水工建筑物知识点

水工建筑物知识点（精选8篇）

1.水工建筑物知识点 篇一

第四章拱坝

一、填空题

1.拱坝是一空间壳体结构,其坝体结构可近似看作由一系列凸向上游的_水平拱圈和一系列竖向__悬臂梁_所组成,坝体结构既有拱作用又有梁作用，因此具有双向传递荷载的特点。

2.拱坝所承受的水平荷载一部分由__拱__的作用传至两岸岩体，另一部分通过__梁_的作用传到坝底基岩，拱坝在外荷载作用下的稳定性主要是依靠__两岸拱端__的反力作用，并不完全依靠坝体重量来维持稳定。这样就可以将拱坝设计得较薄。

3.拱结构是一种_推力结构_，在外荷作用下内力主要为__轴向力_，有利于发挥筑坝材料（混凝土或浆砌块石）的抗压强度。

4.拱坝坝身不设__永久伸缩缝_，其周边通常是固接于基岩上，因而_温度变化_和__基岩变形_对坝体应力的影响较显著，设计时，必须考虑基岩变形，并将温度荷载作为一项主要荷载。

5.拱坝理想的地形应是左右两岸_对称_，岸坡_平顺_无突变，在平面上向下游 收缩_的峡谷段。

6.坝址处河谷形状特征常用河谷的__宽高比_及_河谷断面形状_两个指标来表示。

7.拱坝的厚薄程度，常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值，即_厚高比“T／H”来区分。

8.拱坝理想的地质条件是；基岩_均匀、坚固完整、有足够的强度、透水性小和耐风化等。

9.拱坝按拱坝的曲率分__单曲拱坝__、_双曲拱坝_。

10.拱坝按水平拱圈形式分可分为_单心圆拱坝_、多心圆拱坝_、_变曲率拱坝__。

11.静水压力是坝体上的最主要荷载，应由拱、梁系统共同承担，可通过_拱梁分载法_来确定拱系和梁系上的荷载分配。

12.混凝土拱坝在施工时常分段浇筑，最后进行__灌浆封拱_，形成整体。

13.温降时拱圈将缩短并向下游变位，由此产生的弯矩、剪力及位移的方向都与库水压力作用下所产生的弯矩、剪力及位移的方向___相同__，但轴力方向__相反_。

14.当坝体温度高于封拱温度时，称温升，拱圈将伸长并向上游变位，由此产生的弯矩、剪力和位移的方向与库水压力所产生的方向_相反_，但轴力方向则___相同_。

15.拱坝坝身的泄水方式有：__自由跌流式__、__鼻坎挑流式__、_滑雪道式_及坝身泄水孔__等。

16.水流过坝后具有___向心集中__现象，水舌入水处单位面积能量大，造成集中冲刷，因此消能防冲设计要防止发生危害性的河床集中冲刷。

17.拱坝坝基的处理措施有坝基开挖、__固结灌浆___、_接触灌浆__、_防渗帷幕灌浆_、坝基排水、断层破碎带或软弱夹层的处理、高边坡处理等。

18.在防渗帷幕下游侧应设置__排水孔幕_，以减小坝底扬压力。

二、单项选择题

1.下列说法正确的是（A）

A、对于一定的河谷、一定的荷载，当应力条件相同时，拱中心角2φA 愈大（即R愈小），拱圈厚度T愈小，就愈经济。

B、很大的中心角容易满足坝肩稳定的要求。

C、当拱厚T一定，拱中心角愈小，拱端应力条件愈好

D、从经济和应力考虑，采用较小中心角比较有利。

2．在V形和接近V形河谷中，多采用（D）

A、等半径拱坝。B、等中心角拱坝。

C、变半径、变中心角拱坝。D、双曲拱坝。

3．（C）应力分析方法假定坝体由若干层独立工作的水平拱圈叠合而成，每层拱圈可作为弹性固端拱进行计算。

A、有限元法。B、拱梁分载法。

C、纯拱法。D、壳体理论计算方法。

4．（C）泄洪方式，其溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成。

A、自由跌流式。B、鼻坎挑流式。

C、滑雪道式。D、坝身泄水孔式。

三、名词解释

1．拱冠梁

答：位于水平拱圈拱顶处的悬臂梁称为拱冠梁。

2．双曲拱坝

答：双曲拱坝在水平断面和悬臂梁断面都有曲率，拱冠梁断面向下游弯曲，适用于V形河谷或岸坡较缓的U形河谷

3．封拱温度

答：拱坝系分块浇筑，经充分冷却，当坝体温度降至相对稳定值时，进行封拱灌浆，形成整体，在封拱时的坝体温度称作封拱温度。

4．温度荷载

答：拱坝为超静定结构，在上下游水温、气温周期性变化的影响，坝温度将随之变化，并引起坝体的伸缩变形，在坝体内将产生较大的温度应力。

5．拱冠梁法

答：拱冠梁法是一种简化的拱梁分载法，计算时，只取拱冠处的一根悬臂梁为代表与若干层水平拱圈组成计算简图，并按径向位移一致条件，对拱梁进行荷载分配。

6．滑雪道泄洪

答：滑雪道式泄洪是拱坝特有的一种泄洪方式，在溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成，泄槽通常由支墩或其它结构支承，与坝体彼此独立。

7．重力墩

答：重力墩是拱坝的坝端处的人工支座，对形状复杂的河谷断面，通过设重力墩改善支承坝体的河谷断面形状，它承受拱端推力和上游库水压力，靠本身重力和适当的断面来保持墩的抗滑稳定。

四、简答题

1、拱坝对地形和地质条件的要求？

答：拱坝对地形条件的要求是：左右岸对称；岸坡平顺突变；在平面上向下游收缩的峡谷段，坝端下游侧要有足够的岩体支承。

地质条件是：基岩均匀、坚固完整、有足够的强度、透水性小和耐风化等。

2、拱坝的特点有哪些？

答：拱坝的特点：①稳定特点。拱坝的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用为持稳定。对地形、地质条件要求较高，对地基处理要求也高。②结构特点。抗震

性能好，超载能力强，安全度高。能充分发挥混凝土的抗压强度，体积小。③荷载特点。温度荷载和地基变形对坝体应力影响较大。

3、拱坝按曲率和水平拱圈形式各分为哪些类型？

答：按曲率分：单曲拱坝；双曲拱坝

按水平拱圈分：圆弧拱坝；多心拱坝；变曲率拱坝，包括椭圆拱坝、物线拱坝等。

4、拱圈中心角如何确定？

答：从经济和拱圈应力的角度来分析，采用较大中心角比较有利，对于一定的河谷，一定的荷载，当应力条件相同时，最经济的中心角为133°34′，但从坝肩稳定来考虑，过大的中心角将使拱端内弧面切线与岩面等高线的夹角减小，对拱座稳定不利。实际工程中，一般拱顶中心采用90～110°，底拱中心在50～80°之间。

5、为什么左右对称的V形河谷最适宜发挥拱的作用？

答：因为V形河谷靠近顶部虽然跨度较大但水压强度小，因而厚度可较薄，在靠近底部水压强度最大，但拱跨短，因而厚度仍可较薄，这样整个坝体都可做得较薄，拱内力主要是轴力，弯矩较小，因此可利用砼的抗压能力大的特性将巨大的水平水压力通过较薄的水平拱圈传给两岸山体。

6、作用于拱坝的荷载主要有哪些？

答：作用于拱坝的荷载主要有：静水压力，动水压力，温度荷载，自重，扬压力，泥沙压力，浪压力，冰压力和地震荷载等。

7、拱坝为什么在稍低于年平均温度时进行封拱？

答：在稍低于年平均温度时封拱，建成后有利于降低坝体拉应力，避免频繁出现温升温降对坝体的应力以及坝肩稳定造成不利影响。

8、简述温度变化对拱坝内力及坝肩稳定的影响。

答：当坝体温度低于封拱温度称温降，拱圈将缩短并向下游变位，由此产生弯矩，剪力及位移的方向都与库水压力作用下所产生的弯矩、剪力及位移的方向相同，对坝体应力不利。当坝体温度高于封拱温度时称温升，将使拱端推力加大，对坝肩稳定不利。

9．拱坝坝肩稳定分析目前常用什么方法？其基本假定是什么？

答：拱坝坝肩稳定分析目前常用的方法是：刚体极限平衡法

其基本假定是：①将滑移体视为刚体，不考虑各部分间的相对位移

②只考虑滑移体上力的平衡，不考虑力矩的平衡

③忽略拱坝的内力重分布的作用，认为作用在岩体上的力系为定值

④达到极限平衡状态时，滑裂面上剪力方向将与滑移的方向平行，指向相反，数值达到极限值。

10．通过坝肩稳定分析，如发现局部或整体稳定性不能满足要求时，可采取哪些工程措施？

答：①加强地基处理，通过挖除某些不利的软弱部位和加强固结灌浆等坝基处理措施来提高基岩抗剪强度。

②加强坝肩岩体的帷幕灌浆及排水措施，减小岩体内的渗透压力；

③将拱端向岸壁深挖嵌进，以扩大下游的抗滑岩体，也可避开不利的滑裂面。④改进拱圈设计，如采用三心圆拱或抛物线等，使拱推力尽可能转向正交于安坡；

⑤如坝基承载力较差，可采用局部扩大拱端厚度，增设重力墩等措施。

11．拱坝坝身泄流方式有哪几种？各自的优缺点是什么？

答：自由跌流式：单宽泄量小，落水点距坝趾较近

鼻坎挑流式：落水点距坝趾较远，泄流量大，但结构复杂，施工困难。滑雪道式：落水点距坝趾较远，落差大，挑距远，泄量大，拱坝较薄。结构复杂，施工困难

坝身泄水孔式：压力流，流速大，挑距远，结构复杂，施工困难。

12．拱坝坝体为什么分缝？有几种类型？接缝如何进行处理？

答：拱坝坝体不设永久性横缝，为便于施工期间混凝土散热和降低收缩应力，防止混凝土产生裂缝，需分段浇筑，各段之间应设收缩缝，收缩缝有横缝、纵缝。接缝应预埋灌浆系统。

2.水工建筑物知识点 篇二

在堤坝防渗工程中, 高压喷射灌浆技术与常规砼防渗墙相比, 可不同程度地降低工程造价, 具有开挖量小, 施工方便, 占地少, 对临近建筑物影响小等特点。此项技术很大程度地提高了江、河、湖、库、渠的堤坝防渗抗灾能力, 减轻防洪压力, 对保障人民生命财产安全以及社会经济发展将起到积极的作用, 其社会效益是十分明显的。

1.1 钻孔:

泥浆固壁回转 (或冲击) 钻进。造孔过程中做好充填堵漏, 使孔内泥浆保持正常循环, 返出孔外, 直至终孔;跟管钻进。边钻进边跟入套管, 直至终孔。钻进时应注意保证钻机垂直, 偏斜率宜≤1%;下入喷射杆:泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内, 直至孔底。

1.2 高压喷射灌浆施工工艺

施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。所用的灌浆压力不同, 提升速度也有差异。对各类地层而言, 若使用同一种施工方法则水压、气压、浆压的变化不大, 唯有提升速度变化较大, 是影响高喷质量的主要因素。一般情况下, 确定提升速度应注意下列几个问题:因地层而异, 在砂层中提升速度可稍快, 砂卵 (砾) 石层中应放慢些, 含有大粒径 (40cm以上) 块石或块石比较集中的地层应更慢;因分序而异。先序孔提升速度可稍慢, 后序孔相对来讲可稍快;高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。

1.2.1 墙体位置的确定

根据设计要求平整好场地, 要求场地内地下无障碍物, 对某些作业地基软, 不平整, 有可能引起整机翻倒引起的事故的地段, 一定要采取防范措施, 在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。

1.2.2 喷墙管理

应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度, 送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和不允许发生断浆现象, 保证墙体均匀, 无夹心层, 若发生管道堵塞或因故短暂停机, 应迅速抢修。

2 一般灌浆治漏加固技术

2.1 灌浆治漏加固技术简介

2.1.1 坝体、坝基帷幕灌浆;

主要充填漏洞和缝隙, 防渗裁漏, 通过灌浆加固, 形成防渗体。此方法适用于浆砌石重力坝。

2.1.2 坝上游面固结灌浆;

堵塞漏洞和缝隙, 加固补强坝体和提高防渗性能, 以进一步提高坝体的承载能力和完整性。

2.1.3 坝下游面追踪固结灌浆;

在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方, 造成水平孔或斜孔, 埋注浆管进行灌浆, 以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝, 加固坝体, 增加坝面稳定性和抗冲刷能力。这种反向灌浆工艺, 非常适合拱坝和支墩坝工程, 对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用。采用这种方法时最好是坝前无水。

2.1.4 坝面重新剔勾缝;

剔缝后, 用高标号水泥砂浆、干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝, 提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融、抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。

2.2 灌浆治漏加固技术布孔和造孔应遵循的原则

2.2.1 帷幕灌浆布孔, 在漏水坝段沿坝顶中

心线, 以孔距3m、孔径50mm或75mm为宜, 或根据试验确定孔距。孔深钻至漏水部位以下1m———2m, 如接触带或基岩漏水, 钻孔可钻至不透水基岩以下lm———2m。造孔可一次性造孔, 也可分序造孔, 破碎地带上下分段造孔、分段海浆, 同时在浆体凝固5-7天后, 再继续向下钻孔, 以防止卡钻、埋钻事故发生。坝体与基岩接触部位和坝基灌浆, 也可采取在上游坝脚打斜孔或垂直孔灌浆堵漏, 但造孔前应先清基, 在坝脚浇筑0.3m一0.5m厚混凝土, 待凝固后再打孔。垂直或倾角小于5。的帷幕灌浆孔, 其孔向的偏差值不得大于规定值。

2.2.2 坝上游固结灌浆布孔;

在漏水部位呈“梅花”型, 钻孔间距和排距lm———3m为宜, 根据漏水情况确定, 钻孔位置选在砌石“了”缝中;在裂缝部位, 可沿裂缝每lm布设一孔。孔径为42mm, 孔深0.7m———1.5m, 根据坝体实际情况确定。

2.2.3 坝下游面追踪固结淄浆布孔;

在裂缝部位沿缝隙每1m布一孔;在其它渗水部位, 按照“梅花”型布孔, 排距和孔距2m———3m为宜, 布孔位置在?“T”缝中, 也可适当加密布孔。孔深和孔径同坝上游面。

2.3 施工要求

2.3.1 先放空水库或将库水位降至灌浆部位以下, 再灌浆施工, 并做好灌浆各项记录。

2.3.2 洗孔;

灌浆前应对孔壁、孔底及裂缝进行冲洗, 采用风水联合冲洗方法, 水压力不大于本段灌浆压力的75%, 时间以孔深浅确定, 直到回清水为止。

2.3.3 维幕灌浆;

(1) 采用孔内循环法, 自上而下或自下而上分段灌浆, 最后全孔灌注。分段灌浆时, 要在遭浆段以上Oo5m处加胶塞封堵。通过论证, 也可采用小口径钻孔孔口封闭灌浆法; (9) 坝体内灌浆长度, 一船5nt左右较好, 孔深不超过8m时, 可全孔一次性灌注; (8) 灌浆压力按设计控制, 但要低于抬动试验极限压力, 一般控制在0.2MPa———0.4MPa。

2.3.4 坝面固结和追踪灌浆;

(1) 在孔内预埋注浆管, 孔口管周围用干硬性水泥砂浆填堵, 采用内径20mm钢管, 长50cm, 插入孔内40cm, 外露5Cm“10Cm, 管头要加工丝扣, 以便与输浆管连接; (7) 采取一组四孔并联灌浆法, 也可单孔或两孔一起灌注。对坝后漏水处重点孔位要采取单孔重点灌浆。灌浆压力按设计控制, 一般采用0.2MPa———0.25MPa。

2.3.5 浆液的浓度;

灌浆时应遵循由稀到浓的原则, 根据压水试验逐级改浓。坝体当注入浆量大于30L/min时, 可越级变浓。当某一级浆液灌注400L以上, 而灌浆压力和吸浆量均无明显改变时, 可改浓一级浆液灌注。浆液水灰比一般采用重量比8:1、5:1、3:1、2:1、1.5:1、1:1、0, 8:1、0.6:1、0.5:1九个级别。根据设计, 必要时还可掺和粉煤灰、砂于、石英粉、铝粉等。在灌浆过程中, 浆液要每隔一小时测定一次比重。

2.3.6 灌浆时要分2-3序灌注, 同时一定要进行复灌。

在设计压力下, 当吸浆量不大于O.4L/mio时, 再续灌30分钟即可结束。

2.3.7 灌浆孔封孔;

帷幕灌浆时, 竖孔封孔采.用机械导管法, 用1:2水泥砂浆从孔底向上逐渐提升封填密实;坝面固结灌浆水平孔封孔, 采用低水灰比1:2水泥砂浆人工填堵捣实。封填材料最好用膨胀水泥砂浆。

3 截渗墙技术

截渗墙为临河截渗。其作用是加固堤防, 降低大堤浸润线出逸点, 确保大堤安全。

截渗墙技术分为两种:一种是水泥土截渗墙其造价最低;一种是混凝土截渗墙, 其造价较水泥土截渗墙略高。混凝土截渗墙是在地面上进行开槽 (造孔) 施工, 在地基中以泥浆固壁, 开凿成槽形孔或连锁桩柱孔, 回填防渗材料, 筑成具有防渗性能的地下连续墙。水泥土搅拌桩截渗技术是利用多头小直径深层搅拌机具把水泥浆喷入土体并搅拌形成水泥土, 以水泥为固化剂, 固化剂和土体之间发生物理化学反应, 使土体固结成具有良好整体性、稳定性、不透水性, 并具有一定强度的水泥土截渗墙, 以达到截渗的目的。

优点:工程造价低, 占地少, 施工进度快。

缺点:截渗墙为地下隐蔽工程, 施工工艺复杂, 技术要求高, 特别是在地基土层复杂时, 施工中容易出现意想不到的问题, 造成施工中断。混凝土截渗墙还容易出现槽壁坍塌、漏浆、墙体接缝有泥皮夹层、墙体槽间横向倾斜等技术难题, 还有待于进一步分析研究。

摘要：多年来水工建筑物防渗加固问题一直是水利工程施工当中施工中尤为重要的环节, 当基础土质较差, 渗透性较强时, 在水流的作用下对基础的危害很大。因此防渗加固工程便成了水工建筑施工中不可忽视的部分。本文简要介绍几种防渗加固技术。

3.水工建筑物的外观质量控制 篇三

[关键词]水工建筑物；外观质量；控制

[中图分类号]0213.1

[文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）05-0133-01

水工建筑物是社会各建筑群体中的一类，是所在地环境的一个有机组成部分，随着经济社会的发展，水工建筑物的外观越来越受到重视。水工建筑物的外观质量控制主要在设计与施工两个环节。外观设计的质量表现在建筑物满足运行功能要求的情况下，既方便施工，又具有特色。施工的质量表现在建筑物的实施效果。常见的外观质量缺隙主要有蜂窝麻面、色泽不一、气泡偏多，应从施工工艺、建筑材料的质量等方面加以控制。

水工建筑物是社会各建筑群体中的一类，多以清水混凝土本色为主，以其独特的风格展现在世人面前，也是建筑物所在地环境的+有机组成部分。建筑物外形是否美观，与周围环境是否协调，建筑物外表是否整洁等等，在社会的发展进步中已成为不可忽视的内容。

一、外观质量的内容及控制措施

外观质量作为工程建设质量的重要组成部分，主要有以下两个方面的内容：一是体现建筑物运行功能和特色的外观设计质量，二是体现建筑物实施效果的外观施工质量。前者一般是基础，后者常常又是关键，必须根据其所处的不同范畴，采取相应的控制措施。

1、设计质量控制措施

（1）构思开阔，设计意识超前

设计部门编写设计文件过程中，在体现水工混凝土建筑物结构特点的同时，应体现时代建筑水平，并广泛征求建设单位等相关部门的意见；在进行外观轮廓构想时，应增强建筑物美感、提高外观设计品质。

（2）风格上满足特殊需要，兼顾地方特色

在保证运行功能和投资条件许可的前提下，应综合考虑建筑物的风格，以及有无仿古、旅游开发、城市规划等要求，力争设计成具有一方特色的形象性建筑、标志性建筑、景点性建筑。

（3）方案上消除设计隐患，适应施工发展水平

合理的设计布局及构件外形，有利于进行施工分割。还应从管理的角度出发，增加维护设施的设计。避免因结构上的缺陷导致的裂缝、施工缝、撞痕等现象。在进行设计方案拟订时，应考虑施工技术的发展水平，使得工程实施中能尽量采用先进可行的施工工艺，将设计目的更好地体现到结构中去。

2、施工质量控制措施

水工混凝土建筑物一旦浇筑成型，将无法或较难弥补施工留下的外观缺陷。实施过程中，必须完善相应控制体系，并对直接影响建筑物外观成型效果的各种要素，进行事先控制。

（1）完善组织保证体系

①建立以树立企业形象为宗旨的内部行政管理体系，明确外观质量目标。在制定管理制度时，施工企业应明确外观质量管理思路及发展目标，并建立各职能部门联动、分工明确的内部行政管理体系，从技术论证、物业、财力等方面予以保证。具体工作中，应做到如下几个结合：一是数量与外观质量的结合，处理好外观和进度的关系；二是生产要素与科技含量的进步，靠技术更新改进生产要素，提高外观质量；三是企业效益与外观质量投入的结合，投入的加大，提高了产品质量，必然给企业带来良好的市场契机。

②引进由业主、监理单位参与监督的外部督察体系，提供外观质量保障。建筑市场的日趋规范，工程建设“三制”的推行，为建设工程提供了外观质量保障。投资者以合同条款的形式，明确施工单位所建设工程的质量要求；监理工程师则是根据国家法律、法规及行业技术规范要求，对工程各环节、各工序进行全过程监督。两者的外观质量行为完善了实施工程的外部督察体系。

③落实具体负责实施的现场执行体系，履行外观质量控制职能。班组内执行“三检”（自检、互检、交接检）及“三验”（初验、复验、报验）程序，履行外观控制职能，并贯穿于施工的全过程，是工程外观质量的基本保证。

（2）控制影响观感的要素

①人员素质。通过岗位培训、技术交底、经验总结和岗位责任制的落实等手段，规范操作行为，明确外观质量标准，从而杜绝外观隐患的发生。

②材料质量。混凝土结构中各种材料质量的优劣，不但影响结构运行和设计标准，同时还会影响外观。故在满足建材试验规程的前提下，必须选择性能良好、色泽稳定、质地坚硬的材料。

③施工工艺。对直接影响混凝土成型效果的各种工艺，宜进行统一的设计。

模板的选型及架立：作为混凝土外观质量的重要保证，表面光洁、吸附力小、平整度高、拼缝严密的模板要求，是施工时所必须考虑的因素。模板制作应考虑拆卸方便，不刮碰结构棱角；同时，为保证整体刚性，模板安装必须有足够的对销拉件或支撑。所有这些，都为成型构件表观平整、棱角分明、线型顺直流畅奠定良好的基础。

混合料的配制及浇捣：对浇筑过程中的配料、拌和、送料、导料、振捣等环节进行统一设计，根据施工量的大小合理划分作业区，避免因疏漏和操作差异而引起混合料的不均匀性和浇灌缺陷。

④机电物业。浇筑前，应对各类搅拌、振捣及输送机械等进行调试运行，以保证其工作状态正常，避免因施工中断时间过长而出现施工缝和蜂窝等现象。

二、常见外观质量缺陷的形成原因及防治办法

1、蜂窝麻面

①形成原因：模板孔眼或接缝附近浆液在振捣时溢出，并形成空隙或泛砂；粗骨料粒径过大，导致混合料不能完全填充钢筋保护层；配比中砂率偏小，粗骨料含量偏大；漏浆部位上端掉浆，引起“月牙形”水浪缝；振捣半径过大、振时过短或漏振；浇筑高度太高、导料人仓措施不到位，引起粗骨料与砂浆离析。

②防治办法：提高模板拼装精度，并宜将拼缝形式设计成企口；根据不同振捣设备合理布设浇筑振点，防止漏振，严格控制振捣时间；优化施工配合比，并选用粒径适宜的粗骨料；浇筑高度超过2m时，必须辅以串筒、溜槽等导料设施；控制好水灰比，保证砂浆稠度；采用大块件拼装模板，减少接缝数量。

2、色泽不一

①形成原因：混凝土强度较低、成型界面的隔离剂使用不到位，致使局部浅层砂浆薄层在拆模瞬间脱离母体，形成局部浅层剥落；模板隔离剂掺杂，涂抹厚度不一；模板表观糙率不一，反光效果不同；人仓混合料的骨料清洗不净，拌和质量控制不一。

②防治办法：在保证拆模强度的基础上，适当延长拆模时间，并以混凝土表面乳化膜形成后且不粘模为宜；各类界面隔离剂必须纯净并涂抹均匀；改进模板制作方式，接触表面必须使用同类和同等加工条件的材料；严格控制拌和料的人仓配比及拌和时间；重视粗骨料的清洗和细骨料的筛滤工作。

3、气泡偏多

①形成原因：模板表面油性隔离剂配制过稠、涂抹过多，致使拌和料人仓振捣时，隔离剂在表面张力的作用下，沿接触模板的混合料表面出现浸润现象，并包裹其内的气体形成气泡。此部分气泡在振捣过程中大多逐渐溢出并变小，剩余部分因油性隔离剂的黏稠度较高而继续吸附于模板表面，较难溢出仓外的气泡，在混凝土凝结后形成气泡空隙；浇筑层厚度过大，气泡的溢出行程过长，也易引起气泡偏多的现象。

②防治办法：采用稀释剂如柴油等，降低隔离剂稠度，相应减少封闭气泡的吸附力；减小涂抹厚度，并以润湿模板表面为宜，由此减少浸润气泡数量及浸润膜厚度，便于其内气体在振捣时破膜而出；适当延长模板附近振点的振捣时间，以帮助此类气泡溢出；调减浇筑层厚度，以缩短模板表面气泡的溢出行程；使用适量的减水剂，增大和易性，提高气泡的振升速率。

三、外观质量控制中其他几点相关事项

1、表面施工滞留物的清除及孔眼的封堵、修补

2、混凝土成型构件的维护

4.水工建筑物实习报告 篇四

一、预习

水利水电工程中采用的各种建筑物称为水工建筑物。在水域的适当地点，为了一种或多种目标而集中布置若干个不同类型的水工建筑物，各自发挥不同作用并协调工作，构成一有机综合体，称为水利枢纽。在农业水利中，常见的水利枢纽有蓄水枢纽、引水枢纽和泵站枢纽；按承担任务的不同，可分为防洪枢纽、灌溉（或供水）枢纽、水力发电枢纽和航运枢纽等。多数水利枢纽承担多项任务，称为综合性水利枢纽。

挡水建筑物是为拦截江河、渠道等水流以壅高水位，以及为防御洪水而沿河湖、海岸修建的水工建筑物。它们主要借自重或结构作用以抵御水及其他外荷载。常见的挡水建筑物有坝、水闸、堤、海塘等。拦河修建的船闸和河床式水电站等,除为专用建筑物外,也可视为挡水建筑物。有些挡水建筑物，既有挡水作用,同时又具有其他功能,如水闸及设有泄水孔或溢流孔的坝同时具有挡水及泄水的功能。上述船闸及水电站等，既能挡水又分别供航运及发电使用。

二、实习内容

（1）水利枢纽组成及综合效益

①岳城水库

岳城水库位于磁县境内漳河干流出山口处，是一座大型防洪控制性工程，控制流域面积（晋、冀、豫三省）18100平方公里，占全流域面积的99.4%，水库总库容13亿立方米，是担负有防洪、灌溉、供水、发电等重要作用的水利枢纽。30多年来在保障水库下游河北、河南、山东三省的39个县（市）的1416万人，2732万亩耕地和京广铁路的防洪安全，促进地方经济的发展中发挥了巨大的社会和经济效益。

岳城水库于1959年10月动工兴建，1960年开始拦洪，1970年建成。为提高防洪标准，1987年9月至1991年底对大坝进行加高的同时，加固了溢洪道，改建了泄洪洞，防洪标准由三百年一遇提高到接近二千年一遇。

②青塔水库

青塔水库位于海河流域子牙河系南洺河上游，涉县偏城镇青塔村下1.5公里，控制流域面积76km²，总库容1350万m³，兴利库容1036万m³，是一座以防洪、解决山区农业灌溉和人畜饮水为主，结合旅游等综合利用的中型水利工程。水库工程于1971年开工，1979年完工并投入使用。建筑物工程等级为Ⅲ级水工建筑物，按五十年一遇洪水设计，五百年一遇洪水校核。水库枢纽工程由大坝、泄洪洞、灌溉洞组成。

（2）挡水建筑物的类型、参数、作用

挡水建筑物是用以拦截水流、抬高水位、调蓄水量的水工建筑物。①岳城水库

土石坝：包括一座主坝和四座副坝，全长6294.5m。主副坝为碾压式均质土石坝，加高扩建时用砂砾料在下游进行全断面压坡，最大坝高55.5m。加固后的主坝坝顶长3603.3米，最大坝高55.5 米，坝顶宽7.1米，副坝坝顶长2693.4米，大副坝最大坝高32.5米。主坝坝顶高程159.5米，防浪墙顶高程为161.3米。

②青塔水库

大坝为浆砌石单曲拱坝，有溢流坝和非溢流坝组成。坝顶高程727.6m,，最大坝高61.6m，坝顶宽7.5m，长157m。溢流坝布置在大坝的中间，堰顶高程721..6m，坝高55.6m，坝底宽30m，最大泄量900m³/s。

（3）泄水建筑物的类型、参数、作用

①岳城水库

泄洪洞：为坝下埋管式，位于主坝左岸，坐落在第四纪胶结不良砾岩上。由进水塔、洞身、出口消能段三部分组成，共9孔。洞径 6×6.7m，除右边孔用作电站输水外，其余8孔均用来泄洪，最大泄量3530m³/s，是我国最大的坝下埋管工程。

溢洪道：位于主副坝之间，基础以第三纪沙层为主，局部为粘土或砾岩，为开敞式陡槽型溢洪道。进口闸共9孔，最大泄量12820m³/s。

②青塔水库

溢流坝布置在大坝的中间，堰顶高程721..6m，坝高55.6m，坝底宽30m，最大泄量900m³/s。

泄洪洞、灌溉洞布置在大坝的左坝头岩石内，设计最大泄量分别为76m³/s、40..68m³/s。两座隧洞都建有竖井进水塔、工作闸门和检修闸门，安装直升平面钢闸门，采用单吊点卷扬式启闭机控制。

（4）水电站的型式、参数和工作原理。

岳城水库水电站：位于泄洪洞消力池右侧，于泄洪洞右边孔内装设直径5m，长280m压力钢管引水发电，装机17000kw。水通过电站带动涡轮进而发电，实现从机械能转化到电能的过程。

青塔水库无水电站。

（5）消能型式、原理

①岳城水库

采用的消能方式是底流消能方式。所谓底流消能是指借助于一定的工程措施(如修建消力池)控制水约位置,通过水跃发生的表面旋滚和强烈紊动来消除余能。即在坝址下游设置一定长度的混凝土护坦，过坝水流在护堤坦上发生水跃，形成旋滚，使水流的能量通过掺气﹑水分子的相互撞击﹑摩擦而有一定程度的消耗，以减少或防止下游发生严重冲刷。

②青塔水库

采用低鼻坎挑流形式消能。利用泄水建筑物出口部分的挑流鼻坎，将下泄的急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床与下游水流相衔接的消能方式。能耗大体分三部分：急流沿固体边界的摩擦消能；射流在空中与空气摩擦、掺气、扩散消能；射流落入下游尾水中淹没紊动扩散消能。挑流消能通过鼻坎可在挑流范围内有效地控制射流落入下游河床的位置、范围及流量分布，对尾水变幅适应性强，结构简单，施工、维修方便。但其下游冲刷较严重，堆积物较多，尾水波动与雾化都较大。

三、实习收获

5.郑大水工建筑物2考试总结 篇五

防渗审计一般采用防渗与排水相结合的原则，即在高水位侧采用铺盖、板桩、齿腔等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力，在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔或减压井与下游连通，是地基渗水尽快排出。对黏性土基，布置轮廓线时，排水设施可前移到闸底板下，以降低板下的渗透压力，并有利于粘性土加速固结，以提高闸室稳定，防渗常用水平铺盖而不用板桩。对于砂性土地基，当砂层很厚时，采用铺盖与板桩相结合的型式，排水设施布置在护坦上，必要时，铺盖前端再加设一道短板桩，当砂层较薄时，下面有不透水层，将板桩插入不透水层。

2、水闸下游冲刷破坏的主要部位是哪些？如何进行处理？

下游河床:设置消力池、消力坎、海漫、防冲槽等。下游岸坡：1在消力池斜坡段顶部上游预留平台，上设小槛2使上游引渠具有较长的直线，并对称布置翼墙3下游布置翼墙，并控制翼墙扩散角4下游设置护坡5制订合理的闸门启闭程序

3、水闸有哪些工作特点? 1稳定方向：水闸必须具有足够的重力，以维持自身的稳定。2渗流方向：应妥善进行防渗设计3消能放冲方面：必须采取有效的消能防冲措施，以防止河道产生有害的冲刷4沉降方面：采取必须的地基处理等措施，以减小过大的地基沉降和不均匀沉降

4、水闸的哪些部位需要分缝？缝的作用使什么？哪些缝内需要止水? 水闸需要分缝的部位：凡相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方。缝的作用：防止因不均匀沉陷和温度变化产生裂缝。需设置止水的缝：凡具有防渗要求的缝内。

5、水闸下游海漫末端为什么要设置防冲槽？

水流经过海漫后，尽管多余能量得到了进一步消除，流速分布接近河床水流的正常状态，但在还蛮末端仍有冲刷现象。为保证安全和节省工程量，常在海漫末端设置防冲槽或采取其他加固措施

6、通常采用哪些措施来提高闸室抗滑稳定安全性？

1增加铺盖长度，或在不影响抗渗稳定的前提下，将排水设施向水闸底板靠近，以减少作用在底板上的渗透压力。2利用上游钢筋砼铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1。3将闸门位置向下游一侧移动，或将水闸底板向上海一侧加长，以便多利用水重。4增加闸室底板的齿墙深度。

7、闸下游设置海漫的目的？对海漫材料提出要求？

海漫的作用：以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。对海漫要求：1表面有一定的粗糙度，以利进一步消除余能2具有一定的透水性，以使渗水自由排除降低扬压力3具有一定的柔性，以适应下游河床可能的防冲变形

8、如何防止折冲水流的产生？

1在平面布置上，应尽量使上游引河具有较长的直线段，并能在上游两岸对称布置翼墙，出闸水流与原河床主流的位置和方向一致，并控制下游翼墙的扩散角度2在消力池前端设置散流墩，对防止折冲水流具有明显效果3应制定合理的闸门开启程序，如在低流量时刻隔孔交替开启，使水流均匀出闸，或开闸时先开中间孔，再开两侧临孔至同一高度，直到全部开至所需高度，闭门与启门相反，有两侧孔向中间孔一次对称地操作。

9、闸墩墩顶高程应根据挡水和泄水两种情况来确定，挡水时，墩顶高程等于最高当水位加浪高及相应安全加高，泄水时，墩顶不应低于设计洪水位加相应安全加高。

1、什么是水工隧洞？其主要作用有哪些？

为满足水利水电工程各项任务而设置的隧洞称为水工隧洞。主要作用：1配合溢洪道泄洪2排放水库泥沙3引水发电或灌溉4放空水库，用于人防和检修建筑物5在水里枢纽施工期用来导流

2、水工隧洞进口建筑物的型式有哪些？

竖井式：在隧洞进口附近岩体比较坚固完整。塔式：岸坡岩石较差。覆盖层较薄，不以修建靠岩进口建筑物。岸塔式：适于岸坡较陡，岩体比较坚固稳定的情况。斜坡式：适于教完整的岩坡

3、隧洞为什么要进行衬砌？有哪些类型？

作用：1防止围岩变形，保证围岩稳定2承受围岩压力，内水压力和其他荷载3防止渗漏4保护围岩免受水流，空气，温度，干湿变化等冲蚀破坏5平整围岩，减小表面糙率，增大过流能力。

类型：1平整衬砌2单层衬砌3喷锚衬砌4组合式衬砌5预应力衬砌

4、请简述在水工隧洞中平压管和通气孔的作用？

平压管：为了减小检修闸门的启门力而设置在隧洞上壁内，待检修工作结束后，在开启检修闸门之前，将睡通过平压管放入两道门之间，使检修门两侧的水压平衡。

通气管：1补气：当检修闸门关闭，工作闸门打开，隧洞排水时，通气孔补气2排气：当检修完毕，工作闸门关闭，向工作闸门和检修闸门之间充水，通气孔排气。

1正槽溢洪道通常由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？

正槽溢洪道：泄水轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽方向一致的一种河岸溢洪道形式。

由：进水渠、控制段、泄槽、消能防冲措施及出水渠等部分组成。进水渠：将水库的睡平顺的引向溢流堰。控制段：控制溢洪道泄流能力的关键部位。泄槽：将过堰洪水安全的泄向下游河道。消能防冲措施：消除多余能量。出水渠：溢洪道下泄水流经效能后，直接进入下游河床一造成伤害，应设置出水渠 2侧槽溢洪道定义及组成

定义：泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行，即水流过堰后，在侧槽段的极短距离内转弯约90度，在经泄槽泄入下游。一般由溢流堰、侧槽、泄水道、出口消能段组成 3正槽与侧槽主要不同之处

正槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴向方向一致

侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行，过堰水流在侧槽内转90°弯后顺泄槽而下 4为什么设置非常溢洪道？他们有哪几种类型？

在建筑物运行期间可能出现超过设计标准的洪水，由于这种洪水出现机会极少，泄流时间也不长，所以在枢纽中可以用结构简单的非常溢洪道来泄洪，非常溢洪道的型式有漫流使、自溃式、爆破引溃式。

第六章 水闸

1、水闸：是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、护坡岸边。

2、水闸分类：按其承担的任务分为进水闸、节制闸、排水闸、分洪闸、挡潮闸、冲沙闸。按其结构型式分为：开敞式、胸墙式和涵洞式

3、闸墩：闸墩将溢流段分隔为若干个孔口，并承受闸门传来的水压力，同时也是坝顶桥梁的支柱。

3、低水头建筑物：水头不超过30M，主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸，多建在软基上，也有在岩基上

4、水闸等级划分：根据水闸最大流量及下游保护对象划分

5、水闸的组成由闸室、上游连接段、下游连接段三部分组成。

6、闸室的主要作用是调节水位，控制流量。其包括闸门、闸墩、底板、胸墙、工作桥、交通桥等几部分。上游连接段：引导水流平顺进入闸室，保护两岸和河床免受冲刷，防渗。下游连接段：消除能量，引导出闸水流均匀扩散保护两岸河床。闸孔型式：宽顶堰型，低实用堰型。设计的影响因素有闸孔型式、闸底板高程；

6、底板高程选择：地板定的低些，闸前水深和过闸的单宽流量大些，可缩短总宽度，减小投资，若过低，将增大闸身与两岸结构高度，增加投资，因此，拦河、冲砂闸地板顶面与河谷齐平，7、进水闸：地板顶面可以高一些，防推移质泥沙进入河道

8、节制闸：枯水期用于拦截河道，抬高水位，以利于上游取水或航运要求，洪水期则开闸泄洪，控制下泄流量

7、水闸防渗设施包括：1水平防渗设施（铺盖）2垂直防渗设施（板桩、齿墙、防渗墙等）。排水设施：铺设在护坦、浆砌石海漫底部或水闸底板下游段起导渗作用的砂砾石层。铺盖分类：粘土和粘壤土铺盖、沥青混凝土铺盖、钢筋混凝土铺盖

8、防渗设计任务在于经济合理地拟定闸的地下轮廓线的形式和尺寸，以消除和减少渗流对水闸所产生的不利影响，保证闸基及两岸不产生渗透变形破坏。闸基渗流危害：在闸地板上形成扬压力，不利于闸室稳定，岸坡绕渗多连接建筑物侧向稳定不利，闸基渗流和岸坡绕渗可能造成渗流出益处的渗透变形破坏，甚至导致水闸失事，渗透会引起水量损失。

9、地下轮廓线：不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，即是闸基的渗流的第一条流线，其长度为闸基的防渗长度。L>CH

10、闸基渗流计算目的在于求解渗透压力、渗透坡降，并验证初拟定地下轮廓线和排水布置是否满足要求。计算方法有流网法、直线法、改进阴力系数法、有限元法和电拟试验法。直线法假定渗流沿地基轮廓的坡降相同，即水头损失按直线变化。

11、闸室下泄水流特点：闸下泄水流具有生育能量，易产生波状水跃，进口流态不对称式会产生折冲水流

12、保证水闸正常运用，防止河床冲刷，应尽可能消除水流动能，消除波动水跃，方式长生折冲水流，另应保护河床和河岸，防止冲刷

13、平原地区水闸，水头低，下游水位变幅大，一般采用底流消能，防冲措施：护坦、海漫、放冲槽、护坡

14、护坦：保护水跃范围内的河床不受水流冲刷，由斜破段+效力池段。海漫：进一步消除水流剩余能量，保护消力池后面的一段河床不受冲刷，保证消力池安全。1应有一定的粗糙度，以进一步消除余能2具有一定的透水性，以便使渗水自由排除，降低扬压力3具有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形。

15、防冲槽：为限制冲刷扩展，保护海漫安全，设计要求不论海漫降到或未降到可能冲刷深度，均需设防冲槽

16、海漫：是水闸紧接护坦之后，还要继续采取的防冲加固措施，其作用使进一步消减水流的剩余能量，保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。

15翼墙与护坡：翼墙是过闸水流均匀扩散，并保持岸坡免受水流冲刷，扩散角8°-12°。护坡常采用干砌石护坡 翼墙的平面布置型式：曲线式、扭曲面式、斜将式

16、闸室布置与构造：1闸底板2闸墩3闸门4胸腔5工作桥、交通桥6分缝、止水。

17闸底板分类：按其与闸墩连接方式的不同，底板可分整体式及分离式两种；按其结构形式分为平底板、低堰式及反拱式。

18闸墩的作用：分隔闸门，支承上部结构。

19闸室底板结构计算方法：1倒置梁法假定地基反力顺水流方向呈直线分布，垂直水流方向为均匀分布。2弹性地基梁法假定地基反力呈直线分布。在垂直水流方向截取单宽板条及墩条，按弹性地基梁计算地基反力和底板内力。

17、闸室稳定性：是指闸室各种荷载作用下，不致沿地基面或深层滑动；不发生明显的倾斜；平均基底压力不大于地基的容许承载力。

18提高闸室抗滑稳定的工程措施：1增加铺盖长度，或在不影响抗渗稳定的前提下，将排水设施向水闸底板靠近，以减少作用在底板上的渗透压力。2利用上游钢筋砼铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1。3将闸门位置向下游一侧移动，或将水闸底板向上海一侧加长，以便多利用水重。4增加闸室底板的齿墙深度。

18、水闸地基处理方法：预压加固、换土垫层、桩基础、沉井基础、振冲砂桩。换土垫层作用：1通过垫层的应力扩散作用，减小软土层所受的附加应力，提高地基的稳定性2减小地基沉降量3铺设在软粘土上的砂层，具有良好的排水作用，有利于软土地基加速固结。

19、连接建筑物的型式：边墩和岸墙、翼墙、刺墙。

17挡土墙的结构型式：重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式、连扶空箱式。常用的有：重力式、扶壁式、空箱式 20、连接建筑物作用：1挡住两侧填土、维持土石坝及两岸的稳定2当水闸泄水或引水时，上游翼墙主要用于引导水流平顺进闸，下游翼墙使出闸水流均匀扩散，减少冲刷3保护两岸或土石坝边坡不受过闸水流的冲刷4控制通过闸身两侧的渗流，防止与其相连的岸坡或土石坝产生渗流变形5在软弱地基上设有独立岸墙时，可以减小地基沉降对闸身应力的影响。

21、倒悬梁基本假定：以垂直水流方向截取的单宽板条作为计算对象，假定地基反力在顺水流方向直线分布，地基反力在垂直水流方向均匀分布。

11倒悬梁优缺点：计算简单，思路清晰，使用小型水闸，但未考虑地板也地基协调变形，且假定的地基反力在横向为均匀分布于实际情况不符，支座反力与闸墩铅直荷载不相等。

第七章 溢洪道

1、溢洪道的作用：是用来宣泄规划所规定库容所不能容纳的多余水量，防止洪水漫溢坝顶，保证大坝安全。

2、溢洪道分类：按其位置不同分为河床式和岸边式两种类型。1河床溢洪道：在砼和浆砌石坝枢纽中，利用建在原河床内溢流坝段泄洪2河岸溢洪道：当坝型不宜从坝体溢流或溢流坝的溢流长度不能满足泄洪要求时，需在坝体外的河谷两岸适当位置单独设溢洪道。河岸溢洪道分为正槽溢洪道和侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道。岸边溢洪道分为：正常溢洪道（用于宣泄设计洪水，分为：主溢洪道，副溢洪道）、非常溢洪道（用于宣泄超过设计标准的洪水）

3、河岸溢洪道的布置及形式选择：受地形条件、地质条件、水力条件、枢纽布置要求等因素。

4、正槽溢洪道的组成：由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠五部分组成。其中控制段、泄槽、出口消能段三部分是溢洪道的主体。溢流堰轴线与泄槽轴线接近正交，过堰水流流向与泄槽轴线方向一致。

5、引水渠的作用：将水流平顺、对称地引向控制段，并具有调整水流的作用；

6、控制段的作用：调节水位，控制流量。

7、泄槽的作用：使过堰水流顺畅地送往下游，保证工程安全。

8、出口消能段的作用：消除能量，平稳下泄。

9、尾水渠的作用：是将消能后的水流平稳顺畅地与下游河道水流良好衔接。

5、控制段包括：溢流堰及其两侧的连接建筑物

6、溢流堰分类:按其横断面的形状与尺寸：薄壁堰、宽顶堰、实用堰。按其平面布置上的轮廓线形状：直线形堰、折线形堰、曲线形堰和环形堰。按堰轴线与上游来水方向的相对关系：正交堰、斜交堰、侧堰

7、堰高对水流量系数也有较大影响：上游堰高P1>1.33Hd的属于高堰，0.3Hd<=P1<=1.33Hd的属于低堰，溢洪道的溢流堰一般都属于低堰。

8、控制端的结构设计包括：结构型式选择和布置、荷载计算及其组合、稳定计算、应力分析、西部设计

9、泄槽常设置：收缩段、扩散段、弯曲段。收缩段目的：节省泄槽土石方开挖量和衬砌工程量。出口段目的：减小出口单款流量，有利于下游消能和减轻水流对下游河道的冲刷。合理的收缩段：应当使引起的冲击波的高度最小和对收缩段一下泄槽中的水流扰动减至最小。扩散段还应考虑保证水流扩散是不发生脱离边墙的现象。弯曲段：通常采用圆弧曲线，弯曲半径应大于10倍槽宽，设计的主要问题在于是断面内的流量分布趋近均匀，消除或抑制冲击波。

10、侧槽溢洪道：溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行，即过堰水流与泄槽轴线方向接近正交。由溢洪堰、侧槽、泄水道、出口消能段和出水渠等部分组成。侧槽溢洪道的优点：1可以减少开挖量2能在开挖量增加不多的情况下，适当加大溢流堰的长度，从而提高堰顶高程，增加兴利库容3使堰顶水头减小，较少淹没损失，非溢流坝的高度也可适当降低。

11、侧槽设计应满足：1泄流量沿侧槽均匀增加2侧槽应有一定坡度3水流处于缓流状态4侧槽中的水面高程要保证溢流堰为自由水流。

12、井式溢洪道：通常由溢流喇叭口、渐变段、竖井、弯段、泄水隧洞和出口消能段

13、非常溢洪设施：非常溢洪道和破副坝泄洪。自溃式非常溢洪道是非常溢洪道的一种形式，按溃决方式可分为：漫顶自溃和引冲自溃。破副坝时，应控制决口下泄流量的总和不超过入库流量。

14、设计非常泄洪设施，应考虑：1运行机会很少，设计所用安全系数可适当降低2枢纽总的最大下泄量不得超过天然来水最大流量3对泄洪通道和下游可能发生的情况，要预先做出安排，确保能及时启用生效4规模大或具有两个以上的非常溢洪设施，一般应考虑能分别先后启用，以控制下泄流量5布置在地质条件较好的地段，要做到既能保证预期的泄洪效果，又不至造成跨坝。

第八章 水工隧洞

1、隧洞按其功用分为引水隧洞和泄水隧洞两大类。根据隧洞的水流流态，又可将其分为有压隧洞和无压隧洞。总的可分为：泄洪隧洞、引水发电和尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、放空和排沙隧洞、施工导流隧洞。

2、有压隧洞：只洞内充满水，没有自由面，隧洞内壁承受较大的内水压力，断面形状一般为圆形的过水隧洞。

2、水工隧洞的工作特点和设计时应考虑的有关问题。1）水力特点：洞身位于深水下，工作闸门是高压闸门，开启时洞内流速很高。故要求过水轮廓应合理，形式及尺寸采用必要措施，如通气孔等，以免引起空蚀振动。2）结构特点：隧洞洞身在岩层开凿而成的，开凿后隧洞周围岩体应力平衡受到破坏，岩体可能变形或崩坍，须设支护或永久性衬砌，承受围岩压力，保持围岩稳定，衬砌应有足够的强度与抗渗性。3）施工特点：地下工程与地面工程不同，运用出现问题或过水断面不足，要进行加固或扩大断面是困难的。因此，必须保证质量，安全可靠，并富有余地。

3、隧洞的线路选择一般原则和要求：1）地质条件是洞线选择的决定性因素，要尽量避开破碎带，选在坚硬、完整、稳定和地质构造。3）洞顶以上和隧洞岸边一侧的岩体应有足够的厚度，以保证围岩的稳定。4）进出口位置应有利于上、下游水流的衔接，使进出水流平稳流畅。4）洞线在平面上应尽可能成直线，以减少工程费用和水头损失，并取得良好的水流条件。应避免设置弯曲段。5）渠道上的无压输水隧洞，其洞选择是整个渠道线路布置的一个组成部分

4、平压管：为减小隧洞进口检修闸门的启闭力，应在检修闸门和工作闸门之间设置平压管与水库连通，开启检修闸门前首先在两到闸门中充水，使检修闸门在静水中起吊。

4、隧洞组成由进口段、洞身段、出口段三部分。

5、水工隧洞中的闸门按其工作性质分为工作闸门、检修及事故闸门。

6、工作闸门主要用于调节流量和控制孔口，应在动水启闭；

7、检修闸门是地检修主闸门或洞身时挡水时采用的，一般在静水中启闭；事故闸门是在工作闸门、隧洞及设备发生事故时使用，能地动水关闭的闸门，又称快速闸门。

6.工作闸门可以设在进口、出口、或隧洞中的某一适宜位置。布置在进口段，一般是无压的，分为：表孔溢流和深式进口两种。布置在出口，一般是有压的。在泄水隧洞闸门之后应设通气孔，其作用是补气和排气。

7、隧洞进口建筑物一般包括：拦污设施、进水喇叭口、闸门段、渐变段、通气孔、平压管和上部结构。

8、深式取水式进口建筑物的形式有竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式和组合式。

8、隧洞断面形式：有压隧洞洞身从受力条件好、水力特性佳考虑，断面形式应为圆形。常用的无压隧洞断面形式有：圆拱直墙式、马蹄形。

9、断面尺寸确定：有压隧洞：核算泄流能力及沿程压坡线。无压隧洞衬砌上的主要荷载是山岩压力根据：运用、泄流能力和洞内水面线的要求确定。

10、衬砌的作用：1限制围岩变形，保证围岩稳定2承受围岩压力、内水压力等荷载3防止渗漏4保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用5减小表面糙率

11、衬砌的类型：平整衬砌和单层衬砌和组合式衬砌。按其所用材料分为：砼和钢筋砼衬砌、砖石衬砌。另外还有喷锚支护衬砌、预应力衬砌、装配式衬砌。

12、隧洞灌浆按其目的不同分为回填灌浆和固结灌浆。

13、回填灌浆的作用是为了将衬砌与岩石之间的空隙充填密实，使衬砌与岩石紧密结合，改善衬砌的传力条件，以便衬砌与围岩共同承受荷载。

14、固结灌浆的作用是提高围岩的强度和整体性，并得到可靠的弹性抗力，以改善衬砌结构的受力条件，并减少渗漏。

13、隧洞设置排水的目的是为了降低作用在衬砌上的外水压力。

14、隧洞的消能设施：泄水隧洞大多采用挑流消能和底流消能。另外还有洞中突扩消能和洞内旋流消能

15、减蚀措施：做好体形设计，控制过流边界的不平整度，人工掺气、通气，选用抗空蚀性能强的衬砌材料。掺气设施有：掺气槽、调坎、跌坎。掺气设施应当做到：1有足够的通气量2在设计运行的水头范围内能形成稳定的空腔，保证供气3水流流态较稳定，不影响正常运行4空腔内不出像较大的负压

16、作用在衬砌上的荷载：自重、内水压力、外水压力、山岩压力、弹性抗力和地基反力、灌浆压力、温度荷载、施工荷载及地震力;

17、围岩压力：是由于隧洞开挖后引起原始应力场的应力重分布，使围岩产生变形、松动和破坏而作用地衬砌上压力。山岩压力的大小与岩体的质量有关。其影响因素很多，如岩体的强度、岩层的产状、裂缝的组合、风化程度、地下水状况、断面尺寸形状等。

18、弹性抗力：是衬砌在主动荷载作用下向外变形时受到围岩约束而施加于衬砌壁的反作用力。方向为法向，其大小可近似认为与衬砌外壁的法向位移成正比。它对衬砌结构是有利的。

19、产生弹性抗力的条件：（1）衬砌与围岩必须紧密结合；（2）围岩坚硬、完整，在内水压力作用下必须是稳定的；（3）围岩厚度应大于3倍洞径。受均匀内水压力作用下的圆形有压隧洞衬砌所产生的弹性抗力是均匀分布，并与衬砌向外变形大小成正比。19围岩压力与弹性抗力的不同：在荷载作用下，衬砌向外变形时受到围岩的抵抗，这种围岩抵抗衬砌变形的作用力，称为围岩的弹性抗力。围岩压力是作用在衬砌上的主动力，而弹性抗力则是被动力，并且是有条件的。围岩考虑弹性抗力的重要条件是岩石与衬砌的接触程度。弹性抗的作用表明围岩与衬砌共同承受荷载，从而使衬砌的内力得以以减少，所以对衬砌的工作状态是有利的。而山岩压力对衬砌工作是不利的荷载。第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物和河道整治建筑物

1、过坝建筑物包括通航、过木、过鱼建筑物。

2、通航建筑物分为船闸和升船机。

3、船闸的作用是利用水力条件将船浮送过坝，其运输量大，运费低，安全可靠，但耗水量大。升船机的作用利用机械力量将船只送过坝，其耗水量极小，运送速度快，适用范围大，但机械设备复杂，技术要求高，运输能力低。

4、船闸组成：闸室、闸首、输水系统、引航道。

5、船闸的类型：单级、多级船闸。前者适用于水头不大于20M的情况；后者适用于高水头的水利枢纽；按线数分类：多线和单线船闸。按闸室的型式分类：广厢船闸、具有中间闸首的船闸、井式船闸。

6、船闸基本尺寸：包括闸室有效长度、有效宽度及闸槛上的有效水深。船闸的布置，一般布置在靠近河道深泓线一侧。

7、升船机分为垂直、斜坡升船机。垂直升船机：提升式、平衡重式和浮筒式。

3、过木建筑物包括：筏道、漂木道及过木机。筏道主要由：进口段、闸身段、出口段。过木机：纵向木材传送机、横向木材传送机。过鱼建筑物有鱼道、鱼闸、升鱼机等。

4、渠首工程包括：无坝渠首枢纽和有坝渠首枢纽。

5、无坝取水：从河道侧面引水，而无需修建拦河坝的取水方式。无坝取水枢纽一般由进水闸、导沙坎及沉砂池组成，有时还建有冲沙闸。

6、有坝取水枢纽一般由拦河闸、进水闸、冲沙闸。布置形式：沉沙槽式、人工弯道式、冲沙廊道式、底拦栅式。

7、沉砂池类型:直线形、曲线形、沉沙条渠。渠首防沙设施：拦沙坎、拦沙潜堰、导沙坎。

5、过渠系建筑物分有：渠道、调节及配水建筑物、交叉建筑物、落差建筑物、泄水建筑物、冲砂和沉沙建筑物、量水建筑物（交叉输水建筑物、落差建筑物、衔接建筑物）。

6、交叉输水建筑物是渠道为了跨越碍，在渠系中修建的水工建筑物。如：渡槽、倒虹吸、涵洞、隧洞等。

6、渠道按用途可分为：灌溉渠道、动力渠道、供水渠道、通航渠道、排水渠道。当渠道过地形过陡地段时，利用倾斜渠槽连接该段上下游渠道，这种倾斜渠槽的坡度一般比临界坡度大，称为陡坡。由进口段、陡坡段、消能设施和出口段组成。渠道是灌溉、发电、航运、给水与排水等广为采用的输水建筑物，它是具有自由水面的人工水道。渠道设计包括：渠道线路的选择、断面形式和尺寸的确定，渠道的防渗设计等。

7、渡槽：是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等碍的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。

8、渡槽的作用：用于输送渠道水流外，还可以供排洪和导流之用。组成：由输水的槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。

9、渡槽类型： 1）按施工方法分，渡槽可分为现浇整体式、预制装配式及预应力等；2）按建筑材料分类，则有木渡槽、砌石、砼及钢筋砼等；3）按槽身结构形式分有矩形、U形、梯形、椭圆形及圆管形槽4）按支承结构的形式分为梁式、拱式、桁架式、组合式、悬吊式或斜拉式。目前常用的渡槽形式，按支承结构分有梁式和拱式，按槽身断面形式分为矩形和U形。

10、渡槽总体布置工作包括：槽址位置的选择，槽身支承结构的选择，基础及进出口的布置。

8、渡槽水力计算任务是合理确定槽底纵坡、槽身断面尺寸、计算水头损失，根据水面衔接计算确定渡槽进出口高程。一般先按通过最大流量Q拟定适宜的槽身纵坡和槽身净宽B、净高h，后根据通过设计流量计算水流通过渡槽的总水头损失值，如Z等于规划规定的允许水头损失，则可确定最后纵坡、B、h值，进而定出有关高程和渐变段长等。纵坡i加大，则有利于缩小槽身断面，减少工程量，但过大的纵坡，会加大沿程水头损失，降低渠水位的控制高程，还可能使上、下游渠道受到冲刷。

9、梁式渡槽由槽身、槽墩（排架）及基础等三部分组成。

10、槽身既起输水作用、又起纵向梁作用。分类：简支梁式、双悬臂梁式和单悬梁式三种主要形式。简支梁式优点是结构简单，施工吊装方便，槽身伸缩缝的止水结构简单可靠。缺点是跨中弯矩值较大，底板受拉，对抗裂防渗不利。

11、梁式渡槽槽身结构计算要点：按满槽水情况进行，弯矩及剪力求出后，对于矩形渡槽，可将侧墙作为纵梁考虑，按受弯构件计算其纵向正应力和剪应力，并进行配筋和抗裂。

12、拱式渡槽由墩台、主拱圈、拱上结构三部分组成。其中主拱圈分为板拱、肋拱、双曲拱等。主拱圈结构基本尺寸包括：跨度、矢高、拱宽、拱脚高程。

10、倒虹吸管是在渠道同道路、河渠或谷地相交时，修建的压力输水建筑物。它与渡槽相比，具有造价低且施工方便优点，不过它的水头损失较大，而且运行管理不如渡槽方便。它应用于修建渡槽困难，或需要高填方建渠道的场合；在渠道水位与所跨的河流或路面高程接近时，也常用倒虹吸管。

11、倒虹管由进口、管身、出口三部分组成。分为斜管式和竖井式。进口段包括进水口、闸门、拦污栅、启闭台、渐变段及沉沙池。

12、倒虹管水力计算：（1）已知通过流量和允许水头损失值，确定管的断面形式和尺寸；（2）已知管的断面尺寸和允许水头损失值，校核过水流量；（3）已知过水流量和拟定管内流速，校核水头损失值是否在规划允许值范围内。

13、涵洞按洞身形状，分为：圆管涵、盖板涵、拱涵、箱涵。

14、落差建筑物：当渠道要通过坡度过陡的地段时，为了保持渠道的设计纵坡，避免大填方和深挖方，可将水流的落差集中，并修建建筑物来连接上下游渠道，主要有跌水和陡坡两类。凡是水流自跌水口流出后，呈自由抛投状态，最后落入下游消力池内的为跌水；而水流自跌水口流出后，受陡槽的约束而沿槽身下泄的叫陡坡。跌水根据落差大小，分为单级跌水和多级跌水两种形式。跌水由进口连接段、跌水口、跌水墙、消力池和出口连接段组成。

15、河道整治：为改善水流，调整、稳定河槽，以满足防洪、航运、引水等要求所采取的工程措施。

16河道整治建筑物：丁坝、顺坝、锁坝、潜坝和护岸工程。

17、丁坝由：坝头、坝身、坝跟组成。按对水流影响程度分为：长丁坝、短丁坝。按与水流夹角分：上挑式，下挑式，正挑式。常用的丁坝有：抛石丁坝、土心丁坝、沉梢排丁坝、铅丝石笼丁坝。

6.水工建筑材料 篇六

[文 摘] 水利工程建筑物的混凝土经常受到渗漏的威胁，渗漏会降低建筑物的使用寿命。为了延长建筑物的使用寿命，必须了解水利工程混凝土渗漏的原因和防治措施。本文论述 了水利工程混凝土产生渗漏的原因、渗漏处理的原则以及渗漏防治措施。[关键词] 水利工程 混凝土 渗漏 防治措施 引言

随着我国社会经济水平的不断提高，水利水电工程建设无论在数量上还是在规模上 都达到了建国以来的最高水平。由于混凝土本身为透水介质，因而在水利工程中发生渗 漏的情况是不可避免的。长期的渗漏不仅会使得钢筋锈蚀，而且还会引起混凝土的钙化 反应，进而导致混凝土强度降低，结构疏松，耐久性降低，严重的可能会使水利工程结 构产生安全隐患或导致破坏。同时由于渗漏的作用，使得有压水渗入混凝土结构内部，对混凝土结构的稳定性产生不利影响[1]。渗漏产生的原因

渗漏发生后，需要对渗漏产生的原因进行分析。针对具体的原因，制定有针对性的 修补处理方案，原因分析是制定经济与合理的修补处理方案的前提与基础。

2.1 变形缝渗漏成因分析

变形缝为沉降缝、伸缩缝和抗震缝的统称。因为变形缝为混凝土结构的薄弱环节，因而在水利工程中，变形缝位置为渗漏水的主要位置。变形缝的止水设计防水等级高，变形缝及止水材料均选用耐久性良好的材料，但在实际工程中，大部分变形缝处存在渗 漏水的情况，其原因可以从设计、施工和材料三个方面来解释。

设计中如果设计的密封止水材料的尺寸和变形缝尺寸不合理，将导致密封止水材料 的伸缩率小于变形缝的长期变形量，这样外水会通过接缝渗入混凝土结构内部。施工中 如果不严格按照设计施工，将容易导致止水带周围混凝土有蜂窝孔洞、止水带位置偏移、止水带焊接不严密、密封材料嵌填质量差等问题。如果止水材料选用了劣质产品或未选 用合适的止水材料，如在高腐蚀性环境中仍选用橡胶类止水材料，均易造成止水材料的 老化与腐烂，形成渗水通道。

2.2 混凝土裂缝渗漏成因分析

混凝土为脆性材料，其抗拉强度远小于其抗压强度，当混凝土结构上的拉应力超过

混凝土的抗拉强度，在混凝土结构上将出现裂缝（裂缝多半为弯曲裂缝，而且是拉裂缝）。根据裂缝形成原因的不同，可分为温度裂缝、凝缩裂缝、干缩裂缝、碱骨料反应裂缝、超载裂缝、钢筋锈蚀裂缝、地基不均匀沉降裂缝等。根据裂缝发展深度的不同，可以分 为贯穿裂缝、深层裂缝和表层裂缝。对于裂缝成因的分析应根据结构内力大小、混凝土 材料性能、混凝土施工时的配合比、运营管理水平和运营环境等方面着手，一般混凝土 裂缝产生的原因并非单方面的，而是由多种因素组合引起的[2]。渗漏处理的原则

渗漏处理是为了消除渗漏给水利工程建筑物带来的危害，增强建筑的耐久性和安全 性，最终达到延长其使用寿命的目的。渗漏处理方案必须根据渗漏调查、渗漏原因分析 并结合水利工程建筑物的环境条件和特点，综合选择适当且经济的修补方案。渗漏处理一般采用防水堵漏的方法。为了能有效地止水和降低建筑物内部的水压，防水堵漏应尽可能的靠近渗漏源头，这样有利于建筑物的稳定。渗漏修补一般应选择在 无水期或枯水期进行。如果必须在有水状态下进行修补，应严格遵循“上载下排，先排 后堵”的实施原则。渗漏防治措施

4.1 变形缝渗漏防治措施

水利工程建筑物在变形缝位置出现渗漏时，首先考虑采用热沥青进行补灌，当补灌

沥青效果不明显时，则应采用化学浆液灌浆，一般化学灌浆材料选用聚氨酯和丙凝浆液。

4.2 基础渗漏防治措施

岩基渗漏一般采用帷幕灌浆技术，用加深加厚阻水帷幕来达到对基础防渗的目的。帷幕灌浆是将具有胶凝性的浆液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，利用机械（或浆 液自重）对之施加压力，通过钻孔、埋管或其它方法把浆液压送至岩体或其它物体（混 凝土，砂、充填土等）的裂隙、孔隙或空洞内，形成一定宽度的阻水帷幕，以减少渗流 量或降低扬压力的工程措施。

帷幕灌浆的设计一般包括灌浆压力、帷幕灌浆深度、帷幕灌浆的厚度和长度等4 个方面。一般情况下，在地质条件、建筑物质量等条件的允许下，使用较高的灌浆压力 是有利于工程防渗的，但灌浆压力不宜过高，太高的压力容易产生地层的隆起，并且在 遇到有较大孔隙、裂缝时，较高的压力容易造成大量吸浆现象的发生，使浆液流到不需 要防渗的远处，造成不必要的浪费。帷幕灌浆形式确定后，除了封闭式帷幕灌浆要深入 基岩外，悬挂式帷幕则要计算其深度。悬挂式帷幕深度应根据地质条件、坝基扬压力允 许值、地层透水性、坝基排水措施等因素，结合大坝工程的实际需要，参照渗流计算成

果及其它类似工程经验综合考虑。防渗帷幕的厚度主要由工程地质条件、大坝基岩的防渗标准、幕体本身的密实性、稳定性以及帷幕允许的水力坡降来决定。帷幕深入岸坡内 的长度，同样要根据水文地质条件来确定，且宜延伸到正常蓄水位与地下水位相交处或 相对隔水层处，与河床部位的帷幕连成整体。

当地质条件为非岩性地基时，一般可在建筑物上游采用粘土截水墙，粘土铺盖或进 行粘土灌浆和化学灌浆等方法以改善下游的排水条件等[3]。

4.3 裂缝渗漏防治措施

在裂缝渗漏处理之前，应先根据裂缝发生渗漏的原因、渗漏量的大小、渗漏范围以 及对建筑物的影响程度等情况，分别采用以下几种处理措施。（1）表面处理

在裂缝产生的部位，用水泥砂浆（适用于较宽缝隙的裂缝），环氧树脂（适用于微

裂缝）对裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补等，这种方法一般适用于表面裂缝。对于 裂缝渗漏量较大，但对建筑物影响较小的裂缝，可采用钻孔导渗或埋管导渗。钻孔导渗 一般采用风钻在漏水裂缝位置一侧钻斜孔，穿过裂缝面，使漏水从钻孔中导出，然后封 闭裂缝。埋管导渗即沿漏水裂缝在混凝土的表面凿若干上小下大的槽形，先在渗漏集中 的部位埋设引水铁管，然后用棉絮沿裂缝填塞，使漏水集中从引水铁管中排出，再采用 防水快凝砂浆或快凝灰浆快速回填封闭槽口，最后把引水管封堵。（2）结构内部处理 对于只需要防渗堵漏的裂缝或浅缝，可采用水泥灌浆，但对于渗透流速较大、裂缝 开度较小（小于0.2mm）以及受温度变化影响的裂缝，应采用化学灌浆处理。（3）内部处理与表面处理相结合

对于影响建筑物结构强度的裂缝，除了要采取内部处理外，还需要进行表面修补，以达到防渗、结构补强的效果。

4.4 散流或集中渗漏防治措施

当混凝土结构存在空洞、蜂窝、抗渗标号低和不密实等缺陷时，易造成水利工程建 筑物出现散渗或集中渗漏的现象。对于大面积的细微散渗及水头较小的部位，一般采用 表面涂抹抒法，如流速较大，可先用麻丝或棉絮楔入孔洞，以降低流速和减少漏水量，然后再进行堵塞；对于大面积散渗，可修筑防渗导水；对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位，可用水泥和化学灌浆；对于涵洞壁很薄，漏水范围大，且缩 小洞径不影响用水要求时，可采用内衬钢板、钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块，套管可 采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等；对于集中射流的孔洞，流速不大的，可将孔洞凿 毛后用快凝胶泥堵塞。

4.5 绕渗的防治措施

绕渗的防治措施一般为开钻孔灌浆、开挖回填和加深齿墙等。在选择处理方案之前 要先了解渗漏部位和地层的水文地质条件[4]。

4.6 点漏的处理

灌浆堵漏法对于孔洞较大、水压较大且漏水量大的孔洞封堵非常适用，也可用于内 部蜂窝孔隙较大、密实性差的混凝土渗漏和回填。灌浆堵漏法要先将漏水孔口凿成喇叭 形，然后用快凝灰浆把灌浆嘴埋入，并封闭灌浆管四周，使漏水沿管集中排出，然后再 用高强度砂浆回填至原混凝土面，必要时可以立模养护。待高强砂浆达到一定强度后，沿灌浆嘴顶灌浆。

当漏水孔较小且水压不大时可采用直接堵漏法。先将漏水孔凿毛，并把孔壁凿成与 混凝土表面接近垂直的形状，用水冲洗净槽壁，然后使用快凝止水灰浆捻成与槽直径相近的圆锥体，待灰浆开始凝固时，迅速用力堵塞于槽内，并向孔壁四周挤压，使灰浆与 孔壁紧密结合，封住漏水，外面再涂抹防水砂浆保护层。

漏水孔洞较大且水压较大的情况，一般采用间接堵漏法。首先清除漏水孔壁的松动 混凝土，并将孔洞区域凿成适合下管的孔洞，孔洞深度根据漏水情况确定，将胶管或塑 料管插入孔中，使得渗漏水能沿管流出，然后采用快凝灰浆将管四周紧密封闭，待凝固 后，拔出导水管，采用与直接堵漏法一样的方法将孔洞封死。有的情况也采用木楔堵塞 法，即先把漏水处凿成孔洞，再将一根比孔洞深度短的铁管插入孔中，使水顺管子排出，用快速灰浆封堵铁管四周，待灰浆凝固后，将一根外径和铁管内径相当且襄有棉丝的木 楔打入铁管，将水堵住。最后用防水砂浆层覆盖保护。结语

水利工程的混凝土施工往往具有体积大的特点，因而在混凝土施工中存在着一些安 全隐患，再加上水利工程的建筑物常年处于有水环境中，出现渗漏现象是不可避免的。了解水利工程混凝土渗漏的原因和防治措施是解决水利工程建筑物渗漏问题的关键。

参考文献

7.小议水工建筑物启闭机设计 篇七

作为水工建筑物的启闭机是一种专门用来启闭水工建筑物中的闸门用的起重机械。它与通用起重机一样，是一种循环间隔吊运机械。作为特种用途的起重机，启闭具有荷载变化大。前面各章介绍了闸门启闭力的计算，启闭力包括闸门门叶自重、行走摩阻力、配重或水柱压力、上托力、下吸力等，除自重外，后几种力都与闸门承受的水压力有关，而闸门承受的水压力是随门叶移动而变化的。因此，启闭机的载荷是在不断变化的，变化幅度很大且非常不均匀。例如，当闸门下落关闭时，作用在启闭机挠性构件上的载荷有可能下降为零，也就是说闸门及其附件的重力不足以克服摩擦阻力，只得添加配重或者采用刚性杆件施加闭门力把闸门压下去。而有时闸门提升过程中因意外原因出现卡阻，最大载荷有可能超过原先设计的额定载荷，所以中等以上容量的启闭机一般要求设置负荷指示和负荷限制器；工作级别一般较低，但要求绝对可靠。除一些船闸以及泄洪用的闸门在特定时期内启闭较频繁外，其余的闸门都比较少操作，因此启闭机工作级别一般较低，但是它在水工建筑物上的重要性却很高，要求它的工作绝对可靠，这就要求平时特别注意启闭机的保养维护；多数闸门、特别是大跨度闸门上具有两个吊点，所以这类闸门的启闭机具有两套额定容量相同的起升机构，为保证闸门的顺利启闭，就要求保证双吊点同步，特别在液压传动的启闭机中是一个重要的课题；要适应闸门运行的特殊要求。例如快速事故闸门，要求快速闭门，但并不需要快速启门，因此启闭机要求具有两种速度；又如带充水阀的闸门，要求启闭机在开启充水阀后自动停机，待充水平压后再提升闸门。

2 水工建筑物启闭机的类型

启闭机的类型也是多种多样的，不同类型启闭机多数用它的机构特征来命名，如固定卷扬式启闭机、液压式启闭机等。启闭机按传动形式分为机械传动的和液压传动的。机械传动的启闭机按布置形式分为固定式和移动式两大类。液压传动的启闭机一般只有固定式。

2.1 固定式启闭机：

通常一台固定式启闭机只用于操作一扇闸门，启闭机只设置一个起升机构，不必配置水平运动机构。固定式启闭机根据机械传动类型的不同，有卷扬式、螺杆式、链式、连杆式等。固定卷扬式启闭机最为常见，广泛用于平面闸门和弧形闸门上。国内已有QP、QPK、QPG等系列化产品。一般在400kN以下的固定卷扬式启闭机，可设手摇机构。固定卷扬式启闭机，由于在启闭力和扬程方面有宽广的适应范围，因此使用极其广泛，主要用于靠自重、水柱或其他加重方式关闭孔口的闸门和要求在短时间内全部开启的闸门。另外，固定卷扬式启闭机可增设飞摆调速器装置，闭门速度较快，用于启闭快速事故闸门。卷扬式弧门启闭机主要用于操作露顶式弧形闸门，有两种形式。吊点设置在面板前面的弧门启闭机的布置，为了适应弧门转动的需要，启闭机上一般不能采用滑轮装置，只能用单根或多根钢绳自卷筒引出并直接连到闸门吊耳轴上的方式。这一做法使该类弧门启闭机的起重容量受到较大的限制，吊点设置在门叶顶部或面板后面，采用平面闸门卷扬式启闭机替代或改装。另外出现一种所谓“盘香式启闭机”，用于启闭大型弧门，但其自重较大。

2.2 移动式启闭机：

移动式启闭机可以实行一机多门的操作方式。因此，除了起升机构，移动式启闭机还需配置水平移动的运行机构，其起升机构多用卷扬式。根据机架的结构形式和工作范围的不同，移动式启闭机可分为台车式、单向门式和双向门式双向门机除大车运行机构外，还有小车运行机构，门架和小车的走行方向互相垂直。另外有时电动葫芦也可作为移动式启闭机来启闭小闸门。移动式启闭机多用于操作多孔共用的检修闸门，它的形式选择应根据水工建筑物的布置、闸门的运行要求以及启闭机的技术经济指标等因素确定，布置时需注意在其行程范围内与其他建筑物的关系。台车式启闭机和单向门式启闭机用于操作吊点位于与启闭机行走方向一致的同一轴线上的闸门。台车式启闭机一般要求水工建筑物上设置排架，或在启闭机下可提供闸门进行锁定、存放、维修等的空间。双向门机可操作吊点位于不同轴线上的几种闸门，或用于操作需要双向移动的闸门。采用门机时水工布置简洁美观，有时为降低门机高度，减少设备的造价，应考虑采取闸门分节等措施。另外，双向门机作为一种大型设备，除操作闸门外，尚需考虑其他用途，如满足其他机械设备检修时吊运要求等，必要时可考虑设置回转吊臂。目前国内工程实践中采用的最大门式启闭机容量达5000kN，跨度为24m。

2.3 液压启闭机：

液压启闭机根据液压缸的作用力分为单作用式、双作用式。由于机械制造工艺水平和液压元件系列化、标准化水平的提高，启闭机液压化的趋势在国内外都是明显的，所以液压启闭机的地位越来越高。目前国内已有QPPY、QPKY、QHLY等系列化液压启闭机。液压启闭机启闭力可以很大，但扬程却受加工设备的限制。双向作用的油压启闭机，多用于操作潜孔平面闸门和潜孔弧门。用于操作潜孔弧门时，需设置可转动支座或设置导轨及滑块及铰接吊杆与闸门连接，工程实例中液压启闭机容量较大的有：五强溪水电站表孔弧形闸门液压启闭机，启门力为2×3850kN，行程12.5m；岩滩水电站进水口快速闸门启闭机容量为8000/6000kN（持住力/启门力），行程16.9m。

3 水工建筑物启闭机的参数设计

3.1 启闭力设计：

启闭力是启闭机的额定容量，它相当于通用起重机的额定起重量，单位为千牛(kN)，如果是双吊点，则称2×多少千牛(kN)。启闭力是根据闸门的启门力、持住力和闭门力中的最大值来确定的。这三个力分别考虑了闸门在启门和闭门时在动水或静水条件下的自身重力、加重块重力、摩擦力、水柱作用力、下吸力、上托力等因素的力学关系。在启闭机的起升机构中，下降速度接近起升速度，只需标出起升速度即可。但是在快速下降闸门的启闭机的下降速度和起升速度不同，故需分别标出起门速度和闭门速度。螺杆式启闭机启闭速度一般为0.2～0.5m/min，卷扬式启闭机启闭速度一般为1～2.5m/min，大容量启闭机的启闭速度则低些。所有启闭机的速度在闸门接近底槛时应不大于5m/min。运行速度：移动式启闭机的运行速度，大车一般为10～25m/min，小车由于行走距离非常有限，一般为5～10m/min。旋转速度：通常只限于门式启闭机的悬臂吊车，旋转角度有限，故旋转机构驱使臂架旋转速度控制在0.5r/min左右。

3.2 扬程设计：

扬程是指启闭机的吊钩在闸门安装检修或运行过程中升降的最大高度，与通用起重机械的起升高度是同一概念。对于弧形闸门，则以吊钩在两个极限位置时，起重元件长度的差值为定义。对于门式启闭机其扬程包括轨上扬程和轨下扬程。启闭机的扬程应根据闸门的运行条件决定。

3.3 跨度及吊点间距设计：

跨度是指移动式启闭机的大车两侧行走轨道中心线之间的距离，通常就是启闭机的轨距，但在弧形轨道上运行的启闭机有细微的差别，所以弧形轨道应标明最小弯曲半径。启闭机的轨距单位为m。对于双吊点启闭机而言，由闸门上两个吊点的布置情况来确定。它等于起吊闸门在最高位置时，两个取物元件之间的水平间距，单位为m。一般为闸门两个吊耳的距离。启闭机和通用起重机械一样，是一种循环间隔性工作的机械。除液压启闭机外，启闭机机构的工作级别按机构的设计寿命和荷载状态划分为4级。主起升机构的工作级别就是启闭机的工作级别。

3.4 启闭机的一般技术设计要求：

启闭机的形式比较多，布置形式也不同，启闭机选型布置应根据水工布置、门型、孔数及操作运行、时间要求和各种常用启闭机在设计、制造和运行等方面的主要特点，经全面的技术经济论证后选定。启闭机的选型布置还必须满足技术先进、经济合理、操作可靠、安全运行、维修方便、景观协调和安全卫生等要求，并能尽量发挥启闭机在工程中的最大效益。启闭机的选用应优先考虑现有系列化的产品。启闭机的启闭力应大于或等于计算启闭荷载；也允许略小于计算启闭力，但不得超过5%，同时还应符合启闭机系列标准规定。启闭机扬程可根据运行条件决定，并应满足溢流闸门可提出溢流水面曲线以上1～2m，以避免闸门受水面漂浮物的撞击。快速闸门可提到孔口以上0.5～1.0m。闸门检修时可提到检修平台以上0.5～1.0m。启闭机除满足启闭闸门的最大工作扬程，为了保证启闭机安全可靠地工作，不同形式的启闭机应装设相应的安全装置，如制动器、荷载限制器、力矩限制器、升降的限位装置、行程限制器、缓冲器、防风夹轨器、锚定装置、液压系统保护装置溢流阀、压力继电器等以及电气保护装置等。启闭机还应采取防潮通风、防腐蚀和防风沙等保护措施。启闭机应安装在最高水位以上，防止启闭机被淹，并应便于闸门、门槽及启闭机部件等正常检修。根据气候、风沙情况，考虑检修人员的工作等条件，固定式启闭机可以设置在机房内，也可布置在室外。设置机房时应与闸门通气孔分开，其平面尺寸除机器靠机房一侧应留有必要的检修、安装空间外，其余与墙壁之间应留有人行通道，其宽度不应小于0.8m。布置在室外的启闭机应加设活动机罩和栏杆。在严寒地区，且在冬季有运行要求的启闭机，其机房应有保温设施，选择工作油或润滑油的牌号应考虑工作地区的气温条件。

4 结束语

根据启闭机工况条件和技术经济指标，有条件时可采用高扬程启闭机，以避免拆卸吊杆。布置高扬程启闭机时要防止动滑轮组、钢丝绳与闸门门槽的干扰。动滑轮组应设置防止钢丝绳脱槽的防护措施。对于浸入水中的动滑轮组，宜采用滑动轴承，轴表面应采取防腐措施，采用滚动轴承时应设密封装置。对于经常浸入水中的钢丝绳应选用镀锌钢丝绳。启闭机起吊平面闸门时的起吊中心线应与闸门起吊中心线一致。对于启闭力大的移动式启闭机，其吊具与闸门或吊杆及吊耳连接时，宜采用自动挂脱梁或手摇联轴装置。对固定式启闭机，当连接轴重量较大而操作困难时，也宜设置手摇联轴装置。对用以操作泄洪及其他应急闸门的启闭机，必须设置可靠的备用电源。启闭力小的启闭机必要时可以设置手摇机构。双吊点闸门的启闭机，应设置同步装置。在启闭过程中，不应因各部分误差而影响闸门运行。对于闸门前有泥沙淤积的双吊点启闭机，其启闭力的确定应考虑两个吊点启闭荷载的不均匀系数。有小开度充水要求的闸门，启闭机应设有能满足小开度精度的行程开关或其他措施。

摘要：水工建筑物启闭设备作为闸门的一部分,用于操作门叶的移动,达到开启、关闭孔口的目的。在水利水电工程中,将启闭闸门用的起重机械统称为启闭设备,包括启闭闸门的启闭机、取水口拦污栅的清污机。

关键词：水工建筑物,启闭设备,设计,技术

参考文献

[1]郑绪银.插花枢纽节制闸金属结构改造[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2011,(01).

[2]连志伟.蓬辣滩水电站泄洪闸门及其监控系统改造[J].水电自动化与大坝监测,2009,(01).

8.水工混凝土建筑物裂缝的处理 篇八

关键词：混凝土地；干缩裂缝；沉陷裂缝

中图分类号：TV544文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-44-1

在水利施工中常把砂石、水泥、水和其他材料按比例进行混合，混合后形成的混合体，就是混凝土。混凝土是因水泥的凝固作用而形成的一个具有坚固特性的建筑体。这些材料在混合的过程中，因各种材质的密度差异，所形成的混合体具有非均质性，而且具有一定的脆性，硬化成形后整体内存众多的微孔隙、气穴等一些细小的裂缝。实验证明，混凝土裂缝是难以避免的，通常是一种无害裂缝，但如果这些裂缝超出可控范围，就会使混凝土内部的钢筋等材料受到腐蚀，从而降低这些材料的性能及承载力，影响使用寿命，产生安全隐患。

1水利工程中常见裂缝

干缩裂缝。混凝土浇筑完成后一周内或在养护结束时，表面的水分会很快地蒸发，水泥浆体会产生收缩进而产生变形，而内部由于水分减少的速度慢，收缩变形不是很大，这样表面变形和内部变形不同步，而相互产生制约，内外产生了具有一定强度的拉应力，拉应力的作用会使得混凝土表面产生裂缝，这些裂缝一般相对细小，多为平行线状或网状浅细裂缝。这种裂缝降低混凝土的抗渗性，引起内部钢筋的锈蚀，从而影响混凝土的使用寿命，而且淹没在水中的建筑物会因水的压力而产生水力劈裂，导致承载力下降，存在安全隐患。水泥的成分、用量及水灰比例、集料和外加剂的用量、性质等因素都是混凝土干缩裂缝产生的主要原因。

塑性收缩裂缝。混凝土在终凝前，如遇到高温或大风天气，而混凝土表面又没有加盖防水措施，这时由于混凝土的强度很小或基本为零，表面突然失水，毛细管中产生较大的负压，混凝土体积急剧变小，而混凝土的强度又不足以抵抗这种收缩就会产生一些较大的裂缝。这些裂缝的长短不一，中间宽两端细，互不连接。短的几十厘米，长的达两三米，宽度达1～5毫米不等。水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等是影响混凝土塑性收缩裂缝产生的重要因素。

沉陷裂缝。建筑物地基如果不稳定，特别在冬季施工时，由于是冻土，地基往往在化冻之后会造成不均匀沉降，这样地基的变形会对其上的建筑物混凝土的结构产生很大的影响而出现裂缝。这类裂缝多为深进或呈现贯穿性，与地面垂直或有一定的角度，往往有错位，宽度与沉降量成正比。

温度裂缝。水利工程中，一些水工建筑物的体积都比较大，混凝土在浇筑后，硬化时水泥的水化作用会产生很大的热量，这些热量会使得混凝土内部温度很快上升，而混凝土表面由于散热快，这样内外就会形成很大的温度差，较大温差使内外的膨胀程度不同，在混凝土表面产生一定的拉应力，拉应力超过强度时，就会产生裂缝，温度裂缝受温度变化的影响较大，冬宽夏窄，高温的膨胀产生中间粗两端细的裂缝，低温冷缩产生的裂缝粗细变化不太明显。

化学反应引起的裂缝。混凝土拌和后，不同的材料混合在一起，加上水后会产生一些化学反应，反应过程中会产生碱性离子，这些碱性离子与活性骨料再发生化学反应，并吸收周围的水分子，而变得体积很大，这就造成混凝土酥松、膨胀开裂。在施工中一定要特别注意这种裂缝的产生，因为这种裂缝产生后是很难补救的，要严加防范。

2.混凝土裂缝处理措施

表面修补法。如果表面裂缝相对稳定，对混凝土承载力没有影响，则可以采用表面修补法，在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，防止水分通过裂缝向混凝土内部渗透，也可采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布，防止混凝土受各种作用的影响继续开裂。

灌浆、嵌缝封堵法。利用高压设备往裂缝中压入水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等材料，这些材料硬化后会和混凝土结为一体，从而避免裂缝的继续加重，达到封堵加固的目的，灌浆法适用于对结构整体有影响，或要求防渗的混凝土裂缝。在处理裂缝时也常常应用嵌缝法，通常沿裂缝的走向开凿一定深度的凹槽，然后在槽中填入一些聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等塑性防水材料或聚合物水泥砂浆等刚性防水的材料，通过这些材料的止水效果达到封闭裂缝的目的。

结构加固法。结构加固法也很容易理解，就是当裂缝的影响严重到让混凝土结构改变时，可采用在混凝土外围进行加固的措施，用一些固件对混凝土的牢固性及强度进行加强，比如外包型钢、粘贴钢板、喷射混凝土补强等措施。

混凝土置换法。这种方法原理很简单，就是把裂缝严重的不能继续使用的混凝土剔除，然后再用新的混凝土或别的材料进行替换。一般普通混凝土、水泥砂浆、聚合物等都可以作为替换材料。可根据具体情况进行选择。

电化学防护法。利用电化学原理，改变混凝土内部的环境，使钢筋钝化，在其外面形成一层保护膜，与外界的隔绝，达到防腐防锈蚀的目的。在实际施工过程中，常用的有阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法三种方法。

仿生自愈合法。动物在受伤物，一般伤口都会自动愈合，这种修补裂缝的方法就是利用仿生学的原理，在混凝土制作过程中，在其组成材料中加入一些特殊的材料，比如有一种液芯纤维，把这些材料以胶囊的形式混入其中，一时遇到混凝土裂缝，胆囊破开，里面的液芯纤维就会渗出来，充满裂缝，然后让裂缝像生物伤口那样重新愈合，从而恢复混凝土应有的状态。