅱ類、 Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土、Ⅱ類宜用于強度等級為C30～C60的混凝土、Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土。
2、用砂的級配區(qū)表示砂的顆粒級配，用細度模數(shù)MX表示砂的粗細程度。細度模數(shù)越大，表示砂越粗。 MX在3.7～3.1之間的為粗砂，MX在3.0～2.3 之間的為中砂，MX在2.2～1.6之間的為細砂，MX在1.5～0.7 之間的為特細砂。
二、粗骨料
1、分類
按技術要求分為：Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土、Ⅱ類宜
用于強度等級為C30～C60的混凝土、Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土。
2、粗骨料的最大粒徑在條件許可的情況下，盡量選大。
3、計算普通混凝土配合比時，一般以干燥狀態(tài)的骨料為準，而大型水利工程常以飽和面干狀態(tài)的骨料為基準。
三、砼的分類和質(zhì)量要求（新增）
砼的主要質(zhì)量要求
●1、和易性：保水性、粘聚性、流動性。流動性通過坍落度試驗測定。
（1）和易性的指標及測定方法
一般常用坍落度定量地表示拌合物流動性的大小。坍落的高度（以mm計）稱為坍落度。坍落度越大，表明流動性越大。按坍落度大小，將混凝土拌合物分為：低塑性混凝土（坍落度為10～40mm）、塑性混凝土（坍落度為50～90mm）、流動性混凝土（坍落度為100～150mm）、大流動性混凝士（坍落度≥160mm）。
對于干硬性混凝土拌合物（坍落度小于10mm），采用維勃稠度（VB）作為其和易性指標。
（2）影響混凝土拌合物和易性的因素
影響拌合物和易性的因素很多，主要有水泥漿含量、水泥漿的稀稠、含砂率的大小、原材料的種類以及外加劑等。
①水泥漿含量的影響。單位體積混凝土內(nèi)水泥漿含量越多，拌合物的流動性越大；但若水泥漿過多，混凝土拌合物將會出現(xiàn)流漿、泌水現(xiàn)象，使拌合物的黏聚性及保水性變差。因此，混凝土內(nèi)水泥漿的含量，以使混凝土拌合物達到要求的流動性為準，不應任意加大。 ②含砂率的影響。
合理砂率是在水灰比及水泥用量一定的條件下，使混凝土拌合物保持良好的黏聚性和保水性并獲得最大流動性的含砂率。即在水灰比一定的條件下，當混凝土拌合物達到要求的流動性，而且具有良好的黏聚性及保水性時，水泥用量最省的含砂率，即最佳砂率。 ③水泥漿稀稠的影響。
當水灰比較小時，水泥漿較稠，拌合物的黏聚性較好，泌水較少，但流動性較小，相反，水灰比較大時，拌合物流動性較大但黏聚性較差，泌水較多。普通混凝土常用水灰比一般在0.40～0.75范圍內(nèi)。
2、強度
（1）混凝土抗壓強度1）標準試件、標準養(yǎng)護條件、養(yǎng)護齡期。2）強度等級劃分。 ①混凝土的立方體抗壓強度。
邊長為150mm的立方體試件，在標準養(yǎng)護（溫度20±2℃、相對濕度95%以上）條件下，養(yǎng)護至28d齡期，用標準試驗方法測得的極限抗壓強度，稱為混凝土標準立方體抗壓強度，以fcu表示。
在立方體極限抗壓強度總體分布中，具有95%強度保證率的立方體試件抗壓強度，稱為混凝土立方體抗壓強度標準值（以MPa計），以fcu，k表示。
混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、
C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14個等級。例如，強度等級為C25的混凝土，是指25MPa≤f cu，k
（2）混凝土的抗拉強度
我國采用立方體的劈裂抗拉試驗來測定混凝土的抗拉強度，稱為劈裂抗拉強度�；炷恋目估瓘姸纫话銥榭箟簭姸鹊�1/10～1/20。
4、耐久性：混凝土的耐久性是一個綜合性概念，包括抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗碳化、抗磨性、抗堿-骨料反應等性能。
（1）混凝土的抗?jié)B性
混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級（W）表示，即以28d齡期的標準試件，按標準試驗方法進行試驗所能承受的最大水壓力（MPa）來確定�；炷恋目�?jié)B等級可劃分為W2、W4、W6、W8、W10、W12等6個等級，相應表示混凝土抗?jié)B試驗時一組6個試件中4個試件未出現(xiàn)滲水時的最大水壓力分別為0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa。
（2）混凝土的抗凍性
分為F50、F100、F150、F200、F300、F400等6個等級，相應表示混凝土抗凍性試驗能經(jīng)受50、100、150、200、300、400次的凍融循環(huán)。
（3）提高混凝土耐久性的主要措施
①嚴格控制水灰比。②混凝土所用材料的品質(zhì)，應符合有關規(guī)范的要求。③合理選擇骨料級配。④摻用減水劑及引氣劑。⑤保證混凝土施工質(zhì)量。
2F311033掌握膠凝材料的分類和用途
一、分類
按化學組成分為：有機膠凝材料和無機膠凝材料。
有機膠凝材料常見的如瀝青。
無機膠凝材料分為：
水硬性，如：水泥。
氣硬性，如：石灰和水玻璃。
1、石灰為人工材料，耐水性差、體積收縮大，一般不宜單獨使用。
2、水玻璃涂在天然石材表面可提高其防水性和抗風化性。水玻璃可配制成防水劑。 水玻璃的用途：
1.灌漿材料。常用于加固地基。2.涂料。3.防水劑。4.耐酸材料。5.耐熱材料。6.粘合劑。
水泥：
（一）通用水泥
通用水泥是指大量用于一般土木建筑工程的水泥，包括硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復合水泥。使用最多的為硅酸鹽類水泥，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。
（二）專用水泥
專用水泥是指有專門用途的水泥。下面介紹水利工程中常用的大壩水泥和低熱微膨脹水泥。
大壩水泥包括中熱和低熱水泥。低熱、中熱水泥適用于大壩工程及大型構(gòu)筑物等大體積混凝土工程。
低熱微膨脹水泥適用于要求低熱和補償收縮的混凝土、大體積混凝土、要求抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的工程。
（三）特性水泥
1.快硬硅酸鹽水泥。
快硬水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于10h。
2.快凝快硬硅酸鹽水泥。
雙快水泥初凝不得早于10 min，終凝不得遲于60min。主要用于緊急搶修工程，以及冬季施工、堵漏等工程。施工時不得與其他水泥混合使用。
3.抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。
抗硫酸鹽水泥適用于受硫酸鹽侵蝕的海港、水利、地下隧涵等工程。
4.白色硅酸鹽水泥。
5.鋁酸鹽水泥。
主要用于緊急搶修和早強要求的特殊工程，適用于冬期施工，主要缺點是后期強度倒縮，在使用3～5年后高鋁水泥混凝土的強度只有早期強度的一半左右，抗凍滲和耐蝕等性能亦隨之降低。高鋁水泥不宜用于結(jié)構(gòu)工程；使用溫度不宜超過30℃；不得與其他水泥混合使用。
注意：
1）低熱、中熱水泥適用于大壩工程及大型構(gòu)筑物等大體積混凝土工程。
2）雙快水泥主要用于緊急搶修工程，以及冬季施工、堵漏等工程。施工時不得與其他水泥混和使用。
3）鋁酸鹽水泥主要用于緊急搶修工程和有早強要求的特殊工程，適用于冬期施工。缺點是后期強度倒縮。不宜用于結(jié)構(gòu)工程。施工時不得與其他水泥混和使用。
2F311034掌握外加劑的分類和應用
一、分類
改善混凝土拌和物流動性的外加劑：減水劑、引氣劑、泵送劑。
調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑：緩凝劑、早強劑、泵送劑。
改善混凝土耐久性的外加劑：引氣劑、防水劑、阻銹劑。
改善混凝土其他性能的外加劑：引氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑等。
二、常用外加劑
引氣劑：不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預應力混凝土。
三、外加劑使用
1、一般不能直接加入混凝土拌和機內(nèi)。
2、為保證減水劑效果，有同摻法、后摻法、分次摻入。
2F311035掌握鋼材的分類和應用
一、分類
1、按化學成分分為：碳素結(jié)構(gòu)鋼、普通低合金鋼。
2、鋼筋按生產(chǎn)工藝分類
分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷拉鋼筋、鋼絲（直徑不大于5mm）。
熱軋鋼筋按強度分為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級。隨著級別增大，鋼筋強度提高，塑性降低。
3、鋼筋按外形分類
分為光面鋼筋（直徑不小于6mm）和變形鋼筋（直徑不小于10mm）。
二、其他知識點
反映鋼筋塑性性能的基本指標是伸長率和冷彎性能。
三、注意熱軋鋼筋的牌號含義和選用要求
如：HRB335表示熱軋帶肋鋼筋，屈服強度為335MPa。
冷拉I級鋼筋適用于非預應力受拉鋼筋，不宜用于負溫度、受沖擊或重復荷載作用的結(jié)構(gòu)。
2F311036 了解土工合成材料的分類和應用
我國把土工合成材料分為：土工織物、土工膜、土工復合材料、土工特種材料四大類。
2F312000 水利水電工程施工導流
施工技術內(nèi)容體系
在河流上修建水工建筑物，施工期間往往與通航、筏運、漁業(yè)、灌溉或水電站運行等水資源綜合利用的要求發(fā)生矛盾。
在河流上修建水利水電工程時，為了使水工建筑物能在干地上進行施工，需要用圍堰圍護基坑，并將河水引向預定的泄水通道往下游宣泄，這就是施工導流。
2F312000 水利水電工程施工導流
2F312010 導流
2F312020 截流
施工導流
施工導截流內(nèi)容體系
2F312010 導流
2F312011 掌握導流標準
2F312012 掌握導流方法
2F312013 掌握圍堰的類型及施工要求
2F312014 掌握汛期施工險情判斷與搶險技術
一、導流標準－選定導流設計流量的標準。導流設計流量是選擇導流方案、確定導流建筑物的主要依據(jù)。
導流標準確定：依據(jù)：1）導流建筑物級別，2）導流建筑物類型，3）風險度分析
二、導流時段－按照導流的各個施工的階段劃分的延續(xù)時間。
三、導流設計流量
依據(jù)導流標準、導流時段來確定
1、土壩、堆石壩、支墩壩等在洪水來臨前不能完建時，圍堰的導流時段一般以全年為標準，導流設計流量按導流標準選擇相應洪水重現(xiàn)期的最大流量。
2、若洪水來臨前壩身能起攔洪作用，則圍堰的導流時段為洪水來臨前的施工時段（枯水期擋水），導流設計流量為該時段內(nèi)按導流標準選擇相應洪水重現(xiàn)期的最大流量。
導流流量確定分析
2F312012 掌握導流方法
一、施工導流的基本方法（分段圍堰法、全段圍堰法）
1、分段圍堰法導流（分期導流）
1）定義—分段圍堰法導流亦稱分期導流，就是用圍堰將水工建筑物所在的河段分段分期圍護起來的施工方法。河水通過束窄河床、壩體缺口、壩體底孔等下泄。兩段兩期采用較多。
2）擋水建筑物—上下游圍堰、縱向圍堰
3）泄水建筑物束窄原河床，混凝土壩的壩體預留缺口、壩體底孔，明槽，平原河道低水頭河床徑流電站的廠房等。
4）適用 流量較大的平原河道或河谷較寬的山區(qū)河流上修建混凝土壩樞紐時較為常用。
5）工程實例（圖示）
分段圍堰法
天生橋二級水電站導流
2、全段圍堰法
1）定義—在河床主體工程的上下游各建一道攔河圍堰，令河水經(jīng)河床以外的臨時泄水道或永久泄水建筑物下泄。主體工程完成或接近完成時，將臨時泄水道封堵。（圖示）
2）擋水建筑物 —上下游圍堰
3）與泄水建筑物對應的導流方法
A.隧洞導流
B.明渠導流
C.涵管導流
適用于導流流量較小的河流或只擔負枯水期的導流，一般在修筑土壩、堆石壩等工程中采用。 隧洞導流
隧洞導流是在河岸中開挖隧洞，在基坑的上下游修筑圍堰，河水由隧洞下泄。
1.布置
o 1） 隧洞進出口應同上下游水流相連，與主河道的交角以 30為宜；
2）隧洞進出口應與上下游圍堰相隔適當距離，一般大于50 米；
3）導流隧洞應盡可能與永久建筑物相結(jié)合。
2.適用
河谷狹窄的山區(qū)河流。
3.工程實例
龍羊峽水電站導流
毛家村水庫導流
明渠導流 明渠導流是在河岸上開挖明渠，在基坑的上下游修筑圍堰，河水由明渠下泄。 1.布置 o1）明渠進出口應同上下游水流相連，與主河道的交角以 30 為宜； 2）明渠進出口應與上下游圍堰相隔適當距離，一般以50—100 米為宜； 3）明渠離基坑應有相當距離； 4）明渠應盡可能與永久建筑物相結(jié)合 2.適用 岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形 3.實例 龔嘴水電站明渠導流
三峽一期導流布置圖
三峽二期導流布置圖
三峽三期導流布置圖
某水利樞紐加固改造工程包括以下工程項目：
（1）淺孔節(jié)制閘加固。主要內(nèi)容包括：底板及閘墩加固、公路橋及以上部分拆除重建等。淺孔閘設計洪水位29.5m；
（2）新建深孔節(jié)制閘。主要內(nèi)容包括：閘室、公路橋、新挖上、下游河道等。深孔閘位于淺孔閘右側(cè)（地面高程35.0m左右）；
（3）新建一座船閘。主要內(nèi)容包括：閘室、公路橋、新挖上、下游航道等；
（4）上、下游圍堰填筑；
（5）上、下游圍堰拆除。
施工排序分析
1.新閘修建（擋、泄）；
2.上下游圍堰填筑（創(chuàng)造老閘干地條件）；
3.老閘加固；
4.上下游圍堰拆除。
船閘不是關鍵工序，可以穿插在新閘和老閘之間進行就可以。
本節(jié)教材要點小結(jié)：
施工導流的基本方法可分為分段圍堰法導流和全段圍堰法導流兩類。
（1）分段圍堰法導流
分段圍堰法導流，也稱分期導流。
根據(jù)不同時期泄水道的特點，分期導流方式中又包括束窄河床導流和通過已建或在建的永久建筑物導流。
1）束窄河床導流
束窄河床導流，是通過束窄后的河床泄流，通常用于分期導流的前期階段，特別是一期導流。
2）通過已完建或未完建的永久建筑物導流
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，平原河道上的低水頭河床式徑流電站可采用廠房導流，個別高、中水頭壩后式廠房，也有通過廠房導流的。這種方式多用于分期導流的后期階段。
（2）全段圍堰法導流
全段圍堰法導流是指在河床內(nèi)距主體工程軸線（如大壩、水閘等）上下游一定的距離，修筑攔河堰體，一次性截斷河道，使河道中的水流經(jīng)河床外修建的臨時泄水道或永久泄水建筑物下泄，故又稱河床外導流。全段圍堰法導流一般適用于枯水期流量不大，河道狹窄的河流，按其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。在實際工程中也采用明渠隧洞等組合方式導流。
1）明渠導流
明渠導流是在河岸或河灘上開挖渠道，在基坑的上下游修建橫向圍堰，河道的水流經(jīng)渠道下泄。這種施工導流方法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
隧洞導流是在河岸邊開挖隧洞，在基坑的上下游修筑圍堰，施工期間河道的水流由隧洞下泄。這種導流方法適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河流。
3）涵管導流
涵管導流是利用涵管進行導流，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。由于涵管過多對壩身結(jié)構(gòu)不利，且使大壩施工受到干擾，因此壩下埋管不宜過多，單管尺寸也不宜過大。涵管應在干地施工，通常涵管布置在河灘上，灘地高程在枯水位以上。
2F312013 掌握圍堰的類型及施工要求
土石圍堰
草土圍堰
本小節(jié)內(nèi)容體系： 1、分類 2、設計 堰頂高程計算： 下游圍堰=下游水位+δ +ha 上游圍堰=上游水位+δ+ha=下游水位+水位差+δ+ha 上下游水位差圖示 混凝土圍堰
汾河二庫橫向圍堰
萬家寨碾壓混凝土圍堰
三峽縱向圍堰
一、圍堰的類型
圍堰按材料分土石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、木籠圍堰、竹籠圍堰、鋼板樁格形圍堰等。按圍堰與水流方向的相對位置分橫向圍堰、縱向圍堰。按導流期間基坑淹沒條件分過水圍堰、不過水圍堰。過水圍堰除需要滿足一般圍堰的基本要求外，還要滿足堰頂過水要求。
（一）土石圍堰
土石圍堰由土石填筑而成，多用作上下游橫向圍堰。它能充分利用當?shù)夭牧�，對基礎適應性強，施工工藝簡單。土石圍堰可做成過水圍堰，允許汛期圍堰過水，但需做好溢流面、堰址下游基礎和兩岸接頭的防沖保護。土石圍堰的防滲結(jié)構(gòu)形式有土質(zhì)心墻和斜墻、混凝土心墻和斜墻、鋼板樁心墻及其他防滲墻結(jié)構(gòu)。
（二）混凝土圍堰
混凝土圍堰是用常態(tài)混凝土或碾壓混凝土建筑而成�；炷羾咭私ㄔ趲r石地基上�；炷羾叩奶攸c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(jié)合作為壩體或閘室體的一部分。采用碾壓混凝土圍堰不僅施工簡便，工期短，且造價低。
（三）草土圍堰
草土圍堰是一種草土混合結(jié)構(gòu)，多用捆草法修建。草土圍堰能就地取材，結(jié)構(gòu)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。這種圍堰一般適用于水深不大于6m，流速小于3m/s,使用期一般不超過2年的工程。
（四）鋼板樁格形圍堰
鋼板樁圍堰一般適用于有較深的砂土覆蓋層的河床，尤其適用于束窄度大的河床段作為縱向圍堰。但由于需要大量鋼材，施工技術要求較高，因而目前應用并不廣泛。
二、選擇圍堰類型的基本要求
三、圍堰堰頂高程的確定
縱向圍堰堰頂高程要與束窄河段宣泄導流設計流量時的水面曲線相適應�？v向圍堰的頂面常做成階梯狀或傾斜狀，上游部分與上游圍堰同高，下游部分與下游圍堰同高。
四、圍堰拆除
1、拆除時間：在運行期限的最后一個汛期過后。
2、拆除順序：隨上游水位下降，逐層拆除圍堰的背水坡和水上部分。
3、拆除方法：土石圍堰可用挖土機（如：反向鏟）或爆破開挖。
2F312014 掌握汛期施工險情判斷與搶險技術
一、漏洞
（一）原因：填土質(zhì)量不好、有架空。堰腳附近的漏洞，注意與管涌不要混淆。
（二）特征：貫穿堰身，通過孔洞直接流向圍堰背水側(cè)。出口一般在背水坡或堰腳附近。
（三）探測：水面觀察、潛水探漏、投放顏料觀察水色。
（四）搶險（針對漏洞進口處理）
1.塞堵漏洞：塞堵漏洞進口是最有效最常用的方法。先塞堵，再封堵閉氣，直至完全斷流。適用于漏洞單一，但流量大的情況。
2.蓋堵漏洞
（1）復合土工膜排體或篷布蓋堵。適用于洞口多且集中的情況。
（2）就地取材蓋堵。適用于洞口附近流速小，土質(zhì)松軟或洞口周圍已有許多裂縫時，可用該法。 注意點：洞口覆蓋后，必須立即封嚴四周（避免四周進水）。
3.戧堤法：臨水坡漏洞多而小，范圍較大時，拋黏土填筑前戧或臨水筑子堤。
考核點：給出工程具體情況，請考生選擇搶險方法。
【例題】某工程在汛期圍堰經(jīng)探測發(fā)現(xiàn)漏洞洞口多且比較集中，此時搶險方法可選擇（ ）。
A.塞堵
B.復合土工膜排體蓋堵
C.就地取材蓋堵
D.戧堤法
[答疑編號950011102301]
【正確答案】B 【答案解析】參見教材P48。 二、管涌（一般出現(xiàn)在滲流出口處，為非粘性土的特性）堵出口 （一）搶險原則：制止涌水帶砂，留有滲水出路 （二）方法 1.反濾圍井 適用于單個管涌或管涌數(shù)目多且集中的情況，圍井內(nèi)必須用透水料鋪填，切忌用不透水材料。 （1）砂石反濾圍井 （2）土工織物反濾圍井 土工織物鋪設一定要形成封閉的反濾層，土工織物周圍應嵌入土中，土工織物之間用線縫合。然
后在土工織物上面用塊石等強透水材料壓蓋，加壓順序為先四周后中間，最終中間高、四周低，最后在管涌區(qū)四周用土袋修筑圍井。圍井修筑方法和井內(nèi)水位控制與砂石反濾圍井相同。
（3）梢料反濾圍井
2.反濾層壓蓋
適用于大面積管涌或管涌群。反濾層壓蓋必須用透水性好的砂石、土工織物、梢料等材料，切忌使用不透水材料。
三、漫溢
措施：在堰頂上加筑子堤。
2F312020 截流
2F312021 掌握截流方法
一、截流的基本方法
1.定義—在導流泄水建筑物接近完工時，即以進占方式自兩岸或一岸建筑戧堤形成龍口，并將龍口防護起來，待導流泄水建筑物完工以后，擇時以最短時間將龍口堵住，截斷河流。
2.截流過程
“戧堤”—為了截流，先在河床的一側(cè)或兩側(cè)向河床中筑堤，該堤稱為戧堤；
過程：進占—龍口范圍加固—合龍—閉氣。
3.截流的基本方法
（1）基本方法
拋投塊料截流、爆破截流、下閘截流、其它（木籠、鋼板樁、草土、榪槎堰、水力沖填法截流等）。
1）拋投塊料截流
A含義—在龍口拋投石塊或人工塊體截斷水流，迫使河水經(jīng)導流建筑物下泄。（特別適用于大流量、大落差的河道上的截流）。
B方法
平堵—適用于易沖刷的地基上。（圖示）
立堵—不適用于地質(zhì)不好的河道上。（圖示）
混合堵
2）爆破截流 定向爆破技術
3）下閘截流 在泄水道中預先修建閘墩，最后下閘截斷水流。
（3）工程實例（圖示）
立堵法
平堵法
2F312022 熟悉龍口布置和截流材料的選擇
一、龍口位置的選擇
1.一般來說，龍口應設置在河床主流部位，方向力求與主流順直，使截流前河水能較順暢地經(jīng)由龍口下泄。
2.龍口應選擇在耐沖河床上，以免截流時因流速增大，引起過分沖刷。如果龍口河床覆蓋層較薄，則應清除；否則，應進行護底防沖。
3.龍口附近應有較寬闊的場地，以便布置截流運輸路線和制作、堆放截流材料。
二、龍口寬度的確定
1.盡可能窄些
2.龍口保護包括：護底和裹頭
3.龍口寬度及防護措施根據(jù)：流量、龍口的抗沖流速確定。
原則上龍口的寬度應盡可能窄些，這樣合龍的工程量就小些，截流的延續(xù)時間也短些，但以不引起龍口及其下游河床的沖刷為限。
為了提高龍口的抗沖能力，減少合龍的工程量，須對龍口加以保護。龍口的保護包括護底和裹頭。龍口寬度及其防護措施，可根據(jù)相應的流量及龍口的抗沖流速來確定。
三、其他
1.截流材料優(yōu)先選用石塊
2.截流材料尺寸或重量取決于龍口流速
四、截流材料尺寸的確定
在截流中，合理選擇截流材料的尺寸或重量，對于截流的成敗和節(jié)省截流費用具有很大意義。尺寸或重量取決于龍口流速。
五、截流材料數(shù)量的確定
（一）不同粒徑材料數(shù)量的確定
（二）備料量
備料量的計算，可以設計戧堤體積為準，另外還得考慮各項損失。平堵截流的設計戧堤體積計算比較復雜，需按戧堤不同階段的輪廓計算。立堵截流戧堤斷面為梯形，設計戧堤體積計算比較簡單。戧堤頂寬視截流施工需要而定，通常取10～18m，可保證2～3輛汽車同時卸料。
一般備用系數(shù)可取1.2～1.3。
葛洲壩截流
三峽截流
小浪底峽截流
萬家寨截流
飛來峽截流
四川大橋截流
珊溪截流
西藏烏魯瓦提截流
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