水利水电工程施工技术课件

• 5、施工前的准备工作量大重要性强：水 利工程往往建在山谷地区，交通不便， 施工前常需要建设施工现场内外的交通 道路、为施工服务的辅助企业施工过程 使用的办公和生活用房。这些工程以外 的设施工作量往往较大，必须充分重视， 使之既满足施工要求，又要努力减少工 程投资。
• 6、枢纽工程单项建筑物多，易发生施工 干扰：枢纽中单项建筑物多，布置较集 中，工程量大，工种多，施工常受地形 条件限制，易发生干扰。因此现场施工 的组织管理十分重要。要求施工中要运 用系统工程学的原理因时因地选择最优 的施工方案。
• 3.工作循环和效率：挖掘机的工作循环包括挖 掘、回转、卸土、返回四个过程。从工作循环 不难理解，其工作效率与它的斗容量、每斗作 业所需时间、开挖方式和与运输机械的配合有 关。为提高工作效率，要求挖土工作面高度必 须满足一次铲土能装满土斗，同时尽量减少回 转角度，缩短每个循环延续的时间。 • 4.挖土方式：分正向掌子挖土和侧向掌子挖土 两种方式， （挖土机挖土时的工作空间称为 掌子面）
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• 4、实行科学管理的原则：应按经济规律 办事，建立健全各种管理制度，明确岗 位责任，实行奖罚分明，以充分调动各 方面的积极因素。如做好人力物力的综 合平衡，实现均衡、连续、有节奏地施 工。 • 5、一切从实际出发的原则：施工中的各 项活动必须根据当时当地的实际情况， 制定具体措施，任何脱离具体条件的做 法，都是违反施工的科学规律的，都可 能导致工程失败，甚至会引起严重后果。
• 二、土方工程的施工方法：按照施工方法不同土石堤 坝可分为水中填土式、水力冲填式、定向爆破式、干 填碾压式。但目前国内外仍以干填碾压式堤坝为最多。 • 三、干填碾压式堤坝的作业内容：准备作业、基本作 业、辅助作业、附加作业。 • 1、准备作业指：场地平整，修筑道路，架设供电通讯 线路，敷设供水排水设施，修建生活办公用房和清基 排水工作。 • 2、基本作业指：土料的开采、挖、装、运、卸、铺平、 压实。 • 3、辅助作业指：清除料场的覆盖物，从上堤坝的土料 中剔除超径石块，堤坝表面排水，刨毛和加水。这些 工作是为保证基本工作顺利进行而创造有利条件的工 作内容。 • 4、附加作业指：为保证堤坝长期安全运行而需要进行 的保护及修整工作，主要内容有堤坝坡的修整，铺砌 护面块石和铺植草皮等。
• 四、土的施工分级和工程特性：土方的 开挖、运输、压实等都涉及到土方数量， 施工机具数量的平衡调配计算，这些计 算又都与土的实方、虚方，而土的虚实 性又与土的类型和施工级别及土的工程 特性密切相关。
土的分级 • 通过对岩土力学的学习，大家可能已很 熟悉，土质土和岩石都属于土的大范畴， 由于土质不同，开挖难易程度不同，施 工方法和事故设备的选择应不同，施工 单价定额也要不同，为此，工程建设中 将土石分为16级，1—4级为土质土，5— 16级为岩石。教材表1-1只列出了4种土 质土的有关特性指标。
• 5.水利技术：是指水利工程的勘察、规 划、设计、运用、管理、维修等技术的 总称。 • 6.水工课：专门研究水工建筑物建筑技 术的一门科学。 • 7.水利工程施工：将水利工程的规划、 设计方案转变为工程实体的过程。 • 8.水利工程施工课：专门研究水利工程 施工技术的一门科学。
二.水利工程施工课的特点：
三.水利工程施工课程的主要内 容：
• 由于水利工程施工的实践性、综合性很 强，因此其内容涉及施工机械、工种施 工技术，施工组织与管理、工程概预算 等。本课程将主要介绍工种施工技术和 施工组织与管理方面的内容。
四.水利工程施工的任务：
主要有三项： • 1、编制切实可行的施工组织设计：编制 的依据有：工程设计任务书，建设单位 （业主）的要求；建设单位提供的资料 如：工程所在地的自然条件、经济状况、 设备、材料、人力等资源供应情况；工 程本身的特点。
水利水电工程施工技术
• 每周4学时，共64学时，明志楼211
云南经贸外事职业学院
水利工程施工技术
• • • • • • • • • • • • • • 绪论 第一章 土方工程施工 第二章 砌筑工程 第三章 爆破工程 第四章 吊装工程 第五章 钢筋工程 第六章 模板工程 第七章 混凝土工程 第八章 灌浆工程 第九章 施工导流与截流 第十章 基坑施工 第十一章 土石坝施工 第十二章 混凝土坝施工 第十三章 地下工程施工 • • • 第十四章水闸施工 第十五章 渠系建筑物施工 第十六章 水电站厂房施工
绪论
• 水利水电工程施工特点 • 我国水利水电工程施工的成就与施工技 术的发展 • 本课程的主要内容与学习方法
一.几个基本概念
• 1.水利事业:借助于工程设施，以期合理 利用水利资源并和水害作斗争的事业。 • 2.水利工程：为达到兴水利，除水害之 目的而兴建的工程设施。 • 3.水工建筑物：水利设施中某一单项设 施。 • 4.水利枢纽：多个不同用途的水工建筑 物的有机综合体。
• 2、优质快速完成施工任务：这是实施施 工的具体过程，要求按照施工组织设计， 做好施工准备，强化施工过程管理，有 计划地组织施工，合理使用建设资金， 确保施工质量，加快施工进度，优质快 速的完成施工任务。 • 3、开展观测、试验、研究工作：目的是 促进水利工程建设科学技术的发展。
四.水利工程施工的特点：
• 正向铲挖掘机： • 1.适用条件：正向铲挖掘机是最常用的挖掘机 械。它主要适于挖掘停机面以上的土方，但不 能用于水下挖掘。 • 2.斗容划分：正向铲挖掘机具有强有力的推力 装置，能挖掘1—4级土和破碎后的岩石。其型 号一般用土斗容量来区分。我国目前生产的单 斗式挖掘机有0.5～15m 3 各种斗容，最常用的 是1～4m3的。
• 1）正向掌子挖土：挖掘挖土机行走前方的土 叫正向掌子挖土。适用基坑开挖。掌子的轮廓 尺寸根据挖土机的工作性能和运输方式决定， 为使汽车便于倒车和运土，要尽量采用最宽工 作面。 • 2）侧向掌子挖土：挖掘挖土机行走方向侧面 的土叫侧向掌子挖土。适宜开挖料场、土丘和 渠道的土方。特点是运土汽车停在挖土机的侧 面，与挖土机的开行路线平行。优点是挖土机 卸土时的回转角度小，省去了汽车倒车与转弯 的时间，可提高生产效率。
• 第三节：土料压实
第一节 土的施工分级和工程特性
• 一、土石料在水利工程建设中的应用：土石是 水利工程建设中最被广泛利用的当地材料，这 不仅有利于群众性施工，而且随着大型高效施 工机具的采用，施工人数大幅度减少，施工工 期缩短，施工费用大大降低。因此，在国内外 水利工程建设中，绝大多数堤坝均是土石材料 填筑。土石坝的高度在世界上已超过砼坝。大 量的土石料工程的兴建，为土方工程的施工积 累了丰富的经验。
• 反铲挖掘机 • 1、适用条件：反铲挖掘机适用于开挖停机面 以下的土方开挖象基坑、渠道、管沟开挖等。 也可开挖停机面以上的土方。 • 2、挖土特点：反铲与正铲相比，稳定性和铲 土能力都较小，因此只能开挖1—2类的土，遇 到硬质土需要先刨松，再用反向铲挖掘机开挖， 其开挖深度可达4—6.8m。 • 3、斗容划分：反铲挖掘机的斗容量有0.5、 1.0、1.6m3 ，大的有的已超过3m3。
• 常在河流上施工要与水流作斗争 • 1、需对水流实施控制：在河流上施工， 为了顺利施工，必须适当控制水流。 • 2、针对气象变化应采取措施：水利工程 施工大多在露天进行，春夏秋冬、降雨 降雪、为避免气候干扰影响施工进度和 质量，应采取相应保证措施。
• 3、百年大计质量第一：水利工程建设，一 次性投资高，要求使用寿命时间长，关系 挡水建筑物下游千百万人蓄财产的安全， 劣质工程会对国民经济带来不可弥补的损 失，因此，百年大计质量第一，绝不是一 句口号。 • 4、涉及部门多，要统筹兼顾全面规划：如 防洪、发电、航运、灌溉，工业与城市用 水等，要统一考虑，妥善安排，这就增加 了施工的复杂性。
第二节 土方开挖
• 土石方开挖按材料性质分为土方开采， 沙砾料开采，石料开采。 • 按开采方法一般分为人工开挖、机械开 采和爆破开采，机械开采适合于土和沙 砾料，爆破开采适合于石料。人工开挖 适合开挖量很小的，施工地点分散，缺 少机械设备的情况。一般采用机械开挖 法。
一、单斗挖掘机
• 单斗挖掘机是仅有一个铲土斗的挖掘机械。主 要有三部分组成： • 行走装置：行走装置分履带式（与地面接触面 积大，单位压力小，能在较软的地面上行走， 但行走转移速度慢），轮胎式（与履带式的特 点基本相反）。 • 动力装置：动力装置分电动动力（特点是效率 高，操作方便，但必须有电源），内燃机（特 点与与电动动力基本相反）。 • 工作装置：工作装置分为正向铲、反向铲、拉 铲和抓铲四个类型。
课后思考题：
• 水利事业、水利工程、水工建筑物、水 利枢纽、水利工程施工各表示什么含义？ • 水利工程施工课有什么特点？ • 水利工程施工主要任务是什么？ • 水利工程施工有那些特点？ • 水利工程施工组织与管理应遵循哪些原 则？
第一章 土方工程施工
• 第一节：土的施工分级和工程特性
• 第二节：土方开挖
• 水利工程施工是一门理论与实践必须紧密结合 的专业课，它是在总结国内外水利工程建设先 进经验的基础上，从施工机械、施工技术、施 工组织与管理等方面，优质高速进行水利工程 建设基本规律的一门科学。水利工程建设一般 分勘测、规划、设计、施工四个阶段。各个阶 段既有分工，又有联系，相辅相成。在水利工 程建设的四个阶段中，施工起着将规划设计方 案变为工程实体的作用。这就揭示了水利水电 工程施工课的两大特点：
• 3、按系统工程原理组织施工的原则：一项水 利工程施工就是一个系统，在这个系统中，有 主体过程施工和附属、配套工程施工；有建筑 工程和安装工程施工；有前方现场施工和后方 辅助生产及后勤供应；有勘测设计科学研究和 施工的配合；有各个工种之间的协调工作等。 所有这些问题构成了一个有机的整体，围绕一 个共同的目标进行活动 ，要是这些活动在时 间上相互协调，在空间上互不干扰，密切配合， 就应按系统工程原理组织过程施工，使各项活 动总体上达到最佳化。
• 7、必须重视施工的安全性：水利工程施 工往往需要爆破作业，地下作业，水上 水下作业，高空作业，此类施工常常要 平行或交叉进行，会对施工安全带来一 定威胁，必须采取可靠的防范措施。
五.水利工程施工组织与管理的 基本原则：
• 根据施工经验总结为： • 1、统筹兼顾的施工原则：根据工程建设的需 要和可能，施工中要力求优质、高产、低消耗 的施工原则，任何片面强调某个方面而忽视其 它方面的因素的做法都是错误的。 • 2、按基本建设程序办事的原则：施工必须是 在做好勘测、规划、设计等前期工作，按照已 批准的施工组织设计与设计图纸，在做好施工 准备的基础上进行。坚决反对边勘测边设计边 施工的三边做法。
• 实践性强：通过施工实践，检验规划设计 的方案，使工程完建并投入使用，为此要 理论联系实际，因时因地分析和解决问题。 • 综合性强：在施工过程中要求既要领会规 划设计的意图，又要根据施工条件和水利 工程建设的方针政策，优质快速进行工程 建设，这要求综合运用与水利工程建设有 关的科学技术和组织管理方面的经验知识， 使问题得到圆满解决。
• 4、挖土方式：（分沟端开行和沟侧开行两种 方式） • 1）端向开挖：将挖掘机置于将要开挖的沟槽 的首部，倒退着进行开挖，只能将土弃于离沟 边较近的地方，但开挖的宽度和深度较大。 • 2）侧向开挖：将挖掘机置于将要开挖的沟槽 的一侧，挖掘机的行进方向与开挖沟槽的方向 垂直。可以将土弃于离沟边较远的地方，但开 挖的宽度和深度较小。 • 3 ）多层接力开挖：两台或多台挖掘机同时在 不同高层开挖，一接力方式向上方出土，适用 于深度较大的基础。
土的工程特性：
• 1、表观密度：单位体积土壤的质量。分为自 然土、湿土、干土。表观密度体现粘性土密室 程度，用来控制粘性土压实质量。 • 2、含水量：土壤中水的质量与干土质量的百 分比。含水量影响粘性土的压实质量。 • 3、土的可松性：自然土经开挖变松散体积增 大，再经填筑压实而难以恢复到原来体积大小 的性质称为土的可松性。用可松性系数ks表示。 用于土方量计算、挖填平衡和运输数量计算。 • 4、自然倾斜角：自然堆积土壤表面与水平面 的角度。用于设计挖方、填方的边坡。