2022年二級建造師《水利水電》章節(jié)重點分析3

2F312000水利水電工程施工導流2F312022導流2F312022導流標準一、施工導流施工導流是指在河床中修筑圍堰圍護基坑，并將河道中各時期的上游來水量按預定的方式導向下游，以創(chuàng)造干地施工的條件。貫穿于整個工程施工的全過程，是水利水電工程總體設計的重要組成局部，是選定樞紐布置、永久建筑物形式、施工程序和施工總進度的重要因素。施工導流設計的任務：選擇導流方案，劃分導流時段，選定導流標準和導流設計流量，確定導流建筑物的形式、布置、構造和尺寸，擬定導流建筑物的修建、撤除、封堵的施工方法，擬定河道截流、攔洪度汛和基坑排水的技術措施，通過技術經濟比擬，選擇一個最經濟合理的導流方案。二、導流標準導流標準主要包括導流建筑物級別、導流建筑物設計洪水標準、施工期臨時度汛洪水標準和導流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標準等。導流建筑物級別根據(jù)其保護對象、失事后果、使用年限和導流建筑物規(guī)模等指標劃分為3?5級；導流建筑物設計洪水標準應根據(jù)導流建筑物的級別和類型，并結合風險度分析合理確定；當壩體填筑高程超過圍堰頂高程時，壩體臨時度汛洪水標準應根據(jù)壩型和壩前攔洪庫容確定；導流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具備設計泄洪能力，壩體度汛洪水標準應分析壩體施工和運行要求根據(jù)壩型和大壩級別確定，且汛前壩體上升高度應滿足攔洪要求，帷幕灌漿及接縫灌漿高程應能滿足蓄水要求。施工期可能遇到的洪水是一個隨機事件，導流標準確實定，應結合風險度分析，使所選標準經濟合理。三、導流時段導流時段就是按照導流的各個施工的階段劃分的延續(xù)時間。導流時段確實定，與河流的水文特征、主體建筑物的布置與形式、導流方案、施工進度有關。土壩、堆石壩、支墩壩?般不允許過水，當施工期較長，而洪水來臨前又不能完建時，導流時段就要以全年為標準，其導流設計流量，就應按導流標準選擇相應洪水重現(xiàn)期的年最大流量。如安排的施工進度能夠保證在洪水來臨前使壩身起攔洪作用，其導流時段應為洪水來臨前的施工時段，導流設計流量那么為該時段內按導流標準選擇相應洪水重現(xiàn)期的最大流量。（10年考點）2F312022截流2F312022截流方法截流過程包括俄堤的進占形成龍口、龍口范圍的加固、合龍和閉氣等工作。截流的根本方法有拋投塊料截流、爆破截流、下閘截流。選擇截流方法應充分分析水力學參數(shù)、施工條件和難度、拋投物數(shù)量和性質，并進行技術經濟比擬。拋投塊料截流拋投塊料截流是最常用的截流方法，特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。采用拋投塊料截流，按不同的拋投合龍方法可分為平堵、立堵、混合堵三種。（09年考點）.平堵平堵是先在龍口建造浮橋或棧橋，由自卸汽車或其他運輸工具運來拋投料，沿龍口前沿投拋。先卜.小料，隨著流速增加，逐漸拋投大塊料，使堆筑俄堤均勻地在水下上升，直至高出水面。（14、15年考點）.立堵立堵截流是用自卸汽車或其他運輸工具運來拋投料，以端進法拋投（從龍口兩端或一端下料）進占俄堤，逐漸束窄龍口，直至全部攔斷。平堵比立堵法的單寬流量要小，最大流速也小，水流條件較好，可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。立堵法截流一般適用于大流量、巖基或覆蓋層較薄的巖基河床?；旌隙率遣捎昧⒍屡c平堵相結合的方法。有先平堵后立堵和先立堵后平堵兩種。2F312022龍口布置和截流材料的選擇一、龍口位置的選擇.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由龍口下泄。.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。.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、龍口寬度確實定龍口寬度及防護措施，根據(jù)相應的流量及龍口的抗沖流速來確定。（09.15年考點）三、截流材料種類選擇截流時當?shù)夭牧?，主要有塊石、石串、裝石竹籠等?；炷翂K體、石籠、石串、混凝土塊體串等。四、截流材料尺寸確實定尺寸或重量取決于龍口流速。五、截流材料數(shù)量確實定無論是平堵截流還是立堵截流，原那么上都可以按合龍過程中水力參數(shù)的變化來計算相應的材料粒徑和數(shù)量。立堵截流時，最大粒徑材料數(shù)量，常按困難區(qū)段拋投總量的1/3考慮。龍口段拋投的大塊石、鋼筋石籠或混凝土四面體等材料數(shù)量考慮一定備用，備用系數(shù)宜取1.2?1.3。截流備料總量備用系數(shù)可取1.2?1.3。例題：1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（AB）。A、護底；B、裹頭；C、抗沖板D、防沖樁；E、碇堤護面.截流時采用當?shù)夭牧现饕袎K石、石串、裝石竹籠等。此外，當截流水力條件較差時，還須采用混凝土塊體。一般應優(yōu)先選用（A）截流。A.石塊B.石串C.裝石竹籠D.混凝土塊體.以下不屬于截流根本方法的是（D）。A.拋投塊石截流B.爆破截流C.下閘截流D.水下現(xiàn)澆混凝土截流2F312022導流方法根本方法可分為分期圍堰法導流和一次攔斷河床圍堰導流兩類。選擇原那么：①適應河流水文特性和地形、地質條件；②工程施工期短，發(fā)揮工程效益快；③工程施工平安、靈活、方便；④結合、利用永久建筑物，減少導流工程量和投資；⑤適應通航、排冰、供水等要求；⑥河道截流、圍堰擋水、壩體度汛、封堵導流孔洞、蓄水和供水等初、后期導流在施工期各個環(huán)節(jié)能合理銜接。一、分期圍堰法導流即分期束窄河床修建圍堰，保護主體建筑物干地施工。適用于：①導流流量大，河床寬，有條件布置縱向圍堰；②河床中永久建筑物便于布置導流泄水建筑物；③河床覆蓋層不厚。分期導流方式中乂包括束窄河床導流和通過已建或在建的永久建筑物導流。.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這種方式多用于分期導流的后期階段。主要方式包括：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，通過廠房導流等。二、一次攔斷河床圍堰導流是指在河床內距主體工程軸線（如大壩、水閘等）上下游一定的距離，修筑圍堰，一次性截斷河道，使河道中的水流經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。一般適用于枯水期流量不大且河道狹窄的河流。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。.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，河道的水流經渠道下泄。一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、婭口或古河道的地形。.隧洞導流（09年考點）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。.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。例：某水電工程座落在河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河段，設計采用全段圍堰法導流，此工程宜采用（D）導流。A.束窄河床B.明渠C.涵管D.隧洞2F312022圍堰的類型及施工要求圍堰一般屬臨時性工程，但也可與主體工程結合而成為永久工程的一局部。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。1.土石圍堰多用作上下游橫向圍堰。能充分利用當?shù)夭牧?，對根底適應性強，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、堰址下游根底和兩岸接頭的防沖保護。土石圍堰的防滲結構形式有土質心墻和斜墻、混凝上心墻和斜墻、鋼板樁心墻及其他防滲墻結構。.混凝土圍堰用常態(tài)混凝土或碾壓混凝土建筑而成?；炷羾呓Y構形式有重力式、拱型等形式。混凝土圍堰宜建在巖石地基上。特點是擋水水頭高，底寬小，抗沖能力大，堰頂可溢流。在分段圍堰法導流施工中，用混凝土澆筑的縱向圍垠可以兩面擋水，而且可與永久建筑物相結合作為壩體或閘室體的?局部。.草土圍堰能就地取材，結構簡單，施工方便，造價低，防滲性能好，適應能力強，便于撤除，施工速度快。但草土圍堰不能承受較大的水頭，一般適用于水深不大于6?8m,流速小于3?5m/s的中、小型水利工程。.竹籠圍堰使用年限一般為1?2年，最大高度約為15nu.鋼板樁格形圍堰一般適用的擋水高度小于15?18m,可以建在巖基或非巖基上，也可作過水圍堰用。二、選擇圍堰類型的根本要求選擇圍堰類型的原那么：（1）平安可靠，能滿足穩(wěn)定、抗?jié)B、抗沖要求；（2）結構簡單.，施工方便，易于撤除并能利用當?shù)夭牧霞伴_挖渣料；（3）堰基易于處理，堰體便于與岸坡或已有建筑物連接；（4）在預定施工期內修筑到需要的斷面及高程，能滿足施工進度要求；（5）具有良好的技術經濟指標。不同圍堰型式應符合以下要求：（1）采用土石圍堰時應能充分利用當?shù)夭牧?，造價低，施工簡便；（2）混凝土圍堰宜采用重力式；當堰址河谷狹窄且堰基和兩岸地質條件良好時，可用混凝土拱圍堰；采用碾壓混凝土圍堰時應做到造價低、工期短、工藝簡單；（3）鋼板樁格型圍堰或鋼管樁格型圍堰最高擋水水頭宜小于30m；（4）低水頭情況可結合材料、環(huán)境保護和施工隊伍情況考慮采用木籠、竹籠、草土圍堰等型式。三、圍堰堰頂高程確實定堰頂高程確實定，取決于施工期水位及圍堰的工作條件。1.下游圍堰的堰頂高程：2.上游圍堰的堰頂高程：（12年考點）（根據(jù)《水利水電工程施工組織設計標準》，不過水土石圍堰防滲體頂部高程應不低于：設計洪水靜水位、波浪高度及平安加高值之和。）（14年考點）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。因此，縱向圍堰的頂面往往做成階梯狀或傾斜狀，其上游局部與上游圍堰同高，其下游局部與下游圍堰同高。例題：某工程采用不過水土石圍堰，基坑上游圍堰擋水位為30m,下游圍堰擋水位為29.4m,上下游水位差為0.6m,波浪爬高為0.5m,平安超高為1.0m,該工程上游圍堰堰頂高程至少應為（）。31.0m31.5m31.6m32.Im答案：B解析：30+0.5+1.0=31.5m四、圍堰施工1.土石圍堰的施工圍堰的施工有水上、水下兩局部。水上局部的施工與一般土石壩相同，采用分層填筑，碾壓施工，并適時安排防滲墻施工；水下局部的施工，土料、石渣、堆石體的填筑可采用進占法，也可采用各種駁船拋填水卜材料。土石圍堰與岸坡的接頭，主要通過擴大接觸面和嵌入岸坡的方法，以延長塑性防滲體的接觸范圍，防止集中繞滲破壞。土石圍堰與混凝土縱向圍堰的接頭，通常采用刺墻形式插入土石圍堰的塑性防滲體中，并將接頭的防滲體斷面擴大，以保證在任一高程處均能滿足滲徑長度要求。圍堰撤除一般是在使用期的最后一個汛期過后，隨上游水位的下降，逐層撤除圍堰背水坡和水上局部。土石圍堰的撤除可用挖掘機開挖、爆破、挖泥船開挖或人工開挖等。2.混凝土圍堰的施工混凝土圍堰多為重力式。狹窄河床的上游圍堰，在堰肩地質條件允許的情況下，也可采用拱形結構?；炷羾咭话阈柙诘屯潦瘒弑Ｗo下干地施工，但也可創(chuàng)造條件在水下澆筑混凝上或預填骨料灌漿?；炷羾叩某烦?，一般只能用爆破法炸除.3.鋼板樁格形圍堰施工鋼板樁格形圍堰的修建和撤除機械化程度高，鋼板樁回收可達70%,邊坡垂直、斷面小、占地少.平安可靠。鋼板樁格形圍堰修建工序：定位、打設模架支柱、模架就位、安插打設鋼板樁、安裝圍槐和拉桿、撤除支柱和模架、填充砂礫料至設計高度。鋼板樁圍堰的撤除：工程完匚后，基坑充水使圍堰的兩側水位平衡，圍堰內的砂礫料分層挖除，撤除鋼拉桿和圍檄，用振動錘拔除鋼板樁。2F312022汛期施工險情判斷與搶險技術圍堰以及基坑在高水頭作用下發(fā)生的險情主要有漏洞、管涌和漫溢等。一、漏洞漏洞貫穿堰身，使水流通過孔洞直接流向圍堰背水側。漏洞的出口一般發(fā)生在背水坡或堰腳附近。漏洞險情的搶護方法：.塞堵法。塞堵漏洞進口是最有效最常用的方法。一般可用軟性材料塞堵在有效控制漏洞險情的開展后。還需用黏性上封堵閉氣，或用大塊上工膜、篷布蓋堵。然后再壓土袋或土枕，直到完全斷流為止。2蓋堵法.（1）復合土工膜排體或篷布蓋堵。當洞口較多且較為集中，逐個堵塞費時且易擴展成大洞時，可采用大面積復合土工膜排體或篷布蓋堵，然后拋壓土袋或土枕，并拋填黏土，形成前俄截滲.（2）就地取材蓋堵。當洞口附近流速較小、土質松軟或洞口周圍已有許多裂縫時，可就地取材把洞口蓋堵嚴密，再蓋壓土袋，拋填黏土，到達封堵閉氣。3豉堤法。當?shù)虊闻R水坡漏洞U多而小，且范圍又較大時，在黏土料備料充足的情況下，可采用拋黏土填筑前破或臨水筑子堤的方法進行搶堵。（12年考點）二、管涌搶護管涌險情的原那么是制止涌水帶砂，而留有滲水出路。（11年考點）管涌搶護方法：1.反濾圍井適用于發(fā)生在地面的單個管涌或管涌數(shù)目雖多但比擬集中的情況。圍井內必須用透水料鋪填，切忌用不透水材料。根據(jù)所用反濾料的不同，反濾圍井可分為以下幾種形式。(1