水运工程施工复习整理的全套知识点(大学期末复习资料

第二章导流与基坑排水第一节导流在河流上修建水运工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄，这就是施工导流。

导流建筑物分为导流挡水建筑物（围堰）和导流泄水建筑物（导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔等）。

施工导流设计的主要任务： 1.选定导流标准，划分导流时段，确定导流设计流量；2选择导流方案及导流建筑物的型式；3确定导流建筑物的布置、构造及尺寸；4.拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等措施。

导流工程内容体系：施工导流的基本方式 1.围堰工程，导流设计流量的确定(导流标准、导流程序)，导流方案的选择2.截流工程（拦洪渡汛，蓄水计划与封堵技术，基坑排水）施工导流的基本方式分段围堰法、全段围堰法分段围堰法分段围堰法导流亦称分期导流，就是用围堰将水工建筑物所在的河段分段分期围护起来的施工方法。

河水通过束窄河床、坝体缺口、坝体底孔等下泄。

两段两期采用较多。

全段围堰法在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰，令河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。

主体工程完成或接近完成时，将临时泄水道封堵。

与泄水建筑物对应的导流方法 A.隧洞导流 B.明渠导流 C. 涵管导流适用于导流流量较小的河流或只担负枯水期的导流，一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。

隧洞导流隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑的上下游修筑围堰，河水由隧洞下泄。

明渠导流明渠导流是在河岸上开挖明渠，在基坑的上下游修筑围堰，河水由明渠下泄。

涵管导流适用于导流流量较小或只担负枯水期的导流任务，适用于土坝、堆石坝，涵管埋入坝下。

第二节围堰工程围堰的作用：1.为永久建筑物创造干地施工条件；2.与已完建的永久建筑物共同挡水，电站提前在施工期发电；3.与永久建筑物相结合，成为永久建筑物的一部分选择围堰型式的基本原则：具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度；就地取材造价便宜、构造简单，修建、拆除都方便；围堰的布置应力求使水流平衡，不发生严重的局部冲刷；接头联接要安全可靠，不致发生集中渗漏破坏；必要时，应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施；设计标准不宜太高。

围堰分类1.土石围堰（充分利用当地材料，对基础适应性强，施工工艺简单，拆除方便。

通常作为横向围堰。

一般不作过水围堰）2.过水土石围堰（在山区河流中，当洪枯流量和水位变幅均较大时，可采用过水围堰。

过水围堰在汛期通过堰体宣泄部分洪水，可减少导流建筑物的规模，其工程量和高度比全年挡水围堰小。

会因汛期淹没基坑而损失工期。

）3.混凝土围堰（宜建在岩石地基上，适用于纵向和横向过水围堰，一般需在土石围堰的保护下进行施工。

纵向围堰主要受基坑抗冲流速控制。

抗冲及抗渗性能好、底宽小、易于与永久混凝土建筑物相连接。

必要时允许堰顶过水。

造价高、施工条件严格、工期长。

）（（干地浇筑，水下浇筑，预填骨料灌浆，碾压式，装配式））4.草土围堰（草土围堰是以麦草、稻草和土料为主要材料构筑的临时性挡水施工围堰。

草土围堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、适应河床变形、防渗性能好(尤其是在高含沙河流中)等优点。

草土围堰可以在流水中施工，有散草法、捆草法和埽捆法等方法。

一般适用于水深不超过6～8米，流速低于3.5米/秒的流水中。

沉陷量较大、草料易腐朽，使用时间一般不超过2年。

)5.木（竹)笼围堰 (木（竹）笼围堰是用圆（方）木或圆柱形竹笼叠成的多层框架、填充石料组成的挡水结构。

）6.钢板桩围堰（适用于水深4m以上，河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土和半干性粘土，风化岩层等基础工程。

）截流工程截流的概念：1、定义—在导流泄水建筑物接近完工时，即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤形成龙口，并将龙口防护起来，待导流建筑物完工以后，择时以最短时间将龙口堵住，截断河流。

2、截流过程“戗堤”—为了截流，先在河床的一侧或两侧向河床中筑堤，该堤称为戗堤；3、截流是在河床中修筑横向围堰工作的一部分。

截流的基本方法1、戗堤法截流：立堵、平堵、混合截流2、无戗堤截流：建闸截流、定向爆破截流、浮运结构截流、预制混凝土爆破体、水力冲填等戗堤法截流的过程：整个截流过程包括戗堤的预进占、龙口保护、龙口合龙和闭气等工作。

截流时段的选择原则1宜选择河道枯水期较小流量时段。

2应考虑围堰施工工期，确保围堰安全度汛。

3应考虑对河流的综合利用影响最小。

4有冰情的河道截流时段不宜选在冰凌期。

5截流时段一般多选在枯水期前段，流量已有明显下降的时候，而不一定选在流量最小的时刻。

在实际施工中，还须根据当时的水文气象预报及实际水情分析进行修正，最后确定截流日期。

第三节基坑排水使地基土在开挖及基础施工时保持干燥基坑降水的方法有集水坑降水和井点降水法。

集水坑降水：集水井降水法一般适用于降水深度较小且土层为粗粒土层或渗水量小的粘性土层。

当基坑开挖较深，又采用刚性土壁支护结构挡土并形成止水帷幕时，基坑内降水也多采用集水井降水法。

在井点降水仍有局部区域降水深度不足时，也可辅以集水井降水。

井点降水开挖土质不好且地下水位较高的深基坑（槽）时，应采用井点降水的方法，即在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），在基坑（槽）开挖前和开挖过程中，从管（井）内不间断抽水排出，使其四周地下水位下降而形成水位降落漏斗；漏斗的竖向外缘线称之为水位降落曲线。

井点法的好处:当各管（井）所形成的水位降落曲线互相衔接时，大面积的水位即降落至基底以下。

这样，可使所挖的土始终保持干燥状态，从根本上防止了流砂的发生，改善了工作条件；同时土内水分排除后，边坡可改陡，减少了挖土量。

此外，由于水压力向下作用，可以加速地基土的团结，防止基底隆起，以利于很高工程质量。

井点法的分类井点降水方法按其系统的设置、吸水方法和原理的不同，可以分为轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等。

各种井点的适用范围，可根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点及设备条件等。

1.轻型井点：轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。

管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管根据基坑（槽）形状，轻型井点可采用单排布置、双排布置、环形布置，当土方施工机械需进出基坑时，也可采用U形布置。

当基坑（槽）宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，一般可用单排井点，布置在地下水的上游一侧，其两端延伸长度一般不小于该坑（槽）的宽度为宜；如基坑宽度大于6m或土质不良，则宜采用双排井点。

当基坑面积较大时，宜采用环形井点。

为便于挖土机械和运土车辆出入基坑，环形井点也可以地下水的下游保留一段不设井管，而形成不封闭的布置。

井管与坑壁距离不宜小于1m ，以防止坑壁产生泄漏而一般为0.8~1.6m 。

靠近河流处与总管四角部位，井管应适当加密。

轻型井点系统的安装与使用：分为冲孔、埋管与封口三个施工过程。

2.喷射井点：当开挖的基坑（槽）深度较大，且地下水位较高时，若布置一层轻型井点则不能满足降水深度要求，如采用多层轻型井点布置，则在技术经济上又不合理，因此，当降水深度超过6ｍ，土层渗透系数为 0.1~2.0ｍ／ｄ的弱水层时，可采用喷射井点，降水深度可达20ｍ。

喷射井点的平面布置：当基坑宽度小于10m 时，井点可做单排布置；当大于10m 时，可做双排布置；当基坑面积较大时，宜采用环形布置，井点间距一般取2~3m 。

涌水量计算与井管的埋设，与一般轻型井点相同。

3.电渗井点：在深基坑施工中，有时会遇到渗透系数小于0.1m/d 的土质，这类土含水量大，压缩生高，稳定性差。

由于土粒间微小孔隙的毛细管作用，将水保持在孔隙内，单靠用真空吸力的降水方法效果已不大，此时，常用采电渗井点降水。

4. 管井井点与深井井点：在土的渗透系数（20-200m/d ），地下水含量的土层中降水，宜采用管井或深井井点。

管井井点就是在基坑四周每隔10~50m 钻孔成井，然后放入钢管或钢筋混凝土管，其底部设置一段滤水管，每个井管用一台水泵不断抽水，以使水位降低 。

（施工程序：施工准备、钻孔、安装井管、填砾封井、洗井、抽水试验。

）高程布置：高程布置即是井点系统的竖向布置，取决于基坑的开挖深度，地下水位高度、降水深度等条件。

井管的埋设深度H （不包括滤管）可按下式计算；h>h1+△h+iL涌水量计算：目前一般是运用以达西定律为基础的裘布依水井理论求其近似值，其中水井的类别不同，反映在计算公式中的参数有所差别。

井点管的数量：首先根据地下水在土中的渗透速度、滤管的构造与尺寸，确定单根井管的最大出水量q 。

N=Q/q (井的间距D=L/n)第三章 土石方开挖与填筑土石的分类：土石的分类繁多，其分类法也很多，如按土石的沉积年代、颗粒级配、密实度、液性指数分类等。

在工程施工中，按土的开挖难易程度将土石分为八类（松软土，普通土，坚土，砾砂坚土，软石，次坚石，坚石，特坚石），这也是确定工程劳动定额的依据。

土的工程性质：土的主要工程性质有：土的可松性、渗透性、密实度、抗剪强度、土压力等。

场地平整土方量的计算1、基坑、基槽、土方量的计算：土方量可按拟柱体积的公式算：2.场地平整土方工程量计算:零线的概念：既不挖也不填的点的连线。

（1） 四棱柱体计算法：全挖或全填二挖二填一（三）挖三（一）填（2）三棱柱体计算法：()432124H H H H a V +++=全挖或全填部分挖填：场地平整土方量的计算：⑴划分方格网⑵计算各角点的地面标高⑶计算各角点的设计标高⑷计算各角点的施工高度⑸计算零点、绘出零线⑹计算各方格内的挖填方体积⑺统计挖、填方量⑻调整设计标高土方调配：目的：使土方总运输量（m3·m）最小或施工费用最低1、调配区划分、平均运距、施工单价：2、表上作业法：初始调配方案→最优方案判别→方案调整→检查校核土方挖、运、填施工的主要代表机械挖（适用范围、作业方式）正铲：1.适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个挖运工作。

正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。

一般用于大型基坑工程，也可用于场地平整施工。

2.正铲挖土和卸土方式有以下两种：（1）正向挖土、后方卸土。

（2）正向挖土、侧向卸土。

反铲：适用于开挖一至三类的砂土或粘土。

主要用于开挖停机面以下的土方，一般反铲的最大挖土深度为4~6m的基坑，经济合理的挖土深度为3~5m。

反铲也需要配备运土汽车进行运输。

反铲挖土机的开行方式有沟端开行和沟侧开行两种。

抓铲：循环式运输机械汽车运输连续式运输机械皮带运输机挖运（适用范围、作业方式）推土机（索式、液压式）特点：操作灵活工作面小速度快转移方便能爬30°坡适用范围：场地清理平整 1.5m以内的基坑开挖和沟槽回填堆筑堤坝配合挖土机集土适用于一～三类土作业方法： 槽形推土 下坡推土 并列推土 工作距离：100m 最佳距离：30～60m铲运机（索式、液压式）特点：操作灵活 综合挖运卸平 运转方便 效率高 道路要求低适用范围：地形起伏小大面积场地平整 大型基坑沟槽开挖筑填路基适宜松土和普通土 工作距离： 拖式—300～800m 自行式—800～1500m作业方法： 环形 8字形 下坡铲土法 跨铲法 助铲法。