水利工程施工教案课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,PPT,学习交流,*,授课教案及板书,二,00,二年八月,水利工程施工,1,PPT,学习交流,绪论,第一章 施工导流,第二章 爆破工程,第三章 基础地基工程,第四章 土石坝工程,第五章 砼坝工程,第六章 地下建筑工程,第七章 施工总组织,第八章 经营管理,水利工程施工,2,PPT,学习交流,？水利,利用水资源，防止水灾害；指水利工程，如兴修水利；,？工程,土木建筑或其他生产制造部门用较大而复杂的设备来建造的工作。,？水利工程,兴水利（修水害）所修建的工程。（包括设施和措施）,设施：为满足某种需要而建立起来的机构、,系统、组织、建筑。,措施：针对某种情况采取的处理办法。,？施工,按照设计的规格和要求建造工程的过程。,绪论,3,PPT,学习交流,绪论,？水利工程施工,建造水利工程的过程：,4,PPT,学习交流,？施工的目的,以设计的实现和运用的需要为目的。,？施工的依据,规划设计的成果。,？施工的特征：（包括实践性和综合性）,实践性,实践检验,“,硬科学”,综合性,综合运用自然科学和社会科学的知识和经验。,？施工的目标：规范要求,安全经济。表现在：,质量：（,1,）安全,根本所在,（,2,）效益,盈利、扩大再生产。,进度：（,1,）效益,省料、省时,（,2,）合理,科学又先进。,绪论,5,PPT,学习交流,一、任务和特点,1,主要任务,P1,（,1,）编制施工组织设计；,（,2,）科学地使用人力、物力、财力；,（,3,）开采观测、试验和研究工作。,2,特点：,P1,P2,二、成就,举世瞩目、世界最大的的水利枢纽为代表。,河南范县在山东境内，为了由金堤河引黄。,展望,水的危机摆在全世界的面前、水利工程只有国家来控制，而且难管，如全国水利有“二台”，一是台湾，二是台前。,绪论,6,PPT,学习交流,三、施工组织与管理的基本原则,p2p3(1)(5),四、课程内容和特点：前面讲的过程中包括了。,教材在内容编排上，运用矛盾论的哲学思想，按先共性后个性的顺序解决问题。,P3,。,绪论,7,PPT,学习交流,第一章 施工导流,为避开水流对施工的不利影响而采取的“导、截、拦、蓄、泄”的工程措施。,施工导流设计的主要任务：,P4,8,PPT,学习交流,11,施工导流的基本方法,12,围堰工程,13,导流设计流量的确定,14,导流方案的选择,15,截流工程,16,拦洪渡风（略）,17,蓄水计划与封堵技术（略）,18,基坑排水,第一章 施工导流,9,PPT,学习交流,1,1,施工导流的基本方法,（有分段围坝法和全段围坝法）,一、分段围堰法导流（图,11,）,将建筑物分段、分期的围护起来进行施工。,分段,空间上分成若干期,分期,时间上分成若干期（图,1,2,）,（一）前期都是利用束窄的原河道导流,1,关键问题,河床束窄程度（纵向围坝位置）的选择。,10,PPT,学习交流,（,1,）束容河床的平均流量,（,1,2,）,（,2,）束窄度,K=A,2,/A,1,100%,（,1,1,）,K=40%70%,围坝及河床的,V,冲,并满足通流要求的,V,（流速）、,J,（比降）和,h,（水深）、,B,（河宽）,2,各段的各程量，施工强度比较均衡；,3,适用：,P6,（图,1,3,右侧）,1,1,施工导流的基本方法,11,PPT,学习交流,1,1,施工导流的基本方法,（二）后期则要通过修建的泄水道导流,（有河床内泄水道或河床外泄水道）,1,河床内泄水道,适用于重力式砼坝。,（,1,） 底孔导流（图,1,1C,）,分段分期修建砼坝时,1.,临时底孔,后封堵,2.,结合永久底孔,P7,上,优点： 缺点：,（,2,）坝体缺口导流（图,11b,）,河水暴涨暴落，其他导流量不足的砼坝。,12,PPT,学习交流,1,1,施工导流的基本方法,（,3,）明槽导流（图,14,）,河水较深，河床履盖层较厚，修纵向围堰困难的砼坝工程，河床内较高部位处。,注意问题：,（,1,）明槽糙率，别取小了，用模型试验验证,（,2,）出口消能妥善,安全,（,3,）永久性给合永久建筑物,费用降低，,（图,1,5,）,P9,13,PPT,学习交流,2,河床外泄水道,适用于土石坝和非重力试验坝。,（,1,）隧洞导流（在全段围堰法中讲）,（,2,）明渠导流,河床外的明渠（如三峡，在全段围堰法中讲）,1,1,施工导流的基本方法,二、全段围堰法导流（适用于导流流量小的情况）,（一）河床外泄水道导流：,1,隧洞导流（图,1,6,）河谷狭窄、山岩坚实的、造价高、复杂。,布置要求：见,水工,中，若结合永久隧洞最好。（图,1,7,）,14,PPT,学习交流,1,1,施工导流的基本方法,二、全段围堰法导流（适用于导流流量小的情况）,（一）河床外泄水道导流：,1,隧洞导流（图,1,6,）河谷狭窄、山岩坚实的、造价高、复杂。,布置要求：见,水工,中，若结合永久隧洞最好。（图,1,7,）,15,PPT,学习交流,（二）河床内泄水道导流,1,涵管导流,土石坝坝下埋管，可结合放 水洞，经济、可靠、但流量小。,2,底孔导流,3,坝体缺口导流,4,电站厂房导流,5,船闸闸室导流,6,基坑上导流渡槽导流,1,1,施工导流的基本方法,16,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,导流中的临时挡水物,作用：围护基坑干地施工，妨碍永久运行的还要拆除。,一、围堰的种类,1,按材料分，土石,、草土,、板桩,、砼,2,按与水流方向的相对位置分：横向,、纵向,3,按基坑是否允许淹没分：过水,，不过水,。,17,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,二、选型原则：,1,具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度。,2,就地取材，造价便宜、构造简单、建、拆方便。,3,布置上力求导流平顺，不严重冲刷。,4,防止接头处集中渗漏。,18,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,三、基本型式及构造,1,土石围堰,材料：当地土石料 结构：支承体加防渗体,（,1,）河床透水覆盖浅的,水下抛填，做过水侧斜墙及铺盖,壤土,1,：,61,：,7,风化砂,1,：,1.71,：,2.0,粘土,更缓，不宜用,（,2,）河床透水覆盖深的,在围堰中间部位做,垂直防渗墙,土基中；灌浆帷幕,透水岩中,19,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,主要特点：类似于土石坝（简易），堰高较大。,2,草土围堰,材料：草捆（麦草或稻草）单个长,1.5m,左右，直径,0.5m.,细土：黄土、粉土、细土,草土围堰施工顺序示意图配合图（,1,12,，,1,13,）压草,逐层排草捆接茬错塔,1/31/2,，开始为便于向前进占飘浮状态，草绳定位。铺散草,捆叠高,2m,，铺一层,0.250.3m,厚散草。铺土：撒草上，人工踏实。,主要特点：宜用于水深,68m,，,V,35m/s,的场合。,20,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,3,钢板状格形围堰,工厂产品,材料：轧制钢型材（刚度要求,EJ,；图,1,14,圆形、扇形、花辨形；图,1,15,圆筒形；稳定要求,内充填透水砂石。）,结构：带锁口，相互联结固结于地基中的悬臂梁。,施工：打柱船（机）,图,1,17,程序,主要特点：快！挡水高度,1518m,，顶部可过水，回收率,70%,。,21,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,4,砼围堰：类似于砼挡水坝,（,1,）图,1,18,拱型,；,（,2,）图,1,20,重力式实体式空心式,主要特点：后期作为永久建筑物的一部分（,1,）隔墙,泄洪与发电般之间（,2,）导墙,船闸进出口，溢洪闸边的。,22,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,5,过水土石围堰,结构：类似于土石围堰，但要解决堰顶和下游坡过水问题。,防冲措施：,（,1,）砼板护面,图,1,21,（,2,）钢筋网护面,图,1,24,主锚筋提前埋入堰体。,23,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,四、围堰的防渗和防冲,关键,1,防渗,同一般挡水建筑物，按前挡后排原则；属于水下修筑防渗体，水下施工质量是关键。,2.,接头,防止集中渗透变形,降低,J,（刺墙延长渗径）,刺墙（图,1,25,木板的、砼的）,3,防冲,因为断面降低，所以流速提高，转角处底部涡流,抛石护底辅以上下游导流墙。,24,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,五、围堰的折除,1,要干净：保证二期导流顺畅；保证永久物运用。,2,拆除顺序：自背水坡分层拆（图,1,28,），保证挡水稳定。,3,方法：,土石,挖土机和爆破、水冲,草土,人挖缺口,+,水冲或爆破,+,水冲,钢板桩,拔桩机,砼,爆破,25,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,五、围堰的折除,1,要干净：保证二期导流顺畅；保证永久物运用。,2,拆除顺序：自背水坡分层拆（图,1,28,），保证挡水稳定。,3,方法：,土石,挖土机和爆破、水冲,草土,人挖缺口,+,水冲或爆破,+,水冲,钢板桩,拔桩机,砼,爆破,26,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,六、围堰的平面布置与堰顶高程,P20,1,平面布置,（,1,）按导流方案（取决于主体工程轮廓）,全段围堰法,上下游围堰基坑坡趾距主体工程轮廓,2030m,、梯形布置；,分段围堰法,a.,上下游围堰基坑坡趾距主体工程轮廓,2030m,、梯形布置；,b.,纵向围堰上下游围堰基坑坡趾距主体工程轮廓,2,m,。,27,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,（,2,）尽量利用有利地形，减少围堰长度、高度，有利导流。,2.,堰顶高程（取决于导流设计流量及围堰工作条件）,下游围堰堰顶高程,Hd=,下游水位高程,h,d,+,波浪爬高,ha+,围堰超高,上,游围堰堰顶高程,H,d,= h,d,+ ha+,+,上下游水位差,Z,见表,1,3,由下游围堰、下游河道断面向上游推：,28,PPT,学习交流,1,2,围堰工程,（,1,） 先判断流态,急流,用水力指数法，分段求和法推水位。,缓流,用图解法，试算法推水位,（,2,）再算束窄段的水位，束窄段进口处的水深,h,（,3,）上游水位差,Z=h-h,d,所以上游,H,d,=,下游,H,d,+Z,29,PPT,学习交流,1,3,导流设计流量的确定,导流建筑物的供水标准是以供水,期来表示。,一、导流标准,按,水利水电工程施工组织设计规范,SDJ338-89,1.,先定导流建筑物的级别（,III,V,级）,根据表,1,4,导流标准所保护对象的级别,的级别,导流物失事后果,导流物使用年限,围堰的工程规模,注：表,1,4,下,30,PPT,学习交流,1,3,导流设计流量的确定,2,再根据导流物的种类确定洪水重现期,表,1,5 T,年,注：最优的洪水重观期其相应的导流物造价与风险损失费用之和应最小。,所以风险度（,R,）洪水重观期（,T,）及导流建筑物使用（,L,）年限等有关。,（,1,6,）,31,PPT,学习交流,1,3,导流设计流量的确定,二、导流时段的划分（相当于围堰导流法的分期）,按导流程需序所划分的各个施工阶段的延续时间。不同导流方法组合的顺序。,（导流方案,P24,）,导流（,T,）标准已定，看导流的时段在,（,1,）枯水期,Q,小,，导流物工程量小；,（,2,）中水期,确定相应导流流量（设计）,（,3,）洪水期,Q,大,，导流物工程量大。,32,PPT,学习交流,1,3,导流设计流量的确定,所以合理划分导流时段，是既安全又经济地完成导流任务的基本要求。,导流设计流量为该时段内洪水重现期的最大流量。,一个建筑物的导流标准是什么，导流流量与导流时段数相对应。其中最大的称为导流设计流量。,33,PPT,学习交流,1,4,导流方案的选择,不同导流时段不同导流方法的组合，如表,1,6,要求：研究水文、地形、地质、施工枢纽布置和河道通行因素。,拟定若干个导流方案，进行技术经济比较，选取优。,34,PPT,学习交流,1,5,截流工程,在河床中全面开展主体建筑物的施工前夕，截断原河采水流。,一、截流方法：,1,戗堤进占,双向或单向河床中填筑戗堤（围堰）束窄河床成龙口，图,1,35,2,龙口加固,为提高龙口的抗冲能力，减少合龙工程量，对龙口加以保护护底、裹头,P33,35,PPT,学习交流,3,合龙,封堵龙口,（,1,）立堵法,适用广、采用多,图,1,35,（,2,）平堵法,适于软床，采用少,图,1,36,4,闭气,创堤全线堵漏防渗。,5,加高培厚,形成围堰,二、截流日期,尽量提前在枯水期初，不在洪水期，对航运影响小时。,截流流量,截流时期内,10%20%,频率的旬或月平均流量，以当时水文气象预报修正。,1,5,截流工程,36,PPT,学习交流,三、截流的重要性,1,施工进度的关键：截流失败可能拖到来年。,2,技术复杂,慎密的设计龙口位置和宽度截流水力计算。截流材料图,1,37,及备料量。甚至水工模型试验，倒下被冲走。,3,组织要严密,合龙几小时到几天必须完成，封堵强度很大。,1,5,截流工程,37,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,包括：,1.,开挖前的初期排水,2.,开挖及施工中的经常性排水,一、初期排水,围堰内基坑上的积水包括降水（主要）和渗水,排水流量 取决于排水时间,T,T,取决于围观及基坑边坡的稳定，不能下降过快（非稳定渗流造成失稳）。,38,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,边坡的稳定取决于土质（,tg,和,c,）。,一般控制水面下降速度（,0.5,1.5m/,天）,根据,Q,选择数台离心式水泵，便于试抽、水位,（,1,）降得快,关部分,（,2,）降得慢,加台数,水泵站布置,p42,图,146,适应泵的吸水高度和扬程。,39,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,二、经常性排水（渗水,主要；降水；施工废水）,1,系统布置（排水沟 集水井）,（,1,）开挖过程中的,不防碍开挖和运输为原则，基坑中部；,（,2,）修建筑物时的,不影响建筑为原则,基坑四周；,p43,图,1-47,2,排水量计算 水力学、水文地质,（本科教材,P165,施工,）,40,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,围堰的, ,按土石坝渗透计算方法,基坑倒向的,基坑倒向的,（,7,12,）,H,含水层厚度,m,K,围堰和透水层的透水系数,m,h,基坑内水深,m,R,地下水位下降曲线的影响半径,m,r,（,m,）,F,基坑平面面积,m,2,41,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,基坑度部的,q=,每米水头每平方米基坑面积的渗流量,m,3,/h,（表,7,4,值）,H,A,三、人工降低地下水位,将渗水在进入基坑前排出，在基坑周围钻井，渗水入井，水泵抽出。,1,管井法，适于,K=10250m/d,的土层（,K=1,10,-4,3,10,-3,m/s 86400 s /d,）,2040cm,钢或无砂砼管、每井一台潜水泵或深井泵布置在基坑内坡中部、井距,1525m,，可分层,图,1,49,井管包括滤水管、外围滤料、封底填料,图,1,48,42,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,成井方法：射水法，振动射水法和钻井法。,先下套管，再下井管，边填反滤料，边抠出套管。,井管随水枪冲孔面下沉到位，射水减压，填反滤料满时停射。,2.,井点法,既利用重力，又利用其他作用加速排水。,43,PPT,学习交流,1,8,基坑排水,类型,图示,原理,设备,降水深度,轻型井点,1-51,穴压真空法,井点管及滤水管、集水总管、离心泵、真空泵、和集水箱,每层设备,4,米,喷射井点,1-52,射流真空法,进水和出水井管及滤水器扬水器高压水泵及进水总管，出水总管,820,米,K=350m/d,压气扬水,1-53,射流真空法,进气和出水井管及扬水器、高压气泵、进气总管、出水总管,40,米,电渗井点,1-54,电渗真空法,轻型或喷射在井点设备上，井管作阴极再对称布置阳极通电（直流发电机），,I=0.51A/,m,2,更快更深,44,PPT,学习交流,21,爆破原理及药量计算,22,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,23,特种爆破技术,控制爆破,24,钻孔机具和外爆器材,25,爆破安全控制,第二章 爆破工程,45,PPT,学习交流,2,1,爆破原理及药量计算,一、爆破作用,（一）原理：,生成大量气体,极高的膨胀压力,10,4,Mpa,级,指放很大热能,很高的温度,1000-4500,强烈化学反应,冲击波传播形成拉原力破坏。,冲击波传播及作用：（,1,）在空气中冲击波越过临空面时，形成拉力波，引起弧向裂缝,（,2,）在岩土中，压力波，其波阵面产生切向拉应力，引起径向裂缝。,46,PPT,学习交流,2,1,爆破原理及药量计算,（二）影响作用范围（无明显界限）,（,1,）压缩圈,紧邻药包介质为塑性体，将受到压缩,（粉碎圈）,紧邻药包介质为脆性体，将被粉碎（半径为,Rc,，压缩或粉碎半径）,（,2,）抛掷圈,介质被破坏并抛掷（半径为,R,，抛掷半径）,（,3,）松动圈,塑性介质,破裂圈,脆性介质（相应半径为,R,p,松动破裂）,（,4,）震动圈,松动 （圈外的部分介质发生震动）,47,PPT,学习交流,2,1,爆破原理及药量计算,二、爆破漏斗,当药包能量使部分介质抛向临空面外，往往形成一个倒立圆锥形爆破坑，如图,22,（,W1,即,rw,时，加强抛掷爆破用于定向剥层、扬弃、掏槽等爆破。,当,0.75n1,时，减弱抛掷爆破，用于采石、堵坑、掌子面拆除等。,当,0.33n0.75,时，松动爆破,用于开挖前的预松。,当,n4,；,0.41,2,药包质量计算,单个集中药包 （,2-4,）,P50,延长药包,Q-P52 (2-16),50,PPT,学习交流,2,2,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,一、孔眼爆破,浅孔爆破：孔径,75mm,，孔深,75mm,，孔深,5m,适于大规划的。,（一）炮孔布置原则：充分利用天然临空面，创造更多临空面,形成阶梯，有利于提高外破效果，降低成本方便施工。,2,防止漏气，炮孔质量与岩石层面和节理面正交。不要顺岩石缝打孔！,（二）布孔及技术参数,图,2,3 P51,51,PPT,学习交流,2,2,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,1.,计算抵抗线长度,Wp,浅孔,(2-6),深孔,(2-7),2.,计算阶梯高度,H,浅孔,H=KHW,P,（,2,8,）,P51-52,深孔,H,根据总控深，介质情况，挖掘机作业要求等要求的综合破定。,3.,计算爆孔深度,L,浅孔,L=K,L,H P52(2,9),52,PPT,学习交流,2,2,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,深孔,L=H+H (2,10),4.,炮孔间距,a,浅孔,a=K,a,W,P,(211),深孔,a=(0.7-1.4) W,P,(2,12),5,爆孔排距,b=a*sin60,。,=0.87a,（,213,）,6,爆孔最小堵塞长度,L,min,防止爆生气体逸出。,浅孔,L,min,L/2,深孔,L,min,W,P,53,PPT,学习交流,2,2,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,（三）药量计算：多采用群孔松动爆破，考虑孔间联合作用。,单孔装药量,Q=0.33KHW,P,a,（,216,）,P52,HW,P,a-,需松动的介质体积,二、洞室爆破 布置示意图,P53,图,24,(,一,),导洞,平洞或竖井，以省线，便于开挖和通风选择。,与洞室（,1,）集中药包,洞室容积,（,217,）,p53,间距,a= (2-18),排距,b= (2-20),54,PPT,学习交流,2,2,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,(2),条形药包,可利用与自由面平行的平洞装药，无需专开约室。,（二）施工要点：,1,装药：,12-36V,照相，清理、排水、防潮、按程序、检查无误。,2,堵塞：先木板再粘质土，后石碴，堵塞长度,（,1.2,1.5,）,W,P,3,起爆系统：,药室内雷管间用并联，,一个不响其它响,药室间用串联,（要响都响），一个不响都不响。,55,PPT,学习交流,2,2,外破的基本方法（孔眼、调量、药壶表面）,三、改善爆破效果的方法和措施,P54,（,1,）合理利用或创造工人自由面（临空面）；,（,2,）采用毫秒微差挤压爆破；,（,3,）分段装药爆破；,（,4,）采用不耦合装药；,（,5,）保证堵塞长度和堵塞质量。,56,PPT,学习交流,2,3,特种爆破技术,控制爆破,三、光面爆破。后爆开挖轮廓线，双自由面，孔底不加深，不加大药量。,四、岩塞爆破,水下炸穿，隧洞的临水口处岩石。,五、拆除爆破,定向、定距、定量、减震、减冲击波、减飞石、减声等控制。,57,PPT,学习交流,2,3,特种爆破技术,控制爆破,一、定向爆破,定向抛掷，制造定向临空面，按抛距装药。,二、预裂爆破,保护开挖线以外的岩体不破坏，并获得平整的开挖轮廓。,1,减弱装药（不要紧，松装）不耦合系数,r,钻孔半径,rd,药包半径,2,加密孔距,a,孔深增加,20r,，孔底,1-2,米加大药量。,3,同时起爆：先爆开挖轮廓线，单自由面，孔底加深，加大孔底药量。,58,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,一、钻孔机具,决定了钻孔的效率和质量，对时间消耗,(50%),和费用,(70%),的影响极大。,（一）浅孔机具：孔深,5m,1,回转式钻机,转磨、液压加力、,XJ-100,，,XJ-300,，,(,注,100,300,为最大钻孔深度米,),注水冷却；注泥固壁并排渣。,钻头型式图,213,平刃；弧刃；十字平刃,;,十字凸刃。,钻头材料,:,工具钢,(+,钢砂,);,合金刃,;,钻石刃,;,孔径,90-100mm.,2,冲击式钻机,(,图,214),电动钢索提升，自落冲击，只能钻铅直孔，钻具有重上吨，孔径,150300mm,。孔内加水冷却，清碴简清碴。,60,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,3,潜孔钻机图,215,将合了回转和冲钻机的优点，钻孔进尺,30m/,班，钻机方向：,45,度、,60,度、,75,度，,90,度（铅直），压缩空气排渣，孔径,170mm,。,二、炸药和起爆器材。,1,炸药的性能指标,（,1,）威力 爆力,静力威力指一定量炸药炸塌介质（铅盒）的能力（容积,ML,或,cm,3,）铵油,2,#,、,3,#,250cm,3,，岩石,1,#,320 cm,3,，铵锑,2,#,350 cm,3,。,猛度,动力威力,定量炸药炸塌介质（铅柱）的能力（高度,mm,）,61,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,（,2,）最佳密度,炸药能获得最佳爆破效果的自身密度。,（,3,）氧平衡,零氧平衡（放热量大，有利安全，减少通风）,炸药的含氧量等于可燃物完全氧化所需氧量，生成,CO,2,+H,2,0,正氧平衡（放热量少）,炸药的含氧量大于可燃物完全氧化所需氧量，生成,NO,2,。,负氧平衡（放热量更少）,炸药的含氧量小于可燃物完全氧化所需氧量，生成,CO,。,氧平衡可通过炸药的掺和来调整。,TNT,负氧平衡；硝酸铵正氧平衡；包装纸燃烧也耗氧。,62,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,一般调整到,稍大于零氧平衡,小正氧平衡为好。,P62,下 （,4,）安全性,（,5,）敏感度,（,6,）殉外距离（,cm,）,殉外的安全距离,r,S,p68,63,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,2,常用工程炸药,（,1,）,TNT,（三硝基甲苯）,（,2,）硝化甘油（胶质）,NH,4,NO,3,硝酸铵、硝化棉、粉等,（,3,）铵梯,硝酸铵加少量,TNT,（,4,）铵粉腊,硝酸铵加松香、石蜡和木粉,（,5,）铵沥腊,硝酸铵加沥青，石蜡和木粉,（,6,）铵油,硝酸铵加柴油、木粉,（,7,）浆状,硝酸铵和硝酸纳加胶凝剂、可燃剂、敏化剂的多组分混合。,（,8,）乳化,乳化胶体加氯酸盐（硝酸铵水,+,氧化剂,+,粘结剂,+,可燃剂,+,敏化剂等）,64,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,3,起爆器材,（,1,）雷管 图,216,（火雷管：（纸、铝、铜）导火索引爆，按到起爆药的多少分为,110,号，,电雷管,电线通电引爆，分为即发型、延发型（有秒延、毫秒延国产有,25-200ms,）、安全。,（,2,）导火索,火花引爆火雷管（燃速,1cms,）、黑火药为线芯，外包塑料布，沥青防水，白色。,（,3,）传爆线（导火索）爆速,6500ms,，单质炸药为线芯，外包塑料布，沥青防水，红色，昂贵。,（,4,）导爆管 炸速,2000 ms D=3mm,，塑料管内壁涂薄层单质炸药。 便宜,65,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,三、起炸设计,一、,1,起爆方式,66,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,2,起爆方法,（,1,）火雷管起爆：简单省钱、安全性差、瞎炮多、起爆不准确。在小型顺序，分散的浅孔，裸包爆破中广泛应用，不宜用于大型重要的工程。,（,2,）电雷管起爆：适于远距离，准确控制同时或分段起爆，大规模爆破，但易受杂散电流及雷电的影响。,电爆网络设计,使各电雷管都能得到准爆电流,ip,的设计。,各电雷管联接成一个能用电控制的整体引爆网路。,设计内容：确定合适的网络联接方案。图,2,19,（串、并、先串后并、先并后串，先并后串再并）,67,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,计算各处的电阻值。,验算每个雷管的电流值,作出爆破器材预算,电爆网络的计算：电源电压,U,已知由欧姆定律：,串联网路：总电阻,R=,线路电阻,R,L,+n,的雷管数，,r,单个雷管的电阻,总电流,通过每个雷管的电流,68,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,并联网络，,不复杂，电流大，电线多，事先不好检查，局部不影响整体。,混联电路：由局部电路到整体电路的计算顺序。,从雷管处向电径分步计算求出。,能综合串联和并联的优点。,69,PPT,学习交流,2,4,钻孔机具和外爆器材,混联电路：由局部电路到整体电路的计算顺序。,从雷管处向电径分步计算求出。,能综合串联和并联的优点。,（,3,）导导爆索起爆,不受水和杂散电流影响，用于深孔和洞室爆破，设在雷管火或电与药包之间，可分为段并联或成串并 簇联。,可用继爆管来延期起爆。,（,4,）导爆管起爆法：用起爆抢或击发雷管燃爆传至药包内的火雷管。,（,5,）联合起爆法：双重起爆网络保证起爆成功。,70,PPT,学习交流,2,5,爆破安全控制,布置思考题,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,10,。,71,PPT,学习交流,31,开挖处理,挖掘不符合要求的部分,32,岩基灌浆,33,岩基锚固,34,砂砾石地基注浆,35,地下连续墙施工,36,土基振冲加固,机械振动和水力冲射加固土层,第三章 基础地基工程,72,PPT,学习交流,第三章 基础地基工程,地基,-,承受建筑物荷载的岩土（包括基础下的和基础周围的岩土。）,天然地基分为岩基和土基，都或多或少地存在缺陷，需要人工处理。,一、防渗和加固,地基基础：岩基；软基（土基和砂砾石地基）,各类水工建筑物对地基的基本要求：,P72,强度足够；完整结构；抗渗稳定；耐久抗浸,73,PPT,学习交流,3,1,开挖处理,要求：,1.,基坑排水，水上开挖,2.,挖法合时，保证质量,-,机械、爆破（梯段、预裂、光面）、水力；,3.,开挖有序（自上而上分层开挖如图,3,1,）留保护层（表,3,1,）,4.,挖运协调，便于出碴。,5,利用弃碴，减少堆放。,74,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,固体注浆：大面积增加整体性和强度、表层抗渗性。,帷幕注浆：较大深度增加抗渗性。,接触注浆：增加层面抗滑稳定性和防渗。,将具有滚动性和胶凝性的浆液，按一定,-P75,灌浆材料：水泥浆、水泥粘土浆和化学浆。,施工方法：钻机、冲洗、压水、注浆、检查。,75,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,1,钻孔：深孔：几十米到百米，回转钻机：速度快、孔深、孔向、孔径、岩性限制少，可取岩芯，了解地层。,浅孔：可采用风钻。,灌浆质量与钻孔质量（密切相关）,孔径均一，确保孔深，孔向、孔位（偏差小于,10cm,）符合设计要求。,粉未要少,堵注裂隙，灌浆范围受影响。,2,冲洗：（,1,）钻孔冲洗（,P76,）；（,2,）裂隙冲冼：单孔冲洗（裂隙少的）,1.,高压压水冲洗；,2.,高压脉动冲洗；,3.,压气扬水冲洗,，群孔冲洗,钻孔之间裂隙串通的，划分冲洗段交替压水压气。,76,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,3,压水试验,P77,主要目的：确定地层的渗透特性，为选择灌浆参数提供依据。（,P81,）,试验方法：一定,H,下，压力量和压水时间，反映,W,自上而下，分段进行，每段岩性相同。,单位吸水量：,（,31,）,单位时间内（分），单位长度孔段（米），单位水头压力（米）作用下，压入的水量（升）。,P78,使用压力,H,等于同段设计灌浆压力的,70%,80%,同时进行压水实验。,P81,图,3-10,。,77,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,4,注浆（水泥或水泥土）,（,1,）次序,先固结,需压盖层，防止抬起和冒浆，布孔方式和钻灌次序图,36,后帷幕,灌浆压力大，需坝体盖重。布孔方法：,单排,逐渐加密；多排,排内逐渐加密，先下游、后上游，再中间排,（,2,）灌法：,纯压式图,37,（,a,）用于孔深,12-15m,情况。,循环式图,37,（,b,）质量有保证，目前均采用。,78,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,（,3,）顺序,一次灌浆,一次钻到全深一次全部注浆，孔深,8m,裂隙少的。,分段灌浆：（孔段划分,地层情况定的）,自上而下,钻一段长度，灌一段长度，停一段时间，再下一段长度（,P80,）,自下而上,一次钻到全深，自下而上分段灌浆。,混合法,上孔段自上而上，下孔段自下而上。（上层岩石破碎下层岩石完整深孔）,79,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,（,4,）灌浆压力,（,3-2,）,（,4,）灌浆压力,式中,P,为灌浆段平均压力,稳定控制,确定原则：尽可能高，经验公式：,（,3-3,）,最后试验确定,灌浆中检验和调整。（,P81,）,80,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,抗渗控制,对帷幕灌浆：,表层段,P,（,1-1.5,）,H,工作水头；,底部段,P,（,2-3,）,H,对固结灌浆：深孔，无盖重,P=,（,2,5,）,10,5,Pa,；,浅孔，有盖重,P=,（,3,7,）,10,5,Pa,）,施灌控制：一次升压法（,P82,）；,分级升压法，（,0.4P,，,0.7 P,，,P,三级）浆液调节：浆液先稀后浓，适时变换、限量法，既能灌饱，又不浪费。,限量法（,P83,）,81,PPT,学习交流,3,2,岩基灌浆,（,5,）灌浆的结束条件： 帷幕灌浆 固结灌浆,残余吸浆量；,G0.4Lmin G50%,I,p,20,，含砂量,5%,，二氧化硅,Al,2,O,3,=3-4,；泥浆指标，表,3-5,；国外要求：膨润土及掺和料加重剂、增粘剂、分散剂、堵漏剂）。,88,PPT,学习交流,3,5,地下连续墙施工,3,造孔（方法及机具）,（,1,）钻挖机械钻挖成槽，修筑混凝土或粘土混凝土防渗墙,泥浆固壁下进行,冲击式、回转式、抓挖式,钻劈法：（冲击钻）主孔钻进，孔间劈打。,p90,图,3-25,钻抓法：（冲击钻）主孔钻进，孔间抓取。,p90,图,3,26,分层成槽法：（回转钻）排孔成槽，泵排土碴。图,3,27,。,89,PPT,学习交流,3,5,地下连续墙施工,（,2,）土方机械挖掘，成槽修筑级配料防渗墙。深度,20,30m,。,抓铲开头，索铲挖槽，吹排清碴，边挖、边清、边筑。,p91,图,3,28,。,（,3,）钢板桩打入或振入成槽，修筑水泥砂浆灌到防渗墙，一边拔钢板，边灌粘性泥浆。,4,砼浇筑,钻挖成槽的如,3.,（,1,） 泥浆下浇筑。,p92,90,PPT,学习交流,3,5,地下连续墙施工,（,1,）络孔验收，表,3,6,（,2,）清孔拦浆,（,3,）泥浆下浇筑,直升导管法。图,3,31,要求,p93,五、高长喷衬搅拌筑墙，,P93,1,施喷成柱桩,2,定喷成板墙。图,3-32,91,PPT,学习交流,机械振动和水力冲射加固土层,振动水冲法 还可联合使用。,1,振冲器：图,3-33,，产生机械振动和水冲射的设备。,2,加固原理,（,1,）振冲挤密，加固砂层的原理,P94,饱和中粗砂层液化排密和细砂层加填料挤密。,（,2,）振冲置换，加固软土的原理,P94,加填石条后成桩，促进粘土层排水固结，并共同承载。,3,6,土基振冲加固,92,PPT,学习交流,3,施工要点,（,1,）振冲挤密加固 连结法投放填料（边振边投）,（,2,）振冲置换加固 间歇法投放桩料（水清孔、投料、再振）,3,6,土基振冲加固,93,PPT,学习交流,第 三 章 之 总 结,1,、,总结的目的及目标,2,、,总结的方法与过程,94,PPT,学习交流,为了进一步了解、认识本章所学知识，,系统的巩固和深化本章有关内容，提高大家的研究能力和创新能力，我们再采取汇总、对比、商榷、扩展的手法，对本章学习进行系统的全面总结。,1,、,总结的目的及目标,95,PPT,学习交流,基础工程施工？,基础施工？,地基施工？,地基处理施工？,地基处理工程施工？,1,、,总结的目的及目标,此举是否必要？请大家先思考下列问题,:,第三章的主题是什么？或者说是哪个方面的施工？,96,PPT,学习交流,回答不肯定，是因为专业名词定义不确切，分类不清楚。所以一开始讲本章，就对教材有关内容提出质疑，给大家留了作业：,1,、,总结的目的及目标,地基？天然地基,？,人工地基？地基持力层？建基面,？,下卧层,？,基础？地基处理？,经过努力得到的知识，会记得更牢！,97,PPT,学习交流,2.2,有关专业名词探讨与商榷,2.,总结,(,研究,),的方法与过程,2.1,对比教学内容与教材标题,2.3,地基处理方法综述与拓展,98,PPT,学习交流,第六节,土基,振冲加固,第六节 振冲加固,2.1,对比教学内容与教材标题,第三章,地基与,基础工程,第三章 基础工程,第一节,开挖清基,第一节 基础开挖,第二节 岩基灌浆,第二节 岩基灌浆,第三节 岩基锚固,第三节 岩基锚固,第四节 砂砾,石,地基灌浆,第四节 砂砾地基灌浆,第五节,地下连续,墙施工,第五节 防渗墙施工,99,PPT,学习交流,看内容，本章讲得都是“,地基处理,”方面的施工，但不仅讲了,施工技术、施工机械、施工方案、施工要求,等施工方法方面的内容，还涉及,施工组织与管理方面,的内容。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,所以本章确切地应称为“,地基处理工程施工,”。,为什么授课时改为“,地基与基础工程,”？,100,PPT,学习交流,是因为“,关于地基与基础，至今有人还分不清楚，常把地基称为基础。实际上两者的性质和材料是完全不同的,”。,陈希哲,土力学地基基础,（第三版）清华大学出版社,.1998,。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,101,PPT,学习交流,本人查阅了一些有关的权威性著作（见此讲最后的参考文献），对此专门界定的很少。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,我通过对比、汇总和分析，将有关专业名词 进行了界定和分类，供大家探讨与商榷。,102,PPT,学习交流,按设计施工情况分类,，有,天然地基,和,人工地基,之分。不需人工处理并改善原来的物理力学性能，就能满足设计要求的地基称为,天然地基,，否则属于,人工地基,。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,大家一起来探讨与商榷：,地基,承受建筑物荷载的岩土,(,包括基础下的、基础周围的,),。,按地质情况分类,：,覆盖层地基,（简称,土基,）和,裸露岩地基,（简称,岩基,）。,103,PPT,学习交流,基础,建筑物与岩土直接接触的支承体。基础也是建筑物的组成部分，其作用是将上部结构荷载扩散，减小应力强度并传给地基。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,地基持力层,位于基础下的第一层岩土。,建基面,持力层顶面。,下卧层,持力层下的岩土层 。,104,PPT,学习交流,建筑物的稳定,取决于基础和地基的强度和稳定性，,关键,在于地基与基础对建筑物的适宜性。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,也就是要根据建筑物的类型及对地基的不同要求、覆盖层地基和岩基各自的不同特点，合理选择最优地基处理方案，保证建造的基础和地基满足运用要求，这需要勘察、设计和施工各方面的共同努力。,105,PPT,学习交流,水工建筑物,要求地基,2.2,有关专业名词探讨与商榷,足够的强度、抗压缩和整体均匀性，能承受建筑物的压力，保证抗滑稳定，且不产生过度的位移和不均匀沉陷；,足够的抗渗、耐久性，减少扬压力和渗漏量，在长期浸蚀下不恶化。天然地基一般较难满足上述要求，故需进行地基处理。,106,PPT,学习交流,地基处理,(foundation treatment),，就是为提高地基的承载、抗渗能力，防止过量或不均匀沉陷，以及为了处理地基的缺陷而采取的加固、改进措施。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,水工建筑物的地基处理目的,主要是加固和防渗,。,107,PPT,学习交流,开挖清基,天然地基（满足强度、均匀）；,置换回填,人工地基（满足强度、均匀、防渗）；,接触灌浆,人工地基（满足抗滑、防渗）；,固结灌浆,人工复合地基（满足加固、防渗）；,帷幕灌浆,人工复合地基（满足防渗）；,岩体锚固,人工复合地基（满足加固）；,砂砾层灌浆,人工复合地基（满足加固、防渗）；,地下连续墙,人工复合地基（满足防渗，加固）；,砂土振冲挤密,人工复合地基（满足加固）；,粘土振冲置换,人工复合地基（满足加固）；,土工合成材料防渗墙,人工复合地基（垂直铺塑满足防渗）。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,水利工程中,地基处理的方法,因具体的地基情况和建筑物对地基的要求而不同，一般采用的方法：（已详细介绍，这里点出实质）,108,PPT,学习交流,地基处理属隐蔽性工程，必须根据水工建筑物对地基的要求，认真分析地质条件，进行技术经济比较，选择技术可行、效果可靠、工期较短、经济合理的施工方案。,2.2,有关专业名词探讨与商榷,注意！,109,PPT,学习交流,首先要说明，桩基是建筑中应用得最多的人工复合地基之一。考虑到桩基础已有较完整的理论，其设计方法、施工工艺、现场监测都较成熟，专著很多，在地基处理方法的分类中，一般不包括各种桩基础，也不把它作为一种地基处理方法介绍。,2.3,地基处理方法综述与拓展,地基处理的方法很多，在本章最后进行综述，以防一孔之见。,110,PPT,学习交流,另外，考虑到近年来低强度混凝土桩复合地基和钢筋混凝土复合地基技术发展较快，其荷载传递路线和计算理论也可归于复合地基范畴，故在地基处理方法分类时将其纳人，并将其归属加筋部分。