浓缩版 案例分析 第1部分-技术-2
水利水电工程施工水流控制、地基处理工程、土石方工程
目 录
一、施工导流标准........................................................................................................ 2 二、施工导流方式........................................................................................................ 2 三、截流方法................................................................................................................ 4 四、围堰的类型............................................................................................................ 6 五、围堰布置与设计.................................................................................................... 6 六、基坑排水技术........................................................................................................ 7 七、导流泄水建筑物.................................................................................................... 8 八、地基基础的要求及地基处理的方法.................................................................... 8 九、灌浆施工技术........................................................................................................ 8 十、土石方工程施工的土石分级.............................................................................. 13 十一、土方开挖技术.................................................................................................. 14 十二、石方开挖技术.................................................................................................. 14 十三、锚固技术.......................................................................................................... 15 十四、地下工程施工.................................................................................................. 15 十五、土石坝填筑的施工碾压试验.......................................................................... 16 十六、土石坝填筑的施工方法.................................................................................. 17 十七、土石坝的施工质量控制.................................................................................. 19 十八、面板堆石坝结构布置...................................................................................... 20 十九、坝体填筑施工.................................................................................................. 20 二十、面板及趾板施工.............................................................................................. 21
一、施工导流标准 导流建筑物
挡水建筑物：围堰
泄水建筑物：导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔、永久泄水建筑物等
导流建筑物级别
影响因素：保护对象、失事后果、使用年限和导流建筑物规模等
导流建筑物设计洪水标准应根据导流建筑物的级别和类型，并结合风险度分析合理确定。
坝体临时度汛洪水标准应根据坝型和坝前拦洪库容（结合风险度）确定。 导流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力，坝体度汛洪水标准应分析坝体施工和运行要求根据坝型和大坝级别确定。 二、施工导流方式
分段围堰法导流：适用于河床宽、流量大、工期长的工程，尤其适用通航和冰凌严重的河道，这种导流方法费用低。 束窄河床导流
通过建筑物导流（设置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，平原河道上低水头河床式径流电站可采用厂房导流）
一次拦断河床围堰导流：适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流。 明渠导流：一般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。
适用范围 导流方法 流量 分段围堰（平原） 大 全段围堰（山区） 小 导流方法 挡水建筑物 河床宽度 宽 窄 工期 长 短
泄水建筑物 束窄原河床 方式灵活 明渠 一期：围堰 分段 后期：围堰+永久建筑物 全段 围堰 隧洞 导流涵管 导流形式 适用范围 地形 山区 平原 地质 岩石 流量 隧洞 小 明渠 大、复杂 导流方案：各时段的泄水建筑物
度汛要求：汛期前的挡水建筑物 三、截流方法 戗堤法截流 立堵 平堵 混合堵 无戗堤法截流 建闸截流 水力冲填法 定向爆破截流 浮运结构截流 平堵
单宽流量和最大流速小，水流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。特别适用于易冲刷的河床上截流。由于平堵架设浮桥及栈桥，对机械化施工有利，因而投抛强度大，容易截流施工。
立堵
不适用于地质不好的河道上截流，否则需要对河床作妥善防护。截流落差不超过4.0m 时，宜选择单戗立堵截流。截流流量大且落差大于4.0m 时，宜选择双戗或多戗立堵截流。
立堵法 平堵法 优点 施工效率高 水力学条件好 缺点 水力学条件差 前期准备工作量大、施工效率低
混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法，有立平堵和平立堵两种。
地质条件、材料供应情况及施工方法、施工设备等因素。 截流难度的评价指标： 截流最终落差 3.0～3.5m 龙口最大平均流速 龙口水流最大单宽功率 施工水深
1.加大分流量，改善分流条件
截流工程的难易程度取决于河道流量、泄水条件、龙口的落差、流速、地形
合理确定导流建筑物尺寸、断面形式和底高程。
确保泄水建筑物上下游引渠开挖和上下游围堰拆除的质量。
在永久泄水建筑物泄流能力不足时，可以专门修建截流分水闸或其他形式泄水道帮助分流，待截流完成后，借助于闸门封堵泄水闸，最后完成截流任务。 增大截流建筑物的泄水能力。
2.改善龙口水力条件：双戗截流、三戗截流、宽戗截流、平抛垫底 3.增大抛投料的稳定性，减少块料流失
4.加大截流施工强度：可减少龙口的流量和落差，起到降低截流难度的作用，并可减少投抛料的流失。加大截流施工强度的主要措施有加大材料供应量、改进施工方法、增加施工设备投入等。 5.合理选择截流时段 四、围堰的类型
五、围堰布置与设计
宜大于1x10-5cm/s 。
均质土围堰填筑材料渗透系数不宜大于1x10-4cm/s；防渗体土料渗透系数不
重力式混凝土围堰、浆砌石围堰采用抗剪断公式计算时，安全系数K应不小于3.0 ，排水失效时安全系数K应不小于2.5; 采用抗剪强度公式计算时，安全系数K应不小于1.05。
士石围堰边坡稳定安全系数应满足下表的规定。 围堰级别 3级 4级、5级 计算方法 瑞典圆弧法 ≥1.20 ≥1.05 简化毕肖普法 ≥1.30 ≥1.15 不过水围堰堰顶高程不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全加高值之和，其堰顶安全加高不低于下表。
土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的加高值：斜墙式防渗体为0.6-0.8m; 心墙式防渗体为0.3-0.6m。 不过水围堰堰顶安全加高下限值(m)
围堰类型 土石围堰 混凝土围堰、浆砌石围堰 六、基坑排水技术 初期排水 基坑积水量 渗水量
堰身及基坑覆盖层中的含水量 降水量
对于土质围堰或覆盖层边坡，其基坑水位下降速度必须控制在允许范围内。开始排水降速以0.5～0.8m/d为宜，接近排干时可允许达1.0～1.5m/d。 经常性排水 渗流量
覆盖层中的含水量 降水量
围堰级别 3 0.7 0.4 4～5 0.5 0.3 施工弃水量 七、导流泄水建筑物
导流泄水建筑物包括导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔、坝体预留缺口等临时建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。
导流明渠弯道半径不宜小于3倍明渠底宽，进出口轴线与河道主流方向的夹角宜小于300。
导流隧洞弯曲半径不宜小于5倍洞径(或洞宽) ，转角不宜大于600，且应在弯段首尾设置直线段，其长度不宜小于5倍洞径(或洞宽)。 八、地基基础的要求及地基处理的方法 水工建筑物的地基分类 岩基：岩石
软基：淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石等
砂砾石地基：砂砾石、砂卵石等，空隙大，孔隙率高，渗透性强 软土地基：淤泥、壤土、粉细砂等细微粒子，孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、承载能力差、沉陷大、触变性强等 基本要求 强度
刚度（整体性和均一性） 抗渗性 耐久性 九、灌浆施工技术 灌浆分类（目的）
帷幕灌浆：排状深孔，防渗
固结灌浆：面状浅孔，整体性和抗变形 接触灌浆：接触面 接缝灌浆
回填灌浆：空隙和孔洞
岩基灌浆时，一般先进行固结灌浆，后进行帷幕灌浆，可以抑制帷幕灌浆时地表抬动和冒浆。 灌浆方式
纯压式：无回浆管，多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况
循环式
循环式灌浆，压力表应安装在孔口回浆管路上；纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路上。 帷幕灌浆施工 钻孔 裂隙冲洗 压水试验
灌浆：必须分序加密；灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。
质量检查：以检查孔压水试验成果为主，灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10％
孔口封闭灌浆法 帷幕灌浆施工
由三排孔组成的帷幕，应先灌注下游排孔，再灌注上游排孔，后灌注中间排孔，每排孔可分为二序。由两排孔组成的帷幕应先灌注下游排孔，后灌注上游排孔，每排孔可分为二序或三序。单排孔帷幕应分为三序灌浆。 帷幕灌浆
帷幕灌浆工程质量的评价应以检查孔压水试验成果为主要依据。帷幕灌浆检查孔在下列位置布置: (1)帷幕中心线上。
(2)基岩破碎、断层与裂隙发育、强岩熔等地质条件复杂的部位。 (3)末序孔注入量大的孔段附近。
(4) 钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等可能对帷幕质量有影响的部位。 (5)防渗要求高的重点部位。
帷幕灌浆的检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行，检查孔应自上而下分段钻进，分段阻塞，分段压水试验，宜采用单点法。检查孔数量可为灌浆孔总数的10%左右。
帷幕灌浆工程质量的评定标准为：经检查孔压水试验检查，坝体混凝土与基岩接触段的透水率的合格率为100%，其余各段的合格率不小于96%，不合格试段的透水率不超过设计规定的150%，且不合格试段的分布不集中；其他施工或测试资料基本合理，灌浆质量可评为合格。 固结灌浆
压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用单点法。试验孔数不宜少于总孔数的5％。
固结灌浆工程的质量检查宜采用检测岩体弹性波波速的方法，检测可在灌浆结束14d后进行。
固结灌浆工程的质量检查也可采用钻孔压水试验的方法，检测时间可在灌浆结束7d或3d后进行。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%，压水试验应采用单点法。
质量合格标准为：单元工程内检查孔各段的合格率应达85%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150% ，且不集中。 高压喷射灌浆
适用范围：
适用于软弱土层。砂类土、黏性土、黄土和淤泥等地层均能进行喷射加固，效果较好 基本方法
单管法：直径0.5～0.9m 二管法：直径0.8～1.5m 三管法：直径1.0～2.0m 新三管法：
适用于含较多密实性充填物的大粒径地层。
施工过程：先用高压水和气冲击切割地层土体，然后再用高压浆和气对地层土体进行切割和喷射。
特点：二次喷射，喷射半径增大，水对浆液的稀释作用减少，灌入浆液增多，提高凝结体的结实率和强度。
高喷墙的防渗性能应根据墙体结构形式和深度选用围井、钻孔或其他方法进行检查。
高喷墙质量检查宜在以下重点部位进行:地层复杂的部位;漏浆严重的部位;可能存在质量缺陷的部位。
围井检查法适用于所有结构形式的高喷墙;厚度较大的和深度较小的高喷墙可选用钻孔检查法。
围井检查宜在围井的高喷灌浆结束7d后进行，如需开挖或取样，宜在14d后进行;钻孔检查宜在该部位高喷灌浆结束28d后进行。
按布置方式分类 嵌固式防渗墙 悬挂式防渗墙 组合式防渗墙
防渗墙质量检查程序应包括工序质量检查和墙体质量检查。
工序质量检查应包括造孔、终孔、清孔、接头处理、混凝士浇筑(包括钢筋笼、预埋件、观测仪器安装埋设)等检查。
1.槽孔建造的终孔质量检查应包括下列内容: (1)孔深、槽孔中心偏差、孔斜率、槽宽和孔形。 (2)基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度。 (3)一期、二期槽孔间接头的套接厚度。 2. 槽孔的清孔质量检查应包括下列内容: (1)接头孔刷洗质量。 (2)孔底淤积厚度。
(3)孔内泥浆性能(包括密度、黏度、含砂量)。
（水泥混凝土墙体）质量检查应在成墙28d后进行，检查内容为必要的墙体物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷。检查可采用钻孔取芯、注水试验或其他检测等方法。
土石方施工包括挖、运、填三个过程。其中土方开挖按自然状态，运输按松散状态，填筑按压实状态，每个状态的干密度不同(体积变化)，但干质量不变。 土方施工的主要机械中包括推土机。 土方施工中无主要材料（零星材料）。 十、土石方工程施工的土石分级
依据开挖方法、开挖难易、坚固系数等，土分4级，岩石分12级。
级别 V VI VII VIII IX X 坚固系数 1.5-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 级别 XI XII XIII XIV XV XVI 坚固系数 12-14 14-16 16-18 18-20 20-25 >25 地下围岩的评分基本依据：岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水、主要结构面产状
参考依据：围岩强度应力比
围岩分类（Ⅰ稳定、Ⅱ基本稳定、Ⅲ稳定性差、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定） 十一、土方开挖技术 正铲挖掘机
适用于开挖停机面以上的土石方，也可挖掘停机面以下不深的土方，但不能用于水下开挖。
开挖方式：侧向挖掘与正向挖掘 反铲挖掘机
工作循环：挖掘、回转、卸料、返回 推土机(预算定额土方施工中的主要施工机械) 适用于运距不超过60m 开行方式：穿梭式 铲运机
运距600-1500m；
工作循环：铲土、运土、卸土、回驶； 开行方式：环形、８字形
临近设计高程时，应留出0.2～0.3m的保护层暂不开挖，待上部结构施工时，再予挖除。
十二、石方开挖技术
爆破法开挖石方的基本工序有钻孔、装药、起爆、挖装和运卸等。
浅孔爆破法能均匀破碎介质，不需要复杂的钻孔设备，操作简单，可适应各种地形条件，而且便于控制开挖面的形状和规格。但是，浅孔爆破法钻孔工作量大，每个炮孔爆破的方量不大，因此生产率较低。
浅孔爆破法阶梯开挖布置
梯段（台阶）高度H 、底盘抵抗线Wp、炮孔间距a、炮孔排距b、钻孔深度L 、装药深度L1、堵塞长度L2
深孔爆破法是大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法。与浅孔法比较，其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小，单位耗药量低，劳动生产率高，并可简化起爆操作过程及劳动组织。缺点是钻孔设备复杂，设备费高。
建基面保护层可采用水平预裂、柔性垫层一次爆破法或分层爆破方法。 爆破后人员进入工作面检查等待时间应按下列规定执行:
(1)明挖爆破时，应在爆破后5min进入工作面;当不能确定有无盲炮时，应在爆破后15min进入工作面。
(2)地下洞室爆破应在爆破后15min，并经检查确认洞室内空气合格后，方可准许人员进入工作面。
(3)拆除爆破应等待倒塌建(构)筑物和保留建(构)筑物稳定之后，方可准许人员进入现场。 十三、锚固技术
在天然地层中的锚固方法以钻孔灌浆的方式为主。在人工填土中的锚固方法有锚锭板和加筋土两种方式。 喷锚支护
喷混凝土支护、锚杆支护、喷混凝土与锚杆支护、钢筋网 十四、地下工程施工
水工地下洞室按照倾角（洞轴线与水平面的夹角）分类： 平洞：倾角小于6° 斜井：倾角6°-48° 竖井
水工隧洞中的灌浆宜按照先回填灌浆、后固结灌浆、再接缝灌浆的原则进行。
断面分类 小断面 中断面 大断面 特大断面 掘进机 按照破碎岩石的方法：挤压式和切削式
按照掘进机的作业面是否封闭：开敞式、单盾式和双护盾掘进机 十五、土石坝填筑的施工碾压试验 压实机械
静压碾压：粘性土尽量采用羊脚碾 振动碾压 夯击
断面积（m2） <20 20~35 35~120 >120 等效直径（m） <4.5 4.5~6.5 6.5~12 >12
土料分为黏性土和非黏性土两类。对黏性土有如下关系： 含水量（率）=水的质量/干土的质量 干密度=湿密度/（1+含水率） 压实度=干密度/最大干密度 设计压实度=设计干密度/最大干密度 实际压实度=实际干密度/最大干密度 最大干密度通过击实试验获得。
含砾和不含砾的黏性土的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。
设计最大干密度应以击实最大干密度乘以压实度求得。
1级、2级坝和高坝的压实度应为98％～100％，3级中低坝及3级以下的中坝压实度应为96％～98％。设计地震烈度为8度、9度的地区，宜取上述规定的大值。
砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。 粘性土和非粘性土填筑参数： 土的类型 压实标准 压实参数 试验曲线 干密度、含水率、压实遍数、铺土厚度 干密度、压实遍数、铺土厚度 单位压实遍数下最大铺土厚度的 最优压实参数 干密度、含水率、压粘性土（均质坝、心墙） 干密度 实遍数、铺土厚度、压实机械重量（振动频率、行走速率） 干密度、压实遍数、非粘性土 相对密度 铺土厚度、压实机械重量（振动频率、行走速率） 粘性土料压实含水量按土料塑限wp±2%进行试验，即：土料塑限wp-2%，土料塑限wp，土料塑限wp+2% 土方碾压试验的目的
核查土料压实后是否能够达到设计压实干密度值； 检查压实机具的性能是否满足施工要求；
选定合理的施工压实参数：铺土厚度、土块限制直径、含水量的适宜范围、压实方法和压实遍数；
确定有关质量控制的技术要求和检测方法。 十六、土石坝填筑的施工方法 土石坝施工内容
准备作业： “四通一平”（通车、通水、通电、通信、平整场地）、修建生产、生活福利、行政办公用房以及排水清基等项工作。 基本作业：土石料开采；挖、装、运、卸；坝面作业。
辅助作业（缺其不可）：清除施工场地和料场的覆盖；从上坝土料中剔除超
径石块、杂物；坝面排水；层间刨毛和加水。
附加作业（锦上添花）：坝坡修整、铺砌护面石块；铺植草皮。
坝面作业施工程序包括铺料、整平、洒水、压实（对于黏性土料采用平碾，压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量）、质检等工序。为了不使各工序之间相互干扰，可按流水作业进行组织。 铺料与整平
铺料宜平行坝（堤）轴线进行，铺土厚度要匀，超径不合格的料块应打碎，杂物应剔除。进入防渗体内铺料，自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土，使汽车始终在松土上行驶，避免在压实土层上开行，造成超压，引起剪力破坏。汽车穿越反滤层进入防渗体，容易将反滤料带入防渗体内，造成防渗土料与反滤料混杂，影响坝体质量。
按设计厚度铺料整平是保证压实质量的关键。一般采用推土机或平土机散料平土。
黏性土料含水量偏低，主要应在料场加水。对非黏性土料，加水工作主要在坝面进行。石渣料和砂砾料压实前应充分加水，确保压实质量。
对于汽车上坝或光面压实机具压实的土层，应刨毛处理，以利层间结合。通常刨毛深度3～5cm，可用推土机改装的刨毛机刨毛，工效高、质量好。 碾压
进退错距法：操作简便，碾压、铺土和质检等工序协调，便于分段流水作业，压实质量容易保证 b=B/n
圈转套压法：要求开行的工作面较大，适合于多碾滚组合碾压。生产效率较高，但碾压中转弯套压交接处重压过多，易超压。当转弯半径小时，容易引起土层扭曲，产生剪力破坏，在转弯的四角容易漏压，质量难以保证。
接头处理
在坝体填筑中，层与层之间分段接头应错开一定距离，同时分段条带应与坝轴线平行布置，各分段之间不应形成过大的高差。接坡坡比一般缓于1：3。 心（斜）墙与反滤料：一般都采用土、砂平起的施工方法。采用两种施工方法：一种是先土后砂法，即先填土料后填砂砾反滤料；另一种是先砂后土法，即先填砂砾反滤料后填土料。
对于坝身与混凝土结构物（如涵管、刺墙等）的连接，靠近混凝土结构物部位不能采用大型机械压实时，可采用小型机械夯或人工夯实（确保压实度，为了防止接触渗透破坏，刷泥浆，填筑黏性土）。填土碾压时，要注意混凝土结构物两侧均衡填料压实，以免对其产生过大的侧向压力，影响其安全。 十七、土石坝的施工质量控制 料场检查
对土料场应经常检查所取土料的土质情况、土块大小、杂质含量和含水量等，其中含水量的检查和控制尤为重要。
对石料场应经常检查石质、风化程度、石料级配大小及形状等是否满足上坝要求。 坝面检查
黏性土应对铺土厚度、土块大小、含水量、压实后的湿密度等进行检查。湿密度的测定，黏性土和砂一般用环刀取样测定；砾质土、砂砾料、反滤料用灌水法或灌砂法测定；堆石、砂砾料因缺乏细料而架空时一般用灌水法测定。 对条形反滤层，每隔50m设一取样断面，每个取样断面每层取样不得少于4个。
反滤层：铺填的厚度、是否混有杂物、填料的质量及颗粒级配等应全面检查。 堆石棱体、堆石体：上坝石料的质量，风化程度，石块的重量、尺寸、形状，级配、孔隙率大小。
十八、面板堆石坝结构布置 面板堆石坝自上游至下游：
面板（防渗）→垫层区（面板的基础，辅助渗流控制）→过渡区（保护垫层并起过渡作用）→主堆石区（承受水荷载的主要支撑体） →下游堆石区（保护主堆石体及下游边坡的稳定）→干砌石护坡
十九、坝体填筑施工
进占法：自卸汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重，虽料物稍有分离，但对坝料质量无明显影响，并且显著减轻了推土机的摊平工作量，使堆石填筑速度加快。
后退法：汽车可在压平的坝面上行驶，减轻轮胎磨损；缺点是推土机摊平工作量大，且影响施工进度。垫层区
卸料方式 混合法
坝料压实检查项目：
防渗体（黏性土）：干密度、含水率
防渗体（砾质土）：干密度、含水率、大于5mm砾石含量 反滤料：干密度、颗粒级配、含泥量
过渡料、堆石、坝壳砂砾（卵）料：干密度、颗粒级配 坝壳砾质土：干密度、含水率、小于5mm砾石含量 湿密度的测定方法
部位（土石料） 黏性土 砂 砾质土、砂砾料、反滤料 堆石 垫层料 检测方法 环刀，灌砂，灌水，核子密度仪法 环刀，灌砂，灌水 灌砂，灌水 灌水 灌砂，灌水，核子密度仪法 垫层料试坑直径不小于最大料径的4倍；过渡料试坑直径为最大料径的3-4倍；堆石料试坑直径为坝料最大料径的2-3倍，试坑直径最大不超过2m；试坑深度为碾压层厚。
取样所测定的干密度，其平均值不小于设计值，标准差不宜大于50g/m3。当样本数小于20组时，应按合格率不小于90%，不合格点的干密度不低于设计干密度的95%控制。 二十、面板及趾板施工 混凝土面板施工工艺：
面板纵缝的间距决定了面板的宽度。面板的宽度决定了混凝土浇筑能力，也决定了钢模的尺寸及其提升设备的能力。
施工工艺：基础处理→趾板浇筑→坝体填筑→砂浆铺设→铺设止水→架立侧模→钢筋架立→面板混凝土浇筑
面板混凝土浇筑：滑模连续浇筑；混凝土的坍落度在3～6cm
面板的养护包括保温、保湿两项内容，一般采用草袋保温，喷水保温，并要求连续养护，直到蓄水为止，或至少90d。
沥青面板施工方法： 碾压法 浇筑法 预制装配法 填石振动法
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容