【導讀】防與疏浚工程，水閘、泵站與水電站，施工安全技術9節(jié)。其中“水利水電工程勘測與設計”。照主要水利水電工程類型，闡述其基礎知識、施工內容和技術要求。本章內容在考試中的具體應用可同時參考復習題集以及網(wǎng)上增值服務。國產(chǎn)水準儀按精度分有DS05、DS1、DS3、DSl0等。表示該儀器精度，即每公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差為±3mm。和“經(jīng)緯儀”的漢語拼音第一個字母，數(shù)字07、l、2、6、10表示該儀器精度。面點的平面位置，豎直角用于確定地面點的高程。另外，經(jīng)緯儀也可用于低精度測量中的視。電磁波測距儀是用電磁波作為載波傳輸測距信號，以測量兩點間距離的。精密水準測量一般指國家一、二等水準測量，國家三、四等水準測量為普通水準測量。調整三個腳螺旋，使圓水準氣泡居中稱為粗平。表明已精確整平。合水準管氣泡兩端的影像符合，保證視線水平。記錄，并將測量結果以數(shù)字的形式顯示出來。經(jīng)緯儀的使用包括對中、整平、照準和讀數(shù)四個操作步驟。

　　

【正文】 ；按顆粒大小分為土料、砂、石三類；按其開采加工程度的不同分為毛石、塊石、粗料石、建筑板材等。 3)燒土與熔融制品：如燒結磚、陶瓷、玻璃等。 (2)金屬材料 包括黑色金屬材料和有色金屬材料兩類。 1)黑色金屬材料：是指 以鐵元素為主要成分的金屬及其合金材料，是鋼和生鐵的總稱。 2)有色金屬材料：是指黑色金屬材料以外的金屬及其合金材料。在水工建筑中常用的有色金屬是銅和銅的合金及鋁的合金。紫銅片是水工建筑中常用的止水材料。 2．有機材料 包括瀝青材料、植物材料和合成高分子材料等三類。 (1)瀝青材料：是一種有機膠凝材料，是由許多高分子碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的復雜混合物。它能溶于汽油、二氧化碳等有機溶劑中，但幾乎不溶于水，屬憎水材料。常溫下呈固體、半固體或黏稠性液體狀態(tài)，顏色為黑色或黑褐色 。它與礦物材料有較強的粘結力，具有良好的防水、抗?jié)B、耐化學侵蝕性、抗沖擊性。瀝青材料是含瀝青質材料的總稱，常分為地瀝青和焦油瀝青。 1)地瀝青：按產(chǎn)源可分為天然瀝青和石油瀝青。石油瀝青按生產(chǎn)方法不同，分為直餾瀝青、溶劑瀝青、氧化瀝青、裂化瀝青、調和瀝青、乳化瀝青、改性瀝青等七種；按外觀形態(tài)不同分為液體瀝青、固體瀝青、半固體瀝青三種；按用途不同分為道路瀝青、建筑瀝青、防水防潮瀝青、以用途或功能命名的各種專用瀝青等。 2)焦油瀝青：按其加工的有機物不同分為煤瀝青、木瀝青、頁巖瀝青等三類； 煤瀝青按軟化點不同分為低溫煤瀝青、中溫煤瀝青、高溫煤瀝青三種。 (2)植物材料：主要有木材、竹材、植物纖維及其制品等。其中，使用較廣泛的是木材，分為軟木材和硬木材。 1)軟木材：即針葉樹材，材質輕軟，易于加工，密度和脹縮變形較小，且有較高的強度。是建筑上常用的主要承重結構的木材，如松、杉、柏等。 2)硬木材：即闊葉樹材，材質堅硬，加工較難，一般較重，且脹縮、翹曲、裂縫等都較針葉樹顯著，如榆、槐、櫟等。 (3)合成高分子材料：是以高分子化合物為基礎人工合成的材料和制品，按材料特 性分為合成樹脂及塑料、合成橡膠、合成纖維、土工合成材料等。 1)合成樹脂：按其形成時的反應不同，分為聚合樹脂和縮聚樹脂兩種。按在熱作用下所表現(xiàn)的性質不同，又分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂。 2)塑料：是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要成分，再加入其他添加劑制得。根據(jù)加熱后的反應情況分為熱塑性和熱固性兩種。水工建筑中常用的塑料多是聚乙烯和聚氯乙烯制品。 3)合成橡膠：多是以兩種以上的單體縮聚而成的具有高度彈性的材料。橡膠止水帶是鋼筋混凝土地下建筑物、水壩、貯水池等永久縫的止水材料。 4)合成纖維：是以天然或合成高分子為原料，經(jīng)紡織或后處理制得?？芍谱骼w維塑．料、纖維混凝土、纖維繩等。 5)土工合成材料：是以人工合成的聚合物 (如塑料、纖維、合成橡膠等 )為原料制成各種類型的產(chǎn)品。根據(jù)《土工合成材料應用技術規(guī)范》 (GB 5029098)規(guī)定，土工合成材料包括土工織物、土工膜、土工復合材料、土工特殊材料四大類。 3．復合材料 是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合 材料、非金屬與非金屬復合材料、非金屬與有機材料復合材料、金屬與有機材料復合材料；按其結構特點分為纖維復合材料、夾層復合材料、細粒復合材料、混雜復合材料。 (二 )建筑材料按材料來源分類 建筑材料按材料來源可分為天然建筑材料和人工材料兩類。 1．天然建筑材料，如常用的土料、砂石料、石棉、木材等及其簡單采制加工的成品 (如建筑石材等 )。 2．人工材料，如石灰、水泥、瀝青、金屬材料、土工合成材料、高分子聚合物等。 (三 )建筑材料按其功能分類 建筑材料按其功能分類為結構材 料、防水材料、膠凝材料、裝飾材料、防護材料、隔 熱保溫材料等。 1．結構材料，如混凝土、型鋼、木材等。 2．防水材料，如防水砂漿、防水混凝土、鍍鋅薄鋼板、紫銅止水片、膨脹水泥防水 混凝土、遇水膨脹橡膠嵌縫條等。 3． 膠凝材料，如石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。 4．裝飾材料，如天然石材、建筑陶瓷制品、裝飾玻璃制品、裝飾砂漿、裝飾水泥、 塑料制品等。 5．防護材料，如鋼材覆面、碼頭護木等。 6．隔熱保溫材料，如石棉紙、石棉板、礦渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、 纖維板等。 二、建筑材料的應用條件 (一 )筑壩用土石料 主要包括土壩 (體 )殼用土石料、．防滲體用土石料、排水設施和砌石護坡用石料。 1．土壩 (體 )殼用土石料 常用于均質土壩的土料是砂質黏土和壤土，要求 其應具有一定的抗?jié)B性和強度，其滲黏料含量一般為 10％～ 30％； ?有機質含量 (按重量計 )不 大于5％，易溶鹽含量小于 5％。 心墻壩和斜墻壩多用粒徑級配較好的中砂、粗砂、礫石、卵石及其他透水性較高、抗 剪強度參數(shù)較大的混合料。 2．防滲體用土石料 一般采 用黏土、砂壤土、壤土、黏質土等材料。 3．排水設施和砌石護坡用石料 可采用塊石，其飽和抗壓強度不小于 40～ 50MPa，巖石孔隙率不大于 3％，吸水率 (按孔隙體積比計算 )不大于 0． 8，重度應大于 22kN／ m3。也可采用碎石、卵石，不宜使用 風化巖石。 (二 )土工合成材料 土工合成材料在水利水電工程中的應 用包括： 1．防滲。利用土工膜或復合土工膜防滲性強的特點，進行土壩、堤防、池塘等工程 的防滲。 2．反濾、排水。利用土工布透水性好、孔隙小的特點，作為土石壩、水閘、堤防、 擋土墻等工 程的排水和反濾體。 3．護岸護底工程。利用土工布做成軟體排鋪設在防沖的邊坡上，防止水流沖刷渠道 和海岸等土岸坡。 4．防汛搶險方面。利用填滿土石料的土工編織袋，快速加高加固堤壩，在迎水面上 利用土工布制成的軟體卷材快速鋪設，及時堵住滲漏通道，有效控制管涌、流土，防止?jié)B 透破壞。 (三 )建筑石材 水工建筑物對石料的要求是有較好的耐水性、抗凍性、耐久性。 1．火成巖 (1)花崗巖：具有較高的抗凍性，鑿平、磨光性也較好。質地均勻、堅固，顏色美觀，是良好的建筑裝飾材 料。 (2)閃長巖：吸水低，韌性高，抗風化能力強，是良好的水工建筑材料。 (3)輝長巖：具有很高強度及抗風化性，是良好的水工建筑石料。 (4)輝綠巖：硬度中等，磨光性較好，多用于橋墩、基礎、路面及石灰、粉刷材料、原料等。 (5)玄武巖：強度、耐久性高，脆性大不易成大塊，主要用作筑路材料、堤岸的護坡材料等。 2．水成巖 (1)石灰?guī)r：致密的石灰?guī)r加工成板狀，可用來砌墻、堤壩護坡，碎石可用來作混凝土骨料等。但由于它易溶于含有游離 C02 較多的水中，因此當用于水工建筑 物時，應考慮它的溶解性及抗凍性。 (2)砂巖：多用于基礎、襯面和人行道等，但黏土砂巖遇水軟化，不能用于水中建筑物。 3．變質巖 (1)片麻巖：用途與花崗巖基本相同，但因呈片狀而受到限制，可作成板材，用于渠道和堤岸襯砌等。 (2)大理巖：用于地面、墻面、柱面、欄桿及電氣絕緣板等。 (3)石英巖：均勻致密，耐久性很高，硬度大，開采加工很困難。 (四 )水泥 1．水泥的品種及主要性能 水泥是水硬性膠凝材料。水泥按其礦物成分組成可分為硅酸 鹽系列、鋁酸鹽系列、硫鋁酸鹽系列、鐵鋁酸鹽系列、氟鋁酸鹽系列等；按其用途和特性可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。通用水泥是指 GB l75～ 2020 中規(guī)定的六種硅酸鹽水泥；專用水泥是指有專門用途的水泥，如中、低熱水泥，大壩水泥，道路水泥等；特性水泥是指具有較為特殊性能的水泥，如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、膨脹水泥等。通用硅酸鹽水泥密度一般為 3100～3200kg／ m3，初凝時間不得早于 45min，終凝時間不得遲于 600min。 2．水泥的適應范圍 (1)水位變化區(qū)域的外部混凝土、溢流面受水 流沖刷部位的混凝土，應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，避免采用火山灰質硅酸鹽水泥。 (2)有抗凍要求的混凝士，應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，并摻用引氣劑或塑化劑，以提高混凝土的抗凍性。當環(huán)境水兼硫酸鹽侵蝕時，應優(yōu)先選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。 (3)大體積建筑物內部的混凝土，應優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等，以適應低熱性的要求。 (4)位于水中和地下部位的混凝土，宜采用礦渣硅酸鹽水泥、 粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等。 3．水泥檢驗的要求 水泥應有生產(chǎn)廠家的出廠質量證明書 (包括廠名、品種、強度等級、出廠日期、抗壓強度、安定性等代表該產(chǎn)品質量的內容 )以及 28d 強度證明書。 有下列情況之一者，應復試并按復試結果使用：用于承重結構工程的水泥，無出廠證明者；存儲超過 3 個月 (快硬水泥超過 l 個月 )；對水泥的廠名、品種、強度等級、出廠日期、抗壓強度、安定性不明或對質量有懷疑者；進口水泥。 (五 )水泥砂漿 新拌砂漿的和易性是指其是否便于施工并保證質量的綜合性質。具 體技術指標包括流動性和保水性兩個方面。 1．流動性 常用沉入度表示。沉人度即標準圓錐體在砂漿中沉入的深度。沉人度大的砂漿，流動性好。 2．保水性 即保有水分的能力。保水性可用泌水率表示，即砂漿中泌出水分的質量占拌合水總量的百分率。但工程上采用較多的是分層度這一指標。所謂分層度通常用上下層砂漿沉人度的差值來表示。分層度大于 2cm 的砂漿易泌水，不宜使用，分層度接近于零的砂漿，雖保水性好，但因膠凝材料用量太多，容易發(fā)生于縮裂縫。故砂漿的分層度以 1～ 2cm 為宜。 (六 )水泥混凝土 反映水泥混凝土質量的主要技術指標有：和易性、強度及耐久性。 1．和易性 和易性是指在一定施工條件下，便于施工操作并能獲得質量均勻、密實的混凝土性能。水泥混凝土拌合物的和易性包括流動性、黏聚性、保水性三個方面。影響和易性的因素有水泥漿的用量、水泥漿的稠度、砂率、水泥的品種、水泥細度、外加劑的摻人、時間和溫度等。坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性。 坍落度的測試方法是，用一個上口為 l00mm，下口為 200mm，高為 300mm 的喇叭狀的坍落度桶，灌人混凝土 后搗實，然后拔起桶，混凝土因自重產(chǎn)生坍落現(xiàn)象。用桶高 (300mm)減去坍落后混凝土最高點的高度，其差值稱為坍落度，如差值為 l0mm，則坍落度為 l0。 2．混凝土的強度 混凝土的強度有抗壓、抗拉、抗彎及抗剪強度等，以抗壓強度最大，結構中主要是利用混凝土的抗壓強度。 (1)混凝土的抗壓強度 混凝土抗壓強度是把混凝土拌合物做成邊長為 l5cm 的標準立方體試件，在標準養(yǎng)護條件 (溫度 20℃177。 2℃，相對濕度 95％以上 )下，養(yǎng)護到 28d 齡期，按照標準的測定方法測定的混凝土立方體試件抗壓強度 (以 MPa 計 )。根據(jù)抗壓強度的大小將混凝土分為不同的強度等級如 Cl0、 Cl C C2 C C40 等。影響混凝土強度的因素有：施工方法 及施工質量、水泥強度及水灰比、骨料種類及級配、養(yǎng)護條件及齡期等。 (2)混凝土的抗拉強度 混凝土的抗拉強度，一般約為相應抗壓強度的 l0 ％左右。有抗裂要求的結構，除需對混凝土提出抗壓強度要求外，還需對抗拉強度提出要求。抗拉強度的測定方法有劈裂抗拉試驗法及軸心抗拉試驗法兩種。 3．混凝土的耐久性 混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨 性、抗侵蝕性、抗碳化性等。 (1)抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力?？?jié)B等級分為： W W W WWl0、 Wl2 等，即表示混凝土能抵抗 0． 0． 0． 0． 1． 0、 1． 2MPa 的水壓力而不滲水。影響混凝士抗?jié)B性的因素有水灰比、骨料最大粒徑、養(yǎng)護方法、水泥品種、外加劑、摻合料和齡期。 (2)抗凍性是指混凝土在飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用而不嚴重降低強度 (抗壓強度下降不超過 25％，質量損失不超過 5％ )的性能?？箖龅燃壏譃椋?F50、 Fl00、 Fl50、 F200、F250 及 F300 等。決定混凝土抗凍性的重要因素有混凝土的密實度、孔隙構造和數(shù)量、孔隙的充水程度。 (3)抗沖磨性是指混凝土抵抗高速含砂水流沖刷破壞的能力。 (4)抗侵蝕性是指混凝土抵抗環(huán)境水侵蝕的能力。 (5)抗碳化性是指混凝土抵抗環(huán)境大氣中二氧化碳的碳化能力。 4．水工建筑物不同部位混凝