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学员专用 请勿外泄
2025环球网校一级建造师《水利水电工程管理与实务》直播密训
第2章 水利水电工程施工水流控制与基础处理(9分)
2.1~2.2导流与截流、导流建筑物与基坑排水【5分】
【考点】导流方式【必会】
分类 适用条件
分期(分段)围堰法导流
流量大、河床宽;便于布置导流泄水建筑物;河床覆盖
[横向纵向围堰]
层不厚
【束窄河床、均能或互为】
基本
一次拦断河床围堰导流
(全段围堰法导流) 枯水期流量不大且河道狭窄(初期、中期、后期)
[横向围堰]
明渠 平缓(台地、垭口、古河道)
辅助 隧洞 山区
涵管 流量较小
【考点】截流方法【重要】
截流4过程 截流戗堤的进占形成龙口、龙口范围的加固、合龙和闭气
类型 立堵(单戗≤4.0m)、平堵(建桥)、混合堵(立平堵→省钱、平立堵→防冲刷)
截 加大分流量,改善分流条件;改善龙口水力条件(双戗、三戗、宽戗、平抛垫底);
技术措施
流 增大抛投料的稳定性,减少块料流失;加大截流施工强度;合理选择截流时段
截流水力学计算应确定截流过程中的落差、单宽流量、单宽能量、流速等水力学参数及其变化规
律,确定截流抛投材料的尺寸和重量
【考点】围堰类型【重要】
土石 防渗结构形式如下图
混凝土 优先选用重力式碾压混凝土结构,宜建在岩石地基上。两面挡水、与永久结合。结构
类
形式如下图
型
钢板桩 岩石地基或混凝土基座上→装配式(30m);细砂砾石层地基→打入式(20m)。
草土围堰、袋装土围堰(河堤抢险、围海工程)
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【考点】围堰布置与设计【必会】
分期围堰法导流时,上、下游横向围堰一般不与河床中心线垂直;
1.平面布置
采用全段围堰导流时,围堰尽量与河床中心线垂直
均质土围堰→渗透系数(cm/s)≤1×10-4;防渗体土料→渗透系数≤1×10-5;
2.填筑
心墙或斜墙堰壳→渗透系数>1×10-3;
材料
布 围堰堆石体水下部分软化系数大于0.7
置 3.防渗 齿槽、截水墙、铺盖、防渗墙/土工膜、当地土料
设 水垫、反滤压坡、钢筋石笼、大块石(串)、合金网石兜或混凝土板、反滤垫层、
4.防护
计 重力式镇墩等
扩大接触面和嵌入岸坡的方法;刺墙形式插入、利用土工膜进行横向围堰与纵向围
堰防渗搭接
5.接头防冲
一般采取抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底等措施。在围堰转角处设置导流墙,也
可以解决冲刷问题
土石围堰边坡稳定安全系数 重力式混凝土围堰、浆砌石围堰安全系数
计算方法 计算方法
围堰级别
3级 4级、5级 抗剪断公式 抗剪强度公式
简化毕肖普 ≥1.30 ≥1.15 一般情况 排水失效
≥1.05
瑞典圆弧 ≥1.20 ≥1.05 ≥3. 0 ≥2.5
不过水围堰堰顶高程和堰顶安全加高值应符合下列规定:
(1)堰顶高程不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全加高值之和。
围堰级别
围堰类型
3级 4、5级
土石 0.7 0.5
混凝土、浆砌石 0.4 0.3
(2)土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上加高值:斜墙式防渗体为0.6~0.8m;心墙
式防渗体为0.3~0.6m。
【考点】导流泄水建筑物
导流明渠 弯道半径不宜小于3倍明渠底宽,进出口轴线与河道主流方向的夹角宜小于30°
导流隧洞弯曲半径不宜小于5倍洞径(或洞宽),转角不宜大于60°,且应在弯
导流 导流隧洞
段首尾设置直线段,其长度不宜小于5倍洞径(或洞宽)
泄水
宜布置在近河道主流位置、坝内导流底孔宽度不宜超过该坝段宽度的一半,并宜
建筑 导流底孔
骑缝布置,应考虑下闸和封堵施工方便
物
坝体预留 坝体泄洪缺口宜设在河床部位,避免下泄水流冲刷岸坡
缺口
【注:考虑与永久建筑物的结合。除上述四种还包括导流涵管】
【考点】基坑排水技术【重要】
围堰闭气后的基坑积水量、抽水过程中围堰及地基渗水量、堰身及基坑覆
组成
盖层中的含水量、可能的降水量
基
Q=ηV/T【Q—初期排水流量(m³/s);V—基坑的积水体积(m³);T—初
坑 初期排水 计算
期排水时间(s);η—经验系数3-6】
排
水位 土质开始0.5~0.8m/d、接近排干时允许达1.0~1.5m/d
水
排水 大型基坑(5~7d)、中型基坑(3~5d)
经常性排水 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
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2.3地基处理工程【4分】
【考点】地基分类及处理
岩基 由岩石构成,又称硬基
地基 砂砾石 空隙大、孔隙率高、渗透性强
分类 软基 孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载
软土
能力差、沉陷大、触变性强
处理 基本方法是开挖(最通用)、灌浆(较适用)、防渗墙、桩基础、锚固,还有置换法、排水
方法 法、挤实法、(沉井基础、强夯)
坝地基 混凝土坝:高差过大或倾向下游时,宜开挖成台阶状。
处理 拱坝:开挖后的整个坝基面应平顺且无突变,岩基面起伏差应小于0.5m,不应挖成台阶状
【考点】灌浆基础知识
帷幕(减小渗流量或扬压力)、固结(岩体整体性,裂隙或破碎带)、接触
1.分类 目的 (接触面结合能力,缝隙)、接缝(坝体整体性,坝体的接缝)、回填(密
实性,空隙和孔洞)
2.灌浆方式 纯压式(有进无出)、循环式(有进有出)
全孔一次、分段钻→自上而下、自下而上、综合以及孔口封闭(混凝土防渗墙下基岩
3.灌浆方法
不宜直接用)
【注】岩基灌浆时,一般先进行固结后进行帷幕,可以抑制帷幕灌浆时地表抬动和冒浆。
【考点】帷幕灌浆【必会】
1.防渗帷幕的钻孔灌浆应具备的条件:
(1)上部结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求。
(2)相应部位的其他灌浆等完成并检查合格。
2.帷幕灌浆施工工艺
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【注】特殊情况的处理:
1.冒浆漏浆:嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝、复灌等方法;
2.串浆:阻塞串浆孔,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔进行扫孔、冲洗、灌浆;
3.因故中断:尽快恢复灌浆,恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注;
4.量大而难以结束:低压,浓浆,限流,限量,间歇灌浆;灌注速凝浆液;灌注混合浆液或
膏状浆液。
【考点】固结灌浆【重要】
①条件:盖重混凝土:混凝土坝→厚度1.5m以上,50%设计强度;
1.一般规定
②原则:分序加密,周边孔应先行施工
2.钻孔、裂隙冲
在各序孔中选取不少于5%的灌浆孔在灌浆前进行简易压水试验
固 洗和压水试验
结 ①由稀到浓逐级变换,水胶比3、2、1、0.5
3.灌浆和封孔
灌 ②可不待凝,如需待凝,时间为12~24h
浆 ①检查:检测岩体弹性波波速,灌浆结束14d后,设计规定;钻孔压水试验,
灌浆结束7d或3d后,灌浆孔总数的5%;
4.质量检查
②合格标准:单元工程内检查孔各段的合格率应达85%以上,不合格孔段的透
水率值不超过设计规定值的150%,且不集中
【考点】高压喷射灌浆【重要】
高 1.基本方法 单管(0.5~0.9)、二管(0.8~1.5)、三管、新三管
压 2.喷射形式 旋喷、摆喷、定喷(如下图)
喷 3.施工程序 ①分排分序;先下后上最后中间、先导孔最先施工。②程序如下图
射 围井:所有结构形式的高喷墙,高喷灌浆结束7d后进行,如需开挖或取样,宜
灌 4.质量检验 在14d后进行
浆 钻孔:厚度较大的和深度较小的高喷墙,高喷灌浆结束28d后进行
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【考点】防渗墙施工技术【重要】
1.类型 桩柱形、槽孔形(更广泛)和混合形;槽孔的孔斜率不应大于4‰
平整场地→挖导槽→做导墙→安装挖槽机械设备→制备泥浆注入导槽→成槽→混凝土浇
2.程序
筑成墙
工序检查:造孔、终孔、清孔;接头处理;混凝土浇筑(导管;混凝土面;钢筋笼、预埋
件、观测仪器安装埋设)等
3.质检
墙体检查(物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷):成墙28 天后,采用钻孔
取芯、注水试验或其他检测等方法
第3章 土石方与土石坝工程(20分)
3.1 土石方工程【6分】
【考点】土石分级【重要】
1.土石分级【土+石=4+12=16】
土分 4级【Ⅰ→砂土;Ⅱ→壤土;Ⅲ→黏土、含少量砾石的黏土;干淤泥、干燥黄土;Ⅳ→坚硬
黏土、砾质黏土、含卵石黏土】;
岩石分 12级【Ⅴ:1.5~2、2为等差、ⅩⅤ:20~25、ⅩⅥ:25以上】。
2.围岩分类
围岩强度
围岩类别 围岩稳定性 围岩总评分T 支护类型
应力比S
Ⅰ 稳定 T>85 不支护
>4
Ⅱ 基本稳定 85≥T>65 不支护或局部锚杆或喷薄层混凝土
Ⅲ 稳定性差 65≥T>45 喷混凝土、系统锚杆加钢筋网
>2 喷混凝土、系统锚杆加钢筋网或加
Ⅳ 不稳定 45≥T>25
钢构架
管棚、喷混凝土、系统锚杆、钢构
Ⅴ 极不稳定 T≤25 —
架,必要时进行二次支护
【考点】土方开挖技术【重要】
1.开挖方式 自上而下、上下结合、先岸坡后河槽、分期分段
铲土、运土、卸土、回驶四个过程
铲运机
不适用开挖的土质(砂砾石、风化岩石、爆破块石)
机械 正铲(正向和侧向)、反铲(挖掘、回转、卸料和返回)、
挖掘机
2.开挖方法 索铲和抓斗
推土机、装载机
临近高程时,留出0.2~0.3m保护层暂不开挖,待上部结构施工时,再予以挖
人工
除
【考点】石方开挖技术【必会】
1.开挖方法
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①浅孔与深孔:5m与75mm;主要参数台阶高度H、钻孔直径d、底盘抵抗线Wd、炮孔间距a
和排距b、超钻深度△H、钻孔深度L、堵塞长度L 及单孔装药量Q等。
1
②洞室爆破(大爆破):严禁在设计建基面、设计边坡附近采取洞室爆破法或药壶爆破法施工
③预裂(前)与光面(后):防止或减弱爆破震动向开挖轮廓以外岩体的传播;形成“光爆
层”从而获得一个平整的开挖壁面。
2.基础开挖(保护层厚度H/D→25、30、40)
第一层:距建基面≥1.5m范围、直径<40mm
分层开挖法 第二层:距建基面≥0.7m/0.5m以上范围、直径≤32mm
第三层:留0.2m厚岩体进行撬挖/挖至建基面
水平预裂爆破
一次爆破开挖法 水平光面爆破
垫层台阶爆破
3.爆破后检查
明挖爆破5min/其余 15min 进入工作面。
4.爆破公害控制
(1)爆破飞石对人员的安全运行距离:200m(浅孔、深孔台阶)、300m(浅孔破大块、洞室)
(2)爆破振动:在锚索灌浆、锚杆灌浆、喷混凝土的强度达到设计强度的 70%以前,其 20m范
围内不允许爆破。
(3)控制与防护措施
在爆源上控制,削弱公害强度。
在传播途径上控制,削弱公害强度。预裂爆破、开挖减震槽、覆盖、设立防波屏。
在保护对象上进行防护,防止公害损伤(破坏)。直接防护,防震沟、防护屏、表面覆盖。
在管理措施上进行控制,防止公害损伤(破坏)。
【考点】锚固技术和地下工程施工
全长粘结性锚杆、端头锚固形锚杆、摩擦型锚杆、预应力锚杆和
1.锚固技术 按作用原理划分
自钻式注浆锚杆
①倾角:平洞、斜井(6°~75°)、竖井
分类
②断面:特小、小、中(25<A≤100、5<B≤10)、大、特大
洞口 先导洞后扩挖
2.地下工程
平洞 全断面开挖(中小断面);分层、分区开挖(大断面、特大断面)
施工 开
斜井和竖井 自上而下全断面开挖/导洞(反井钻机法、爬罐法或吊罐法)
挖
开敞式(坚硬、中等坚硬)、护盾式(完整性差、软、局部)
掘进机
开挖、出渣、衬砌、回填灌浆等工序的平行连续流水作业
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3.2 土石坝施工技术【6分】
【考点】施工机械的配置
类型 配置
挖掘 挖装运组合 运输 主要机械原则
挖掘 挖运:推土机、铲运机; 循环式和连
施工条件、工程进度和工作面的参数
机 装运:装载机 续式
【考点】施工碾压试验【重要】
1.压实机械 静压碾压(羊足碾、气胎碾)、振动碾压、夯击(夯板、强夯机)
黏性土 压实度和最优含水率【注:压实度=干密度/击实最大干密度】
2.填筑标准 相对密度【注:砂砾石不应低于0.75,砂不应低于0.7,反滤料为
非黏性土
0.7】
碾压机具重量、碾压遍数、含水量及铺土厚度,振动频率及行走速
内容
率(振动碾)
3.压实参数 试验(含水量) ω1=ωp+2%、ω2=ωp、ω3=ωp-2%三种进行试验。ωp为土料塑限。
结论(曲线) 黏性土:铺土厚度、压实遍数、最优含水量、最大干密度
压实厚度最大 非黏性土:铺土厚度、压实遍数、干密度
【注:压实度取值范围:1级、2级坝和高坝 98%~100%,3级中低坝及3级以下的中坝96%~98%,
设计地震烈度为8度、9度的地区,宜取上述规定的大值】
【补充:堤防压实度评定标准】不合格样的压实度或相对密度不应低于设计值的 96%,且不合格
样不应集中分布。
压实度或相对密度合格率(%)
序 上堤 压实度 相对密
堤防级别 老堤加高
号 土料 (%) 度 新筑堤 防渗体
培厚
1级 ≥94 —— ≥85 ≥85 ≥90
黏性
1 2级和高度超过6m的3级堤防 ≥92 —— ≥85 ≥85 ≥90
土
3级以下及低于6m的3级堤防 ≥90 —— ≥80 ≥80 ≥85
1级 ≥94 —— ≥90 ≥85 ——
少黏
2 2级和高度超过6m的3级堤防 ≥92 —— ≥90 ≥85 ——
性土
3级以下及低于6m的3级堤防 ≥90 —— ≥85 ≥80 ——
1级 —— ≥0.65 ≥85 ≥85 ——
无黏
3 2级和高度超过6m的3级堤防 —— ≥0.65 ≥85 ≥85 ——
性土
3级以下及低于6m的3级堤防 —— ≥0.60 ≥80 ≥80 ——
【考点】施工方法【必会】
准备作业(四通一平:通车、通水、通电、通信、平整场地)、基本作业、辅助作业和
施工内容
附加作业
工序 卸料、铺料、整平、洒水、压实、质量检验
(1)三种方法:进占法、后退法、混合法
卸料
(2)平行坝轴线,防渗体内用进占法【使汽车始终在松土上行驶,避免在压实
与铺
土层上开行,造成超压,引起剪力破坏】
料
(3)按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键
碾压 进退错距法:b=B/n【B-碾滚净宽、n-设计碾压遍数】;圈转套压法
坝面作业 分层接头:接头错开,分段条带平行坝轴;接坡坡比:缓于1:3;
与坝壳结合部位:土、砂平起,气胎碾,先夯土
结合 混凝土结构物连接处:填土前,先将结合面的混凝土表面乳皮、粉尘及其附着
部位 杂物清除干净,在结合面上洒水湿润,涂刷一层厚约3~5mm的浓黏性土浆、水
施工 泥黏性土浆或水泥砂浆,要边涂刷、边铺土、边碾压, 涂刷高度与铺土厚度一
致,并应与下部涂层衔接,不得在泥浆干涸后铺土和压实。泥浆土与水质量比
宜为1:3.0~1:2.5,宜通过试验确定。填土含水率控制应大于最优含水率1.0%~
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3.0%。(25年变)
靠近混凝土结构物两侧及顶部0.5m范围内填土,不能采用大型机械压实时,可
采用小型机械夯实或人工夯实。要注意混凝土结构物两侧均衡填料压实,以免
对其产生过大的侧向压力。
坝基结合面:对于基础部位的填土,宜采用薄层、轻碾的方法。无论何种坝基,
只有填筑厚度达到2m以上时,才可以使用重型压实机械
将其表层含水量调节至施工含水量的上限范围,用与防渗体土料相同的碾压
黏性土、砾质土坝基
参数压实,然后刨毛3〜5cm,再铺土压实
先压实,再铺第一层土料,其含水量为施工含水量的上限,采用轻型机械压
非黏性土地基
实,压实干密度可略低于设计值
先把局部凹凸不平的岩石进行整平,封闭岩石表面节理、裂隙,防止渗水冲
岩基
蚀防渗体。若岩基干燥可适当洒水,并使用含水量略高的土料
【考点】土方填筑质量控制【重要】
(1)检查项 土质情况、土块大小、杂质含量和含水量【两土+两含】
①偏高:排水和防雨、翻晒处理,采取轮换掌子面的办法;
1.料场 (2)控制含 ②偏低:对于黏性土料应考虑在料场加水(分块筑畦埂、灌水浸渍、轮换取
土
水量 土);非黏性土料可用洒水车在坝面喷洒加水;石渣料和砂砾料压实前加水。
方
③不均匀:堆筑“土牛”(大土堆)
填
①坝面:铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度
筑
干密度的测定:黏性土、砂(环刀测定),砾质土、砂砾料、反滤料(灌水
质
法或灌砂法测定),堆石、砂砾料(因缺乏细料而架空时)(灌水法)
量 2.坝面 检查项
②反滤层:铺填的厚度、是否混有杂物、填料的质量及颗粒级配
控
(取样:50m一个断面,每个断面不得少于4个,查明两系数→层间、颗粒
制
不均匀)
0℃低温季节施工管理;
3.负温
低于-10℃时,不宜填筑土料,可采用搭建暖棚进行施工。
含水量的测定:料场→简单办法“手检”,即手握土料能成团,手指搓可成碎块即表示合适。
3.3 面板堆石坝施工技术【8分】
【考点】面板堆石坝结构布置【识图】【重要】
坝体分区 作用 石质
为面板提供平整、密实的基础,将面板承
垫层区 最大粒径为80~100mm
受的水压力均匀传递给主堆石体
过渡区 保护垫层区在高水头作用下不产生破坏 最大粒径不宜超过300mm
主堆石区 承受水荷载的主要支撑体 最大粒径不应超过压实层厚度
下游堆石区 保护主堆石体及下游边坡的稳定 压实后应能自由排水
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【考点】坝体填筑施工【必会】
施工质量控制关键 堆石料 过渡料 垫层料
铺筑 进占法 后退法
填筑 斜坡碾压与砂浆固坡相结合
振动碾压(错距法,搭接不应小
工艺 碾压 ①简单②防失稳下滚③临时挡水防渗;
于1.0m)
④形成“结石层”
压实参数 碾重、行车速率、铺料厚度、加水量、碾压遍数
压实
挖坑灌水(砂)法、核
参数 挖坑灌水(砂)法
子密度仪法
和质 方法
质量控制 最大料径的2~3倍 最大料径的3~4倍 不小于最大料径的4倍
量控
试坑直径最大不超过2m;试坑深度:碾压层厚
制
压实项 干密度、颗粒级配(相对密度)(孔隙率)
标准:取样所测定的干密度,其平均值不小于设计值,标准差不宜大于 50g/m³。当样本数小于
20组时,应按合格率不小于90%,不合格点的干密度不低于设计干密度的 95%控制。
【考点】面板及趾板施工【重要】
混凝土面板(面板可划分为面板与趾板)是面板堆石坝的主要防渗结构。
铜止水焊缝处的抗拉强度不应小于母材抗拉强度的 70%。焊缝应该表面光滑、不渗水,无孔洞、
裂缝、漏焊、欠焊、咬边伤等缺陷,应抽样用煤油等做渗透检验。
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