水利工程基础知识精选(九篇)

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第1篇：水利工程基础知识范文

关键词：水利水电；基础工程；施工质量；控制

中图分类号：TV 文献标识码：A

1 基础工程建设中的基本条件

在水利水电基础工程施工以前，施工技术测量人员必需根据一些与之相关的地基设计图和地质情况勘探数据所反映的地质以及地下水位情况，准确评估即将作业小区的整体状况，提出指导性建议或者意见，最终制定可是实行解决方案。工程动土以前，要仔细了解建筑用地情况，有些道路、墓地、植物等给施工带来不便的因素应该严格按照法律规定与政府有关部门或者个人进行协商，以求合理妥帖解决问题，不影响工程实施。如果遇到特殊的山林地区，还要求施工方了解当地地形地貌特征以及水文特征，因为山区工程施工容易造成不必要的自然地质灾害，山体滑坡，山洞坍塌等等，特别是如果在相对比较陡峭的山下作业时还应该提前检验山坡的稳定状况，对施工过程所产的后果提前预测，如果施工过程中可能会对工程本身以及施工人员造成伤害或者对投资方造成不必要的经济损失，我们应该及时准确的采取应对处理措施。地质地形工作考察以后，施工设备的运输以及安装问题要严格按照相关规定进行处理，比如说，运输机械的道路需要考量，机械被运送到施工现场以后也要根据实际情况做一些相应的技术处理。施工现场的工程测量也要谨慎处理，精确的定位，找好基准点、反复的根据图纸设计进行校对检验是关键步骤，处理好这些问题，也就自然可以打好基础。现场清理整平过程中还要安排有效临时的排水渠道，当挖地沟低于管沟的时候，技术人员应该提醒施工人员寻找相应方法，以求水位能够降低，并且保证地下水水位要比开挖底面低大概0.5米，然后方可进行全面施工。

2 基础工程中的基本作业原则

水利水电基础工程施工中的基本作业原则主要有两个重点部分：第一，如果基础工程中需要的是比较浅的基础或者地基的情况，那么增大坡度的问题并不需要过多考虑，能够通过基准线的测量然后按照基准线划出槽边即可，如此便可按照次序展开施工作业，至于用什么样的方法使地下水位下降，如何修建临时的地面排水渠道，只要根据施工用地地貌地形地质的勘察数据以及开方挖土的尺寸进行规划就可以了，这样既能保证顺利施工，又能保证基础的土结构受到损坏；第二，基于整体建筑工程的安全考虑，基础工程的负载能力还有必要进行认真的考量，上层建筑建设的质量再好，基础工程出现问题也会给人们的生活和生产带来不可估量的人身财产安全威胁，特别是我国的北方地区，我们要充分考虑到基础建筑的耐寒性能，钢筋混凝土混合比例的大小，热胀冷缩的承受范围。而一些常年湿润多雨地区，又要顾念到基础建设的防潮防腐蚀能力。这些因素以外，我们还要使地基的工作面积拥有一定的可扩大范围，在精准施工设计的基础上，实现基础建设安全性能的最大化，这是整个工程建设过程中不可忽略的重要因素。

3 基础工程中的施工方法以及质量控制

方法：一、依据不同施工现场的土质以及水文特征，可以按照一定的先后顺序进行开方挖土；二、设置多个积水坑，或者应用井点降低地下水位，或采取两者相结合的措施降低地下水位。

质量控制：第一、在工程基础设计初期进行控制，设计人员必需精确的计算基础工程以及主体结构的各项比例，尤其是工程基础的承载能力，只有通过精准地质勘探，细致的数据分析才能更好的计算基础工程的承载能力，才会为整个水利水电工程保驾护航；第二，在建筑材料选择上实施控制，由于基础工程具有一些相对的特殊性，对材料的要求也显得有些特别，寿命长、耐潮湿、弹性形变性能较强的材料搭配更为稳妥；第三，现场施工中的质量控制，施工场地的作业面积需要得到保障，工人施工过程中需要有技术人员实施监督，不可出现偷工减料现象，要做到天天验收、实时验收。只有在这些环节上有了保障，基础工程的施工才能有效可靠地实现质量控制。

4 软土地基处理的新技术

解决软土基础问题的方法：①排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法，由加压和排水两部分系统组成。②换土法。当淤土层厚度较薄时，把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。③强夯法。将80kN夯锤， 起吊到高达6m～30m的地方，让锤作自由下落运动，通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层，或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成，使用强夯法容易达到目的。④旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展，通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度，而后对其予以提升，在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作，这样就会产生高压，高压挤迫水泥固化浆液与土体混合，经过凝固硬化结成桩子，以达到提高地基防渗的目的。⑤振动水冲法。振冲法的工具是振冲器，它类似于一根插入混凝土振捣器的机具，该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用，地基中会先成孔，而后在孔内予以填充砂、碎石，进而分层振实或夯实，这样地基将得以加固。⑥土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基，在可能出现塑性剪切破坏时，平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用；也可以在一定的程度上减小破坏的扩张，从而提高地基的承载能力。⑦灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材（比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类）予以液化，同时这些浆液也是具有固化的特性的，这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理，而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位，从而达到加固淤泥软土地基的效果。⑧硅化加固法。借助电渗原理，利用网状的带孔眼的注浆管，采用电动硅化法，通过轮换诸如的操作手段，把硅酸钠（Na2O·nSiO2）溶液与氯化钙（CaCl2）溶液注入土中，因为上述过程中会产生一系列的化学反应，进而生成胶凝物质，或者活化土颗粒的表面，这样土颗粒之间的连接性和土体力学的强度就会被提高，加固部位的半径会被扩大。不过这样的操作方法也有其缺陷性，即高耗电量，高成本，故而被采用的可能性一般不是很大。

参考文献

[1]徐志钧.软土地基和预压发地基处理[M].北京：机械工业出版社.2004.

第2篇：水利工程基础知识范文

关键词：施工组织设计；水利水电；工程造价；作用

中图分类号：TU723文献标识码： A

水利水电是我国较为重要的设施，伴随着当前加大该建设力度，水利水电工程造价越来越重要。这就需要格外重视施工组织设计对水利水电工程造价的作用，只有这样才能更好地对工程进行造价，节省资金，以便争取最大经济效益。一、施工组织设计和工程造价任务

（一）施工组织设计任务

施工组织设计作为水利水电工程的主要环节，是确定设计优化、控制投资的可靠依据，也可以说是整个工程建设的指导性文件。同时，该施工组织设计还是指导工程施工准备、施工过程等系列工序的经济文件。做好施工组织设计工作，对降低资金投入、提高经济效益而言，意义重大。

（二）工程造价任务

所谓工程造价，主要是指工程项目建设过程中花费的全部费用，即从工程确定到最终竣工所支付的费用。水利水电工程建设中的工程造价，是按照国家相关文件设定的，合理确定工程造价，不但能节省投资资金，还能确保资源的有效利用，进而获得更多的经济效益[1]。

二、优化施工组织设计对合理确定工程造价的意义

（一）施工组织设计在是控制工程造价的基础

施工方案在整个水利水电工程建设过程中起着至关重要的作用。施工方案不仅决定着工程的工程进度、技术要求，同时决定着工程质量，而这些环节对工程造价起着决定性作用。从这个层面说，施工组织设计直接决定着整个水利水电工程的造价。施工方案论证充分、完善，对控制工程造价具有非常重要的意义。

（二）施工组织设计中采用新技术是控制工程造价的重要手段

水利水电工程量很大，在施工过程中需要大量的人力、物力参与。然而，通过对新技术的使用，可有效降低人力、物力和财力，并加快施工进度，提高生产效率。同时，新技术还可有效降低工程造价。另外，施工组织设计过程中，还应和实际施工情况相结合，在保障资金合理使用的条件下，借助新技术、新设备来降低造价。且施工组织设计活动中还应进行充分的认证，将劳动生产力的提高作为降低施工成本的主要手段。

（三）施工组织设计的编制质量是确定合理工程造价的关键

在施工组织设计编制过程中，施工方案的确定应该依靠集体智慧，通过认真的论证分析，从经济、技术等各方面进行评定，最终得出一套最优化的施工方案。施工方案工作做的好，对后面的工程造价确定具有重要意义，同时也为工程合同的顺利执行带来方便。施工组织设计的编制质量对工程造价具有重要意义，同样施工组织设计在编制过程中，也要考虑工程造价这个因素。

三、施工组织设计与工程造价的关系

施工组织设计和工程造价地位同等，因为，只有施工组织设计合理，才能保证工程造价合理。在整个施工组织设计过程中，设计人员所使用的施工方法、工艺等都是工程造价预算员的重要依据[2]。施工组织设计确定的施工临时设施和辅助企业的规模、生产工艺以及施工总体布置、施工顺序和总进度, 又是工程概预算计算临时工程投资、价差预备费必备的基础数据。诸多实践证明，如果施工组织设计不够合理，就不会编制出较为合理的工程造价。

施工组织设计在对施工方案进行选择的同时，还应确保具有一定的经济性。要想确保施工方案的合理性，就必须根据工程造价预算指标进行相应的设计。这些指标都是从相对完整、准确的预算文件中得知，是各个施工方案的经济基础，对提高施工组织设计具有重要作用[3]。下面，笔者将从以下几点对施工组织设计和工程造价的关系进行简要阐述。

（一）基础单价

基础价格包括: 人工预算价格、材料预算价格、风水电价格、砂石料单价和施工机械台时费等, 基础价格应按照工程所在地现场条件和编制年的水平价格, 并结合施工组织设计和现行的规定编制, 要确保与施工组织设计相一致。

1、材料预算单价

材料费是建安投资的重要组成部分, 在建安投资中所占的比例一般为30%以上。材料预算价格的选取是从购买地到工地仓库的出库价格。对外购采购方案进行合理选择，比如：原材料单价、运输距离产生费用等，这些都会对材料的费用产生一定的影响，在这种情况下，需要施工组织设计人员对材料进行详细调查，以便为工程成本的节约提供可靠依据。同时，还应对仓库位置进行合理选择，并从材料周转方面对仓库大小进行选择。只有这样才能做出较为合理的工程造价价格[4]。

2、风、水、电预算单价

水利工程施工中风、水、电的消耗量较大, 风、水、电的正常供应对工程的质量和进度起着重要的作用, 其价格的高低对于建筑安装工程的投资影响也较大, 因此, 在编制工程造价时, 要根据施工组织设计确定的风、水、电的供应方式、布置形式、设备配置等情况来分别计算其价格。施工用风主要用于石方、混凝土、金属结构和机电设备安装等工程, 在施工组织设计时就要求根据合理的强度选择供风的设备和形式,一般采用适量的移动式空压机为辅的集中供风方式。因水利工程一般地处偏僻的山区, 供水一般均自设供水系统, 这就要求施工组织设计根据用水需求合理选择取水方式, 以及泵的选型、蓄水池的大小, 并尽量结合当地的水资源条件在保证工期的前提下合理配置[5]。施工过程中的用电应遵循一定的原则，即永久和临时相结合，在确保工程合理用电的前提下，尽可能少的修建用电设备。同时，还应适当的设置备用电源，以便确保工程进度。另外，风、水、电的价格由组织设计相应材料来决定，因此，还应设计较为合理的价格方案，这对于工程投资而言意义重大。这也就要求造价人员和组织人员密切配合，及时沟通，从而在优化施工方案的同时，降低工程造价。

3、砂石料单价

水利水电工程砂石料是基本建设工程中混凝土和堆砌石的主要建筑材料, 因此必须要求施工组织设计专业根据工程用料量和进度合理地规划料场、生产流程, 确保工程造价最优。

（二）工程单价

水利水电概预算定额与施工组织设计是在相互配套的基础上制定的, 对于同一单项工程, 如果采用不同施工方法, 在概预算定额中就会有不同的人、材、机消耗与之相对应, 不同的施工方法就有不同的单价, 因此合理的施工方法才有最优的单价。例如:基坑一般石方开挖, 根据场地条件, 采用打孔、爆破、出渣的不同方法, 可组合成很多个施工方案, 如风钻打孔、挖掘机配自卸汽车出渣; 风钻打孔、装载机配自卸汽车出渣; 风钻打孔、人工装斗车出渣;风钻打孔、人工装载重汽车出渣等。若把风钻打孔换成潜孔钻打孔, 出渣方式不变, 又有4个施工方案。而每一个施工方案, 从工程概预算角度看, 都唯一对应着一个单价, 并且必有一个是最经济的。这就需要工程预算的相关计算视施工组织设计提供的相关数据确定哪种方案比较经济合理, 再结合施工企业机械设备装备情况,以提高机械的效率为目的选定最优的石方开挖施工方案。同时通过单价的比较也为优化施工组织设计提供可靠依据。

四、施工组织设计方案的确定及确定工程造价合理性的措施

（一）施工组织设计方案的确定

水利水电工程施工组织设计是工程造价的关键因素，必须认真落实并贯彻国家所制定的各项方针、政策，按照实事求是、因地制宜等原则[6]，并进行实地考察，全面分析，从而提出吉奥维切实可行的施工组织设计方案，具体表现为以下几点：

第一，实地考察。工程组织设计人员要进入施工现场进行实地考察，获取准确、基础的施工数据、资料，以便为以后的方案设计奠定良好基础。

第二，熟悉内容。熟悉施工建设内容，设计多个施工方案，通过和现场勘察数据、资料的对比，选择较为合理、有效的施工设计方案。

第三，合理规划施工现场、安排施工进度。同时，还应及时将新兴设备、技术等应用其中，从而更好地促进水利水电工程建设，节省资金。

（二）确定工程造价合理性的措施

1、处理好水利水电工程质量、施工期、施工工艺的关系

水利水电工程建设过程中，应根据企业的实际情况，在能力范围内借助先进设备、技术等施工，通过自身施工水平提高水利水电工程质量，以便真正实现投资少、收益高，从而降低整个水利水电工程造价。

2、准确掌握施工资料

水利水电工程预算过程中，对基础施工材料的单价进行掌握是十分重要的，因为，通过对该单价的掌握，可对整个工程造价进行预算。水利水电施工中，还应严格控制采购方案，这样既能够确保工程进度，又能降低施工成本，起到一举两得的作用。

结语：

综上所述，水利水电工程施工组织设计和工程造价关系密切，水利水电工程作为建设产品，其价格由造价反映，而造价又必须依靠施工组织设计配合完成，因此，正确处理两者之间的关系，是提高工程质量、提高经济效益的前提条件。这就需要工程造价人员既要提高自身造价水平，又要懂得施工基础，并在此基础上提出较为合理的工程造价，为施工方案的设计提供可靠依据，同时，又能为促进水利水电建设工程的快速发展贡献力量。

参考文献：

[1]刘志芳.浅析施工组织设计对工程造价的影响[J].科技情报开发与经济,2009,29（13）:235-236.

[2]李伟.价值工程在水利水电工程施工项目管理的应用研究[D].国防科学技术大学,2009.

[3]马鸿雁.水利水电工程项目管理模式中的施工组织设计探讨[J].科技资讯,2011,18（27）:167.

[4]彭旭东.水利水电工程施工组织设计发展[J].中华民居(下旬刊),2012,24（11）:252-253.

第3篇：水利工程基础知识范文

【关键词】：水利工程 混凝土 质量通病 处理

作为水利工程建设主要构成材料的混凝土在施工过程中由于多方面的原因，往往会出现一些质量缺陷，比如混凝土表面的气泡、蜂窝麻面、露筋、裂缝、混凝土强度不合格、混凝土构件结构尺寸有偏差等。这些质量通病产生的原因有多方面的，它们对工程质量的影响程度也不一样，比如蜂窝麻面、气泡等质量缺陷对工程质量影响较小，而混凝土强度不合格等质量缺陷将严重影响到整个工程的结构受力，对工程质量有着举足轻重的影响。但是，不管哪类型的质量通病，若不及时进行处理，任其长期发展下去，都将会影响到整个工程的安全性能、受力性能、使用功能与使用寿命，所以，必须严格控制水利工程混凝土施工质量，尽可能的将这些质量通病消除在萌芽状态，确保整个工程的施工质量。

1 水工混凝土施工质量通病的种类及产生原因

1.1 气泡、蜂窝、麻面

气泡是指拆模后混凝土构件表面出现很多细小的孔洞，一般呈片状分布；蜂窝是指混凝土表面出现骨料松散的嵌挤在一堆形成很多蜂窝状的小窟窿；而麻面是指混凝土表面粗糙、有坑坑洼洼、麻麻点点的现象。虽然混凝土结构出现小面积的气泡、蜂窝、麻面不会影响结构受力，但是若不及时处理不但将严重影响到结构物的外观质量，在空气环境的长时间作用下还将会对结构物造成负面影响。产生气泡的原因主要有：泵送混凝土采用的引气剂质量不好，混凝土浇筑时分层厚度过大，混凝土振捣不到位等，以至于混凝土内的空气未能完全排出来，而停留在混凝土表面，拆模后便成了气泡眼。

产生蜂窝、麻面的主要原因有混凝土拌合物质量不高、和易性差、塌落度过大，在浇筑过程中产生离析现象；模板拼缝不严密，产生漏浆；混凝土振捣太厉害，混凝土产生离析等。

1.2 空洞、露筋

空洞是指混凝土结构物局部出现空腔，其范围通常不大于结构尺寸的三分之一。由于孔洞减小了结构物的截面尺寸，因此其承载能力也将降低；储水构件若出现孔洞，那么将严重影响其抗渗性能。孔洞具有相当大的危害，因此在水利工程施工中严禁出现。

空洞产生的原因有：①在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋设件处，混凝土下料被搁住，未振捣就继续浇注上层混凝土，而在下部形成孔洞。②混凝土离析、砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣，从而形成特大的蜂窝。

露筋是指钢筋混凝土结构物的主筋或者副筋未能被混凝土包裹，而外露的现象。若不及时处理将导致结构物内的钢筋腐蚀，从而影响到结构物的施工寿命。

产生露筋的原因有：①灌筑混凝土时，钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放，致使钢筋紧贴模板外露。②结构构件截面小，钢筋过密，石子卡在钢筋上，使水泥砂浆不能充满钢筋周围，造成露筋。③混凝土配合比不当，产生离折，靠模板部位缺浆或模板漏浆。④混凝土保护层太小或保护层处混凝土振或振捣不实；或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋位移，造成露筋。

1.3 混凝土表面不平整、缺棱掉角

混凝土拆模后表面凹凸不平，在接缝处错台过大，甚至板构件的厚薄不均。混凝土模板拆除后，混凝土的表面模板接缝处会出现超过一定规范要求的错台，使得表面凹凸不平或者是板面厚薄不一。缺棱掉角指的是混凝土结构或构件边角处混凝土局部掉落，不规则，棱角有缺陷。

产生混凝土表面不平整的原因主要有：模板表面不平整、拼缝未对齐、模板支架不牢固等。

产生缺棱掉角的原因有：木模板未充分浇水湿润或湿润不够，混凝土浇筑后养护不好，造成脱水，强度低，或模板吸水膨胀将边角拉裂，拆模时，棱角被粘掉；低温施工过早拆除侧面非承重模板；拆模时，边角受外力或重物撞击，或保护不好，棱角被碰掉；

1.4 裂缝

裂缝是水工混凝土最为常见的质量通病之一，其形式多种多样，形成原因也很繁多。裂缝的表现形式主要有表层裂缝、贯通裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝等。表面裂缝通常呈网状不规则、宽度较小，对结构影响较小。而贯通裂缝则将严重影响水工混凝土的抗渗性能、受力性能，严重影响到结构物的安全。

裂缝产生的原因有很多种，主要有：①水泥的水化热产生的负面影响，尤其是大体积混凝土施工，由于未采取合理的措施，从而在混凝土硬化过程中水泥产生大量的水化热，使得混凝土内外的温差过大，从而产生温度应力，导致混凝土开裂。②混凝土自身质量问题，比如采用不合格的水泥、含泥量过大的砂石料等。③混凝土振捣不规范。④混凝土养护不及时，养护方法不合适，使得混凝土表面水分散失过快。⑤在混凝土浇筑完成后，还没有达到一定强度的时候便在其上施加荷载，从而导致混凝土开裂。⑥拆模过早，混凝土强度还还没有达到要求，便拆除承重模板，从而造成混凝土开裂。

2 水工混凝土施工质量通病的处理措施

2.1气泡、蜂窝、麻面的防治

采用质量高、性能稳定的引气剂；严格按照规范要求分层浇筑、振捣。

若出现小面积的气泡可采用水泥浆将表面涂抹；出现小面积的蜂窝、麻面则需要将松散部分混凝土凿除，然后采用高一标号的细石混凝土进行修补。

2.2 空洞、露筋的防治

2.2.1空洞的处治

当钢筋比较密集时应该选用粒径较小的粗骨料，以保证混凝土有良好的和易性；当浇筑高度大于2米时应该采用串通，防止混凝土离析；混凝土振捣必须充分均匀防止漏振。

当出现空洞时，应该将周围松散的混凝土全部凿除，然后用干缩混凝土填充，并压实，待原料凝固后再将表面磨平。

2.2.2 露筋的处治

严格按照设计图纸安装并固定好钢筋，采用质量合格的保护层垫块，混凝土浇筑时，施工人员尽量避免在钢筋上踩踏，防治钢筋移位。

若出现露筋现象应先刷洗净后，在表面抹1：2或1：2.5水泥砂浆，将允满漏筋部位抹平；漏筋较深的凿去薄弱混凝上和突出颗粒，洗刷干净后，用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。

1.3 混凝土表面不平整、缺棱掉角的防治

采用表面平整光滑的模板，模板拼缝应该采用玻璃胶或者腻子抹涂平整，模板支架应该加固牢靠，防止变形，若采用木模则应该在混凝土浇筑前进行湿润，拆除模板时不得使用蛮力，或者用撬棍直接触碰混凝土。

1.4 裂缝的防治

大体积混凝土施工应该选用低水化热的水泥，并采取冷却水管或者分层浇筑等处理措施，防止水化热造成负面影响。选用合格的原材料；混凝土浇筑完成后及时采取合理的养护措施；混凝土强度达到5 Mpa前，严禁在其上施加任何荷载。

第4篇：水利工程基础知识范文

关键词：路面工程裂缝 病害 成因 处理措施

中图分类号：F253.3文献标识码：A 文章编号：

0、引言

随着水泥混凝土路面的发展，路面裂缝的危害引起了人们广泛的注意，设计不合理、施工质量不符合规范和设计要求、材料不合格等各种原因造成的裂缝严重影响了水泥混凝土路面的质量，有些裂缝甚至还很严重，从而成为影响水泥混凝土路面发展的瓶颈。本文就水泥混凝土路面裂缝产生的原因及如何消除各种因素

的不良影响，以避免水泥混凝土路面裂缝的产生进行了一些探讨。

1、工程实例

某机场新建水泥混凝土道面工程，总面积约25万㎡，混凝土设计抗折强度等级为5.0MPa，夏季施工，施工初期道面板出现较多裂缝现象。裂缝出现在混凝土终凝前后，上午施工的混凝土下午即出现裂缝，下午施工的第二天出现裂缝。裂缝呈现形式有两种:一种是连续的沿铺筑方向纵向或横向的长裂缝，裂缝长度为1～200cm，裂缝深度50mm左右;另一种是不连续的不规则分布的短裂缝，裂缝长度为5～30mm，深度3mm左右。在对气候条件、施工工艺等方面进行分析的基础上，采取了相应的措施，如避开高温时段施工，避免曝晒，加强早期养护等，裂缝虽有所减少，但仍然避免不了，严重影响了施工质量和进度，且裂缝的存在必然会引起抗冻性、抗渗性的降低，进而影响道面的耐久性和安全使用【1】。因此，当务之急是找出裂缝出现的原因，并采取有效的防裂措施，确保道面设计和使用要求。

2、裂缝原因分析

道面混凝土夏季施工中出现裂缝通常与混凝土承受收缩应力有关，收缩包括热收缩、干缩与混凝土的自身收缩【2-5】。针对该机场施工中出现的状况，对进场材料、施工工艺、气候条件进行了调查分析，并对可能产生裂缝的条件进行了试验对比，认为该机场混凝土道面板产生热收缩与干缩裂缝的原因，主要是由材料和施工两方面因素造成的。

2.1材料原因

2.1.1水泥品质

混凝土裂缝往往与水泥的品质有关，还与水泥的用量、使用时的温度等有关。

(1)水泥强度偏高、细度过细。该机场选用的水泥为PO42.5R，28天抗折强9.5MPa，强度等级偏高，往往细度增加，容易产生收缩裂纹，且所用水泥颗粒很细，80μm筛上筛余量不到1%，比表面积350㎡/kg，道面混凝土铺筑后凝结较快，在6小时左右出现较多杂乱分布的裂纹，施工不能正常进行。

(2)水泥用量偏多。该机场混凝土中水泥用量为320kg/m³，粉煤灰掺量30kg/m³。水泥用量偏多会增加混凝土的化学收缩和因混凝土水化热的增加而导致的温度升高，每立方米混凝土每增加或减少1kg水泥，则混凝土温度提高或降低约1℃，可见水泥用量越大，水化热也越多，对混凝土抗裂性能不利。

(3)水泥中的C3A含量过高。该机场所用水泥C3A的含量为12%。C3A水化速度快，早期强度发展快，水化热大并且释放快，但水化热高峰过后收缩大，最终强度低，对混凝土的抗裂性不利。

(4)现场水泥使用温度过高。该机场使用散装水泥，运输车进场水泥温度达60～90℃。由于刚出厂的散装水泥温度较高，经过传输装置输送到料斗、搅拌机，温度又进一步上升，从而提高混凝土拌和物的温度，再加上水泥水化热引起的温升，最终使刚铺筑的道面板内混凝土的温度比周围环境的温度高出很多。在降温过程中，会产生温度收缩，收缩过程中受到基层摩阻力的约束，从而产生温度应力，引起混凝土的开裂。

2.1.2骨料品质

砂石含泥量大、含杂质过多。该机场采用了三个产地的碎石、黄砂，不同产地的碎石和黄砂质量不是很稳定，经检测砂子含泥量为2.5%，石子含泥量为1.3%左右，含泥量偏大。当砂石中含泥量偏大或含杂质过多时，砂石表面所带的杂质、泥粉，妨碍了水泥与砂石之间的咬合粘结，弱化了砂石界面结构，降低了混凝土的强度，特别是降低了抗拉强度，因而在相同收缩应变情况下，砂石含泥量越高的混凝土收缩变形越大，裂缝就越严重。

2.2施工原因

2.2.1施工时机

现场施工情况是，中午气温为38℃，道面表面气温高达60℃，下午3～4点时易刮风，且风速较大。在混凝土浇注初期，经历了一次气温骤降过程，在混凝土表面引起急剧的温降。由于混凝土是热的不良导体，此时内部混凝土仍处于高温，因此混凝土将出现很陡的温度梯度，严重限制了混凝土的急剧收缩，从而产生较大的拉应力并导致混凝土开裂。

2.2.2施工工艺

时值盛夏，气温很高，混凝土的水分蒸发很快，浇注好的混凝土在烈日下曝晒。混凝土在摊铺、振捣、抹面时，没有采取任何保湿措施，结果混凝土是前浇后裂。上午施工的混凝土，下午1～3点即出现裂缝，主要原因是混凝土得不到有效养护，大量水分蒸发，表层和内部收缩不匀，形成塑性收缩裂缝。

3、裂缝防治措施

3.1材料方面

(1)选择合适强度等级的水泥，调整水泥细度。近代研究表明，在水化水泥浆中存在一定数量的未水化熟料颗粒，则浆体结构更合理。另外，水泥强度等级的选用也不是愈高愈好，对于抗折强度等级5.0MPa 的道面混凝土，水泥的28天抗折强度8.5MPa左右比较合适。

(2)调整水泥用量，掺加混合料。道面混凝土为了避免过高的水泥用量，要求所用水泥应具有良好的流变性，即需水量较小。采取掺粉煤灰的方法不仅能改善混凝土的工作性能还可以替代部分水泥。在道面混凝土中，粉煤灰的掺量一般为25%～30%，既可降低水化热，又可有效抑制碱骨料反应【6】。

(3)调整水泥矿物成分。道面混凝土选用的水泥C3A含量应较小，一般应小于8%，以接近5%较好[8]。

(4)降低水泥使用温度。施工中不宜选用刚出厂的散装水泥。

(5)选择优质骨料。选取级配好、杂质少的砂石材料，砂子的含泥量不得超过3 %，最好控制在2%以下，石子的含泥量不得超过1%[9]。

3.2施工方面

(1)调整施工时机。针对大风天气、太阳暴晒等易使混凝土失水过快而产生塑性收缩裂缝，或昼夜温差大、突遇降雨易使混凝土产生温度裂缝等原因，采取夏季混凝土浇注“四不打”施工措施:刮大风时、太阳暴晒时、白天气温太高时、下雨时不浇注。

(2)改进施工工艺。混凝土铺筑时，布料要均匀，振捣要密实，以防止混凝土不均匀收缩而产生裂缝。在混凝土摊铺时应盖塑料薄膜，振捣后、抹面前也应盖塑料薄膜，保持湿润，防止表面水分的过快蒸发。

4结语

近年来混凝土的早期开裂已经成为建筑工程中的常见病和多发病，其形成原因是复杂多变的，它涉及到混凝土的材料性质、结构尺寸、施工工艺及环境条件等因素。裂缝的防止应综合治理:注重水泥的品质、用量和使用时的温度，并掺加矿物混合料; 选用含泥量低、强度高、变形小，级配良好的砂石; 选择有利的施工时间、加强早期的保温保湿养护并及时切缝。这些措施在该机场道面的施工中取得了良好的效果，防止了裂缝的出现，提高了施工质量和速度，确保了道面的设计和使用要求。而对于施工初期铺筑的裂缝较严重的混凝土板，则应全部挖除重新铺筑。

参考文献:

［1］刘庆涛，王硕太，孔祥海，等．机场道面混凝土耐久性研究［J］．混凝土，2007(6)．

［2］P．K．Mehta，etal．Concrete:Microstructure，Properties and Materials

(Third Edition)［M］．NewYork:MeGral Hall，2005．

［3］黄士元．高性能混凝土发展的回顾与思考［J］．混凝土，2003(7)．

［4］刘数华，张忠伟．道路混凝土路面裂缝问题综述［J］．路基工程，2008(2)．

［5］吴中伟，廉慧珍．高性能混凝土［M］．北京:中国铁道出版社，1999．

［6］王硕太，马国靖，朱志远，等．高性能道面混凝土配合比设计［J］．公路交通科技，2007．24(4)．

［7］马国靖，王硕太，刘晓军，等．粉煤灰道面混凝土性能研究［J］．混凝土，1998 ( 4) ．

［8］马国靖，王硕太，黄灿华，等．机场道面混凝土水泥品质要求［J］．工业建筑，2004 (4)．

［9］GJB1112A －2004 军用机场场道工程施工及验收规范［S］．

第5篇：水利工程基础知识范文

【关键词】城市水利枢纽 水土流失防治 水土保持

城市水利枢纽工程的建设可以更合理地实现水资源的分配利用，使其更好地发挥挡洪、泄水、发电、航运等综合效益。但在城市水利枢纽工程建设中，场内外施工道路一般较长，对原有地貌和地表植被扰动较大，同时产生弃土及建筑垃圾，若不妥善处理，将导致严重的水土流失危害，会给周围环境带来威胁。水土保持是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施，能有效的治理因工程建设人为造成的水土流失。本文以淮安市里运河北门水利枢纽桥控制工程作为实例进行水土流失防治措施分析。

1 工程概况

淮安市里运河北门桥水利枢纽控制工程位于市区里运河上，是为满足挡洪、蓄水、水上旅游、景观、城市交通及市政管线穿越的要求而建的一座水工建筑物。

该水利枢纽控制工程包含节制闸和交通桥两部分，因该工程地处淮安市市中心，景观要求高，结合人民路改造，将闸与桥布置在一起，桥在上面，闸布置于桥下，桥下两侧建地下室作为地下厂房。节制闸中心线与河道中心线一致，节制闸闸门采用一扇30m宽底轴驱动下翻门，在汛期可形成人造瀑布景观。结合城区规划，桥面总宽25m。为了增加水面宽度景观效果，闸上下游联接段均采用较长的带状亲水平台直立挡墙与河坡顺接。

2 水土流失预测

对工程建设期可能造成的水土流失情况进行预测，预测的内容包括：施工过程扰动原地貌、损坏土地和植被的面积的测算；施工过程中产生的弃土、弃渣量的测算；损坏水土保持设施的面积和数量的测算；可能造成的水土流失流失量及水土流失危害的预测。水土流失预测时段分为基本建设期和生产运行期（1年）。

经采用类比法和数学模型相结合的预测方法进行分析计算，本工程在建设期可能造成的水土流失量为197.5t，水土流失背景值为11.3t，新增水土流失量为186.2t；在运行初期可能造成的水土流失量为13.0t，水土流失背景值为11.3t，新增水土流失量为1.7t，详见表1。

3 水土流失防治

3.1 水土流失防治分区

本工程水土流失的防治区主要是工程建设区，根据工程特点进行分区治理。按照防治责任范围界定，对水土流失防治进行二级分区：一级分区为Ⅰ区为北门桥控制工程，下设二级分区闸桥工程主体分区和施工占地分区，施工占地分区包括临时集土区和生产生活区。

3.2 水土保持措施总体布局

防治措施的总体布局以防治新增水土流失和改善区域生态环境为主要目的，根据主体工程开发建设的特点，以水土流失预测为科学依据，合理配置各防治区的水土保持措施，见表2。在防治措施上做到开发和预防相结合，点线面相结合，形成完整的防护体系。

3.3 分区水土保持措施

北门桥控制工程水土保持方案主要采取以植物措施为主、与工程措施相结合。防护措施与工程建设、城市建设、美化环境密切结合，创造优美的生态环境。根据本工程的自然环境，结合工程的实际情况，本着“因地制宜、适地种树、适地种草”的原则，建造水土保持植被美化环境。重点对里运河河堤、堤坡采取水土保持措施。

3.3.1 闸桥工程主体防治区

北门桥水利枢纽控制工程为闸桥结合工程，闸上下游引河河岸采取板桩挡墙结构，河底采取浆砌石防护。引河与现状河坡采取斜坡顺接，对斜坡采取浆砌石防护，自然河道上下游各20m范围河坡、河底采取浆砌石防护。在主体设计中，均以已考虑了对闸身以及上下游河坡一定范围内采取了工程防护措施。本水保方案在原有工程措施基础之上，对主体工程进一步采取一些植物措施，与工程措施相结合，既起到水保作用，又起到绿化、美化的效果，为建筑物增添绿色。

本方案对闸桥主体防治区的水土保持措施，主要考虑对建筑物上下游河坡附近采取防护。位于建筑物上下游河道河口外2m范围内种植红叶小檗；位于河坡每间隔3m种植一排海桐球，河口外堤顶两侧种植香樟、广玉兰、雪松等常绿乔木，株距3.0m。

3.3.2 临时堆土防治区

施工期堆土区四周设置排水系统。排水沟采用土沟，设计断面为梯形，底宽0.5m，沟深0.5m，边坡1：1。施工结束后必须及时将地弃土运走或者就地平整，清除施工垃圾和平整场地，恢复原有地形地貌。

3.3.3 生产生活防治区

施工期生产生活区场地表面硬化，设置排水系统。建筑工场、材料堆场四周及施工道路两侧设置排水系统，排水沟采用土沟，设计断面为梯形，底宽0.5m，沟深0.5m，边坡1：1。施工结束后必须及时将地表建筑物及硬化地面全部拆除，清除施工垃圾和平整场地，恢复原有地形地貌。

4 结语

各项水土保持方案防治措施实施后，工程建设所造成的水土流失区域均能得到有效的治理和改善。各防治区除水面、永久建筑物外，施工用地都得到了治理，临时堆土区均采取了有效的防治措施，各项水土保持措施均达到或超过了预期的治理目标，效果比较显著。经分析计算出防治责任2.50hm2范围内扰动土地的治理率达到了95%；防治责任范围内水土流失总治理度达到95%以上；试运行期土壤流失控制比控制在0.8；弃土、弃渣拦渣率施工期大于95%、试运行期大于95%；植被恢复系数达到98%；防治责任范围内林草覆盖率达到了30%以上。

水利枢纽工程建设通常涉及范围广，基坑开挖动土面大，对当地的地貌、植被会造成破坏，但只要根据工程建设的特点，切实做好水土保持工作，通过水土流失防治点线面相结合、开发和预防相结合的总体布局，因地制宜地采取有效的水土流失防治措施，就能有效控制人为新增水土流失，并治理工程区原有水土流失，保障工程安全，改善当地生态环境，形成工程建设和生态环境治理协调发展的良性循环。

参考文献：

[1]赵春潮，倪言波，等.淮安市里运河北门桥控制工程初步设计[R].2012.

[2]刘军琦.水利工程中水土流失防治对策[J].现代农业科技，2015（15）：255，259.

[3]刘雪源.探讨水利工程建设项目中的水土流失防治[J].南方农业，2015.

第6篇：水利工程基础知识范文

中图分类号：U416.1+67文献标识码： A 引言其中渠道桩号118+769～121+985为中等膨胀土，且地下水水位较高，是我部膨胀土施工的难点。膨胀具有吸水膨胀、失水收缩的特性。根据各方治理膨胀土经验，采取“以防为主，支挡为辅”的处理措施。在防水的同时，结合坡面排水设施，及时疏排坡面积水，防止地表径流入边坡土体。过水断面的膨胀土采取换土封闭和压重双重措施，确保过水断面边坡稳定。桩号118+769～121+985渠道过水断面左右边坡及渠底填反滤料，铺设软式透水管等排水设施；过水断面粘土换填厚度为垂直坡面2米、2.5米，渠道衬砌过水断面坡比为1.2.75、1:3.5。1、工程概况南水北调工程SG7标位于河北邢台市邢台县，累计桩号113+914～121+985。渠道衬砌长度为7.386km，膨胀土累计3.78km桩号118+769～121+985，该段为冰水积垄岗地貌，地形起伏较大，地面高程82.1～94.5m，渠底高程77.95～77.816m，渠道挖深5～16.6m。地层岩性：为下更新统Q1冰水积及湖积而成的粘砂砾多层结构，表层为薄层砾质粘土覆盖，厚度1.0～3.0m；下部为厚层具胀缩性壤土、粘土夹粉砂、中砂，壤土、粘土厚度3.0～15.0m，自由膨胀率36％～99％，以中等膨胀潜势为主。粉砂、中砂厚度1.5～8.0m。渠坡主要由具中等膨胀潜势的Q1壤土粘土夹粉砂及中砂构成，渠坡长期稳定性差。渠底及坡脚多处为粉砂。地下水分布极不均匀，水位高于渠底约1.5m～12m。 膨胀土换填施工安排在非雨季施工。施工前，在基坑顶部周围修建截流沟和挡水坎，避免施工期间各类地表水进入工作面。为防止冻结，负温情况下不进行膨胀土换填施工。为避开开挖成型的的坡面长期暴露，防止边坡失稳。换填施工一经开始，不得无故停止；因故停歇时间较长时，对工作面采用塑料布等进行覆盖。2、膨胀土换填施工程序:施工排水膨胀土开挖渠基排水施工分段、分层回填

2.1 施工排水。渠道118+769～121+985段在施工期间出现了不同程度的地下水，通过观察，渠道地下水主要集中在渠底部位，在渠底出现多处渗水明流点。渠坡渗水量不大，在渠坡中下部局部出现的阴湿现象，明流较少。在渠道中心位置先行开挖排水明沟，明沟深度超出开挖深度1m左右。

为满足施工要求，在渠坡渗水部位开挖盲沟，盲沟底宽0.3米，顶宽0.5米，沟深0.3米，换填砂砾料，盲沟引至渠底。在渠底纵向开挖三道排水盲沟，分别布置在渠底两侧和中间，盲沟内填筑砂砾料。根据出水点的实际情况，在渠底开挖横向排水盲沟，横向贯通三条纵向排水沟，盲沟内填筑砂砾料。在渠底间隔100米布设集水井，井内放置污水泵外排渗水。2.2 膨胀土开挖

膨胀土开挖的方式和普通土开挖方式相同。采用1.0m3的反铲挖掘机开挖，15T自卸汽车运输，160kw推土机弃渣场推平。

2.3 渠基排水施工

（1）渠基排水盲沟的施工

根据施工图纸，渠基排水盲沟只在渠坡对称布设，单坡纵向布设三条，横向间隔8米（16米）全线布设。

待精削坡完成后，用挖掘机自上而下进行开槽，人工配合按照图纸尺寸进行修坡。开槽完成后，人工配合机械进行砂砾石反滤料的填筑。自卸汽车将砂砾料运至渠底，挖掘机自渠底把砂砾料倒运至需要填筑的盲沟附近，人工进行铺填。填筑过程分两次进行，按照施工图纸第一层填至集水管底部高程，用夯机按要求夯实，然后安装集水管。第二层填至设计顶高程。待

（2）渠基砂砾料换填施工

根据施工图纸，在渠底换填土以下和换填土以上分部铺设30cm和15cm砂砾料。渠底换填0.3米厚的砂砾料，在砂砾料层中埋设横向集水管。待渠底开挖至设计高程后，开始填筑砂砾料层。用自卸汽车运输，挖掘机摊铺，推土机找平后，按要求压实。压实后人工开挖埋设集水管的沟槽，开挖宽度15厘米，然后安装集水管，待安装完成后，利用原开挖出的砂砾料回填沟槽，用夯机按要求夯实，换填土以上铺设15cm厚砂砾料，在粒料层中埋设纵向集水管。待换填土完成后，用自卸汽车运输，推土机推平后按要求压实。压实后人工挖集水管的沟槽，然后安装集水管，待安装完成后，回填沟槽，用夯机按要求夯实。

（3）渠基排水软式透水管的施工

根据施工图纸，在渠坡、渠底和换填粘土层中部、顶部砂砾料层分别布设横向和纵向软式透水管。

渠坡排水盲沟内和渠底的横向、纵向透水管，在铺填砂砾料的工程中按要求安装。

安装换填粘土层中的排水管时，在换填高程达到排水管顶高程以上10厘米时停止填筑，待换填层碾压达到设计要求后，人工在需要埋设排水管处开槽，槽宽15厘米，槽深20厘米，保证槽底高程。成槽后按要求安装排水管，安装完成后用原开挖土将沟槽填平夯实。

渠底粘土换填完成后，人工在换填顶纵向排水管位置按照图纸尺寸开槽，按照要求安装渠底纵向排水管和B型逆止阀。

2.4 粘土换填。粘土换填施工程序为：施工准备堤基处理土料开采堤基填筑坡面修整。换填土料为本标上游渠道段可利用土料,施工前检验土的含水量,将含水量控制在最优含水量范围内。根据碾压试验确定的施工工艺，采用18T振动碾(凹凸)，碾压行进速度慢一档V=2KM/h, 推土机和平地机整平铺土厚度为45cm，含水量13%~19%，有振碾压6遍，可满足压实度不小于0.98的设计要求。自下而上分层填筑。在施工过程中无不合格土进场；铺土厚度允许偏差0～-50mm；铺填边线允许偏差+100～+300mm；确保碾压成型后表面无显著凹凸，无弹簧土，无松土，无杂物；为保证换填土与原基的良好结合，换填坡面进行开蹬处理，开蹬高度与铺土层厚度相同即45cm。铺土厚度采用钢钎检测，铺填边线采用全站仪检测，碾压完成后，采用环刀法检测压实度。前一层的检测项目全部合格后，方可进行下一层回填施工。本段回填全部完成后，开始下一段换填施工。两段结合处的虚土全部清除，并削成1/3斜坡。3、堤坡坡面修整

为保证设计断面内干容重达到设计要求，铺料时预留30cm余量，在换填完成后，按设计线将坡面修整平顺。削坡的方法：测设堤顶线和堤脚线，沿设计堤顶线和堤脚线挂设准线，削坡机结合人工进行削坡。

4、结束语

第7篇：水利工程基础知识范文

关键词软基处理水泥深层搅拌桩施工控制

0、前言

深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。

一、工程概况：

小黄圃至华口村公路跨线桥工程位于广东省佛山市顺德区，属于该区快速干线网碧桂路改造工程的重要组成部分。

本项目为旧路扩建项目，原则上采用拆分利用现有道路、“两侧拼接”的对称扩建方式，部分路段从投资、工程经济、环保以及提高道路服务水平等方面考虑采用高架桥或下沉隧道穿越，最大限度保护用地环境，提高道路通行能力。

二、 软土地基处理设计标准

2.1 软土地基设计形式选用

软土地基的处治，本着因地制宜、就地取材、经济合理的原则。本项目均为既有道路的加宽扩建，软土地基深度基本大于3米小于12米的，经综合比较，本标段内软土地基设计选用水泥搅拌桩处理方案。

2.2 水泥搅拌桩设计方案

桩径50cm，间距1.2m～1.5m，桩体采用"四喷四搅"的方法施工。

材料要求

水泥采用P.0.42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比一般采用0.4～0.45。

水泥掺量的确定：

浆喷桩的水泥掺量由室内配合比试验确定,本工程水泥掺量为50kg/m。根据土样天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺入量应相应变化，表3-6的数据可供参考。

2.3设计参数及要求

桩体施工完成三个月后方可填筑路堤或施加其他荷载,并在加载前进行试桩,要求28天桩身强度达到1.0MPa以上,单桩容许承载力标准值不小于140kN。

三、施工工艺流程（四喷四搅）

搅拌机械运至工地后，先安装调试，待转速、空气压力及计量设施正常后，再开始就位。

将搅拌头对准设计桩位，启动电机，待搅拌头转速正常后，边旋转切土边下沉，直至达到加固深度。

从桩底向上喷浆，同时搅拌提升，直至离地面50cm，再重新边喷浆边搅拌至桩底，再重复一次从桩底向上喷浆，同时搅拌提升，至离地面50cm，再重新边喷浆边搅拌至桩底后停止钻进，连续喷浆1分钟，最后搅拌提升至地面。

关闭电源，移动设备，重复以上步骤。

将地面下未喷水泥的50cm，用水泥土回填，并捣实。

四、施工过程的质量控制

4.1 严格控制水泥等材料的质量

水泥加固强度与水泥材料质量密切相关，因此进场的水泥必须有出厂合格检验单，水泥制备浆液前宜过筛，去除杂物和块状体。每批进场的水泥应备样进行水泥土强度试验，满足要求的水泥方可投入工程使用。

4.2 确保搅拌桩桩身强度和均匀性

制桩质量的优劣关系到地基加固的成效。因此，要严格按要求控制喷浆及提升速度，以保证加固范围内每一深度均得到充分拌和。

4.3 保证桩体垂直度

为使搅拌桩基本垂直于地面，要注意钻机操作平台的平整度和钻架对地面的垂直度。

4.4施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

五、桩体和复合地基加固效果的质量检验及工程验收

水泥搅拌桩施工完成后，应按照质检部门要求，抽取2%～5%的桩进行桩质量检验，主要是对桩身强度、桩位、桩头及装身完整性进行检验。

5.1 桩身强度检验

在成桩7天内用轻便触探器进行桩身检验，检测深度不少于1m，通过触探击数检验桩身水泥土强度。28天后对桩身按照总桩根数的2%～5%的频率抽取芯样，通过动测检查桩身质量并进行静载试验，检验工程桩的承载力是否满足设计要求。

5.2 桩位及桩头水泥土强度检查

开挖基槽检查桩位、桩数及桩顶强度。对不合格的桩根据其位置和数量等具体情况，安排桩机操作手采取补桩或加强邻桩等措施。

5.3载试验

单桩荷载试验最大加载量为单桩设计荷载的两倍。压板直径和桩径相等，试桩数量不少于桩数的1%，并不少于三根。

5.4外观鉴定

桩体圆匀，无缩颈和回陷现象，搅拌均匀，凝体无松散，群桩桩顶齐，间距均匀。

六、若干问题的探讨

6.1 计算单桩承载力时侧壁摩阻力的取值

水泥搅拌桩单桩承载力设计时侧壁摩阻力往往是参照混凝土桩周土摩阻力，若不加折减，计算所得单桩承载力往往偏大，其原因是：混凝土桩为刚性桩，而水泥搅拌桩为刚性――柔性桩，其桩身变形大于混凝土桩，因此，侧壁摩阻力沿桩身的分布上部大于下部。或者根据桩长乘上一个适当的深度变量折减系数。

6.2 关于置换率的计算

置换率m= fsp•k-ßfs•k

Rkd/AP-ßfs•k

式中的ß值反应出桩同作用下桩间土强度的发挥和分担问题。复合地基ß值小于1，ß与面积置换率，桩间土和桩端土的软硬，固化剂掺量的多或小，桩身龄期长短等因素密切相关。因此，应进行试验，获得更为准确的ß值。

6.3 提高水泥搅拌桩在粘土层的搅拌均匀程度

工程实践证实，现行的成桩施工工艺已可充分满足淤泥质土层的搅拌均匀程度，但地表粘土层的搅拌均匀性则相差甚远，其桩身质量问题总是与浅部硬壳层及素填土层的搅拌均匀有关，主要反映在：

（1）严重的搅拌不均匀。粘土层桩体内存在大块纯水泥块，与原粘土分界清晰，二者强度差异极大。

（2）桩顶中心留有空洞，有时还形成蜂窝状孔洞。

（3）产生同心转。钻头带动粘土柱一起转动，造成水泥浆在桩壁和桩中心局部富集，其余部位几乎无水泥浆拌入或仅偶见水泥块。

处理方法：

（1）根据粘土的天然含水量估算最大允许掺水量。

（2）采用分次适量掺水，以避免过多的水渗到桩周而导致同心转。

（3）在复搅提升不喷浆时掺水，避免直接降低水泥浆浓度。

（4）适量增加粘土层的喷浆量，弥补由于掺水引起的桩身强度下降。

七、体会：

7.1 通过对该工程地基处理，进一步认识到深层水泥搅拌桩不仅是处理软土地基的一种方法，而且是处理山前洼地边缘，软弱极不均匀地基的一种行之有效的好方法。特别是地面下12m内有持力层时，水泥搅拌桩穿透淤泥进入持力层，可大大提高复合地基承载力，降低工程造价及减少建筑物沉降量。

7.2 旧路改造过程中，常因靠近邻近民房、既有行车道，有的仅2m左右，而采用无震动、无污染、噪音小、对周围软土无搅动的搅拌桩，不但可解决上述问题，且技术可靠，经济与环境效益均佳，适合在公路路基软土地区推广应用。

7.3 水泥搅拌桩质量易控制，只要喷浆及搅拌均匀，制桩质量就会有保证，静压结果就会满足要求。

第8篇：水利工程基础知识范文

关键词：水利工程；结构设计；处理方式

中图分类号： TV314 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.01.021

在开展水利工程设计工作之前，应当就建筑材料的选取与应用予以周到、细致的考量。水利工程建筑牵涉多项专业工程领域的学科知识，对于水利工程师的专业技能与设计经验均有着极高的标准要求。尽管目前我国在水利工程建筑物的结构设计方面取得了进步，但依然存在着一定技术性缺陷问题，为了提升水利工程的防洪能力，需要就水利工程建筑物开展合理化的结构设计工作，从而促使建筑物结构的质量得到有效提升。

1 水利工程建筑物结构设计的重要性

开展水利工程建筑物结构设计工作最终的目的是为水利工程制定出相应的建设与预算方案，所设计出的方案水平将会直接影响最终的工程建设质量，并将与有关各方所能够获得的经济效益均密切相关。因而为了保障水利工程建设的顺利实施，就必须要制定出一整套完备且确切的设计方案。最终设计方案将会对工程建筑的使用年限与运行安全产生直接性的影响，因此这一方面的工作内容也愈发为人们所重视。

2水利工程建筑物结构设计存在的问题

2.1 标准等级不明确

水利工程级别的不同会直接影响到工程的规模与资金投入程度，但是若对水利工程标准等级不能作出明确判断，便会引发极为严重的不利影响，若标准过于严苛便会造成建设材料的无端浪费，若标准严重低于实际需求便会使得预算资金不足，难以达到建设质量要求。因而就水利工程建筑物作出明确的标准等级划分至关重要，具体可采取效益、规模、水文资料等多方面信息斫行等级划定。

2.2 项目资料不全面

在具体施工前，必须要准备足够的基础施工材料，材料准备是否充足将是对工程设计质量产生影响最为关键的一个因素。这主要是由于在设计方案的选取、计算公式的采用以及设计参数的明确等内容均需要通过施工现场的地质、水文、气象等多方面因素来予以确定。若资料不准确便会出现重大的设计失误，就算是一个很微小的失误，其所带来的后果影响也是难以估量的。

2.3 出现偷工减料行为

水利工程的建设范围广、资金投入大，设计人员无法将整体工程量及工程费用在施工前完全算出，还需要依据实际施工建设过程来将所存在的设计问题进行及时的修正，因而就导致一些心怀不轨之人利用这一机会偷工减料。此种做法所产生的后果影响是极为严重的，不但会导致资源的大量浪费，还会使建筑物在建成后面临着重大的安全隐患问题。

3 改进水利工程建筑物结构设计的措施

3.1 加强招投标设计

采取招投标制度，引入设计竞争机制，以促使有关的设计单位能够形成良性竞争，促使设计单位更加用心设计，对自身的设计方案不断进行优化。应督促有关的水利工程设计单位尽最大努力来提升设计的质量标准，采取分阶段招投标，具体操作为将可行性研究阶段与初步设计阶段作为一个阶段，将招标设计与施工图纸详细设计作为一个阶段。

3.2 保障基础资料可靠性

依据目前的各类水文计算规范之中的规定要求，在水利水电工程设计当中，先要就水文资料予以审核处理。但因工程设计会受到数据资料、计算处理、施工环境、人为性因素等多个方面的影响，在设计成果的评估上会出现较为明显的出入。对此，便需要针对工程设计所选用的有关基础资料采取认真的核查与分析工作，最大程度的保障设计成果的真实性，确保设计中所选用的各项数据信息均为确切、详实的数据资料。

3.3 严格实施设计监理制度

构建起一整套较为完备的工程建设监理机制，由资金、进度与质量三方面来实施控制。通过对设计监理制度的设计实施，可就设计全过程采取相应的控制及监督管理，由此也能够促使设计方提升其设计质量，这对于实现最终工程质量的全面提升大有裨益。

4结语

随着我国社会经济的快速发展，水利工程建设也取得了发展与进步，对水利工程项目的投资管理也愈发趋向于规范化、专业化与社会化，然而在此过程之中仍需继续完善。因而，就水利工程开展设计工作必须要严格依据有关规程要求，做好对施工技术与人员职责的明确要求，只有实现对人、物两方面的有效管理与控制，才能够确保水利工程建筑物的结构设计与处理取得较好的质量水准。

参考文献

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[2] 宋迪.试论水利工程建筑物结构设计的技术创新与实际应用[J].四川水泥，2016，（10）.

第9篇：水利工程基础知识范文

关键词：CDIO模式；水利工程专业；综合能力培养

作者简介：张登祥（1971-），男，湖南长沙人，长沙理工大学水利工程学院；张贵金（1963-），男，湖南长沙人，长沙理工大学水利工程学院副院长，教授。（湖南长沙410114）

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）16-0018-02

近20年是我国水利工程建设的黄金时期，包括三峡工程在内的一大批特大型水利工程的建设为经济发展作出了巨大贡献。快速发展的水利工程建设也对水利工程专业人才的培养提出了更高的要求，“厚基础、宽口径、强能力、高素质”是很多高校水利水电工程专业人才的培养目标，各高校在建立各自特色的工程教育模式方面都做了大量的工作与有益的探索，积累了许多成功的经验。但从总体上来看，水利工程专业的现有教育模式与我国水利事业的快速发展的需要还很不适应，培养的水利工程技术人才还远不能满足现代企业的需求。1998年，IMD（瑞士洛桑国际管理开发研究院）对我国工程技术人才市场进行了调查，调查结果表明我国人才市场上合格工程师的指标排名世界第36位，显然，这个指标与我国工程技术人员总数排名世界第一有很大的反差，反映出我国在工程技术人才培养、供给机制等方面不能适应经济发展，现代企业对工程技术人才的需求在数量、质量和结构上得不到满足。[1-3]

大型的水利工程往往需要多学科的交叉与融合，这些特点对工程技术人才的培养提出更高的要求，厚基础、宽口径、强能力、高素质、注重实践性和综合性、创造性是水利工程技术人才的培养方向，现有培养模式明显不能满足上述要求。

一、CDIO工程教育模式

现代水利工程对工程技术人才的学习能力、创新能力以及对新技术的敏感性等综合能力提出了更高的要求。学生学习的最大障碍是缺乏学习动力。这样一来，即使教师的教学态度再好也难使学生达到学习的整体目标。好的教育模式下学生能够主动地发掘课程之间的关系，找到贯穿全部课程的学习策略，使专业课程学习融会贯通。

近年来，欧美等国家提出工程教育领域全新的教育模式——CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO工程教育模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

CDIO教育大纲将工程技术人才的能力分为四个层面：基础知识、个人能力、团队能力和系统能力。CDIO大纲提出以综合培养方式使学生达到上述预定目标，并系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。2005年，瑞典国家高教署采用这12条标准对本国100个工程学位计划进行评估。结果表明，新标准比原标准适应面更宽，更利于提高质量，为工程教育的系统化发展提供了全新的思路。近年来，已有几十所世界著名大学按CDIO模式对工程技术人才进行培养，效果显著，学生深受社会与企业欢迎。[4-6]

二、水利工程专业学生综合能力培养模式

以CDIO工程教育模式为基础，从基础知识、个人能力、团队能力和系统能力四个层面对学生的综合能力进行系统培养，使学生从“要我学”转变为“我要学”，真正实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标。培养模式向注重实践性、综合性和创造性的新型培养模式转变。笔者在CDIO模式基础上，根据水利学科的特点，以水利工程（Engineering）的设计（Design）阶段（Phase）为导向，提出EDP-CDIO培养模式。[7]EDP-CDIO是一种以工程项目设计为导向、工程能力培养为目标的工程教育模式。EDP-CDIO培养模式主要从四个方面对现行工程教育模式进行改革。

1.通过跨学科课程整合，培养工程学生的创新视域

以CDIO工程教育模式为基础，以工程项目设计为导向、工程能力培养为目标，通过项目设计将整个课程体系有机而系统地结合起来的，所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心，形成一个有机的整体。

2.以项目带动学习，实现从“要我学”到“我要学”的转变

引导学生形成习惯不能仅靠学生的自觉性，应找到机制系统地控制他们的整体行为。学生在学习过程中消极被动的主要原因是学习缺乏目标性。让学生尽早生产或科研项目程序，让学生应需要而学，有目标而学，激发学生自觉学习积极性。实现从“要我学”到“我要学”的转变，实现个人能力的最大发挥。

3.建立专业学习小组导师制，强化导师职能

各专业老师由于受到条件限制，与学生的接触与互动非常有限。现有的导师制职能过于单一，学习指导受到很大局限。因此专业导师在学生学习过程中尽早介入指导是非常必要的。建立专业学习小组导师制，强化导师职能，导师积极引导学生参与到自己的生产或科研项目中去，对于激发学生学习兴趣是极为必要的。同时通过项目的分工与合作培养团队精神及工程大局观。

4.以工程项目各设计阶段为导向，建立目标学习制度，改变现有实践教学模式

现有实践教学主要包括三大部分内容：实验、实习及毕业设计。但从现有实施的效果上看还达不到实现实践性、综合性和创造性的实践教学目的。理论上实验、实习及毕业设计三个教学环节应该紧密结合为工程设计或研究服务，然而具体实施过程中目标性不强，与工程实践脱节。以工程项目各设计阶段为导向，建立目标学习制度。在专业导师指导下，为实现项目设计各阶段目标，自觉选择各阶段目标必修课程，安排实验及实习计划等实践课程。

三、实施方案

要激发学生学习的积极性，诱导他们追求知识的欲望，最好的办法就是让学生参与到教学的每一个过程。水利工程专业之所以工程类专业中一个非常有特色的专业，因为水利工程特别是大型的水利工程往往需要多学科的交叉与融合，且从流域规划到项目竣工时间跨度很长，建设程序也最多。工程上将水利工程的建设程序分为流域规划、项目建议书、可行性研究、初步设计、招标设计、施工图设计等六个阶段（Phase），且每一个阶段内容都非常丰富。因此可以将水利工程课程体系以水利工程的六个设计阶段为阶段目标，让学生从跨入大学的第一天起就自觉地为他们选择的工程项目做准备，并体会一个工程项目在他们的努力下从流域的规划到最终竣工的喜悦。具体实施方案如下：

（1）对CDIO模式进行研究学习，调研国内外水利工程专业课程体系改革现状，探讨以工程项目为导向，对水利工程专业现有课程体系进行改革的可行性及具体措施。

（2）现有课程体系的调整方案。按CDIO模式对培养计划及课程体系进行修订，如图1。

本培养方案以学生工程实践能力、创新能力与科学研究能力的培养为核心，以工程实践为主线，划分为通识教育、学科大类专业基础教育、专业（专业方向）教育三个层次。培养方案突出设计了包括学科大类基础课程群、专业（专业方向）课程群等教育内容，使学生有兴趣、有研究、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增强工程实践能力、创新能力。课程设置基本框架如表2。

（3）从大二开始建立专业学习小组，各学习小组配备专业导师，建立专业学习导师负责制。专业导师具体负责各学习小组的各阶段学习计划安排，包括理论课时的选择、实验的安排、实习计划的安排及毕业设计的计划等。

（4）以水利工程（Engineering）的建设设计（Design）阶段（Phase）为导向，建立目标学习制度，如图2。

在专业导师指导下，为实现项目设计各阶段目标，自觉选择各阶段目标必修课程，安排实验及实习计划等实践课程。

（5）采用企业轮训制度，加强实践能力培养。组织学生到相关设计、施工企业，跟班实践学习，时间安排为1年。学习方法采用专题讲座及各专业科室轮训方案。学校安排实践经验丰富的教师和企业安排的工程师联合指导。企业学习阶段的工作是在学校理论学习阶段的基础上，通过认识实习、生产实习并完成毕业设计等环节，对知识、能力、素养培养进一步夯实和深化。在企业学习阶段采取校企联合指导的方式。培养方案与企业联合研讨确定，共同在培养过程中实施。

四、结语

本文对国际工程教育领域全新的教育模式——CDIO工程教育模式进行了系统研究，根据水利工程的学科特点提出了适合水利工程专业人才培养的新的教育模式——EDP-CDIO模式。EDP-CDIO教育模式能从基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面达到CDIO大纲的要求，提高学生的综合能力，达到实践性、综合性和创造性的培养目标。

参考文献：

[1]刘西拉.21世纪的中国土木工程教育[J].清华大学教育研究,1998,(1):

95-99.

[2]林峰,顾祥林,何敏娟.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J].高等建筑教育,2006,(3):26-28.

[3]龚志起,陈柏昆,等.国内外土木工程专业实践教学模式比较[J].高等建筑教育,2009,18(1):12-15.

[4] Berggren,K.F.,Brodeur,D.R.CDIO:An International Initiative for Reforming Engineering Education”.World Transactions on Engineering and Technology Education,2003,2(1),49-52.

[5]Lin P,Wang Y Z,Xiong G J.The first run of the final year project with CDIO element programs[J].UNESCO World Transaction on Engineering and Technology Education,2006,5(2):283-286.