二级建造师实务水利水电.docx

1、二级建造师实务水利水电 2F311000二级建造师实务水利水电2F310000水利水电工程技术2F311000水利水电工程建筑物及建筑材料2F312000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征水位一、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

2、综合利用的水利水电工程，当按各分项利用项目的分等指标确定的等别不同时，其工程等别应按其中的最高等别确定。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要求和安全要求。（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2F3110112。注意工程等别和主次建筑物的对应性。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行期间长期使用的建筑物按其重要性分为：主要建筑物-失事后会造成灾害或严重影响工程效益；次要建筑物-失事后不会造成灾害，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

3、。堤防工程的级别根据堤防工程的防洪标准确定。防洪对象的防洪要求防洪标准堤防工程级别。（2）临时性水工建筑物级别（确定级别是为了确定导流标准，进而确定导流设计流量）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确定。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、航运等兴利除害的要求，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

4、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行期间长

5、期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为主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。主要作用是为永久性建筑物的施工创造必要的条件。三、水库与堤防的特征水位（一）水库的特征水位1.校核洪水位。水库遇大坝的校核洪水时在坝前达到的最高水位。2.设计洪水位。水库遇大坝的设计洪水时在坝前达到的最高水位。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到的最高水位。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

6、）堤防工程特征水位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到的最高水位。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；3070m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，主要由

7、坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等细部构造组成。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；降低浸润线，增加下游坝坡稳定性；降低渗透坡降，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。（干砌石或堆石本身能够排水）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；贴坡排水不能降低浸润线。（渗流仍从原坡

8、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等高度坝。看P6图2F3110123）。2）棱体排水，顶部高程应超出下游最高水位，超出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，可降低浸润线，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，1001000m3/s为中型水闸，大于10

9、00m3/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：2F3110131。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。它包括底板、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。中等密实以下的地基或地震区适宜采用

10、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）将闸室分成若干段，每个闸段一般不超过20m。分离式闸墩底板基底压力较大，一般宜建在中等密实以上的地基上。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：主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包括护坦、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，均应设置沉陷缝。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。在海漫末端设置防冲槽与下游河床相连，以保护海

11、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主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种一、重力坝类型重力坝主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分成若干段，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；中坝介于二者之间的。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，靠近上游坝面设置排水管幕，排水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头的1/151/25，且不小于2.0m。排水管间距23m。1.横

12、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、拱坝主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加的能量。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对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

13、.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.平水建筑物包括压力前池和调压室。5.厂区枢纽包括主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站等，是发电、变电和配电的场所。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

14、变坡及转弯处或较长管身的中间应设置镇墩，以连接和固定管道。镇墩附近的伸缩缝一般设在下游侧。在镇墩中间要设置支墩，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可能出现案例。主要掌握土坝和水闸放样内容、放样实施。一、基础知识要点1：地形图比例尺分类：1：500、1：1000、1：2000、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

15、、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）坝身控制测量包括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。

16、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2F3110213）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点安置经纬仪，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示方向。2.闸底板放样（看图2F3110213）目的：首先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

17、（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，首先根据计算出的有关放样数据，以水闸主要轴线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主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表示：大地测量；S表示：水准仪。数字表示仪器精度。如3表示：每公里往返测量高差中数的偶然中误差为正负3mm。经纬仪按精度不同分为：DJ07、 DJ1 、 DJ2 、 DJ6

18、、 DJ10。 D表示：大地测量；J表示：经纬仪。数字表示仪器精度。二、常用仪器使用1、水准仪步骤：安置仪器、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、经纬仪步骤：对中、整平、照准、读数。三、测量误差考点1：误差产生的原因：人的原因、仪器的原因、外界环境的影响。考点2：误差分类：系统误差、偶然误差、粗差。注意每种误差的内涵。2F311023 了解工程地质和水文地质

19、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，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）。2、边坡变形破坏主要有：松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡等。3、软土基坑工程地质问题包括：土质边坡稳定和基坑降排水。解决边坡失稳的措施有：采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位。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）

20、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.金属材料包括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、木材及其简单采制的成品（如建筑石材）等。b.人工材料

21、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百分比。空隙率粉

22、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表示。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表示，如W4：表示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表示。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要求粒径在0.154.75mm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、分类按技术要求分为：类、类、 类。类宜用于强度等级大于C60的混凝土、类宜用于强度等级为C30C60的混凝土、类宜用于强度等级小于C30的混凝土。2、用砂的级配区表示

23、砂的颗粒级配，用细度模数MX表示砂的粗细程度。细度模数越大，表示砂越粗。 MX在3.73.1之间的为粗砂，MX在3.02.3 之间的为中砂，MX在2.21.6之间的为细砂，MX在1.50.7 之间的为特细砂。二、粗骨料1、分类按技术要求分为：类、类、类。类宜用于强度等级大于C60的混凝土、类宜用于强度等级为C30C60的混凝土、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、砼的分类和质量要求（新增）砼的主要质量要求1、和易性：保水性、粘聚性、流动性。流动

24、性通过坍落度试验测定。（1）和易性的指标及测定方法一般常用坍落度定量地表示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，表明流动性越大。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1040mm）、塑性混凝土（坍落度为5090mm）、流动性混凝土（坍落度为100150mm）、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，主要有水泥浆含量、水泥浆的稀稠、含砂率的大小、原材料的种类以及外加剂等。水泥浆含量的影响。单位体积混凝土内水泥浆

25、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到要求的流动性为准，不应任意加大。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，当混凝土拌合物达到要求的流动性，而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。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

26、灰比一般在0.400.75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。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202、相对湿度95%以上）条件下，养护至28d龄期，用标准试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表示。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表示。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

27、、C75、C80等14个等级。例如，强度等级为C25的混凝土，是指25MPaf cu，k30MPa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试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1/101/20。4、耐久性：混凝土的耐久性是一个综合性概念，包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗磨性、抗碱-骨料反应等性能。（1）混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性用抗渗等级（W）表示，即以28d龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验所能承受的最大水压力（MPa）来确定。混凝土的抗渗等级可划分为W2、W4、W6、W8、W10、

28、W12等6个等级，相应表示混凝土抗渗试验时一组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，相应表示混凝土抗冻性试验能经受50、100、150、200、300、400次的冻融循环。（3）提高混凝土耐久性的主要措施严格控制水灰比。混凝土所用材料的品质，应符合有关规范的要求。合理选择骨料级配。掺用减水剂及引气剂。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，包括硅酸盐水泥、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