2023年二级建造师教材水利水电实务.doc

2F311000　水利水电工程建筑物及建筑材料
　　2F310000　水利水电工程技术
　　2F311000　水利水电工程建筑物及建筑材料
　　2F312023　水利水电工程施工导流
　　2F313000　水利水电工程主体工程施工

　　2F311000　水利水电工程建筑物及建筑材料
　　2F311010　水利水电工程建筑物的类型及组成
　　2F311020　水利水电工程勘察与测量
　　2F311030　水利水电工程建筑材料

　　2F311010 　水利水电工程建筑物的类型及组成
　　2F311011　掌握水利水电工程等级划分及特性水位
　　一、水利水电工程等级划分
　　1.水利水电工程等别
　　水利水电工程根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性，划分为五等。
　　注意点：对于综合运用的水利水电工程，当按各分项运用项目的分等指标拟定的等别不同时，其工程等别应按其中的最高等别拟定。
　　2.水工建筑物级别划分
　　水工建筑物的级别反映了工程对水工建筑物的技术规定和安全规定。
　　（1）永久水工建筑物级别
　　根据永久建筑物所在工程的等别及建筑物重要性定为五级。主次建筑物级别见表2F311011－2。注意工程等别和主次建筑物的相应性。
　　按建筑物使用期限来分：永久性建筑物和临时性建筑物。
　　永久性建筑物是指工程运营期间长期使用的建筑物按其重要性分为：
　　重要建筑物--失事后会导致灾害或严重影响工程效益；
　　次要建筑物--失事后不会导致灾害，影响不大易恢复。
　　临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。如施工围堰、栈桥等。
　　堤防工程的级别根据堤防工程的防洪标准拟定。防洪对象的防洪规定－防洪标准－堤防工程级别。
　　（2）临时性水工建筑物级别
　　（拟定级别是为了拟定导流标准，进而拟定导流设计流量）
　　按保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，划分为3、4、5级共三级。
　　注意：对于同时分属于不同级别的临时性水工建筑物，其级别应按照其中最高级别拟定。
　　对于3级临时性水工建筑物，符合该级别规定的指标不得少于两项。

　　二、水工建筑物的分类及作用
　　水利上为满足防洪、发电、灌溉、航运等兴利除害的规定，通常要建造控制水位、调节流量等作用的水工建筑物。水工建筑物一般按其作用、用途和使用时间等进行分类。
　　（一）按作用分类
　　1.挡水建筑物，如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
　　2.泄水建筑物，如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道等。
　　3.输水建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。
　　4.取（进）水建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。
　　5.整治建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。　

　　6.专门建筑物，如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。
　　（二）按用途分类
　　水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。
　　（三）按使用时间的长短分类
　　水工建筑物按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物。
　　1.永久性建筑物是指工程运营期间长期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为重要建筑物和次要建筑物。
　　2.临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物，如施工导流明渠、围堰等。重要作用是为永久性建筑物的施工发明必要的条件。

　　三、水库与堤防的特性水位
　　（一）水库的特性水位
　　1.校核洪水位。水库遇大坝的校核洪水时在坝前达成的最高水位。
　　2.设计洪水位。水库遇大坝的设计洪水时在坝前达成的最高水位。
　　3.防洪高水位。水库遇下游保护对象的设计洪水时在坝前达成的最高水位。
　　4.正常蓄水位（正常高水位、设计蓄水位、兴利水位）
　　5.防洪限制水位（汛前限制水位）。水库在汛期允许兴利的上限水位，也是水库汛期防洪运用时的起调水位。
　　6.死水位。允许消落到的最低水位。
　　（2）堤防工程特性水位
　　1）设防（防汛）水位：开始组织人员防汛的水位。
　　2）警戒水位：防汛人员必须开赴防汛前线，准备抢险的水位。警戒水位>设防（防汛）水位。
　　3）保证水位：河流遇堤防的设计洪水时在堤前达成的最高水位。

　　2F311012　掌握土石坝与堤防的构造及作用
　　一、土石坝类型
　　常见分类方法：
　　1.按坝高：30m以下为低坝；30～70m之间为中坝；70m以上为高坝。
　　2.施工方法：碾压式土石坝，水力冲填坝，定向爆破堆石坝。
　　其中碾压式土石坝按防渗体不同分为：均质坝，土质防渗体分区坝，非土料防渗体坝。
　　考点：土质防渗体分区坝黏土心墙坝，防渗体设在坝体中央或稍向上游略为倾斜。

　　二、土石坝的构造及作用
　　土石坝基本剖面是梯形，重要由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基解决等细部构造组成。
　　1.坝顶构造：1）四级以下的坝下游可采用草皮护坡。2）有防浪墙的坝顶，宜采用单向向下游倾斜的横坡。
　　2.防渗体：
　　1）作用：减少通过坝体和坝基的渗流量；减少浸润线，增长下游坝坡稳定性；减少渗透坡降，防止渗透变形。
　　2）斜墙布置在坝体的上游。（迎水面如下游围堰）
　　3.土石坝的护坡与坝坡排水
　　1）坝坡排水：除干砌石或堆石护面外，其余均必须设坝面排水。（干砌石或堆石自身可以排水）
　　4.土石坝排水设施
　　排水设施形式：贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合排水。
　　知识点：
　　1）贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点；贴坡排水不能减少浸润线。（渗流仍从原坡面逸出，常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中档高度坝。看P6图2F311012－3）。

　　2）棱体排水，顶部高程应超过下游最高水位，超过高度应大于波浪沿坡面的爬高，并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。应避免棱体排水上游坡脚出现锐角，可减少浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受尾水淘刷，多用于河床部分（有水）的下游坝脚处。
　　3）反滤层材料粒径沿渗流方向由小到大排列。（反滤是允许渗流，但防止细小土粒被渗流带走）

　　三、堤防的构造及作用
　　构造同土石坝类似

　　2F311013　掌握水闸的组成及作用
　　一、水闸类型
　　按过闸流量大小：小于100m3/s为小型水闸，100～1000m3/s为中型水闸，大于1000m3/s为大型水闸。
　　按闸室结构形式分为：开敞式和涵洞式
　　开敞式：有胸墙、无胸墙

　　二、水闸的组成部分及作用
　　水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成见教材图：2F311013－1。掌握每一部分的具体组成内容。

　　1-上游防冲槽；2-上游护底；3-铺盖；4-底板；5-护坦（消力池）；6-海漫；7-下游防冲槽；8-闸墩；9-闸门；10-胸墙；11-交通桥；12-工作桥；13-启闭机；14-上游护坡；15-上游翼墙；16-边墩；17-下游翼墙；18-下游护坡
　　1.闸室
　　闸室是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用。它涉及底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。
　　整体式平底板抗震性能较好。中档密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。
　　对多孔水闸，为适应地基不均匀沉降和减小底板内的温度应力，需要沿水流方向设变形缝（温度沉降缝）将闸室提成若干段，每个闸段一般不超过20m。
　　分离式闸墩底板基底压力较大，一般宜建在中档密实以上的地基上。
　　2.上游连接段
　　上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成。
　　铺盖：重要作用是延长渗径长度以防渗，兼有防冲功能。
　　3.下游连接段
　　下游连接段通常涉及护坦、海漫、下游防冲槽（齿墙）以及下游翼墙与护坡等。
　　1）护坦与两侧翼墙底板及闸室底板之间，均应设立沉陷缝。缝的位置如在闸基防渗范围内，缝中应设止水。
　　2）海漫：其作用是继续消能。海漫材料一般采用浆砌或干砌块石。在海漫末端设立防冲槽与下游河床相连，以保护海漫末端不受冲刷破坏。

　　2F311014　熟悉混凝土坝的构造及作用
　　混凝土坝的重要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种
　　一、重力坝类型
　　重力坝重要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性。重力坝用混凝土或浆砌石筑成，坝轴线一般为直线，并有垂直于坝轴线方向的横缝将坝体提成若干段，横剖面基本上呈三角形。

　　1.按坝体高度分为：高坝——坝高大于70m；低坝——坝高小于30m；中坝——介于两者之间的。土石坝也可依次分类。
　　2.按施工方法：浇筑混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝。

　　二、重力坝构造及作用
　　为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设立排水管幕，排水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头的1/15～1/25，且不小于2.0m。排水管间距2～3m。
　　1.横缝：有永久性的和临时性的两种，永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝。
　　2.水平施工缝：是施工过程中新老混凝土结合面。　

　　三、拱坝重要依靠坝肩维持稳定

　　四、支墩坝可以分为：平板坝、连拱坝、大头坝
　　2F311015　熟悉泵站的布置及水泵的分类
　　一、叶片泵的分类
　　按工作原理不同分为：离心泵、轴流泵、混流泵。

　　二、叶片泵的性能参数
　　扬程：单位重量的水从泵进口到泵出口所增长的能量。
　　设计扬程：水泵铭牌上所标出的扬程，又称额定扬程。
　　泵的工作扬程总是大于实际扬程。
　　效率：水泵铭牌上的效率是相应于通过设计流量时的效率，该效率为泵的最高效率。

　　2F311016　熟悉水电站的组成及作用
　　1.水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成。
　　2.水电站的进水口分有压和无压两种，它是水电站引水系统的首部。
　　3.引水建筑物有动力渠道、引水隧洞和压力管道等。
　　4.平水建筑物涉及压力前池和调压室。
　　5.厂区枢纽涉及主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站等，是发电、变电和配电的场合。

　　2F311017　熟悉渠系建筑物的构造及作用
　　一、渡槽的构造及作用
　　按支承结构渡槽可分为梁式、拱式、桁架式等，渡槽由输水的槽身及支承结构、基础和进出口建筑物等部分组成。小型渡槽一般采用简支梁式结构，截面采用矩形。

　　二、涵洞的构造及作用
　　截水环或涵衣。对于有压涵洞要在洞身四周设若干截水环或用黏土包裹形成涵衣，用以防止洞身外围产生集中渗流。

　　三、倒虹吸管的构造和作用
　　镇墩与支墩。在管身的变坡及转弯处或较长管身的中间应设立镇墩，以连接和固定管道。镇墩附近的伸缩缝一般设在下游侧。在镇墩中间要设立支墩，以承受水荷载及管道自重的法向分量。
　　2F311020　水利水电工程勘察与测量
　　2F311021　掌握水利水电工程施工放样
　　注意此节也许出现案例。重要掌握土坝和水闸放样内容、放样实行。

　　一、基础知识
　　要点1：地形图比例尺分类：1：500、1：1000、1：2023、1：5000、1：10000为大比例尺；1：25000、1：50000、1：100000为中比例尺；1：250000、1：500000、1：1000000为小比例尺。

　　二、土坝的施工放样
　　内容：坝轴线测设、坝身控制测量、清基开挖线、坡脚线放样、坝体边坡线放样及修坡桩测设。
　　（一）直线坝型土坝坝顶中心线即为坝轴线。采用交会法或极坐标法将坝轴线放样到地面上。
　　（二）坝身控制测量涉及平面控制测量和高程控制测量
　　平面控制测量－平行于坝轴线的控制线测设和垂直于坝轴的控制线的测设。
　　（三）清基开挖线－坝体与原地面的交线。采用套绘断面法或经纬仪扫描法。
　　（四）坡脚放样线－坝体与地面的交线。
　　（五）坝体边坡线放样－坝体各个断面上料桩的标定通常采用轴距杆法或坡度尺法。
　　放样过程
　　坝轴线测设、清基开挖线、坝身控制测量（贯穿于整个填筑过程）、坡脚线放样、坝体边坡线放样及修坡桩测设

　　三、水闸施工放样
　　内容：测设水闸的主轴线，闸墩中线，闸孔中线，闸底板的范围及各细部的平面位置和高程。

　　图2F311021-3水闸平面位置示意图
　　1－坝体；2－侧墙；3－闸墩；4－检修闸门；5－工作闸门；
　　6－水闸中线；7－闸孔中线；8－闸墩中线；9－水闸中心轴线；10－闸室
　　1.水闸主轴线放样（看图2F311021－3）
　　在施工现场标定轴线端点A、B位置，测AB长度，标定中点O点的位置；在O点安顿经纬仪，测设AB的垂线CD（另一主轴线）。主轴线测定后，应向两端延长至施工影响范围之外，每端各埋设两个固定标志以表达方向。
　　2.闸底板放样（看图2F311021－3）
　　目的：一方面放出底板立模线的位置
　　由O点在CD上放出G、H，由G、H放出E、F、I、K。
　　底板的高程放样根据底板的设计高程及临时水准点的高程，采用水准测量的方法。
　　3.闸墩的放样（细看教材）。
　　先放出闸墩中线，再以中线为依据放样闸墩的轮廓线。放样时，一方面根据计算出的有关放样数据，以水闸重要轴线AB和CD为依据，在现场定出闸孔中线、闸墩中线、闸墩基础开挖线以及闸底板的边线等。待水闸基础打好混凝土垫层后，在垫层上再精确地放出重要轴线和闸墩中线等，根据闸墩中线放出闸墩平面位置的轮廓线。

　　2F311022掌握测量仪器的使用

　　一、水准仪、经纬仪
　　国产水准仪按精度分为：DS05、 DS1 、 DS3 、 DS10。D表达：大地测量；S表达：水准仪。数字表达仪器精度。如3表达：每公里往返测量高差中数的偶尔中误差为正负3mm。
　　经纬仪按精度不同分为：DJ07、 DJ1 、 DJ2 、 DJ6 、 DJ10。 D表达：大地测量；J表达：经纬仪。数字表达仪器精度。

　　二、常用仪器使用
　　1、水准仪
　　环节：安顿仪器、粗略整平、调焦和照准、精确整平、读数。
　　知识点：1）粗平－调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中。
　　2）消除视差－先调目镜调焦螺旋看清十字丝，再转动物镜调焦螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。
　　3）读数－当符合水准气泡居中时，根据十字丝中丝在水准尺上读数。读数总是由注记小的一端向大的一端读出。
　　2、经纬仪
　　环节：对中、整平、照准、读数。

　　三、测量误差
　　考点1：误差产生的因素：人的因素、仪器的因素、外界环境的影响。
　　考点2：误差分类：系统误差、偶尔误差、粗差。注意每种误差的内涵。

　　2F311023 了解工程地质和水文地质的条件与分析
　　知识点：
　　1、断裂构造分为：节理和断层
　　节理：沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动。
　　断层：在断裂层两侧的岩块发生了显著位移。
　　断层有：正断层、逆断层、平移断层。
　　由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，也许导致产生的工程地质问题重要有坝基稳定问题（涉及渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（涉及坝基渗漏和绕坝渗漏）。
　　2、边坡变形破坏重要有：松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡等。
　　3、软土基坑工程地质问题涉及：土质边坡稳定和基坑降排水。
　　解决边坡失稳的措施有：采用合理坡度、设立边坡护面、基坑支护、减少地下水位。
　　软土基坑降排水途径：明排法、人工降水（轻型井点、管井降水）。
　　4、渗透变形（渗透破坏）一般分为：管涌、流土、接触冲刷、接触管涌、接触流土。

　　2F311030 水利水电工程建筑材料
　　建筑材料—指建造各种工程时所应用的材料
　　2F311031掌握建筑材料的类型和特性
　　1. 建筑材料的分类
　　（1）按化学成分（重点）－能对具体材料进行归类
　　a.无机非金属材料—天然石料、烧土制品、无机胶凝材料如石灰、水泥等。
　　b.金属材料—涉及钢铁材料及各种有色金属材料。
　　c.有机质材料—木材、竹材、沥青、合成高分子材料。
　　d.复合材料—钢筋混凝土、纤维混凝土、塑料混凝土、聚合物混凝土、玻璃钢、纤维增强塑料。
　　（2）按材料来源分类—天然材料、人工材料
　　a.天然建筑材料如土料、砂石料、石棉、木材及其简朴采制的成品（如建筑石材）等。
　　b.人工材料—石灰、水泥、沥青、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物等。
　　（3）按功能分类—结构材料、防水材料、胶凝材料、装饰材料、防护材料、隔热保温材料等。
　　a.结构材料—混凝土、型钢、木材等。
　　b.防水材料—防水砂浆、防水混凝土、镀锌薄钢板、紫铜止水片、膨胀水泥防水混凝土、遇水膨胀橡胶嵌缝条等。
　　c.胶凝材料—石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。
　　d.装饰材料—天然石材、建筑陶瓷制品、装饰玻璃制品、装饰砂浆、装饰水泥、塑料制品等。
　　e.防护材料—钢材覆面、码头护木等。
　　f.隔热保温材料—石棉纸、石棉板矿渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纤维板等。

　　二、建筑材料的基本性质
　　要点：
　　1、区分空隙率与孔隙率
　　孔隙率－材料中孔隙体积占的比例。
　　空隙率－粉状或粒状材料在某堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。
　　2、抗渗性
　　1）用渗透系数K表达。K值越大，抗渗性能越差。
　　2）对于混凝土和砂浆材料，用抗渗等级W表达，如W4：表达试件抵抗静水水压力的能力为0.4MPa。
　　3、抗冻性
　　用抗冻等级F表达。如F50：材料抵抗50次冻融循环，强度损失未超过规定值。

　　2F311032掌握混凝土的分类和质量规定
　　粒径在0.15～4.75mm之间的为砂即细骨料，粒径大于4.75mm的为石子即粗骨料。

　　一、细骨料
　　1、分类
　　按技术规定分为：Ⅰ类、Ⅱ类、 Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土、Ⅱ类宜用于强度等级为C30～C60的混凝土、Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。
　　2、用砂的级配区表达砂的颗粒级配，用细度模数MX表达砂的粗细限度。细度模数越大，表达砂越粗。 MX在3.7～3.1之间的为粗砂，MX在3.0～2.3 之间的为中砂，MX在2.2～1.6之间的为细砂，MX在1.5～0.7 之间的为特细砂。

　　二、粗骨料
　　1、分类
　　按技术规定分为：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土、Ⅱ类宜用于强度等级为C30～C60的混凝土、Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。
　　2、粗骨料的最大粒径在条件许可的情况下，尽量选大。
　　3、计算普通混凝土配合比时，一般以干燥状态的骨料为准，而大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。

　　三、砼的分类和质量规定（新增）
　　砼的重要质量规定
　　●1、和易性：保水性、粘聚性、流动性。流动性通过坍落度实验测定。
　　（1）和易性的指标及测定方法
　　一般常用坍落度定量地表达拌合物流动性的大小。坍落的高度（以mm计）称为坍落度。坍落度越大，表白流动性越大。按坍落度大小，将混凝土拌合物分为：低塑性混凝土（坍落度为10～40mm）、塑性混凝土（坍落度为50～90mm）、流动性混凝土（坍落度为100～150mm）、大流动性混凝士（坍落度≥160mm）。
　　对于干硬性混凝土拌合物（坍落度小于10mm），采用维勃稠度（VB）作为其和易性指标。
　　（2）影响混凝土拌合物和易性的因素
　　影响拌合物和易性的因素很多，重要有水泥浆含量、水泥浆的稀稠、含砂率的大小、原材料的种类以及外加剂等。
　　①水泥浆含量的影响。单位体积混凝土内水泥浆含量越多，拌合物的流动性越大；但若水泥浆过多，混凝土拌合物将会出现流浆、泌水现象，使拌合物的黏聚性及保水性变差。因此，混凝土内水泥浆的含量，以使混凝土拌合物达成规定的流动性为准，不应任意加大。
　　②含砂率的影响。
　　合理砂率是在水灰比及水泥用量一定的条件下，使混凝土拌合物保持良好的黏聚性和保水性并获得最大流动性的含砂率。即在水灰比一定的条件下，当混凝土拌合物达成规定的流动性，并且具有良好的黏聚性及保水性时，水泥用量最省的含砂率，即最佳砂率。
　　③水泥浆稀稠的影响。
　　当水灰比较小时，水泥浆较稠，拌合物的黏聚性较好，泌水较少，但流动性较小，相反，水灰比较大时，拌合物流动性较大但黏聚性较差，泌水较多。普通混凝土常用水灰比一般在0.40～0.75范围内。
　　2、强度
　　（1）混凝土抗压强度1）标准试件、标准养护条件、养护龄期。2）强度等级划分。
　　①混凝土的立方体抗压强度。
　　边长为150mm的立方体试件，在标准养护（温度20±2℃、相对湿度95%以上）条件下，养护至28d龄期，用标准实验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表达。
　　在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以MPa计），以fcu，k表达。
　　混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个等级。例如，强度等级为C25的混凝土，是指25MPa≤f cu，k<30MPa的混凝土。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不小于C30。
　　（2）混凝土的抗拉强度
　　我国采用立方体的劈裂抗拉实验来测定混凝土的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度。混凝土的抗拉强度一般为抗压强度的1/10～1/20。
　　4、耐久性：混凝土的耐久性是一个综合性概念，涉及抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗磨性、抗碱-骨料反映等性能。
　　（1）混凝土的抗渗性
　　混凝土的抗渗性用抗渗等级（W）表达，即以28d龄期的标准试件，按标准实验方法进行实验所能承受的最大水压力（MPa）来拟定。混凝土的抗渗等级可划分为W2、W4、W6、W8、W10、W12等6个等级，相应表达混凝土抗渗实验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力分别为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa。
　　（2）混凝土的抗冻性
　　分为F50、F100、F150、F200、F300、F400等6个等级，相应表达混凝土抗冻性实验能经受50、100、150、200、300、400次的冻融循环。
　　（3）提高混凝土耐久性的重要措施
　　①严格控制水灰比。②混凝土所用材料的品质，应符合有关规范的规定。③合理选择骨料级配。④掺用减水剂及引气剂。⑤保证混凝土施工质量。

　　2F311033掌握胶凝材料的分类和用途

　　一、分类
　　按化学组成分为：有机胶凝材料和无机胶凝材料。
　　有机胶凝材料常见的如沥青。
　　无机胶凝材料分为：
　　水硬性，如：水泥。
　　气硬性，如：石灰和水玻璃。
　　1、石灰为人工材料，耐水性差、体积收缩大，一般不宜单独使用。
　　2、水玻璃涂在天然石材表面可提高其防水性和抗风化性。水玻璃可配制成防水剂。
　　水玻璃的用途：
　　1.灌浆材料。常用于加固地基。2.涂料。3.防水剂。4.耐酸材料。5.耐热材料。6.粘合剂。
　　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，涉及硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥。使用最多的为硅酸盐类水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
　　（二）专用水泥
　　专用水泥是指有专门用途的水泥。下面介绍水利工程中常用的大坝水泥和低热微膨胀水泥。
　　大坝水泥涉及中热和低热水泥。低热、中热水泥合用于大坝工程及大型构筑物等大体积混凝土工程。
　　低热微膨胀水泥合用于规定低热和补偿收缩的混凝土、大体积混凝土、规定抗渗和抗硫酸盐侵蚀的工程。
　　（三）特性水泥
　　1.快硬硅酸盐水泥。
　　快硬水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。
　　2.快凝快硬硅酸盐水泥。
　　双快水泥初凝不得早于10 min，终凝不得迟于60min。重要用于紧急抢修工程，以及冬季施工、堵漏等工程。施工时不得与其他水泥混合使用。
　　3.抗硫酸盐硅酸盐水泥。
　　抗硫酸盐水泥合用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下隧涵等工程。
　　4.白色硅酸盐水泥。
　　5.铝酸盐水泥。
　　重要用于紧急抢修和早强规定的特殊工程，合用于冬期施工，重要缺陷是后期强度倒缩，在使用3～5年后高铝水泥混凝土的强度只有初期强度的一半左右，抗冻渗和耐蚀等性能亦随之减少。高铝水泥不宜用于结构工程；使用温度不宜超过30℃；不得与其他水泥混合使用。
　　注意：
　　1）低热、中热水泥合用于大坝工程及大型构筑物等大体积混凝土工程。
　　2）双快水泥重要用于紧急抢修工程，以及冬季施工、堵漏等工程。施工时不得与其他水泥混和使用。
　　3）铝酸盐水泥重要用于紧急抢修工程和有早强规定的特殊工程，合用于冬期施工。缺陷是后期强度倒缩。不宜用于结构工程。施工时不得与其他水泥混和使用。

　　2F311034掌握外加剂的分类和应用

　　一、分类
　　改善混凝土拌和物流动性的外加剂：减水剂、引气剂、泵送剂。
　　调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：缓凝剂、早强剂、泵送剂。
　　改善混凝土耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、阻锈剂。
　　改善混凝土其他性能的外加剂：引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

　　二、常用外加剂
　　引气剂：不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。

　　三、外加剂使用
　　1、一般不能直接加入混凝土拌和机内。
　　2、为保证减水剂效果，有同掺法、后掺法、分次掺入。

　　2F311035掌握钢材的分类和应用

　　一、分类
　　1、按化学成分分为：碳素结构钢、普通低合金钢。
　　2、钢筋按生产工艺分类
　　分为热轧钢筋、热解决钢筋、冷拉钢筋、钢丝（直径不大于5mm）。
　　热轧钢筋按强度分为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。随着级别增大，钢筋强度提高，塑性减少。
　　3、钢筋按外形分类
　　分为光面钢筋（直径不小于6mm）和变形钢筋（直径不小于10mm）。

　　二、其他知识点
　　反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。

　　三、注意热轧钢筋的牌号含义和选用规定
　　如：HRB335表达热轧带肋钢筋，屈服强度为335MPa。
　　冷拉I级钢筋合用于非预应力受拉钢筋，不宜用于负温度、受冲击或反复荷载作用的结构。

　　2F311036　了解土工合成材料的分类和应用
　　我国把土工合成材料分为：土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料四大类。
 2F312023 水利水电工程施工导流
　　施工技术内容体系

　　在河流上修建水工建筑物，施工期间往往与通航、筏运、渔业、灌溉或水电站运营等水资源综合运用的规定发生矛盾。
　　在河流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，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄，这就是施工导流。

　　2F312023 水利水电工程施工导流
　　2F312023 导流
　　2F312023 截流
　　施工导流
　　施工导截流内容体系

　　2F312023 导流
　　2F312023 掌握导流标准
　　2F312023 掌握导流方法
　　2F312023 掌握围堰的类型及施工规定
　　2F312023 掌握汛期施工险情判断与抢险技术
　　一、导流标准－选定导流设计流量的标准。导流设计流量是选择导流方案、拟定导流建筑物的重要依据。
　　导流标准拟定：依据：1）导流建筑物级别，2）导流建筑物类型，3）风险度分析
　　二、导流时段－按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。
　　三、导流设计流量
　　依据导流标准、导流时段来拟定
　　1、土坝、堆石坝、支墩坝等在洪水来临前不能完建时，围堰的导流时段一般以全年为标准，导流设计流量按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。
　　2、若洪水来临前坝身能起拦洪作用，则围堰的导流时段为洪水来临前的施工时段（枯水期挡水），导流设计流量为该时段内按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。
　　导流流量拟定分析

　　2F312023 掌握导流方法
　　一、施工导流的基本方法（分段围堰法、全段围堰法）
　　1、分段围堰法导流（分期导流）
　　1）定义—分段围堰法导流亦称分期导流，就是用围堰将水工建筑物所在的河段分段分期围护起来的施工方法。河水通过束窄河床、坝体缺口、坝体底孔等下泄。两段两期采用较多。
　　2）挡水建筑物—上下游围堰、纵向围堰
　　3）泄水建筑物束窄原河床，混凝土坝的坝体预留缺口、坝体底孔，明槽，平原河道低水头河床径流电站的厂房等。
　　4）合用 流量较大的平原河道或河谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽时较为常用。
　　5）工程实例（图示）
　　分段围堰法

　　天生桥二级水电站导流

　　2、全段围堰法
　　1）定义—在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰，令河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程完毕或接近完毕时，将临时泄水道封堵。（图示）
　　2）挡水建筑物 —上下游围堰
　　3）与泄水建筑物相应的导流方法
　　A.隧洞导流
　　B.明渠导流
　　C.涵管导流
　　合用于导流流量较小的河流或只担负枯水期的导流，一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。
　　隧洞导流
　　隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑的上下游修筑围堰，河水由隧洞下泄。
　　1.布置
　　1） 隧洞进出口应同上下游水流相连，与主河道的交角以 30o 为宜；
　　2）隧洞进出口应与上下游围堰相隔适当距离，一般大于50 米；
　　3）导流隧洞应尽也许与永久建筑物相结合。
　　2.合用
　　河谷狭窄的山区河流。
　　3.工程实例
　　龙羊峡水电站导流

　　毛家村水库导流

　　明渠导流
　　明渠导流是在河岸上开挖明渠，在基坑的上下游修筑围堰，河水由明渠下泄。
　　1.布置
　　1）明渠进出口应同上下游水流相连，与主河道的交角以 30o 为宜；
　　2）明渠进出口应与上下游围堰相隔适当距离，一般以50—100 米为宜；
　　3）明渠离基坑应有相称距离；
　　4）明渠应尽也许与永久建筑物相结合
　　2.合用
　　岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形
　　3.实例
　　龚嘴水电站明渠导流

　　三峡一期导流布置图

　　三峡二期导流布置图

　　三峡三期导流布置图

　　某水利枢纽加固改造工程涉及以下工程项目：
　　（1）浅孔节制闸加固。重要内容涉及：底板及闸墩加固、公路桥及以上部分拆除重建等。浅孔闸设计洪水位29.5m；
　　（2）新建深孔节制闸。重要内容涉及：闸室、公路桥、新挖上、下游河道等。深孔闸位于浅孔闸右侧（地面高程35.0m左右）；
　　（3）新建一座船闸。重要内容涉及：闸室、公路桥、新挖上、下游航道等；

　　（4）上、下游围堰填筑；
　　（5）上、下游围堰拆除。

　　施工排序分析
　　1.新闸修建（挡、泄）；
　　2.上下游围堰填筑（发明老闸干地条件）；
　　3.老闸加固；
　　4.上下游围堰拆除。
　　船闸不是关键工序，可以穿插在新闸和老闸之间进行就可以。
　　本节教材要点小结：
　　施工导流的基本方法可分为分段围堰法导流和全段围堰法导流两类。
　　（1）分段围堰法导流
　　分段围堰法导流，也称分期导流。
　　根据不同时期泄水道的特点，分期导流方式中又涉及束窄河床导流和通过已建或在建的永久建筑物导流。
　　1）束窄河床导流
　　束窄河床导流，是通过束窄后的河床泄流，通常用于分期导流的前期阶段，特别是一期导流。
　　2）通过已完建或未完建的永久建筑物导流
　　通过建筑物导流的重要方式涉及设立在混凝土坝体中的底孔导流，混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流，平原河道上的低水头河床式径流电站可采用厂房导流，个别高、中水头坝后式厂房，也有通过厂房导流的。这种方式多用于分期导流的后期阶段。
　　（2）全段围堰法导流
　　全段围堰法导流是指在河床内距主体工程轴线（如大坝、水闸等）上下游一定的距离，修筑拦河堰体，一次性截断河道，使河道中的水流经河床外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄，故又称河床外导流。全段围堰法导流一般合用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流，按其导流泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。在实际工程中也采用明渠隧洞等组合方式导流。
　　1）明渠导流
　　明渠导流是在河岸或河滩上开挖渠道，在基坑的上下游修建横向围堰，河道的水流经渠道下泄。这种施工导流方法一般合用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。
　　2）隧洞导流
　　隧洞导流是在河岸边开挖隧洞，在基坑的上下游修筑围堰，施工期间河道的水流由隧洞下泄。这种导流方法合用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。
　　3）涵管导流
　　涵管导流是运用涵管进行导流，合用于导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。由于涵管过多对坝身结构不利，且使大坝施工受到干扰，因此坝下埋管不宜过多，单管尺寸也不宜过大。涵管应在干地施工，通常涵管布置在河滩上，滩地高程在枯水位以上。

　　2F312023 掌握围堰的类型及施工规定
　　土石围堰

　　草土围堰

　　本小节内容体系：
　　1、分类
　　2、设计
　　堰顶高程计算：
　　下游围堰=下游水位+δ +ha
　　上游围堰=上游水位+δ+ha=下游水位+水位差+δ+ha
　　上下游水位差图示
　　混凝土围堰

　　汾河二库横向围堰

　　万家寨碾压混凝土围堰

　　三峡纵向围堰

　　一、围堰的类型
　　围堰按材料分土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、钢板桩格形围堰等。按围堰与水流方向的相对位置分横向围堰、纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件分过水围堰、但是水围堰。过水围堰除需要满足一般围堰的基本规定外，还要满足堰顶过水规定。
　　（一）土石围堰
　　土石围堰由土石填筑而成，多用作上下游横向围堰。它能充足运用本地材料，对基础适应性强，施工工艺简朴。土石围堰可做成过水围堰，允许汛期围堰过水，但需做好溢流面、堰址下游基础和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗墙结构。
　　（二）混凝土围堰
　　混凝土围堰是用常态混凝土或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰宜建在岩石地基上。混凝土围堰的特点是挡水水头高，底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流。特别是在分段围堰法导流施工中，用混凝土浇筑的纵向围堰可以两面挡水，并且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的一部分。采用碾压混凝土围堰不仅施工简便，工期短，且造价低。
　　（三）草土围堰
　　草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。草土围堰能就地取材，结构简朴，施工方便，造价低，防渗性能好，适应能力强，便于拆除，施工速度快。这种围堰一般合用于水深不大于6m，流速小于3m/s,使用期一般不超过2年的工程。
　　（四）钢板桩格形围堰
　　钢