1、水利水電工程管理與實務,主講：李 楨,第一篇 水利水電工程技術,第一章 水工建筑物及其建筑材料,第一節 水工建筑物的類型及組成 一、水利水電工程及水工建筑物等級劃分 （一）水利水電工程等別 、五等 （二）水工建筑物級別 1、永久性水工建筑物： 主要建筑物：1、2、3、4、5五級 次要建筑物：3、4、5三級 2、臨時性水工建筑物：3、4、5三級,防洪高水位：水庫或其他水工建筑物遇到下游保護對象設防洪水時，在壩前或建筑物前達到的最高水位。只有當水庫承擔下游防洪任務時,才需確定這一水位。 校核洪水位：指遇到大壩校核洪水時，壩前水庫達到的最高水位，也稱非常洪水位。 防洪限制水位：汛期為下游防洪及水庫安

2、全預留調洪庫容而設置的汛期限制水位。汛期限制水位低于正常蓄水位。 正常蓄水位：水庫在正常運用情況下，為滿足設計的興利要求，允許達到的最高水位。 設計洪水位：水利水電工程中，設計洪水情況下擋水建筑物前的水位，一般根據水位與流量關系推求得到,二、土石壩 組成：壩身、防滲體、護坡、排水設施 按施工方式不同分類：碾壓式土石壩、水中填土壩和水力沖填壩 按土料在壩身內的配置以及防滲設施的設置分類：均質壩、分區壩和人工防滲材料壩,三、混凝土壩 （一）重力壩 1、分類 按壩的高度分類：高壩（大于70m）、中壩（3070m）和低壩（小于30m） 按筑壩材料分類：混凝土重力壩和漿砌石重力壩 按泄水條件分類：溢流壩

3、和非溢流壩 按結構形式分類：實體重力壩、空腹重力壩和寬縫重力壩,2、工作特點 安全可靠 適應性強 泄洪方便 便于施工導流,（二）拱壩 1、類型 單曲拱壩；雙曲拱壩；斜拱壩；周邊縫拱壩；雙拱壩；空腹拱壩；預應力拱壩等 2、工作特點 殼體結構 依靠兩岸拱端的反力作用把大部分荷載傳遞到兩岸的基巖上,四、水電站 （一）類型及布置形式 按工作水頭：高水頭、中水頭和低水頭 按水庫調節能力：無調節和有調節 按建筑物組成特征：壩式、河床式和引水式 按裝機容量：大型、中型和小型,（二）組成 擋水建筑物 泄水建筑物 進水建筑物 引水及尾水建筑物 平水建筑物 發電、變電及配電建筑物 其他建筑物,五、渠系建筑物 （一

4、）渡槽 按材料分：木渡槽、磚石渡槽、無筋和少筋混凝土渡槽、鋼筋混凝土渡槽、鋼絲網水泥渡槽 按槽身斷面形式分：U型、梯形、矩形 按支承結構分：梁式、拱式、懸吊式 按施工方法分：現澆整體式、預制裝配式和預應力渡槽,（二）涵洞 由進出口、洞身及基礎組成。 按承擔任務分：輸水涵洞、排水涵洞、交通涵洞 按水流狀態分：有壓、無壓和半有壓 按結構形式分：圓形管涵、箱型涵洞、蓋板涵洞、拱形涵洞,（三）倒虹吸 由進口、管身和出口組成。 根據管道埋設情況及壓力水頭大小不同，有豎井式、斜管式、曲線式、橋式等,六、水閘 （一）類型 節制閘 進水閘 分洪閘 排水閘 擋潮閘 沖砂閘 排冰閘 排污閘,（二）組成及作用 1、

5、閘室：底板、閘墩、閘門、邊墩、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機等 2、上游連接段：鋪蓋、護底、護坡及上游翼墻 3、下游連接段：護坦、海漫、防沖槽、下游翼墻及下游護坡等,七、泵站 （一）分類 按水泵類型分：離心泵站、軸流泵站和混流泵站 按動力分類：電動泵站、內燃機泵站、水輪泵站、風力泵站、太陽能泵站等 按任務分類：供水泵站、排水泵站、調水泵站、蓄能泵站等 （二）組成 泵房、進出水管道、進出水建筑物、變電站等,第二節 水工建筑材料,一、水工建筑材料的分類 （一）按材料的物理化學成分分類 1、有機材料（木材、瀝青、塑料、涂料等） 2、無機材料（鋼、鐵、鋁、天然石材、水泥、石灰、混凝土等） 3、復合材料（

6、聚合混凝土、瀝青混凝土、鋼筋混凝土、鋼絲網混凝土、人造大理石、人造花崗石、水泥石棉制品等）,（二）按材料的來源分類 1、天然建筑材料 土料、石料、砂、石材等 2、人工建筑材料 水泥、石灰、土工合成材料、高分子聚合物等,（三）按材料的使用功能分類 1、結構材料（混凝土、木材、鋼材等） 2、防水材料（防水砂漿、防水混凝土、膨脹混凝土、鍍鋅鋼板等） 3、膠凝材料（石膏、石灰、水玻璃、水泥、瀝青、樹脂等） 4、裝飾材料（如天然石材、陶瓷制品、玻璃制品、裝飾砂漿、塑料制品等） 5、防護材料（鋼材覆面、護木等） 6、保溫隔熱材料（石棉板、礦渣棉、泡沫混凝土。纖維板等）,二、混凝土 （一）骨料 1、細骨料（

7、粒徑在0.154.75mm之間） （1）分類：按產源分為河砂、湖砂、海沙和山砂 按技術要求分為、類 按粗細程度分為粗砂、中砂和細沙 （2）質量要求 潔凈、粗細程度和顆粒級配、堅固性,2、粗骨料（粒徑大于4.75） （1）分類 按來源不同分為碎石、卵石 按技術要求分為、類 （2）質量要求 有害雜質含量 最大粒徑及顆粒級配 顆粒形狀及表面特征 強度 體積穩定性 含水狀態,（二）混凝土分類 1、按密度 2、按性能和用途 3、按膠凝材料 4、按流動性 5、按強度,（三）混凝土主要性能 和易性（流動性、黏滯性、保水性） 強度 變形能力 耐久性（抗滲性、抗凍性、抗侵蝕、抗碳化、抗磨、抗堿骨料反應）,三、膠

8、凝材料 石灰 水玻璃 瀝青 水泥,四、混凝土外加劑 （一）分類 （二）選擇和使用,五、鋼材 （一）鋼筋分類 1、按化學成分：碳素鋼和合金鋼 2、按生產工藝：熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、預應力鋼絲和預應力鋼絞線 3、按外形分：光面鋼筋和變形鋼筋 4、按力學性能分：有屈服點鋼筋和無屈服點鋼筋,（二）鋼材的工藝性能 1、冷彎性能 2、焊接性能 （三）鋼筋的主要力學性能 抗拉性能 抗沖擊性能 耐疲勞性能 硬度,第二章 工程測量和施工放樣,第一節 常用測量儀器簡介 一、水準儀 二、經緯儀 三、全站儀,第二節 常用測量儀器的使用方法,一、水準儀的使用 二、經緯儀的使用,第三節

9、 施工測量的特點,一、精度 二、施工放樣與地形圖測繪工作相反 三、易受施工現場的影響,第四節 土壩的放樣,一、壩軸線的測設 二、壩身控制測量 三、清基開挖線的放樣 四、坡腳線的放樣 五、壩體邊坡線的放樣 六、土壩修坡樁的測定,第五節 水閘的放樣,一、水閘主軸線的放樣 二、閘底板的放樣 三、閘墩的放樣,第三章 施工導流,第一節 施工導流概念 一、全段圍堰法導流 明渠導流 隧洞導流 涵管導流,二、分段圍堰法導流 底孔導流 壩體缺口導流,第二節 導流圍堰及施工險情,一、圍堰 （一）類型 土石圍堰 混凝土圍堰 鋼板樁格型圍堰 草圖圍堰 （二）圍堰的拆除,二、圍堰施工險情判斷與搶險技術 1、漏洞 2、管

10、涌 3、漫溢,第三節 截流及基坑排水,一、截流的前期準備 （一）截流材料與料場 （二）泄水道 （三）加固龍口區河底及初步束窄河道,二、截流的基本方法 （一）拋投塊料截流 平堵 立堵 混合堵 （二）其他截流方法 定向爆破 沖填法 下閘截流,三、降低截流難度的措施 （一）加大分流量，改善分流條件 （二）改善龍口水力條件 雙戧截流、三戧截流、寬戧截流、平拋墊底等,四、基坑排水布置 五、人工降低地下水位 （一）管井法降低地下水位 （二）井點法降低地下水位,第四章 主體工程施工,第一節 地基處理的基本方法 一、天然地基的類型和特點 巖石地基 砂礫石地基 軟土地基,二、地基處理的基本方法 （一）開挖 （二

11、）灌漿 （三）防滲墻 （四）置換法 （五）排水法 （六）擠實法,三、不同類型地基的處理 （一）巖石地基的處理方法 開挖、灌漿 （二）砂礫石地基的處理方法 開挖、防滲墻、樁基、帷幕灌漿、設水平鋪蓋、設排水通道等 （三）軟土地基的處理方法 開挖回填、預壓、置換、打樁、設砂井、振動加固等,第二節 地基灌漿處理技術,一、固結灌漿 二、帷幕灌漿 三、化學灌漿,第三節 土石方開挖工程,一、土方開挖工程,土壤的施工分級表,（一）土方開挖技術 1、土方邊坡 2、土壁支撐 （1）鋼木支撐 橫撐式 錨碇式 （2）板樁支撐 （3）土層錨桿,二、土方的開挖方法與機械 （一）挖掘機械 單斗挖掘機（正鏟、反鏟、抓鏟、拉鏟

12、） 多斗挖掘機（鏈斗式、斗輪式） （二）挖運組合機械 推土機 鏟運機 裝載機 （三）人工開挖,三、土方開挖的技術要求 四、石方開挖技術 （一）石方開挖方法 露天石方開挖 地下工程開挖 （二）爆破技術 1、淺孔爆破 2、深空爆破 3、洞室爆破 4、藥壺爆破,炸藥基本性能 （1）爆力 爆力是指炸藥在介質內部爆炸時對其周圍介質產生的整體壓縮、破壞和拋移能力。 （2）猛度 炸藥的猛度是指炸藥在爆炸瞬間對與藥包接鄰的介質所產生的局部壓縮、粉碎和擊穿能力。 （3）氧平衡 氧平衡是指炸藥在爆炸分解時的氧化情況。 （4）炸藥的安定性 炸藥的安定性能指炸藥在長期貯存中，保持原有物理化學性質的能力,（5）敏感度

13、炸藥在外能作用下起爆的難易程度稱為該炸藥的敏感度。 （6）爆速 爆速是指爆炸時爆轟波沿炸藥內部傳播的速度。 （7）殉爆 炸藥爆炸時引起與它不相接觸的鄰近炸藥爆炸的現象叫殉爆。殉爆反應了炸藥對沖擊波的感度。,第四節 土石壩工程,料場規劃 土石壩是一種充分利用當地材料的壩型。土石壩用料量很大，在選壩階段需對土石料場全面調查，施工前配合施工組織設計，要對料場作深入勘測，并從空間、時間、質與量諸方面進行全面規劃。 空間規劃系指對料場位置、高程的恰當選擇，合理布置。 時間規劃是根據施工強度和壩體填筑部位變化選擇料場使用時機和填料數量。 料場質與量的規劃即質量要滿足設計要求，數量要滿足填筑的要求。對于土料

14、，實際開采總量與壩體填筑量之比一般為22.5，砂礫料為1.52。,一、土石壩填筑施工的碾壓試驗 （一）影響土料壓實的因素 壓實功、碾壓遍數、鋪土厚度、含水量等 （二）壓實機具的選擇 羊角碾、氣胎碾、振動碾、夯板等 （三）壓實參數的選擇及現場壓實試驗 1、壓實標準 2、壓實參數的選擇 3、碾壓試驗,二、土石壩施工類型 1、準備作業 2、基本作業 3、輔助作業 4、附加作業 三、壩面流水作業 組織流水作業原則,四、卸料及平料 卸料方法：后退法、進占法和混合法 五、碾壓 六、結合部位及反濾層施工 1、壩基結合面 2、與岸坡及混凝土建筑物結合面 3、壩體縱橫向接坡及接縫 4、反濾層施工,斜墻、反濾料及

15、壩殼的施工順序 斜墻應同下游反濾料及壩殼平起填筑。也可滯后于壩體填筑，但需預留斜墻施工場地，且緊靠斜墻的壩體必須削坡至合格面，方允許填筑。,七、土石壩施工的質量控制 1、料場的質量檢查和控制 2、壩面的質量檢查和控制,漿砌石施工中，膠結材料的配合比，必須滿足設計強度、施工和易性的要求。 干砌石護坡應由低向高逐步鋪砌。,第五節 混凝土面板堆石壩施工技術,一、壩體材料分區 面板 墊層區 過渡區 主堆石區 次堆石區 下游護坡,二、堆石體填筑質量控制 （一）填筑工藝 （二）壓實參數和質量控制 壓實參數：碾重、鋪層厚、碾壓遍數 質量指標：孔隙率n 三、墊層與面板的施工 （一）墊層施工 （二）面板的分縫止

16、水 （三）面板施工,四、土石壩防滲加固技術 基本原則：上截下排 （一）上游截滲法 1、黏土斜墻法 2、拋土和放淤法 3、灌漿法 4、防滲墻法 5、截水墻法 （二）下游排水導滲法 1、導滲溝法 2、貼坡排水法 3、排滲溝法,碾壓混凝土壩施工,碾壓混凝土壩的施工工藝程序是先在初澆層鋪砂漿，汽車運輸入倉，平倉機平倉，振動壓實機壓實，振動切縫機切縫，切完縫再沿縫無振碾壓兩遍。 、碾壓混凝土壩施工主要特點是：采用干貧混凝土；大量摻加粉煤灰，以減少水泥用量；采用通倉薄層澆筑；同時要采取溫度控制和表面防裂措施。,影響碾壓混凝土壩施工質量的因素主要有碾壓時拌合料的干濕度，卸料、平倉、碾壓的質量控制以及碾壓混凝

17、土的養護和防護等。 目前常用的幾種主要質量控制手段有： 1.在碾壓混凝土生產過程中，常用VB儀測定碾壓混凝土的稠度，以控制配合比。 2.在碾壓過程中，可使用核子密度儀測定碾壓混凝土的濕密度和壓實度，對碾壓層的均勻性進行控制。 3.碾壓混凝土的強度在施工過程中是以監測密度進行控制的，并通過鉆孔取芯樣校核其強度是否滿足設計要求。,第六節 模板工程施工技術,一、模板的基本要求及作用 二、模板的分類 三、模板的基本形式 （一）平面木模板 （二）定型組合鋼模板 （三）懸臂鋼模板 （四）混凝土預制模板 （五）滑動模板,四、模板的安裝和拆除 （一）模板安裝 （二）側面模板安裝 （三）承重模板安裝 （四）專用

18、模板 （五）預制構件模板 五、模板安裝質量控制 六、模板拆除,某長度為6m鋼筋混凝土簡支梁，用32.5級普通硅酸鹽水泥，混凝土標號為C20，室外平均氣溫為20。 問題：試確定側模、底模的最短拆除時間。,1）側模拆除方案 側模為不承重模板，它的拆除條件是在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時，才能拆除側模板。但拆模時不要用力過猛，不要敲打振動整個梁模板。一般當混凝土的強度達到設計標號的25%時即可拆除側模板。查看溫度、齡期對混凝土強度影響曲線，可知當室外氣溫為20，用32.5級普通硅酸鹽水泥，達到設計強度等級25%的強度時間為終凝后24小時。即為拆除側模的最短時間。,2）底模拆除方

19、案 底模為承重模板，跨度小于8m的梁底模拆除時間是當混凝土強度達到設計強度的70%時才能拆除底模。為了核準強度值，在澆搗梁混凝土時就應留出試塊，與梁同條件養護。然后查溫度、齡期、強度曲線知達到70%設計強度需7晝夜。此時將試塊送試驗室試壓，結果達到或超過設計強度的70%時，即可拆除底模。對于重要結構和施工時受到其它影響，嚴格地說底模拆除時間應由試塊試壓結果確定。一般在養護期外界溫度變化不大，查溫度、齡期、強度曲線即可確定底模拆除時間。本例的梁底模拆除最短時間為終凝后7晝夜。,第七節 鋼筋工程施工技術,一、鋼筋的驗收 二、鋼筋的配料 三、鋼筋的加工 （一）調直、去銹 （二）切斷、彎曲 （三）鋼筋

20、連接（焊接、機械連接和綁扎連接）,四、鋼筋的綁扎與安裝 （一）綁扎接頭 （二）現場綁扎 五、鋼筋安裝的質量檢驗和安全技術,第八節 混凝土工程施工技術,一、混凝土的拌制 （一）拌合方式 1、一次投料法 2、二次投料法（預拌水泥砂漿和預拌水泥凈漿） 3、裹砂石法 （二）混凝土的拌制要求 （三）混凝土攪拌的質量要求,二、混凝土的運輸 （一）運輸設備 （二）運輸的基本要求 三、混凝土的澆筑 （一）澆筑前的準備工作 1、基礎面處理 2、施工縫處理 3、模板、鋼筋和預埋件檢查 4、澆筑倉面布置,（二）混凝土澆筑 1、入倉鋪料 平層澆筑法 階梯澆筑法 斜層澆筑法,冷縫發生的原因：如果層間間歇超過混凝土的初凝時間，會出現冷縫，使層間的抗滲、抗剪和抗拉能力明顯降低。 冷縫的處理和預防措施：若分塊尺寸和鋪層厚度已定，要使層間不出現冷縫，應采取措施增大運輸澆筑能力。若設備難以增加，則應考慮改變