2022年二建水利-电子版教材

本书根据2019年版《二级建造师执业资格考试大纲（水利水电工程）》（以下简称《考试大纲》）编写。本书主要阐述《考试大纲》规定考点的核心内容，明确考试的知识点。各知识点内容以条目格式编写，不考虑各条之间内客上的逻辑关系。
本书与二级建造师执业资格考试综合科目《建设工程施工管理》《建设工程法规及相关知识》相配合，构成了二级建造师执业资格考试水利水电工程专业知识体系。本书由水利水电工程施工技术、水利水电工程项目施工管理、水利水电工程项目施工相关法规与标准三部分组成，突出了水利水电工程建设与施工管理的专业特点。

2F310000 水利水电工程施工技术
本章围绕水利水电工程建筑物的主要类型，阐述水利水电工程专业技术知识。包括水利水电工程建筑物及建筑材料、施工导流与河道截流、主体工程施工等三节。其中"水利水电工程建筑物及建筑材料"概述了水利水电工程的相关基础知识，包括水利水电工程建筑物的类型及相关要求、水利水电工程勘察与测量、水利水电工程建筑材料等;"水利水电工程施工导流与河道截流"分施工导流和河道截流两部分进行阐述;"水利水电工程主体工程施工"对土石方开挖工程、地基处理工程、土石方填筑工程、混凝土工程和机电设备及金属结构安装工程等分别阐述其基本知识、施工内容和技术要求。同时介绍了施工安全技术方面的有关知识。
本章的重点是水利水电工程等级划分及特征水位，施工导流标准与导流方法，围堰、截流的基本方法，土石方开挖技术，土石坝和堤防施工技术，混凝土的生产与运输、浇筑与养护以及施工安全技术等。
通过对本章的学习，要求应试者全面了解水利水电工程的类型、功能、规模、等别与级别以及水工建筑材料的类型及其应用、施工测量的仪器及其使用;掌握水利水电工程施工的内容、方法、技术、设备以及工程质量控制和安全控制要点等。
2F311000 水利水电工程建筑物及建筑材料
2F311010 水利水电工程建筑物的类型及相关要求2F311011 水利水电工程建筑物的类型
一、土石坝与堤防的构造及作用

（一）土石坝的类型
土石坝一般按坝高、施工方法或筑坝材料等进行分类。

1.按坝高分类
土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001 规定;高度在 30m 以下的为低坝;高度在30（含30m）～70m（含70m）的为中坝;高度超过70m的为高坝。

2.按施工方法分类
土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等，其中碾压式土石坝最常见，它是用适当的土料分层堆筑，并逐层加以压实（碾压）而成的坝，它又可分为三种∶
（1）均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，坝体基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成，如图2F311011-1（a）所示。

（2）土质防渗体分区坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝，即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性较小的黏土作防渗体的坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的坝称为黏土心墙坝，防渗体设在坝体上游部位且倾斜的坝称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型，如图2F311011-1（b）、（c）、（d）所示。
（3）非土料防渗体坝。以沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料（如土工膜）为防渗体的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝两种，如图2F311011-1（e）、（f）所示。

（二）土石坝的构造及作用

土石坝的基本剖面是梯形，主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等部分组成。
1.坝顶构造（如图2F311011-2 所示）

（1）坝顶宽度。坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。如无特殊要求，高坝可选用10~15m，中、低坝可选用5～10m。

同时，坝顶宽度必须充分考虑心墙或斜墙顶部及反滤层、保护层的构造需要。如有公路交通要求，还应满足公路路面的有关规定，其作用是保护坝顶不受破坏。为了排除雨水，坝顶应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度，坡度宜采用 2%～3%。对于有防浪墙的坝顶，则宜采用仅向下游倾斜的横坡。
（2）护面。护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝十，Ⅳ级以下的现下游也可以采用草皮护面。
（3）防浪墙。坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙，墙基要与坝体防渗体可靠地连接起来，以防高水位时漏水。防浪墙的高度一般为1.0～1.2m（指露出坝顶部分）。
2.防渗体
十坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等形式，设置防渗体的作用是∶减少通过坝体和坝基的渗流量;降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性;降低渗透坡降，防止渗透变形。
（1）均质坝。整个坝体就是一个大的防渗体，它由透水性较小的黏性土筑成。（2）黏性土心墙和斜墙。心墙一般布置在坝体中部，有时稍偏上游并略为倾斜;斜墙布置在坝体的上游，以便于和上游铺盖及坝顶的防浪墙相连接。
黏性土心墙和斜墙顶部水平厚度一般不小于3m，以便于机械化施工。防渗体顶与坝顶之间应设有保护层，厚度不小于该地区的冰冻或干燥深度，同时按结构要求不宜小于1m。
（3）非土料防渗体。非土料防渗体有钢筋混凝土、沥青混凝土、木板、钢板、浆砌块石和塑料薄膜等、较常用的是沥青混凝土和钢筋混凝土。
3.土石坝的护坡与坝坡排水
（1）护坡。土石坝的护坡形式有;草皮、抛石、干砌石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水泥土等。作用是防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。
（2）坝坡排水。除干砌石或堆石护面外，均必须设坝面排水。为了防止雨水冲刷下游坝坡，常设纵横向连通的排水沟。与岸坡的结合处，也应设置排水沟以拦截山坡上的雨水。坝面上的纵向排水沟沿马道内侧布置，用浆砌石或混凝十板铺设成矩形或梯形。较长时，则应沿坝轴线方向每隔 50~100m设一横向排水沟，以便排除雨水。
4.坝体排水
（1）排水设施。形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水。坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。在排水设施与坝体、土基接合处，都应设置反滤层，其中贴坡排水和棱体排水最常用。

①贴坡排水。紧贴下游坝坡的表面设置，它由1～2层堆石或砌石筑成，如图2F311011-3所示。贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点，保证坝体浸润线位于冰冻深度以下。
贴坡排水构造简单、节省材料、便于维修，但不能降低浸润线，且易因冰冻而失效，常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。

②棱体排水。在下游坝脚处用块石堆成棱体，顶部高程应超出下游最高水位，超出高度应大于波浪沿坡面的爬高，并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。应避免棱体排水上游坡脚出现锐角、顶宽应根据施工条件及检查观测需要确定，但不得小于1.0m. 如图 2F311011-4所示。
棱体排水可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受尾水淘刷，多用于河床部分（有水）的下游坝脚处。
（2）反滤层。为避免因渗透系数和材料级配的突变而引起渗透变形。在防渗体与坝壳、坝壳与排水体之间都要设置2~3层粒径不同的砂石料作为反滤层。材料粒径沿渗流方向由小到大排列。
（三）堤防的构造与作用
土质堤防的构造与作用和土石坝类似，包括堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪墙等。
（1）堤顶。堤顶宽度应根据防汛、管理、施工、构造及其他要求确定。1级堤防堤顶宽度不宜小于8m;2级堤防不宜小于6m;3级及以下堤防不宜小于3m。堤顶路面结构，应根据防汛、管理的要求，并结合堤身土质、气象等条件进行选择。堤顶应向一侧或两侧倾斜，坡度宜采用 2%～3%。因受筑堤土源及场地的限制，可修建防浪墙，防浪墙的结构可采用干砌石勾缝、浆砌石、混凝土等，防浪墙净高不宜超过1.2m。
（2）堤坡与戗台。堤坡应根据堤防等级、堤身结构、堤基、筑堤土质、风浪大小、护坡形式、堤高、施工及运用条件，经稳定计算确定，1、2级土堤的堤坡不宜陡于1∶3。堤高超过6m 的背水坡宜设戗台，宽度不宜小于1.5m;风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设置消浪平台，其宽度可为波高的1～2倍，但不宜小于3m。
（3）护坡与坡面排水。临水侧护坡的形式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况，结合堤防等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确定，通航河流船行波作用较强烈的堤段，护坡设计应考虑其作用和影响;背水侧护坡的形式应根据当地的暴雨强度、越浪要求，并结合堤高和土质情况确定。1、2 级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段，临水侧坡面宜采用砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡;1、2级堤防背水坡和其他堤防的临水坡，可采用水泥土、草皮等护坡。水泥土、砌石、混凝土护坡与土体之间必须设置垫层，垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物，砂石垫层厚度不应小于0.1m，风浪大的海堤、湖堤的护坡垫层，可适当加厚。水泥土、浆砌石、混凝土等护坡应设置排水孔，孔径可为50～100mm，孔距可为2～3m，宜呈梅花形布置。浆砌石、混凝土护坡应设置变形缝。高于6m 的土堤受雨水冲刷严重时，宜在堤顶、堤坡、堤脚以及堤坡与山坡或其他建筑物结合部设置排水设施。
（4）防渗与排水设施。堤身防渗的结构形式，应根据渗流计算及技术经济比较合理确定，堤身防渗可采用心墙、斜墙等形式。防渗材料可采用黏土、混凝土、沥青混凝土、土工膜等材料。堤身渗水排入背水坡脚或贴坡滤层内，滤层材料可采用砂、砾料或土工织物等材料。堤身的防渗与排水设施的布设应与堤基防渗与排水设施统筹布置，并应使两者紧密结合，防渗体的顶部应高出设计水位0.5m 以上。土质防渗体的断面，应自上而下逐渐加厚.其顶部最小水平宽度不宜小于1m，底部厚度不宜小于堤前设计水深的1/4.砂、砾石排水体的厚度或顶宽不宜小于Im。土质防渗体的顶部和斜墙的临水侧应设置保护层，保护层的厚度应不小于当地冰冻深度。沥青混凝土或混凝土防渗体可采用面板或心墙等形式，防渗体和填筑体之间应设置垫层或过渡层。
（5）防洪墙。城市、工矿区等修建土堤受限制的地段，宜采用浆砌石、混凝土或钢筋混凝土结构的防洪墙。

投稿会员：芳华