1、水利工程施工,緒論,水利工程施工,一門專業(yè)課有些院校的一個(gè)專業(yè)，設(shè)計(jì)院的一個(gè)專業(yè)，專門的施工單位一個(gè)學(xué)科施工技術(shù)（方法、步驟、材料、機(jī)械），施工組織和管理,施工的定義,在特定的空間，組織、使用資源，按照規(guī)定的方法和步驟，形成符合要求的建筑物,一、水利工程施工的任務(wù)和特點(diǎn),水利工程施工的主要任務(wù)(1)編制施工組織設(shè)計(jì)(2)組織有序的施工(3)開展觀測(cè)、試驗(yàn)和研究針對(duì)新問題找出新的解決辦法,水利工程施工的特點(diǎn),最突出的是水流控制投資規(guī)模大、關(guān)系國(guó)計(jì)民生質(zhì)量責(zé)任重大涉及面廣，影響部門多偏遠(yuǎn)的野外作業(yè)施工組織難度大安全、環(huán)保的壓力大,二、我國(guó)水利工程施工的成就與展望,成就（1）施工水流控制,（2）土石

2、方工程,（3）基礎(chǔ)處理工程,（4）土石壩工程,(5)混凝土工程,關(guān)于成就,空白多，欠帳多國(guó)情，實(shí)際需要得益于材料、機(jī)械科學(xué)的發(fā)展,展望,中國(guó)的水電開發(fā)利用程度比較低水電施工在我國(guó)有巨大的發(fā)展空間需要解決的問題非常多情況非常復(fù)雜難度非常大跨流域調(diào)水是將來的重點(diǎn),第一章,施工水流控制,在江河上修建水工建筑物必須解決的問題,怎樣才能進(jìn)入河道進(jìn)行施工如何避免洪水對(duì)施工的威脅如何減少施工對(duì)其他部門的影響如何讓工程盡快發(fā)揮效益解決這些問題需要對(duì)江河水流進(jìn)行控制,施工水流控制,水利水電工程整個(gè)施工過程中的水流控制簡(jiǎn)稱為施工水流控制，又稱施工導(dǎo)流可以概括為：采取“導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”等工程措施，來解決施工和水

3、流蓄泄之間的矛盾，避免水流對(duì)水工建筑物施工的不利影響，把水流全部或部分導(dǎo)向下游或攔蓄起來，以保證水工建筑物的干地施工和在施工期內(nèi)不影響或盡可能少影響水資源的綜合利用,施工水流控制,措施：“導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”等目的：干地施工減少影響時(shí)間整個(gè)施工過程常用稱謂：施工導(dǎo)流、導(dǎo)流,第一節(jié),施工導(dǎo)流方式與泄水建筑物,導(dǎo)流一般需要修筑圍堰圍堰在導(dǎo)流中具有重要作用圍護(hù)基坑把水流導(dǎo)向預(yù)定的泄水通道下泄導(dǎo)流和圍堰是往往是分不開的，可以根據(jù)圍堰的修筑和使用方式對(duì)導(dǎo)流進(jìn)行分類,導(dǎo)流方式分類,導(dǎo)流方式分類,根據(jù)圍堰的修筑和使用方式，導(dǎo)流分為三類分段圍堰法導(dǎo)流全段圍堰法導(dǎo)流淹沒基坑法導(dǎo)流,基坑和圍堰,1、基坑一般工程基

4、礎(chǔ)開挖后形成的從建基面到原地面的施工工作空間水電工程除了開挖形成的基坑外，把圍堰圍護(hù)范圍內(nèi)的施工工作空間也稱作基坑2、圍堰圍堰就是圍護(hù)基坑的臨時(shí)構(gòu)筑物,一、分段圍堰法導(dǎo)流,分段圍堰法導(dǎo)流：用圍堰把水工建筑物分段，分期圍護(hù)起來進(jìn)行施工的方法也稱分期圍堰法,分段和分期,分段：在空間上用圍堰將建筑物分為若干施工段分期：在時(shí)間上將導(dǎo)流分為若干時(shí)期,常見的導(dǎo)流分期、圍堰分段方法,段數(shù)和期數(shù)可以不同安排不同的段在不同的期內(nèi)施工,兩段兩期,三段兩期,三段三期,三段三期,分段圍堰法導(dǎo)流的關(guān)鍵問題,前期圍堰束窄了原河床前期水流通過束窄河床下泄關(guān)鍵問題縱向圍堰位置的確定河床的束窄程度的選擇,縱向圍堰位置及河床束窄

5、程度的選擇,充分利用河心洲、河心島考慮利用永久建筑物的導(dǎo)墻、隔墻考慮允許流速限制通航筏運(yùn)安全圍堰河床抗沖安全各段工程量、施工強(qiáng)度均衡便于布置后期導(dǎo)流泄水建筑物避免后期圍堰過高或截流落差過大,分段圍堰法導(dǎo)流的適用情況,河床寬、流量大、工期長(zhǎng)的工程一般是混凝土重力壩工程通航的河流冰凌嚴(yán)重的河流,分段圍堰法后期泄水通道,導(dǎo)流底孔底孔導(dǎo)流壩體缺口缺口導(dǎo)流導(dǎo)流明渠明渠導(dǎo)流,1.底孔導(dǎo)流,事先在混凝土壩體內(nèi)修建臨時(shí)或永久底孔讓全部或部分流量通過底孔宣泄到下游壩上工程繼續(xù)施工臨時(shí)底孔使用完畢需要封堵混凝土壩分段分期導(dǎo)流的最普遍方式,2.壩體缺口導(dǎo)流,混凝土壩汛期部分壩段過流，其他壩段繼續(xù)施工汛期過后，缺口壩

6、段再恢復(fù)施工,3.明渠導(dǎo)流,在第一期圍堰圍護(hù)下先修建導(dǎo)流明渠河水由束窄河床下泄導(dǎo)流明渠河床側(cè)的邊墻用作第二期的縱向圍堰第二期水流經(jīng)由導(dǎo)流明渠下泄,明渠導(dǎo)流,分期圍堰法后期導(dǎo)流方式的特點(diǎn),三種方式均為河床內(nèi)過流方式最適合用于混凝土重力壩土石壩、拱壩采用分段圍堰法，后期導(dǎo)流應(yīng)采用河床外過流方式導(dǎo)流隧洞、河床外的導(dǎo)流明渠,二、全段圍堰法導(dǎo)流,用圍堰一次攔斷河床把河床部位全部圍護(hù)起來同時(shí)施工水流經(jīng)河床以外的泄水建筑物下泄永久臨時(shí)使用完畢封堵,全段圍堰法導(dǎo)流泄水建筑物類型,導(dǎo)流隧洞隧洞導(dǎo)流導(dǎo)流明渠明渠導(dǎo)流導(dǎo)流涵管涵管導(dǎo)流,1.隧洞導(dǎo)流,在河岸山體中開挖隧洞在基坑上下游修筑圍堰水流由隧洞下泄,隧洞導(dǎo)流的適

7、用條件及特點(diǎn),適用條件狹谷地形，河道狹窄，兩岸山體陡峻，山體厚實(shí)，具備成洞條件土石壩、拱壩應(yīng)用較多特點(diǎn)造價(jià)昂貴泄水能力有限汛期洪水淹沒基坑或與其他導(dǎo)流建筑物聯(lián)合泄流盡量與泄洪洞、引水洞、尾水洞、放空洞等永久隧洞相結(jié)合,三、淹沒基坑法導(dǎo)流,采用過水圍堰、允許基坑淹沒的導(dǎo)流方法洪水來臨，圍堰過水，基坑被淹沒，河床部分停工洪水退落，圍堰擋水時(shí)再繼續(xù)施工,淹沒基坑法導(dǎo)流的適用條件及特點(diǎn),適用條件山區(qū)河流，洪水期流量大、歷時(shí)短，枯水期流量則很小，水位暴漲暴落、變幅很大壩身允許過水混凝土壩或經(jīng)過防護(hù)處理的堆石壩采用過水圍堰圍堰可以反復(fù)過水而不被沖毀，水退后可正常擋水特點(diǎn)在全段圍堰法和分段圍堰法中均可使用,

8、多種導(dǎo)流方式的靈活運(yùn)用,多種導(dǎo)流方式在不同的階段靈活應(yīng)用，才能合理解決一個(gè)工程在整個(gè)施工期間的導(dǎo)流問題,第二節(jié),圍堰工程,圍堰的分類,按筑堰材料分土石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、鋼板樁格形圍堰按與水流方向的相對(duì)位置分縱向圍堰橫向圍堰上游圍堰、下游圍堰按基坑過流情況分過水圍堰、不過水圍堰,圍堰的基本要求,滿足擋水防滲的基本功能要求安全強(qiáng)度、穩(wěn)定性、抗沖刷、聯(lián)結(jié)處防集中滲漏廉價(jià)就地取材，構(gòu)造簡(jiǎn)單，修建、拆除容易,一、圍堰的基本型式及構(gòu)造,重點(diǎn)介紹三種常用型式：不過水土石圍堰.過水土石圍堰混凝土圍堰,1.不過水土石圍堰,特點(diǎn)應(yīng)用最廣泛充分利用當(dāng)?shù)夭牧匣蜷_挖棄渣，構(gòu)造簡(jiǎn)單施工方便，適應(yīng)多種地基條件可以

9、在動(dòng)水中、深水中、巖基上或有覆蓋層的河床上修建工程量大，堰身沉陷變形較大不允許堰頂過水，所以汛期應(yīng)有防護(hù)措施,結(jié)構(gòu)型式選擇,斜墻式圍堰心墻式圍堰,斜墻式圍堰,基巖河床或覆蓋層厚度不大當(dāng)?shù)赜凶銐虻臐B透系數(shù)小于10-4cm/s的防滲土料防滲土料為砂壤土或風(fēng)化砂可直接水下拋填，粘土不適于水下拋填斜墻圍堰上游坡比1：3左右，下游坡比1：1.5左右,心墻式圍堰,覆蓋層較厚的情況覆蓋層防滲混凝土防滲墻高噴墻自凝灰漿墻惟幕灌漿,心墻材料與覆蓋層相同滲透系數(shù)小于10-4cm/s的防滲土料復(fù)合土工膜,2.過水土石圍堰,圍堰堰體允許過水防滲處理與不過水土石圍堰相同采取可靠的加固保護(hù)措施保護(hù)的重點(diǎn)：下游堰面下游堰腳

10、主要防護(hù)措施混凝土板護(hù)面加筋護(hù)面鋼筋石籠護(hù)面,(1)混凝土板護(hù)面過水土石圍堰,(2)加筋過水土石圍堰,下游坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，防止坡面塊石被沖走下游側(cè)堰體內(nèi)埋設(shè)水平向主錨筋，防止下游坡連同堰頂一起滑動(dòng)造價(jià)低于混凝土板護(hù)面過水土石圍堰,3.混凝土圍堰,應(yīng)用比較廣泛常見應(yīng)用方式拱圍堰作橫向圍堰重力式圍堰作縱向圍堰,二、圍堰的平面布置及堰頂高程,1.圍堰的平面布置主要考慮兩個(gè)方面的問題：基坑的大小要合適圍堰距主體建筑物的距離河道水流平順圍堰相對(duì)水流的方向,上下游圍堰距主體建筑物的距離,基坑坡趾與主體工程輪廓之間的距離，不應(yīng)小于2030m便于布置排水設(shè)施、交通運(yùn)輸?shù)缆芳岸逊挪牧虾湍０宓取?縱向圍堰距主體建

11、筑的距離,根據(jù)具體條件、需要來定,上下游圍堰相對(duì)水流的方向,分段圍堰法，上、下游圍堰呈梯形布置保證水流順暢便于運(yùn)輸?shù)缆返牟贾煤豌暯尤螄叻?，上、下游圍堰與主河道垂直減少工程量,2.堰頂高程,取決于導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量及圍堰的工作條件上下游圍堰水位+波浪爬高+安全超高參考教科書、有關(guān)規(guī)范、手冊(cè)圍堰具備蓄水能力時(shí)，水位通過調(diào)洪計(jì)算來確定縱向圍堰根據(jù)束窄河段水面曲線確定可按階梯或斜線布置,三、圍堰的接頭和防沖,1.圍堰的接頭處理混凝土（巖石岸坡）和土石圍堰接頭防止防滲體部位出現(xiàn)集中的接觸滲漏接頭處理的措施連接部位采用混凝土刺墻連接加大連接部位土石圍堰防滲體的寬度,2.圍堰的防沖,防沖刷的重點(diǎn)部位：堰腳及基

12、礎(chǔ),圍堰的防沖措施,設(shè)置導(dǎo)流墻盡量使水流平順進(jìn)出束窄河段局部保護(hù)，提高抗沖刷能力護(hù)底、護(hù)坡和裹頭材料大粒徑材料：大塊石、鉛絲籠耐沖材料：柴排,作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)的圍堰，需要拆除土石圍堰直接機(jī)械挖除混凝土圍堰爆破拆除需對(duì)爆破震動(dòng)進(jìn)行控制,四、圍堰的拆除,第三節(jié)導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,選擇導(dǎo)流方案、設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物的主要依據(jù)需結(jié)合導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流時(shí)段的分析來決定,一、導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行導(dǎo)流設(shè)計(jì)、選擇導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的標(biāo)準(zhǔn)以洪水重現(xiàn)期表征的施工導(dǎo)流安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)蓄水標(biāo)準(zhǔn)采用來水保證率根據(jù)導(dǎo)流階段和導(dǎo)流工作內(nèi)容的不同，選擇不同的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)包含一系列的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)流的三個(gè)階段,初（前）期導(dǎo)流建筑物最低部位超出圍堰以前中期導(dǎo)流

13、從建筑物最低部位超出圍堰到導(dǎo)流泄水建筑物封堵后期導(dǎo)流從導(dǎo)流泄水建筑物封堵到工程完建,不同階段的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn),初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)截流標(biāo)準(zhǔn)圍堰修筑期防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)壩體施工期臨時(shí)渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)后期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流泄水建筑物封堵標(biāo)準(zhǔn)下閘設(shè)計(jì)流量標(biāo)準(zhǔn)封堵施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)水庫(kù)蓄水標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn),教材本節(jié)介紹的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)其他標(biāo)準(zhǔn)在相應(yīng)部分提及,導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定,導(dǎo)流建筑物擋水建筑物：圍堰泄水建筑物：導(dǎo)流洞、導(dǎo)流底孔等首先確定導(dǎo)流建筑物的級(jí)別根據(jù)級(jí)別和類型在規(guī)范規(guī)定的幅度內(nèi)選擇,導(dǎo)流建筑物的級(jí)別,導(dǎo)流建筑物級(jí)別劃分,導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)的選擇,根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別和類型在下表

14、規(guī)定的范圍內(nèi)選擇實(shí)際是以圍堰為主來選擇,導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)劃分,導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)度分析,規(guī)范給出了導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)的選擇范圍必須從中確定具體的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)太低不能保證工程安全標(biāo)準(zhǔn)太高導(dǎo)流費(fèi)用增加具體標(biāo)準(zhǔn)可以通過導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)度分析確定綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)(損失)、投資(費(fèi)用)與工期三者之間的關(guān)系，進(jìn)行多目標(biāo)決策分析,選擇導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)需要特別關(guān)注的問題,攔洪庫(kù)容大的不過水高土石圍堰失事后果一般比較嚴(yán)重導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)不宜太低考慮超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施教材上龍羊峽工程的例子,二、導(dǎo)流時(shí)段,導(dǎo)流時(shí)段導(dǎo)流工作的階段及所處的時(shí)間段導(dǎo)流時(shí)段劃分導(dǎo)流工作的階段劃分導(dǎo)流工作的整個(gè)過程可以根據(jù)不同的界定標(biāo)準(zhǔn)劃分為依次相連的若干導(dǎo)流時(shí)段采用不同的

15、界定標(biāo)準(zhǔn)，可以作出不同的導(dǎo)流時(shí)段劃分，因此導(dǎo)流時(shí)段具有多種劃分方法導(dǎo)流工作貫穿于整個(gè)施工過程，因此施工過程可以根據(jù)導(dǎo)流時(shí)段進(jìn)行階段劃分事實(shí)上水電工程的施工進(jìn)度就是以某種導(dǎo)流時(shí)段劃分為主線來描述的,導(dǎo)流時(shí)段與河道流量變化過程的關(guān)系,為什么選定了洪水標(biāo)準(zhǔn)，要研究導(dǎo)流時(shí)段？因?yàn)椴煌臅r(shí)段來水不同！,各導(dǎo)流時(shí)段導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定,導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的本時(shí)段最大來流量導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選定的洪水重現(xiàn)期導(dǎo)流時(shí)段處于枯水期選定洪水重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的枯水期最大流量導(dǎo)流時(shí)段跨汛期選定洪水重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的全年（汛期）最大流量導(dǎo)流時(shí)段處于某月、旬、周選定洪水重現(xiàn)期對(duì)應(yīng)的某月、旬、周最大流量,三、導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,1.不過水圍堰圍堰擋水時(shí)段跨汛期

16、（擋全年洪水）圍堰選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的年（汛期）最大流量泄水建筑物與圍堰相同圍堰擋水時(shí)段為枯水期（只擋枯水期來水）圍堰選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的枯水期最大來流量泄水建筑物由中期導(dǎo)流的攔洪渡汛標(biāo)準(zhǔn)決定泄水建筑物的工作時(shí)段比圍堰長(zhǎng)，需要跨汛期，在攔洪渡汛時(shí)與壩體共同工作,2.過水圍堰導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量,過水圍堰在汛期過水，非汛期擋水擋水設(shè)計(jì)流量結(jié)合水文特點(diǎn)、施工工期及擋水時(shí)段，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選定主要用于確定堰頂高程、泄水建筑物的規(guī)模過水設(shè)計(jì)流量選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的年（汛期）最大流量主要用于過水工況下加固保護(hù)措施的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和穩(wěn)定分析校核導(dǎo)流泄水道的過水能力,過水圍堰擋水設(shè)計(jì)流量的確定,擋水標(biāo)準(zhǔn)過高圍堰、泄水建筑規(guī)模大，費(fèi)用高有

17、效施工時(shí)間長(zhǎng)，施工所受影響小擋水標(biāo)準(zhǔn)過低圍堰、泄水建筑物規(guī)模小，費(fèi)用低有效施工時(shí)間短，施工所受影響大確定方法參考類似工程經(jīng)驗(yàn)根據(jù)工程具體情況通過全面的風(fēng)險(xiǎn)分析確定,第四節(jié),導(dǎo)流方案,導(dǎo)流方案,導(dǎo)流方案在整個(gè)施工過程中，各個(gè)導(dǎo)流時(shí)段所采取的導(dǎo)流方式導(dǎo)流方案的描述一般按照某種導(dǎo)流時(shí)段劃分的順序進(jìn)行描述劃分為那幾個(gè)導(dǎo)流時(shí)段每個(gè)導(dǎo)流時(shí)段處于什么時(shí)間每個(gè)導(dǎo)流時(shí)段的流量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)流量每個(gè)導(dǎo)流時(shí)段的工作內(nèi)容：運(yùn)用那些導(dǎo)流建筑物如何控制水流,教材的導(dǎo)流方案示例,全段圍堰法典型導(dǎo)流方案安排,分段圍堰法典型導(dǎo)流方案安排,云南省瀾滄江糯扎渡水電站導(dǎo)流方案,糯扎渡水電站導(dǎo)流方案,2014年6月2014年10月,導(dǎo)流是

18、設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,導(dǎo)流設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)院作出的一般由施工處負(fù)責(zé)施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：編制導(dǎo)流方案施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的成果詳細(xì)的導(dǎo)流方案包含在可行性研究報(bào)告或初步設(shè)計(jì)報(bào)告的施工組織設(shè)計(jì)一篇中,編制導(dǎo)流方案的主要工作,選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)劃分導(dǎo)流時(shí)段確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量選擇導(dǎo)流建筑物的型式確定導(dǎo)流建筑物的布置設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物的結(jié)構(gòu)尺寸擬定各項(xiàng)施工措施或計(jì)劃截流措施基坑排水措施導(dǎo)流建筑物修建措施攔洪度汛措施下閘封堵措施蓄水發(fā)電計(jì)劃導(dǎo)流建筑物拆除措施以上各項(xiàng)內(nèi)容的組合構(gòu)成詳細(xì)的導(dǎo)流方案,導(dǎo)流方案的選擇,仔細(xì)研究規(guī)范要求完全依據(jù)本工程實(shí)際情況借鑒其他工程的經(jīng)驗(yàn)擬定幾個(gè)可能的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較進(jìn)行合理的風(fēng)險(xiǎn)分析導(dǎo)流方案不存

19、在唯一解導(dǎo)流方案的選擇是一個(gè)復(fù)雜、循環(huán)往復(fù)的設(shè)計(jì)論證過程與樞紐設(shè)計(jì)密切相關(guān),選擇導(dǎo)流方案應(yīng)考慮的主要因素,教材列舉了以下因素，自行看書了解1.水文條件2.地形條件3.地質(zhì)及水文地質(zhì)條件4.水工建筑物的形式及其布置5.施工期間河流的綜合利用6.施工進(jìn)度、施工方法及施工場(chǎng)地布置,導(dǎo)流程序中的關(guān)鍵控制工期,導(dǎo)流建筑物完工時(shí)間截流時(shí)間達(dá)到攔洪高程的時(shí)間下閘蓄水時(shí)間蓄水位達(dá)到第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電的時(shí)間,第五節(jié),截流工程,截流,截?cái)嘣哟菜鳎押铀驅(qū)Я鹘ㄖ锵滦沟氖┕?截流的過程,進(jìn)占合龍閉氣,進(jìn)占,從河床一側(cè)或兩側(cè)向河床中填筑截流戧堤戧堤：截流過程中填筑的堤壩叫戧堤戧堤將河床束窄到一定程度，形成流速較大

20、的龍口,合龍,封堵龍口的工作叫合龍合龍前防沖刷措施龍口河床護(hù)底、戧堤端部裹頭,閉氣,在戧堤全線設(shè)置防滲體的工作叫閉氣截流后，對(duì)戧堤加高培厚，最終形成圍堰與戧堤結(jié)合的土石圍堰，截流是圍堰修筑工作的一部分,截流對(duì)水電工程的意義,截流是大型水電工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)截流在施工導(dǎo)流中占有重要地位截流日期是施工總進(jìn)度的重要里程碑不能按時(shí)截流，會(huì)延誤河床部分建筑物的開工日期總是在關(guān)鍵路線上截流在技術(shù)上、施工組織上是比較艱巨和復(fù)雜的,一、截流的基本方法,兩種基本方法：立堵法平堵法其他方法立平堵法平立堵法下閘截流定向爆破,1.立堵法,從龍口一端向另一端，或從兩端向中間拋投進(jìn)占，逐漸束窄龍口，直至全部攔斷自卸汽車

21、戧堤端部直接卸料入水，或推土機(jī)推入水中,2.平堵法,在龍口上架設(shè)浮橋或棧橋，用自卸汽車沿龍口全線在橋上均勻、逐層拋填截流材料，直至斷流,二、截流日期及截流流量,截流日期年份根據(jù)總進(jìn)度的安排確定時(shí)段多選在枯水期初流量已有明顯下降，截流風(fēng)險(xiǎn)小不一定選在流量最小的時(shí)刻為后續(xù)基坑工作和主體建筑物施工留充足的時(shí)間具體日期根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際水情及預(yù)報(bào)確定,截流流量,截流時(shí)段重現(xiàn)期510年的月或旬平均流量資料不足，通過短期觀測(cè)或參照類似工程確定截流時(shí)根據(jù)實(shí)際流量和水文氣象預(yù)報(bào)進(jìn)行修正,三、龍口的位置和寬度,龍口的位置和寬度綜合考慮多種因素確定河床地形地質(zhì)條件航運(yùn)的具體要求料場(chǎng)的位置等最主要是為了解決龍口的抗沖問

22、題可以采取保護(hù)措施提高龍口的抗沖能力護(hù)底、裹頭大粒徑材料或組合抗沖材料保護(hù)措施增加了龍口位置、寬度選擇的靈活性,四、截流水力計(jì)算,目的求解龍口水力參數(shù)的變化過程單寬流量q落差z流速V用龍口水力參數(shù)選擇截流材料參數(shù)尺寸（單重）形狀數(shù)量,截流水力計(jì)算原理,水量平衡,Q0截流設(shè)計(jì)流量，m3/sQ1泄水建筑物泄流量，m3/sQ2龍口泄流量，可按寬頂堰計(jì)算，m3/s,截流水力計(jì)算圖解法,龍口水力參數(shù)變化規(guī)律,v,z,q,龍口寬B,q、z、v,q單寬流量z落差V流速,五、截流材料和備料量,1.截流材料尺寸用龍口流速查下表確定單重和尺寸或采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算大中型工程進(jìn)行模型試驗(yàn)參照類似的工程,截流材料的適用流

23、速,2.截流材料類型,基本材料是塊石水力條件較差使用人工塊體各種物料一般比例大石占20%，中石占60%小石、石渣占15%混凝土塊體或大石串占5%,3.備料量,戧堤體積再加一定裕度裕度：堆存、運(yùn)輸中的損失水流沖失戧堤沉陷可能的不利水力條件預(yù)留備用量等不可能估計(jì)準(zhǔn)確人工塊體的數(shù)量需要嚴(yán)格控制,我國(guó)截流工程實(shí)踐,最大截流流量：11600m3/s三峽；最大水深：60米（平拋后27米）三峽；最大落差：5.3米李家峽；,第六節(jié),攔洪渡汛,中后期導(dǎo)流壩體已經(jīng)超出圍堰汛期需要壩體攔蓄洪水渡汛壩體并不是在施工完畢才擋水施工過程中就需要參與防汛擋水,攔洪渡汛,一、壩體攔洪標(biāo)準(zhǔn),泄水建筑物封堵前的標(biāo)準(zhǔn)泄水建筑物封堵

24、后的標(biāo)準(zhǔn),泄水建筑物封堵前的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際是中期導(dǎo)流的洪水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上的叫法：,1.0,2010,5020,50,混凝土壩,5020,10050,100,土石壩,洪水重現(xiàn)期（年）,攔洪庫(kù)容(億立方米),壩型,壩體施工期臨時(shí)渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn),泄水建筑物封堵后的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際是后期導(dǎo)流的洪水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上的叫法：,200100,500200,1000500,校核,10050,200100,500200,設(shè)計(jì),土石,10050,200100,500200,校核,5020,10050,200100,設(shè)計(jì),混凝土,洪水重現(xiàn)期（年）,大壩級(jí)別,大壩類型,導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn),中后期導(dǎo)流的洪水標(biāo)準(zhǔn)比初期有很大

25、提高因?yàn)椋簤胃吡?，攔蓄能力有了很大提高一方面工程具備了更大的防護(hù)能力還不能達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)另一方面工程失事也會(huì)造成更大的后果畢竟工程尚未完工,汛期壩體高程和上游洪水水位,根據(jù)選定的洪水標(biāo)準(zhǔn)由調(diào)洪演算確定,二、渡汛措施,1.混凝土壩的渡汛措施2.土壩、堆石壩的渡汛措施,1.混凝土壩的渡汛措施,預(yù)留缺口渡汛（缺口導(dǎo)流）臨時(shí)斷面擋水,臨時(shí)斷面擋水,重力壩設(shè)縱縫的情況需要進(jìn)行驗(yàn)算和論證，采取必要的措施保證臨時(shí)斷面的穩(wěn)定，避免產(chǎn)生超標(biāo)拉應(yīng)力,2.土壩、堆石壩的渡汛措施,降低溢洪道高程、設(shè)置臨時(shí)溢洪道臨時(shí)斷面擋水臨時(shí)壩面保護(hù)措施過水,土壩、堆石壩臨時(shí)斷面擋水,臨時(shí)斷面擋水局部填高，超過上游最大洪水水位必須經(jīng)

26、過專門設(shè)計(jì)抗滑穩(wěn)定防護(hù)措施,土壩、堆石壩臨時(shí)壩面保護(hù)措施過水,采取保護(hù)措施，汛期壩面過水保護(hù)措施主要是采用加筋護(hù)面加筋的布置，參閱加筋過水土石圍堰部分澳大利亞有較多堆石壩的成功實(shí)例,第七節(jié),封堵蓄水,封堵蓄水要具備的主要條件,封堵蓄水封堵封堵臨時(shí)泄水建筑物一般稱為“下閘蓄水”具備的條件壩體達(dá)到預(yù)定高程帷幕灌漿、縱縫灌漿到達(dá)預(yù)定高程完成庫(kù)區(qū)清理和庫(kù)岸處理永久底孔、中孔、隧洞的閘門安好,一、蓄水計(jì)劃,制訂蓄水計(jì)劃的目的確定下閘封堵日期確定水庫(kù)達(dá)到最低發(fā)電水位的日期（發(fā)電日期）實(shí)際應(yīng)為“工程具備正式發(fā)揮效益條件”的日期工程具備正式發(fā)揮效益條件，一般指：達(dá)到最低發(fā)電水位達(dá)到航運(yùn)最低水位達(dá)到灌溉最低水位

27、等不包括具備防洪條件,蓄水計(jì)劃的制定,(1)推求可能的蓄水過程發(fā)電最低水位可以看作是確定的技術(shù)指標(biāo)選定保證率為7585的月平均流量過程線確定蓄水期間下游的供水要求進(jìn)行多個(gè)方案的從封堵日期到發(fā)電日期的調(diào)洪演算最終確定：合適的封堵日期工程進(jìn)展剛好具備封堵條件處于枯水期合適的發(fā)電日期發(fā)電機(jī)組剛好安裝調(diào)試完畢來水保證過程線選定保證率的月平均流量過程對(duì)應(yīng)的水庫(kù)蓄水高程與歷時(shí)關(guān)系曲線,封堵日期,(2)大壩施工的安全性校核,用5（20年一遇）的月平均流量過程線、蓄水期間要求泄流過程線從確定的封堵日期開始調(diào)洪演算推求蓄水期間的洪水控制過程線5月平均流量過程對(duì)應(yīng)的水庫(kù)洪水高程與歷時(shí)關(guān)系曲線與大壩施工的計(jì)劃進(jìn)度過

28、程線比較澆筑高程過程線灌漿高程過程線等如果計(jì)劃進(jìn)度過程線不能包絡(luò)洪水控制過程線調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃修正蓄水計(jì)劃最終確定可行的蓄水計(jì)劃,蓄水計(jì)劃,二、導(dǎo)流泄水建筑物的封堵,封堵的標(biāo)準(zhǔn)下閘標(biāo)準(zhǔn)下閘時(shí)段510年重現(xiàn)期的月或旬平均流量封堵施工標(biāo)準(zhǔn)封堵施工時(shí)段520年重現(xiàn)期的最大流量,下閘封堵的過程,下閘：斷流封堵：堵頭混凝土澆筑,堵頭混凝土,導(dǎo)流底孔堵頭壩體混凝土一部分，必須全部封堵導(dǎo)流隧洞堵頭封堵一定長(zhǎng)度，不必全部封堵,導(dǎo)流隧洞堵頭砼,封堵的最小長(zhǎng)度可采用極限平衡公式計(jì)算參考教材或手冊(cè)大體積混凝土，存在溫控問題需要重視下閘后滲水的封堵,第八節(jié),基坑排水,基坑排水分類,初期排水截流后基坑開挖前的首次排水經(jīng)

29、常性排水（開挖、澆筑過程中）圍堰、基坑滲水降水施工清洗及養(yǎng)護(hù)用水,一、初期排水,初期排水一定占用總工期的時(shí)間總是在網(wǎng)絡(luò)圖的關(guān)鍵路線上初期排水的開始時(shí)間一般在戧堤閉氣后,初期排水時(shí)間,大型基坑57d，中型基坑不超過35d排水方法大型水泵管道虹吸,二、經(jīng)常性排水,集水井、排水溝、水泵構(gòu)成排水系統(tǒng),三、人工降低地下水位,管井法井點(diǎn)法,第二章,爆破工程,爆破,利用炸藥爆炸的能量破壞介質(zhì)的原有形態(tài)達(dá)到預(yù)定的工程目的,爆破技術(shù)的應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于各種開挖施工巖石基礎(chǔ)開挖地下洞室開挖石料場(chǎng)開采建筑物拆除,第一節(jié),爆破器材與起爆方法,爆破器材炸藥起爆器材雷管、導(dǎo)火索是其中的兩種,一、炸藥和起爆器材,(一)炸藥1

30、.炸藥的性能指標(biāo)(1)威力(2)敏感度(3)氧平衡(4)安定性(5)殉爆距離(6)最佳密度課后閱讀教材了解,(5)殉爆距離,藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離,2.常用的工業(yè)炸藥,(1)TNT(三硝基甲苯)(2)膠質(zhì)炸藥(硝化甘油炸藥)(3)銨梯炸藥(4)銨油炸藥(5)漿狀炸藥(6)乳化炸藥課后閱讀教材了解,水電工程中最常用的炸藥,2號(hào)巖石銨梯炸藥我國(guó)藥量計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)炸藥爆力為320ml猛度為12mm殉爆距離5cm臨界直徑18-20mm直徑為32-35mm最佳密度時(shí)的藥卷爆速約3600m/s貯存有效期6個(gè)月,(二)起爆器材,1.火雷管2.導(dǎo)火索3.電雷管4.導(dǎo)爆索5.導(dǎo)爆管6.導(dǎo)爆雷管作用：引

31、爆炸藥引爆器材間互相引爆傳遞爆轟波,1.火雷管,用什么引爆：導(dǎo)火索作用：引爆炸藥引爆導(dǎo)爆管引爆導(dǎo)爆索起爆方式即發(fā),2.導(dǎo)火索,用什么引燃（起爆）：火花作用：引爆火雷管,3.電雷管,用什么引爆電流作用引爆炸藥起爆方式即發(fā)起爆秒延遲毫秒延遲,4.導(dǎo)爆索,用什么引爆各種雷管作用引爆炸藥-軟雷管傳遞爆轟波組成非電起爆網(wǎng)絡(luò)爆速大于6500m/s起爆方式即發(fā)起爆,5.導(dǎo)爆管,用什么引爆：各種雷管、導(dǎo)爆槍、導(dǎo)爆索作用：引爆導(dǎo)爆雷管傳遞爆轟波組成非電起爆網(wǎng)絡(luò)爆速大于16002000m/s,6.導(dǎo)爆雷管,用什么引爆導(dǎo)爆管作用引爆炸藥起爆方式即發(fā)起爆毫秒延遲,二、起爆方法和起爆網(wǎng)路,1.起爆方法電力起爆電雷管炸藥

32、非電起爆火花起爆導(dǎo)火索火雷管炸藥導(dǎo)爆管起爆導(dǎo)爆管導(dǎo)爆雷管炸藥導(dǎo)爆索起爆各種雷管導(dǎo)爆索炸藥齊發(fā)起爆,2.起爆網(wǎng)路,爆破時(shí)把起爆器材聯(lián)結(jié)在一起，形成的網(wǎng)路例外：火花起爆不成網(wǎng)路為什么需要起爆網(wǎng)路與節(jié)日放鞭炮類似工程爆破的藥包在空間上分散布置相互之間超過殉爆距離不允許多次點(diǎn)火起爆，只能一次點(diǎn)火全部起爆起爆順序和間隔時(shí)間有嚴(yán)格要求起爆網(wǎng)路的作用一次點(diǎn)火起爆所有藥包控制藥包的起爆順序和間隔時(shí)間達(dá)到預(yù)定的爆破效果，控制爆破震動(dòng),起爆網(wǎng)路分類,電力起爆網(wǎng)路齊發(fā)起爆網(wǎng)路延遲起爆網(wǎng)路非電起爆網(wǎng)路導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路混合起爆網(wǎng)路,齊發(fā)起爆網(wǎng)路延遲起爆網(wǎng)路其他起爆網(wǎng)路雙復(fù)式交叉起爆網(wǎng)路孔間微差順序起爆網(wǎng)路,

33、（1）電力起爆網(wǎng)路,準(zhǔn)爆性可以檢查用于準(zhǔn)爆性要求高的場(chǎng)合沒有起爆后網(wǎng)路超前破壞電流同時(shí)到達(dá)所有雷管沒有爆轟波傳遞過程，非接力起爆可進(jìn)行齊爆或延遲起爆（采用延遲雷管）容易受外電場(chǎng)的干擾需要起爆設(shè)備和布置起爆電力線路網(wǎng)路設(shè)計(jì)需要復(fù)雜的電路計(jì)算消耗有色金屬，成本高,電力起爆網(wǎng)路的基本形式,串連法并聯(lián)法串并聯(lián)法并串連法并串并聯(lián)法延遲起爆網(wǎng)路的主要組網(wǎng)方法,(2)導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路,從起爆網(wǎng)路連接和爆轟波傳遞路線來分1.簇并聯(lián)網(wǎng)路2.并并聯(lián)網(wǎng)路3.串并聯(lián)網(wǎng)路4.分段并串聯(lián)網(wǎng)路,爆轟波依次向前傳遞，到達(dá)所有藥包接力起爆不受外電場(chǎng)干擾，比較安全準(zhǔn)爆性無法檢查靈活多樣，組網(wǎng)方便價(jià)格適中水電施工中最主要的起爆網(wǎng)路,

34、導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路特點(diǎn),(3)導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路,雷管用量少，安全性高網(wǎng)路成本高準(zhǔn)爆性無法檢查傳爆速度快，網(wǎng)路齊爆性好主要用于光面爆破和預(yù)裂爆破等齊爆性要求高的部位一般和導(dǎo)爆管網(wǎng)路結(jié)合組成混合網(wǎng)路,混合網(wǎng)路,導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索混合使用導(dǎo)爆索用于光面爆破孔或預(yù)裂爆破孔,非電起爆網(wǎng)路特點(diǎn),準(zhǔn)爆性不可以檢查起爆后可能產(chǎn)生網(wǎng)路超前破壞接力起爆起爆過程是爆轟波傳遞過程網(wǎng)路超前破壞先爆炸的藥包破壞爆轟波尚未傳到的部分網(wǎng)路可進(jìn)行齊爆或延遲起爆主要是進(jìn)行延遲起爆利用導(dǎo)爆雷管的延遲特性分若干段，1段為即發(fā)，以后各段延遲不同的毫秒數(shù)參考具體生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品參數(shù)或手冊(cè),(4)延遲起爆網(wǎng)路,具備延遲起爆功能的導(dǎo)爆管網(wǎng)路或混合網(wǎng)路基

35、本型式孔內(nèi)延遲網(wǎng)路孔外延遲網(wǎng)路孔內(nèi)外延遲網(wǎng)路,炮孔分組同組用同段雷管,孔內(nèi)延遲網(wǎng)路,孔外延遲網(wǎng)路,激發(fā),孔內(nèi)外延遲網(wǎng)路,延遲起爆網(wǎng)路特點(diǎn),起爆方式：炮孔分組起爆同組齊發(fā)起爆瞬間起爆藥量網(wǎng)路中同一時(shí)刻齊發(fā)起爆的所有藥包藥量總和組間延遲起爆延遲單位：毫秒目的按設(shè)計(jì)的分組、順序、間隔時(shí)間起爆藥包增強(qiáng)爆破效果控制震動(dòng)強(qiáng)度,(5)其他起爆網(wǎng)路,導(dǎo)爆管毫秒雷管雙復(fù)式交叉接力網(wǎng)路目的在于達(dá)到極高的準(zhǔn)保率孔間微差順序起爆網(wǎng)路炮孔不分組，按排、列順序微差起爆深孔臺(tái)階爆破控制破碎塊度控制震動(dòng)損傷范圍基礎(chǔ)保護(hù)層開挖,第二節(jié),爆破的基本原理及藥量計(jì)算,一、爆破機(jī)理,二、爆破漏斗,半無限體表面，有臨空面爆破形成爆破漏斗

36、,爆破分類,n=1標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破n1加強(qiáng)拋擲爆破0.75n1減弱拋擲爆破n0.75松動(dòng)爆破,水電工程爆破多為松動(dòng)爆破,三、藥包種類和裝藥量計(jì)算的基本方法,藥包種類集中藥包延長(zhǎng)藥包水電工程多為鉆孔爆破，為延長(zhǎng)藥包,L/a4,延長(zhǎng)藥包,L/a4,集中藥包,鉆孔爆破藥量計(jì)算,QqVV爆落的方量，m3q單位耗藥量，kg/m3一般給出標(biāo)準(zhǔn)炸藥值非標(biāo)準(zhǔn)炸藥需要進(jìn)行換算參考教材和相關(guān)手冊(cè),第三節(jié),爆破的基本方法,一、鉆孔爆破二、洞室爆破三、預(yù)裂爆破和光面爆破,淺孔爆破孔徑小于75mm，孔深小于5m中小型規(guī)模的開挖深孔爆破孔徑大于75mm，孔深超過5m大規(guī)模、高強(qiáng)度開挖,一、鉆孔爆破,鉆孔爆破的工作面布置,形成

37、臺(tái)階式開挖作業(yè)面又稱：階梯式爆破或稱：梯段爆破階梯工作面+延遲網(wǎng)絡(luò)分段爆破,鉆孔機(jī)具小型潛孔鉆手風(fēng)鉆鉆孔機(jī)具多以壓縮空氣（壓風(fēng)）為動(dòng)力（風(fēng)動(dòng)）為什么需要設(shè)固定式、移動(dòng)式空壓機(jī)供風(fēng),（一）淺孔爆破,1.炮孔布置參數(shù),長(zhǎng)度方向分段寬度方向布34排炮孔炮孔一般采用梅花型布置需要確定的參數(shù)：,炮孔參數(shù)的確定,(1)最小抵抗線WKwdKw為巖質(zhì)系數(shù)，一般取1530，堅(jiān)硬巖石取小值，松軟巖石取大值(2)臺(tái)階高度H(1.22.0)W(3)炮孔深度L(0.851.15)H(4)孔距和排距a=(1.02.0)Wb=(0.81.0)W(5)堵塞長(zhǎng)度L10.5L,2.裝藥量計(jì)算,單孔藥量QqaWHq淺孔臺(tái)階爆破單耗

38、，0.20.6kg/m3a炮孔間距W最小抵抗線H臺(tái)階高度aWH實(shí)際為單孔爆落巖石體積,3.起爆網(wǎng)路,一般采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，進(jìn)行微差延遲起爆梯段爆破常用的微差延遲起爆方法排間微差V形起爆炮孔數(shù)量很少，可采用火花起爆火花起爆是相同孔徑中爆破振動(dòng)最小的起爆方式振動(dòng)大小完全由炮孔直徑?jīng)Q定,鉆孔機(jī)具大型自行式潛孔鉆多為風(fēng)動(dòng)，或以柴油為動(dòng)力,(二)深孔爆破,鉆孔方式,垂直孔傾斜孔傾斜孔優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)，常用,1.炮孔布置參數(shù),(1)臺(tái)階高度H616m(2)鉆孔直徑d主爆孔150mm,輪廓孔110mm(3)底盤抵抗線Wd=HDd/150D巖石硬度影響系數(shù)，0.460.56臺(tái)階高度影響系數(shù)，查表2-1確定(4)

39、超鉆深度H(0.150.35)Wd(5)孔長(zhǎng)L（H+H）/sin為鉆孔傾斜角(6）孔距a和排距ba=(1.02.0)Wdb=(0.81.0)Wd(7)堵塞長(zhǎng)度L1L10.75WdL1(2030)dL1(0.20.4)L,2.裝藥量計(jì)算,前排炮孔的單孔藥量QqaWdH后排炮孔的單孔藥量QqabHq深孔臺(tái)階爆破單耗軟巖0.150.3kg/m3中硬巖0.30.45kg/m3硬巖0.450.6kg/m3,對(duì)爆破效果的基本要求,巖塊均勻，大塊率低臺(tái)階面平整，不留殘埂較高的鉆孔延米爆落量較低的炸藥單耗,3.改善深孔爆破效果的技術(shù)措施,(1)合理利用或創(chuàng)造人工自由面(2)改善裝藥結(jié)構(gòu)分段裝藥混合裝藥空氣間隔

40、裝藥(3)優(yōu)化起爆網(wǎng)路(4)采用微差擠壓爆破爆破工作面前留有渣堆的微差爆破(5)保證堵塞長(zhǎng)度和堵塞質(zhì)量,二、洞室爆破,自行看書了解,三、預(yù)裂爆破和光面爆破,預(yù)裂爆破輪廓孔先爆形成預(yù)裂面再爆主炮孔光面爆破先爆主炮孔后爆輪廓孔形成光爆面預(yù)裂爆破和光面爆破齊爆性要求高所有預(yù)裂孔或光爆孔同一瞬時(shí)起爆一般采用導(dǎo)爆索網(wǎng)絡(luò)起爆,應(yīng)用部位,廣泛應(yīng)用于壩基邊坡開挖地下洞室開挖,(一)成縫機(jī)理,(二)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),(1)開挖壁面巖石的完整性半孔率（炮孔痕跡總長(zhǎng)與炮孔總長(zhǎng)的百分比率）節(jié)理裂隙極發(fā)育的巖體10%50%節(jié)理裂隙中等發(fā)育50%80%節(jié)理裂隙不發(fā)育者80%以上圍巖壁面不應(yīng)有明顯的爆生裂隙(2)圍巖壁面不平整

41、度（起伏差）允許值為15cm(3)在臨空面上，預(yù)裂縫寬度一般不宜小于1cm質(zhì)量控制的重點(diǎn)爆破參數(shù)鉆孔精度,(三)參數(shù)設(shè)計(jì),1預(yù)裂爆破參數(shù)(1)孔徑d明挖70105mm隧洞開挖4090mm大型地下廠房50110mm(2)孔距a712倍的孔徑d(3)裝藥不偶合系數(shù)r/d25(4)線裝藥密度Qx經(jīng)驗(yàn)公式估算，參考有關(guān)手冊(cè)一般200一500g/m孔底段加大到25倍。,2.光面爆破參數(shù),(1)光爆層厚度W1020倍炮孔直徑(2)孔距a(0.750.90)W(3)鉆孔直徑同預(yù)裂爆破(4)裝藥不偶合系數(shù)同預(yù)裂爆破(4)線裝藥密度Qx=qaWq為松動(dòng)爆破單耗，kg/m3,要求藥卷置于炮孔中心中心定位器竹片綁扎

42、,（四）裝藥結(jié)構(gòu)與起爆,L孔長(zhǎng)L1堵塞長(zhǎng)度L2裝藥長(zhǎng)度L0均勻裝藥段長(zhǎng)度Ld孔底加強(qiáng)段長(zhǎng)度,第四節(jié),水利水電工程中的巖石開挖爆破技術(shù),一、水工建筑物巖石基礎(chǔ)的開挖,遵循自上而下分層開挖的原則廣泛運(yùn)用深孔臺(tái)階爆破方法設(shè)計(jì)邊坡輪廓面采用預(yù)裂爆破或光面爆破在建基面以上一定范圍預(yù)留保護(hù)層,1基礎(chǔ)保護(hù)層以上的巖體開挖,岸坡開挖,主要采用以毫秒爆破技術(shù)為主的深孔臺(tái)階爆破方法常用爆破方式齊發(fā)爆破微差爆破微差順序爆破微差擠壓爆破小抵抗線寬孔距爆破控制指標(biāo)主體建筑物部位的鉆孔直徑110mm最大一段起爆藥量500kg,2.水平建基面上保護(hù)層開挖,保護(hù)層厚度H由梯段爆破孔底以下的破壞深度爆破試驗(yàn)確定類比法：2540

43、倍梯段炮孔底部裝藥直徑開挖規(guī)范規(guī)定分三層開挖第一層H1.5m,d40mm,單響藥量300kg,炮孔不過層底線第二層1.50.5（軟弱巖石0.7）m,d32mm,炮孔傾角60。,單孔起爆,炮孔不過層底線第三層軟弱巖石0.70.2m,同第二層，留0.2m人工撬挖其他巖石0.50m,同第二層,炮孔不過層底線,水平建基面上保護(hù)層快速開挖方法,保護(hù)層的一次爆除技術(shù)孔底具有柔性墊層的小梯段孔間微差順序起爆水平光面爆破法一次爆除保護(hù)層不留保護(hù)層一次爆破到位取消保護(hù)層的水平預(yù)裂爆破技術(shù),二、巖石高邊坡爆破開挖,需要解決的關(guān)鍵問題控制鉆孔爆破對(duì)邊坡巖體的影響確保邊坡在施工期和運(yùn)行期的穩(wěn)定性解決問題的措施預(yù)裂爆破

44、光面爆破緩沖爆破深孔梯段微差爆破,三、定向爆破筑壩,一般了解,四、巖塞爆破,一般了解,五、面板堆石壩填筑石料的開采,對(duì)開挖石料有一定的顆粒級(jí)配要求為了達(dá)到要求的壓實(shí)效果主要采用深孔臺(tái)階爆破法微差擠壓爆破小抵抗線寬孔距爆破現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)確定最優(yōu)參數(shù),六、圍堰和巖坎的拆除爆破,防止爆破破壞臨近的永久建筑物特別對(duì)于水下爆破保證水下爆破的準(zhǔn)爆率塑料導(dǎo)爆管雙復(fù)式交叉接力起爆網(wǎng)路電力起爆網(wǎng)路,第五節(jié)爆破公害及安全控制,爆破公害爆破飛石地震波空氣沖擊波噪音粉塵有毒氣體,一、爆破地震的控制,控制最大瞬間起爆藥量Q瞬間起爆藥量爆破網(wǎng)路中同一時(shí)刻齊發(fā)起爆的所有藥包藥量總和教材稱為：?jiǎn)雾懚嗡幜渴褂霉剑?V保護(hù)對(duì)象的

45、允許質(zhì)點(diǎn)峰值震動(dòng)速度Q最大瞬間起爆藥量R爆源中心到建筑物測(cè)點(diǎn)距離,二、爆炸空氣沖擊波和水中沖擊波控制,控制最大瞬間起爆藥量Q確定最小安全距離按有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算根據(jù)有關(guān)規(guī)范確定,三、爆破飛石的防護(hù),設(shè)置最小安全距離按有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算根據(jù)有關(guān)規(guī)范確定,第三章,基礎(chǔ)處理工程,基礎(chǔ)分類,巖基軟基土基砂礫石地基,地基可能存在某些天然缺陷,基礎(chǔ)處理,減少、消除天然缺陷改善、提高物理力學(xué)性能強(qiáng)度整體性抗?jié)B性穩(wěn)定性保證工程的安全,最通用可靠的基礎(chǔ)處理方法,基礎(chǔ)開挖把不符合要求的地層挖除形成設(shè)計(jì)要求的建基面開挖深度有限不能清除深層的缺陷,基礎(chǔ)處理工程分類,灌漿巖基、軟基防滲墻軟基樁基軟基預(yù)應(yīng)力錨固巖基局部開挖置

46、換回填巖基,本章內(nèi)容涉及范圍其中的一部分,第一節(jié),壩基巖石灌漿,巖石灌漿的方法和目的,方法：配制漿液，鉆孔注入巖層孔隙漿液硬化膠結(jié)形成結(jié)石目的：提高強(qiáng)度與整體性，改善抗?jié)B性,一、基巖灌漿的分類,帷幕灌漿固結(jié)灌漿接觸灌漿其他灌漿水工隧洞襯砌回填圍巖固結(jié)超前支護(hù)混凝土壩體接縫構(gòu)筑物補(bǔ)強(qiáng)、堵漏,二、灌漿的材料,水泥漿液最普遍的灌漿材料水泥：水1：n水泥品種要求標(biāo)號(hào)C45或以上的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥水泥細(xì)度要求帷幕灌漿80m方孔篩的篩余量不大于5顆粒越細(xì)越好裂隙寬度小于200m，超細(xì)水泥灌漿，平均粒徑約4m,水泥漿液中的輔助材料,外加劑速凝劑、減水劑、早強(qiáng)劑、穩(wěn)定劑等填充材料粘土、砂、粉煤灰

47、作用保證漿液的性能用于特定的場(chǎng)合,化學(xué)灌漿材料,環(huán)氧樹脂、聚氨酯、甲凝等主要用于補(bǔ)強(qiáng)堵漏,三、水泥灌漿的施工,(一)鉆孔(二)鉆孔(裂隙)沖洗(三)壓水試驗(yàn)(四)灌漿的方法與工藝(五)灌漿的質(zhì)量檢查,(一)鉆孔,鉆孔機(jī)具回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)硬質(zhì)合金鉆頭金剛石鉆頭鉆粒鉆頭都可以取芯回轉(zhuǎn)沖擊式鉆機(jī)無法取芯,鉆機(jī)選用,帷幕灌漿宜采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆孔的直徑一般7591mm固結(jié)灌漿可采用各種鉆機(jī)與鉆頭,鉆孔的質(zhì)量要求,孔深、孔向、孔位的偏差小于允許值孔徑上下均一、孔壁平順灌漿栓塞能夠卡緊卡牢，灌漿時(shí)不致產(chǎn)生返漿產(chǎn)生的巖粉細(xì)屑較少鉆孔的巖粉細(xì)屑容易堵塞孔壁的縫隙，影響灌漿質(zhì)量,(二)鉆孔(裂

48、隙)沖洗,鉆孔沖洗清除巖粉鐵屑防止堵塞縫隙巖層裂隙沖洗清除充填物為漿液騰出空間沖洗的質(zhì)量對(duì)灌漿效果影響很大,沖洗方法（1）,沖洗方法（2）,不同情況的巖層裂隙沖洗方法,單孔沖洗高壓壓水沖洗高壓脈動(dòng)沖洗揚(yáng)水沖洗巖層完整，裂隙較少群孔沖洗巖層破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，鉆孔之間串通,(三)壓水試驗(yàn),方法往鉆孔里按規(guī)定的方法壓水目的測(cè)定地層滲透特性，檢查灌漿實(shí)際效果成果透水率q單位時(shí)間、單位長(zhǎng)度、單位壓力下壓入的水量q=Q/PLq單位Lu-呂容(升/Mpammin）Q壓水注入流量，升/minP作用于試驗(yàn)段內(nèi)的全壓力，MPaL壓水試驗(yàn)段的長(zhǎng)度，m,呂容值,(四)灌漿的方法與工藝,1鉆孔灌漿的次序遵循分序加密的

49、原則,帷幕灌漿鉆灌次序,單排帷幕按序孔、序孔、序孔、序孔的次序逐漸加密雙排帷幕先灌下游排，后灌上游排（15m高差）排內(nèi)按次序加密，一般三序多排帷幕先灌邊排，后灌中間排排內(nèi)按次序加密，邊排三序，中間排二序,固結(jié)灌漿鉆灌次序,兩序孔巖層比較完整、孔深5m左右的淺孔固結(jié)灌漿三序孔孔深5m以上的中深孔固結(jié)灌漿孔距和排距與基巖地質(zhì)情況及應(yīng)力條件等有關(guān)最后一個(gè)序孔36m,2注漿方式,純壓式循環(huán)式帷幕灌漿優(yōu)先采用,純壓式灌漿,特點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單操作方便漿液容易沉淀適用條件大裂隙地層吸漿量大孔深小于1215m,循環(huán)式灌漿,解決漿液沉淀問題，保證灌漿質(zhì)量可以掌握灌漿進(jìn)程,3鉆灌方法,全孔一次鉆灌全孔分段鉆灌,全孔一次

50、鉆灌,施工簡(jiǎn)便適用條件孔深小于6m，地質(zhì)條件良好，基巖比較完整,全孔分段鉆灌,自上而下法自下而上法綜合灌漿法孔口封閉法,(1)自上而下分段鉆灌法,優(yōu)點(diǎn)：壓力逐段提高，質(zhì)量逐段提高，成果精度高缺點(diǎn)鉆、灌交替，設(shè)備頻繁移動(dòng)，施工進(jìn)度慢,(2)自下而上分段鉆灌法,優(yōu)缺點(diǎn)與自上而下法相反多用于巖層比較完整或基巖上部己有足夠壓重不致引起地面抬動(dòng)的情況,(3)綜合鉆灌法,深孔灌漿采用上部孔段采用自上而下法下部孔段則用自下而上法,(4)孔口封閉灌漿法,優(yōu)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)便成本低效率高灌漿效果好缺點(diǎn)操作不當(dāng)易堵管孔口封閉器質(zhì)量要求高,灌漿孔段的劃分,理想做法根據(jù)巖層裂隙分布情況確定實(shí)際施工56m,4灌漿壓力,作用在灌

51、漿段中部的壓力計(jì)算公式：PP1P2Pf自行看書了解是灌漿的重要參數(shù),確定灌漿壓力的原則,盡可能采用比較高的壓力在不破壞基礎(chǔ)和壩體的前提下參考類似工程現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定施工中調(diào)整高壓可能產(chǎn)生的破壞巖體裂隙擴(kuò)大基礎(chǔ)、壩體抬動(dòng)變形為什么會(huì)產(chǎn)生抬動(dòng)？,常用灌漿壓力范圍,帷幕灌漿表層孔段大于115倍帷幕工作水頭底部孔段大于23倍工作水頭固結(jié)灌漿淺孔無蓋重0.20.5MPa有蓋重0.30.7MPa地質(zhì)條件較差或軟弱巖層適當(dāng)降低,高壓灌漿,灌漿壓力大于34MPa稱為高壓灌漿巖溶地區(qū)主要、可靠的防滲手段工程實(shí)例隔河巖帷幕5MPa龍羊峽固結(jié)試驗(yàn)6MPa烏江渡帷幕68MPa,5灌漿壓力和漿液稠度的控制,灌漿壓力的控

52、制一次升壓法分級(jí)升壓法,(1)一次升壓法,壓力維持不變適用條件透水性低，裂隙不發(fā)育，巖層堅(jiān)硬完整,(2)分級(jí)升壓法,逐級(jí)升降壓注入率上下限控制,漿液稠度控制,先稀后濃逐級(jí)變換可選比級(jí)（水灰比）5:13:12:11:10.8:10.6:10.5:1,6灌漿的結(jié)束條件與封孔,結(jié)束條件：用兩個(gè)指標(biāo)控制殘余吸漿量最終吸漿量，即灌到最后的限定吸漿量閉漿時(shí)間在低于殘余吸漿量的情況下保持設(shè)計(jì)壓力的延續(xù)時(shí)間具體規(guī)定很復(fù)雜，工作中去了解封孔具體規(guī)定很復(fù)雜知道灌完漿要封孔,(五)灌漿的質(zhì)量檢查,鉆檢查孔，取芯、壓水孔內(nèi)照相和孔內(nèi)電視原位抗剪、彈模試驗(yàn)物探測(cè)彈模、波速的變化,四、化學(xué)灌漿,漿液一般為機(jī)高分子材料用于

53、水泥灌漿不能處理的場(chǎng)合防滲堵漏水玻璃、丙凝類、聚氨酯類補(bǔ)強(qiáng)加固環(huán)氧樹脂類、甲凝類,1化學(xué)灌漿的特性,效果好一般有毒局部采用,2化學(xué)灌漿的施工,都采用純壓式灌漿單液法雙液法可采用專門的比例泵壓送漿液小型工程、個(gè)別部位，可采用手壓泵,第二節(jié)砂礫石地層灌漿,采用灌漿方法來建造防滲帷幕,一、砂礫石地基的可灌性,衡量指標(biāo)-可灌比M：MD15/d85D15砂礫石地層顆粒級(jí)配曲線上累計(jì)含量為15的粒徑，mmd85灌漿材料顆粒級(jí)配曲線上累計(jì)含量為85%的粒徑，mm,灌注水泥粘土漿M=1015，或地層中小于0.lmm的顆粒小于5%灌注水泥漿M15最終通過灌漿試驗(yàn)確定,二、灌漿材料,主要為水泥粘土漿漿液的配比水泥

54、：粘土(重量比)1:11:4水：干料(重量比)1:13:1其他材料膨潤(rùn)土外加劑通過室內(nèi)外的試驗(yàn)來確定,三、鉆灌方法,打管灌漿套管灌漿循環(huán)鉆灌預(yù)埋花管灌漿,打管灌漿,循環(huán)鉆灌,第三節(jié),防滲墻施工,防滲墻,軟基中的地下連續(xù)墻土石壩壩體或土石圍堰堰體的防滲也可采用覆蓋層及土石圍堰防滲處理的首選方案,一、防滲墻的類型,按構(gòu)造特點(diǎn)分類槽孔(板)型防滲墻我國(guó)水電工程混凝土防滲墻的主要型式樁柱型防滲墻按立面布置分類封閉式懸掛式雙防滲墻,套接,二、防滲墻的墻體材料,剛性材料抗壓強(qiáng)度5MPa，彈性模量10000MPa普通混凝土：高流動(dòng)性粘土混凝土：加1220粘土粉煤灰混凝土：加一定比例粉煤灰高強(qiáng)混凝土：強(qiáng)度25

55、MPa柔性材料抗壓強(qiáng)度則5MPa，彈性模量l0000MPa塑性混凝土：粘土、膨潤(rùn)土取代大部分水泥自凝灰漿：加入水泥和緩凝劑拌制固壁漿液固化灰漿：成槽后再向固壁漿液加入水泥等材料攪拌,三、施工工藝,1.造孔準(zhǔn)備2.固壁泥漿和泥漿系統(tǒng)3造孔成槽4.終孔驗(yàn)收和清孔換漿5墻體澆筑,1.造孔準(zhǔn)備,劃分槽段設(shè)置導(dǎo)向槽鋪設(shè)鉆機(jī)軌道安裝鉆機(jī)修筑道路架設(shè)水、電、漿管路準(zhǔn)備排水排漿系統(tǒng)向槽內(nèi)充灌泥漿,2.固壁泥漿和泥漿系統(tǒng),固壁泥漿的作用維持槽孔孔壁的穩(wěn)定排除巖屑冷卻潤(rùn)滑鉆頭泥皮輔助防滲制漿材料膨潤(rùn)土、粘土、水摻和料加重劑增粘劑分散劑堵漏劑,泥漿系統(tǒng),土料儲(chǔ)存泥漿拌制泥漿儲(chǔ)存泥漿輸送泥漿再生凈化,3造孔成槽,開挖

56、槽孔的機(jī)具沖擊鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鋼繩抓斗液壓銑槽機(jī)一般多種機(jī)具配套使用,主孔鉆進(jìn)、副孔劈打沖擊鉆鉆鑿主孔一定深度后，劈打副孔副孔出渣用泵連同泥漿吸走接砂斗出渣,(1)鉆劈法,主孔鉆進(jìn)，副孔抓取沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆鉆主孔抓斗抓挖副孔,(2)鉆抓法,(3)分層鉆進(jìn)法,常采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔,采用液壓雙輪銑槽機(jī)先從槽段一端開始銑削，然后逐層下挖成槽,(4)銑削法,4.終孔驗(yàn)收和清孔換漿,終孔驗(yàn)收按照規(guī)定項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清孔換漿1h后孔底淤積厚度不大于10cm孔內(nèi)泥漿密度不大于1.3粘度不大于30s含砂量不大于10%,5墻體澆筑,采用泥漿下的直升導(dǎo)管法,四、防滲墻的質(zhì)量檢查,檢查內(nèi)容看書了解隱蔽工程重點(diǎn)在于過程中的檢

57、查,第四節(jié)高壓噴射灌漿施工,一、高壓噴射灌漿特點(diǎn),軟基處理漿液以水泥漿為主壓力很高，1030MPa噴射后在地層中形成凝結(jié)體,二、高壓噴射凝結(jié)體,1.凝結(jié)體的型式旋噴噴嘴噴射時(shí)邊旋轉(zhuǎn)邊垂直提升形成圓柱形凝結(jié)體定噴噴嘴的噴射方向固定，垂直提升形成板狀凝結(jié)體擺噴噴嘴噴射時(shí)邊提升邊擺動(dòng)形成啞鈴狀或扇形凝結(jié)體,2.結(jié)構(gòu)布置型式,定噴折線結(jié)構(gòu)擺噴對(duì)接結(jié)構(gòu)擺噴折線結(jié)構(gòu)柱定結(jié)構(gòu)柱擺結(jié)構(gòu)旋噴套接結(jié)構(gòu)單排雙排三排,三、高壓噴射灌漿的施工方法,自行看書了解,第四章,土石壩工程,第一節(jié),壩體材料與料場(chǎng)規(guī)劃,一、土石壩筑壩材料及其要求,1.防滲料2.壩殼料3.反濾料,1.防滲土料,細(xì)粒土風(fēng)化料礫質(zhì)土粘土與砂礫石摻和料,

58、2.壩殼料,堆石砂礫石風(fēng)化料,3.反濾料,級(jí)配要求嚴(yán)格混凝土砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)可不沖洗可由天然砂礫石直接篩分,二、料場(chǎng)規(guī)劃的原則,空間規(guī)劃運(yùn)距盡可能短上下游、左右岸最好都有高程盡量使重車下坡低料低用，高料高用，或高料低用,時(shí)間規(guī)劃,上壩強(qiáng)度高時(shí)用近料場(chǎng)，低時(shí)用遠(yuǎn)料場(chǎng)近料和上游易淹的料場(chǎng)先用，遠(yuǎn)料和下游不易淹的料場(chǎng)后用含水量高的料場(chǎng)旱季用，含水量低的料場(chǎng)雨季用保留足夠的近料場(chǎng)供合龍段填筑和攔洪渡汛高峰時(shí)使用,料場(chǎng)質(zhì)與量的規(guī)劃,質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求總儲(chǔ)量有足夠的富裕度實(shí)際可采量與實(shí)際用量之比土料22.5砂礫料1.52水下砂礫料23石料1.52反濾料3充分利用永久和臨時(shí)建筑物開挖渣料特別是溢洪道的開挖人

59、工篩分、破碎控制填料的級(jí)配，充分利用級(jí)配不合理渣料主要料場(chǎng)和備用料場(chǎng)統(tǒng)一規(guī)劃,三、料場(chǎng)優(yōu)化的基本方法,做好土石方平衡工作土石方開挖、填筑、堆存、棄料方量的合理調(diào)配及綜合平衡,土石方平衡的原則,充分利用建筑物開挖料開挖料盡量直接上壩，減少轉(zhuǎn)存在總進(jìn)度安排、施工組織上創(chuàng)造條件溢洪道、電廠的開挖與大壩填筑進(jìn)度協(xié)調(diào)溢洪道、大壩施工劃分為一個(gè)標(biāo)段,土石方平衡的方法,1.填挖料平衡計(jì)算各物料填筑方量各料場(chǎng)、各建筑物開挖部位可用料數(shù)量不可用料數(shù)量計(jì)劃開采量直接上壩數(shù)量需要堆存的數(shù)量棄料量2.土石方調(diào)度優(yōu)化找出總運(yùn)輸量最小的調(diào)度方案線性規(guī)劃施工動(dòng)態(tài)仿真,第二節(jié),土石料的開挖與運(yùn)輸,一、土石料的開采與加工,1.土料的開采2.土料的加工3.砂礫石料和堆石料的開采4超徑料的處理,1.土料的開采,兩種方法立采平采分區(qū)流水作業(yè),