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104kW)、III级(工程规模中型,装机流量10~50m3/s,装机功率0.1~1×
104kW)、IV级(工程规模小1型,装机流量2~10m3/s,装机功率0.01~0.1×
104kW)、V级(工程规模小2型,装机流量<2m3/s,装机功率<0.01×
104kW)。
灌溉、排水泵站分等指标:
2级(土石坝,坝高90m;
混凝土坝、浆砌石坝,坝高130m);
3级(土石坝,坝高70m;
混凝土坝、浆砌石坝,坝高100m)。
工业、城镇供水泵站的等别,应根据其供水对象的重要性确定。
水利水电工程的永久性水工建筑物的级别应根据建筑物所在工程的等别,以及建筑物的重要性确定为5级,分别为1级(工程等别I级,次要建筑物3级)、2级(工程等别II级,次要建筑物3级)、3级(工程等别III级,次要建筑物4级)、4级(工程等别IV级,次要建筑物5级)、5级(工程等别V级,次要建筑物5级)。
堤防工程的级别:
1级(防洪标准≥100年);
2级(100年>防洪标准≥50年);
3级(50年>防洪标准≥30年);
4级(30年>防洪标准≥20年);
5级(20年>防洪标准≥10年)。
穿堤水工建筑物的级别,按其所在堤防工程的级别和建筑物规模相应的级别中的最高级别确定。
临时性水工建筑物的级别分为3级(保护对象为有特殊要求的1级永久性水工建筑物;
失事后果:
淹没城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台(批)机组发电,造成重大灾害和损失;
使用年限>3年;
围堰高度>50m;
库容>1.0×
108m3);
4级(保护对象为1、2级永久性水工建筑物;
淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期及第一台(批)机组发电而造成较大经济损失;
使用年限1.5~3年;
围堰高度15~50m;
库容0.1~1.0×
5级(保护对象为3、4级永久性水工建筑物;
淹没基坑,但对总工期及第一台(批)机组发电影响不大,经济损失较小;
使用年限<1.5年;
围堰高度<15m;
库容<0.1×
108m3)。
水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
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;
按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物;
根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。
导流建筑物根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模划分为3~5级。
当导流建筑物指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准,但列为3级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。
导流建筑物级别划分:
3级(保护对象为有特殊要求的1级永久性水工建筑物;
淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台机组发电,造成重大灾害和损失;
4级(保护对象为1级、2级永久性水工建筑物;
淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期和第一台机组发电,造成较大经济损失;
5级(保护对象为3级、4级永久性水工建筑物;
淹没基坑,但对总工期及第一台机组发电影响不大,经济损失较小;
导流建筑物洪水标准:
3级(土石结构20~50年,砼、浆砌石结构10~20年);
4级(土石结构10~20年,砼、浆砌石结构5~10年);
5级(土石结构5~10年,砼、浆砌石结构3~5年)。
导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准:
1级(砼坝、浆砌石坝设计100~200年,校核200~500年;
土石坝设计200~500年,校核500~1000年);
2级(砼坝、浆砌石坝设计50~100年,校核100~200年;
土石坝设计100~200年,校核200~500年);
3级(砼坝、浆砌石坝设计20~50年,校核50~100年;
土石坝设计50~100年,校核100~200年)。
导流标准主要包括:
导流建筑物级别、导流建筑物设计洪水标准、施工期临时度汛洪水标准和导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准。
导流时段的确定与河流的水文特征、主体建筑物的布置与形式、导流方案、施工进度有关。
土坝、堆石坝、支墩坝的导流时段要以全年为准,其导流设计流量,就应按导流标准选择相应洪水重现期的年最大流量。
施工导流的基本方法可分为:
分期围堰法导流和一次拦断河床围堰导流两类。
分期导流适用于:
导流流量大,河床宽,有条件布置纵向围堰;
河床中永久建筑物便于布置导流泄水建筑物;
河床覆盖层不厚。
根据不同时期泄水道的特点,分期导流方式中又包括束窄河床导流和通过已建或在建的永久建筑物导流。
一次拦断河床围堰导流适用于枯水期流量不大且河道狭窄的河流,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。
明渠导流适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。
隧洞导流适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。
涵管导流适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。
水库的特征水位包括(依次降低):
较核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、正常蓄水位、防洪限制水位、死水位。
堤防工程特征水位包括:
设防(防汛)水位、警戒水位、保证水位。
水利建设工程的主要建筑物包括:
堤坝、泄洪建筑物、输水建筑物、电站厂房和泵站等。
土质堤防的构造包括:
堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪墙等。
1级堤防堤顶宽度不宜小于8m;
2级堤防不宜小于6m;
3级以下堤防不宜小于3m。
堤防工程填筑作业应符合下列要求:
地面起伏不平时,应按水平分层由低处开始逐层填筑,不得顺坡铺填;
堤防横断面上的地面坡度陡于1:
5时,应将地面坡度削至缓于1:
5;
作业面应分层统一铺土、统一碾压,并配备人员或平土机具参与整平作业,严禁出现界沟。
病险水库是指通过规定程序确定为三类坝的水库。
对小型病险水库除险加固项目,可根据需要建立质量监督项目站(组),进行巡回监督,积极推行工程关键部位和重点环节的强制性检测、“飞检”和第三方检测。
大坝首次安全鉴定应在竣工验收后5年内进行,以后应每隔6~10年进行一次。
大坝安全状况分为三类:
一类坝(工作状态正常,工程无重大质量问题,能按设计正常运行,实际抗御洪水标准达到规定);
二类坝(实际抗御洪水标准不低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准,但达不到防洪标准的规定;
工作状态基本正常,在一定控制运用条件下能安全运行);
三类坝(实际抗御洪水标准低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准,或者工程存在较严重安全隐患,不能按设计正常运行)。
大坝安全鉴定包括大坝安全评价、大坝安全鉴定技术审查和大坝安全鉴定意见审定三个基本程序。
大坝安全评价包括工程质量评价、大坝运行管理评价、防洪标准复核、大坝结构安全、稳定评价、渗流安全评价、抗震安全复核、金属结构安全评价和大坝安全综合评价等。
坝体施工期临时度汛洪水标准:
拦洪库容≥1.0×
108m3,土石结构≥100年,砼、浆砌石结构≥50年;
拦洪库容0.1~1.0×
108m3,土石结构50~100年,砼、浆砌石结构20~50年;
拦洪库容<0.1×
108m3,土石结构20~50年,砼、浆砌石结构10~20年。
坝体压实检查项目及取样次数:
黏性土防渗体检查项目:
干密度、含水率,边角夯实部位取样次数2~3次/层,碾压面1次/100~200m3,均质坝1次/200~500m3;
砾质土防渗体检查项目:
干密度、含水率、大于5mm砾石含量,边角夯实部位取样次数2~3次/层,碾压面1次/200~500m3;
反滤料检查项目:
干密度、颗粒级配、含泥量,取样次数1次/200~500m3,每层至少一次;
过渡料检查项目:
干密度、颗粒级配,取样次数1次/500~1000m3,每层至少一次;
坝壳砂砾(卵)料检查项目:
干密度、颗粒级配,取样次数1次/5000~10000m3,每层至少一次;
坝壳砾质土检查项目:
干密度、含水率、小于5mm砾石含量,取样次数1次/3000~6000m3,每层至少一次;
堆石料检查项目:
干密度、颗粒级配,取样次数1次/10000~100000m3,每层至少一次。
堆石坝坝体材料分区主要有垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区(次堆石料区)。
面板堆石坝堆石体的压实参数(碾重、铺层厚和碾压遍数等)应通过碾压试验确定。
堆石体填筑可采用自卸汽车后退法或进占法卸料,推土机摊平。
一般堆石体最大粒径不应超过层厚的2/3,垫层料的最大粒径为80~100mm,过渡料的最大粒径不超过300mm,下游堆石区最大粒径1000~1500mm。
堆石压实的质量指标用压实重度换算的孔隙率n来表示,现场堆石密实度的检测主要采取试坑法。
主、副堆石作颗分、密度、渗透性检查等。
土石坝按坝高可分为低坝(30m以下)、中坝(30~70m)和高坝(大于70m)。
土石坝按施工方法分为干填碾压式土石坝(最常见,分为均质坝、土质防渗体分区坝、非土料防渗体坝)、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等。
碾压土石坝的施工作业,包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。
土石坝施工质量控制主要包括料场的质量检查和控制、坝面的质量检查和控制。
土石坝的基本剖面是梯形,主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等部分组成。
土坝的施工放样内容包括:
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等。
坝身控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。
一般多采用流水作业组织坝面施工。
根据施工方法、施工条件及土石料性质不同,坝面作业可以分为辅料、整平和压实三个主要工序。
坝面的质量检查和控制应对铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的干密度等进行检查。
流水作业时各施工段工作面的大小取决于各施工时段的上坝强度。
土石坝防渗处理的基本原则是“上截下排”。
上游截渗法包括:
黏土斜墙法(适用于均质土坝坝体因施工质量问题造成严重渗漏;
斜墙坝斜墙被水顶穿;
坝端岸坡岩石节理发育、裂隙较多,或岸坡存在溶洞,产生绕坝渗漏等情况);
抛土和淤泥法(用于黏土铺盖、黏土斜墙等局部破坏的抢护和加固措施,或当岸坡较平坦时堵截绕坝渗漏和接触渗漏);
灌浆法(适用于均质坝或心墙坝施工质量不好,坝体坝基渗漏严重;
这种方法不用放空水库,可根据实际情况选用黏土、水泥、化学材料等浆液灌浆防渗);
防渗墙法(适用于坝体、坝基、绕坝和接触渗漏处理);
截水墙(槽)法(适用于土坝坝身质量较好,坝基渗漏严重,岸坡有覆盖层、风化层或砂卵石层透水严重的情况)。
下游排水导渗法包括:
导渗沟法、贴坡排水法、排渗沟法。
清基开挖线放样可采用套绘断面法或经纬仪扫描法。
混凝土坝主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝。
重力坝按坝体高度分为高坝(大于70m)、中坝和低坝(小于30m);
按筑坝材料分为砼重力坝和浆砌石重力坝;
按泄水条件分为溢流重力坝和非溢流重力坝;
按坝体的结构分为实体重力坝、空腹重力坝和宽缝重力坝;
按施工方法分为浇筑砼重力坝和碾压砼重力坝。
重力坝承受的荷载与作用主要有:
自重、静水压力、扬压力、动水压力、波浪压力、泥沙压力、冰压力、土压力、温度作用、风作用、地震作用等。
拱坝的结构特点:
轴线为弧形,能将上游的水平压力变成轴向应力传向两岸,主要依靠两岸坝肩维持其稳定性;
是超静定结构,有较强的超载压力,受温度的变化和坝肩位移的影响较大。
拱坝的类型分为:
定圆心等半径拱坝、等中心角变半径拱坝、变圆心变半径双曲拱坝。
按挡水面板的形式,支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝。
水库下闸蓄水前,应对下列问题如实作出评价:
库底及库周边可能渗漏地段的处理情况;
岸坡特别是近坝库岸的稳定性及其处理情况;
可能产生浸没地段的防护措施;
对影响水库安全的泥石流、流沙发生区的防治措施;
核实前期勘察阶段预测可能发生水库诱发地震潜在震源区的基本情况以及监测台网设置情况。
水闸按其所承担的任务分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。
水闸按闸室结构形式分为开敞式水闸和涵洞式水闸。
水闸由闸室和上、游连接段三部分组成。
水闸的施工放样包括测设水闸的主轴线、闸墩中线、闸孔中线、闸底板的范围以及各细部的平面位置和高程等。
测设水闸主轴线的测设误差应小于10"
。
闸门按结构型式分为平面闸门、弧形闸门和人字闸门;
按门叶材料分为钢闸门、钢筋砼闸门、木闸门和铸铁闸门。
平面闸门安装顺序是:
闸门放到门底坎、按照预埋件调整止水和支承导向部件、安装闸门拉杆、在门槽内试验砸门的提升和关闭、将闸门处于试验水头并投入试运行。
弧形闸门吊装顺序:
支避吊装、穿铰轴、门叶吊装、门叶与支臂相连和附件安装。
闸门预埋件的安装方法分为:
在预留二期砼块的安装方法(在建筑物大体积砼中,在安装闸门工作轨道、支承铰和预埋件的位置预留二期砼块,暂不浇筑砼)和不设二期砼块的安装方法。
、、
埋件校正一般有两种方法:
一种用油压机或千斤顶借外力来矫正;
另一种用氧气乙炔火焰加热。
埋件安装完,经检查合格,应在5~7d内浇筑二期砼。
螺杆式启闭机安装过程包括:
基础埋件的安装、启闭机安装和启闭机负荷试验。
水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成。
水利水电工程中机电设备主要有水泵及其动力设备、水轮发电机组及接力器等。
水泵机组包括水泵、动力机和传动设备。
泵按其作用原理分为叶片泵、容积泵和其他类型泵三大类。
泵的工作扬程总是大于实际扬程(净扬程)。
允许吸上真空高度或必须气蚀余量,用来确定泵的安装高程。
水泵按泵轴安装形式分为卧式、立式和斜式;
按电机是否能在水下运行分为常规泵机组和潜水泵机组等。
水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率,该效率为泵的最高效率。
水泵内的能量损失可分为:
水力损失、容积损失、机械损失。
叶片泵按工作原理可分为离心泵、轴流泵和混流泵。
叶片泵性能参数有:
流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量、转速等。
水轮机按水流能量的转换特征分为反击式(包括混流式、轴流式、斜流式、贯流式)和冲击式(水斗式、斜击式和双击式)。
卧式机组的安装分为有底座机组安装(使底座的纵横中心位置和浇筑基础时所定的纵横中心线一致;
若由于地脚螺栓的限制,不能调整好位置时,其误差不能超过±
5mm)和无底座机组安装(流程是:
吊水泵、中心线校正、水平校正、标高校正、拧紧地脚螺栓、水泵安装、动力机安装,最后验收)。
中小型立式轴流泵机组安装流程是安装前准备、泵体就位、电机座就位、水平校正、同心校正、固定地脚螺栓、泵轴和叶轮安装、传动轴安装、电动机吊装、验收。
施工地质工作应包括:
及时提出对不良工程地质问题的处理意见和建议;
进行地质观测与预报;
参加地基、围岩、工程边坡、水库蓄水及其他隐蔽工程的地质评价与验收。
地质预报应包括下列内容:
在地质编录过程中,出现地基的实际情况与原设计所依据的资料和结论有较大的变化,需要修改设计;
或可能出现新的不利地质因素危及建筑物与施工安全;
由于天然或人为因素使建筑物区岩土体出现异常,将导致失稳引起破坏,需要采取加固与处理措施;
基坑有可能出现大量涌水;
出现管涌、流砂。
地质构造是指地壳中岩体的位置、产状及其相互关系等。
常见的地质构造有产状、褶皱和断裂。
产状三要素:
走向、倾向和倾角。
产状要素可以用地质罗盘测得,测量结果以倾向的方位角和倾角表示出来。
断裂构造可分为节理(也称裂隙)和断层。
坝区岩体中存在的某些地址缺陷,可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题(包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定)和坝区渗漏问题(包括坝基渗漏和绕坝渗漏)。
软土基坑工程地质问题主要包括:
土质边坡稳定和基坑降排水。
软土基坑施工中,为防止边坡失稳,保证施工安全,通常采取措施有:
采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。
软土基坑降排水的目的:
增加边坡稳定性;
对于细砂和粉砂土层的边坡,防止流水和管涌的发生;
对下卧层压含水层的黏性土基坑,防止基坑底部隆起;
保持基坑土体干燥,方便施工。
软土基坑开挖的降排水途径:
明排法和人工降水(常采用轻型井点或管井井点)。
明排法的适用条件:
不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、掏空、塌陷等现象的黏性土、砂土、碎石土的地层;
基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m。
轻型井点降水的适用条件:
黏土、粉质黏土、粉土的地层;
基坑边坡不稳,易产生流土、流砂、管涌等现象;
地下水位埋藏小于6.0m,宜用单级真空井点;
当大于6.0m时,场地条件有限宜用喷射点井、接力点井;
场地条件允许宜用多级点井。
采用井点排水方法时,应满足的要求:
井点布置应选择合适方式及地点;
井点管距坑壁不得小于1.0~1.5m,间距应为1.0~2.5m;
滤管应埋在含水层内并较所挖基坑底低0.9~1.2m;
集水总管标高宜接近地下水位线,且沿抽水水流方向有2‰~5‰的坡度。
管井降水适用条件:
第四系含水层厚度大于5.0m;
基岩裂隙和岩溶含水层,厚度可小于5.0m;
含水层渗透系数K宜大于1.0m/d。
渗透变形可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等。
泄水建筑物下列部位或区域易发生空蚀破坏,应采取防空蚀措施:
闸门槽、堰顶附近、弯曲段、水流边界突变(不连续或不规则)处;
反弧段及其附近;
鼻坎、分流墩、消力墩;
水流空化数σ<0.30的部位。
常见的边坡破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡(分布最广、危害最大),此外还有塌滑、错落、倾倒等过渡类型。
我国自1959年开始,全国统一采用1956年黄海高程系。
后来利用1952~1979年期间青岛验潮站的验潮结果计算确定了新的黄海平均海面,称为“1985国家高程基准”。
我国自1988年1月1日起开始采用1985国家高程基准作为高程起算的统一基准。
地形图比例尺分为三类:
1:
500、1:
1000、1:
2000、1:
5000、1:
10000为大比例尺;
25000、1:
50000、1:
100000为中比例尺;
250000、1:
500000、1:
000000为小比例尺。
水利工程施工常用的测量仪器有水准仪、经纬仪、电磁波测距仪、全站仪、全球定位系统。
精密水准测量一般指国家一、二等水准测量,国家三、四等水准测量为普通水准测量。
三、四等水准测量采用的尺长为3m,是以厘米为分划单位的区格式木质双面水准尺。
国产水准仪按精度分有DS05、DS1、DS3、DS10等。
工程测量中一般使用DS3型微倾式普通水准仪,数字3表示每公里往返测量高差中数的偶然中误差为±
3mm。
微倾水准仪的使用步骤包括安置仪器和粗略整平(粗平)、调焦和找准、精确整平(精平)和读数。
水准仪读数是由注记小的一端向大的一端读出,通常保持四位数。
粗平:
调整三个脚螺旋,使圆水准气泡居中。
产生视差的原因:
目标影像与十字丝分划板不重合。
消除视差的办法:
先调目镜调焦螺旋看清十字丝,再继续仔细地转动物镜调焦螺旋,直至尺像与十字丝平面重合。
精确整平:
转动微倾螺旋,使符合水准泡成像吻合。
经纬仪按精度不同分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ10等。
经纬仪的使用包括对中、整平、照准和读数。
经纬仪对中分为用垂球对中和用光学对中器对中。
电磁波测距仪一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测量。
电磁波测距仪按其所采用的载波可分为:
用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪、用激光作为载波的激光测距仪、用红外光作为载波的红外测距仪,后两者统称为光电测距仪。
全站仪放样模式的功能有:
测定放样点和利用内存中的已知坐标数据设置新点。
误差:
准确值与其近似值之差。
产生测量误差的原因:
人、仪器、外界环境。
误差分为系统误差(出现的误差在符号和数值上都相同,或按一定规律变化)、偶然误差(误差出现的符号和数值大小都不相同,从表面看没有任何规律性)、粗差。
建筑材料按材料的化学成分分为:
无机材料、有机材料、复合材料。
建筑材料按其来源分为:
天然建筑材料、人工材料。
建筑材料按材料功能用途分为:
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。
渗透系数K值越大,表示其抗渗性能越差。
抗渗性常用抗渗等级W表示,如材料抗渗等级为W4,表示试件抵抗静水压力的能力为0.4MPa。
抗冻性常是评价材料耐久性的重要指标。
材料耐久性一般包括抗渗性、抗冻性、耐化学腐蚀性、耐磨性、抗老化性。
砂粒径在0.15~4.75mm之间。
砂按技术要求分为I类(宜用于强度等级大于C60的砼)、II类(宜用于强度等级为C30~C60及有抗冻、抗渗或其他要求的砼)、III类(宜用于强度等级小于C30的砼和砂浆配制)。
砂按粗细程度不同可分为粗砂、中砂和细砂。
砂的主要质量要求:
有害杂质、颗粒级配和粗细程度、坚固性。
砂的筛分析方法是用孔径为9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的标准筛(方孔筛)。
砂的粗细程度用细度模数MX表示,MX越大,表示砂越粗;
MX在3.7~3.1为粗砂;
MX在3.0~2.3为中砂;
MX在2.2~1.6为细砂;
MX在1.5~0.7为特细砂。
石称为粗骨料粒径大于4.75mm。
按卵石、碎石的技术要求分为I类(宜用于强度等级大于C60的砼)、II类(宜用于强度等级为C30~C60及抗冻、抗渗或有其他要求的砼)、III类(宜用于强度等级小