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技术部分第3_6课 技术-设计
水利水电工程设计，本篇重点整理了工程等级划分及特征水位、水工建筑物受力状况、建筑材料应用、水力荷载、渗流分析等内容知识点，一起来看吧！
编辑于2023-02-14 21:18:47 广东- 水利水电工程
- 技术-设计
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技术部分第3_6课 技术-设计
* LZD
技术部分第3~6课
水利水电工程设计
工程等级划分及特征水位
等别划分
划分依据
工程规模
效益
经济社会中的重要性
库容：10的倍数
人口：155525
引水量：一闪一闪亮晶晶
摸小鸡
工程等别划分为五等：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV、V
级别划分
永久性建筑物级别
主：12345 次：33455
* 临时：345
主要建筑物
失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的水工建筑物（大坝、水闸、隧洞、电站、厂房）
次要建筑物
失事后不至造成下游灾害，工程效益影响不大，易于恢复（工作桥、挡土墙、导流墙）
2：90，130 3：70，100
2，3级永久性水工建筑物，如果坝高超过该对应指标，其级别可提高一级，但洪水标准可不提高
2，3级永久性水工建筑物，如果拦河闸校核洪水过闸流量分别大于5000m³/s、1000m³/s，其级别可提高一级，但洪水标准可不提高
2：5000 3：1000
临时性建筑物级别
施工期间临时使用的建筑物，工程完毕一般会拆除：围堰、导流明渠、导流隧洞
划分依据
保护对象的重要性
失事后果
使用年限
临时建筑物规模
保湿年膜
######
只有3，4，5级
就高原则
堤防工程级别
级别：12345 年限：15321
一提到堤防，就立马想到防洪（决堤）
百年一遇
分洪道，控制闸，穿堤涵管级别，应不低于所在堤防永久性水工建筑物级别
门当户对
应根据其保护对象的防洪标准来来却确定
洪水标准
1.设计洪水标准和校核洪水标准
2.两类
山区、丘陵区
当平原、滨海地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于15m ，且上下游最大水头差大于10m 时，其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定
平原、滨海区
当山区、丘陵地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度低于15m ，且上下游最大水头差小于l0m 时 ，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定
山区：挡水高度高于15m且水头差大于10m
3.堤防、渠道上的闸、涵 、泵站及其他建筑物的洪水标准，不应低于堤防、渠道的防洪标准，
4.挡水建筑物采用土石坝和混凝土坝混合坝型时，其洪水标准应采用土石坝的洪水标准。
5.当水库大坝施工高程超过临时性挡水建筑物顶部高程时，坝体施工期临时度汛的洪水标准，应根据坝型及坝前拦洪库容
6.三个洪水标准表
封堵后洪水标准
规律： 2
施工期洪水标准
规律：2
临时性洪水标准
规律：2
应根据建筑物的结构类型和级别
抗震设防标准
1，1非2，2非3，45
各类水工建筑物的抗震设防水准，应以平坦地表的设计烈度和水平向设计地震动峰值加速度代表值表征
特征水位、库容
特征水位
1.校核洪水位
非正常运用校核情况下允许临时达到的最高洪水位，是确定大坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据。
2.设计洪水位
正常运用设计情况下允许达到的最高洪水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据
3.防洪高水位
水库遇下游保护对象的设计洪水，只有水库承担下游防洪任务时，才需确定这一水位。
4.防洪限制水位
水库在汛期允许兴利的上限水位，汛期防洪运用时的起调水位
5.正常蓄水位
为满足设计的兴利要求在供水期开始时应蓄到的最高水位。 它决定水库的规模、效益和调节方式，在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、形式和水库的淹没损失
6.死水位
允许消落到的最低水位，水库正常蓄水位与死水位之间的变幅称为水库消落深度
特征库容
较大设二防高下，正常限制死水位
1.静库容
坝前某一特征水位水平面以下的水库容积
2.总库容
最高洪水位以下的水库静库容 他是一项表示水库工程规模的代表性指标 可作为划分水库工程等别及建筑物级别 确定工程安全标准的重要依据
3.防洪库容
防洪高水位与防限制水位
* 两个防洪
4.调洪库容
校核洪水位与防洪限制水位
* 调教、限洪
保证下游防洪安全及对校核洪水调洪削峰
5.兴利库容
正常-死
6.重叠库容
共用、结合
防洪库容与兴利库容重叠部分
* 洪兴 * 红星二锅头 * 北京二锅头
7.死库容
死水位以下
一般用于容纳水库淤沙、抬高坝前水位、库区水深
合理使用年限及耐久性
定义
合理使用年限：最低要求年限
耐久性：适用性+安全性
施耐庵
当达到合理使用年限后，如需继续使用，应进行全面安全鉴定，必要时应采取补强加固措施，重新确定继续使用年限
工程合理使用年限
水库库容、保护目标重要性和保护农田面积、治涝面积、灌溉面积、供水对象重要性、发电装机容量
泵站
11533
耐久性设计要求
定义
（1 ) 明确工程及其水工建筑物的合理使用年限；
（2 ) 确定建筑物所处的环境条件；
（3 ) 提出有利于减轻环境影响的结构构造措施及材料的耐久性要求；
（4 ) 明确钢筋的混凝土保护层厚度、混凝土裂缝控制等要求；
（5 ) 提出结构的防冰冻、防腐蚀等措施；
（6 ) 提出解决水库泥沙淤积的措施;
( 7 ) 提出耐久性所需的施工技术要求和施工质量验收要求
（8 ) 提出正常运用原则和管理过程中需要进行正常维修、检测的要求。
侵蚀环境表
二：二师兄露地下水
三：向海峡放3遍淡清
四：海边海汽淹4中
* 小赤佬 小4老
纠正：中度
保护层厚度
（1 ) 隔绝或减轻环境因素对混凝土、钢结构、水工金属结构、土石结构等的作用；
（2 ) 控制混凝土结构、土石结构的裂缝和结构构造缝、间隙；
（3 ) 为钢筋提供足够厚度的混凝土保护层，为钢结构、水工金属结构提供足够厚度的防腐层和合适的防腐蚀措施。
应满足
防锈、耐火以及与混凝土之间粘结力传递的要求
保护层厚度设计值不应小于钢筋的公称直径
同时也不应小于粗集料最大粒径的1.25倍
钢筋混凝土保护层厚度定义
从混凝土表面到钢筋（包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋）公称直径外边缘之间的最小距离；
* * * * * * *
对后张法预应力筋，为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离。
合理使用年限为50年的水工结构钢筋保护层厚度
BQ
混凝土强度等级不低于C30且浇筑质量有保证的预制构件或薄板，保护层厚度按表中减少5mm
抗冻等级依据
气候分区冻融循环次数
* 严寒：低于C≤-10° * 寒冷：-3°≤C≤-10° * 13冷 * 温和：C≥-3°
表面局部小气候条件
水分饱和程度
结构构件重要性
检修条件
分局抱修狗
有关材料要求
要求
* 强度 * 稳定 * 耐久性 * 变形 * 渗流 * 强吻就变六
配筋混凝土
* * 你叫李健 * 1.配置钢丝、钢绞丝的预应力混凝土构件的混凝土最低强度≥C40，最小水泥用量≥300kg/m³ * 2.桥梁上部结构、露天环境的梁、柱构件，混凝土强度≥C25 * 3.预应力混凝土的氯离子应≤0.06%
混凝土坝、碾压混凝土坝
* 中热、低热硅酸盐水泥 * 碾压混凝土水胶比≤0.70 * * 基础混凝土强度不低于C15，过流不低于C30 * * * * 碾压混凝土坝表层强度不低于C18015 * 上游防渗层混凝土强度不低于C18020,优先采用二级配 * 对可能发生碱集料反应的混凝土，宜采用掺加活性掺合料作为抑制措施。掺合料的种类、掺量应通过抑制实验确定，宜采用大掺量矿物掺合料 * 扩充：
混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质)而引起混凝土产生内部自膨胀应力而开裂的现象 混凝土集料中某些活性矿物(活性氧化硅、活性氧化铝等)与混凝土微孔中的碱溶液产生的化学反应,其反应生成物体积增大,从而导致混凝土结构发生破坏
* * * * * * 单掺磨细矿渣粉≥50% * 单掺粉煤灰≥20% * 土豆粉
水工建筑物受力状况
建筑物分类
使用期限
永久性
主要建筑物：大坝、水闸、电站、厂房
次要建筑物：挡土墙、导流墙、工作桥、护岸
临时性
围堰、导流隧洞、导流明渠
功能
挡水建筑物
大坝、水闸、堤防
泄水建筑物
溢流坝、坝身泄水孔、溢洪道、水闸、泄水隧道
输水建筑物
引水隧洞、引水涵管、渠道
渠系建筑物
节制闸、分水闸、渡槽、倒虹吸、沉砂池、冲砂闸、跌水、陡坡
水闸：挡水、泄水、灌溉渠首、取水建筑物。
建筑物结构荷载
永久荷载
永久设备自重、地应力、围岩压力、土压力、预应力锚固、淤沙（有排沙设施时可列为偶然荷载）
可变荷载
静水压力、动水压力、外水压力、风、雪、冰、浪、冻胀力、楼面活荷载、平台活荷载、桥机荷载、闸门启闭机、温度荷载、灌浆荷载、土壤空袭水压力、系揽力、撞击力
偶然荷载
校核洪水时的静水压力
地震荷载
建筑物基本设计方法
理论分析
针对水工建筑物的结构体系和水流情况，建立物理、力学模型，再运用材料力学、结构力学、水力学、弹性力学、流体力学、有限元求解
各种力学
试验研究
针对边界和工作条件复杂的枢纽、建筑物整体或局部，进行水工模型或结构模型试验，分析水工建筑物工作过程和破坏机理，了解其实际共工作形态，解决理论分析解决不了的问题
原型观测
工程类比
通过埋设在水工建筑物内的观测仪器，对建筑物的变位，变形，应力，应变，渗流等进行观测分析，检验理论分析和模型试验成果是否正确
参照与本工程运行条件相似且正常运行的已建工程，选定建筑物的基本尺寸和参数。
太原理工的言论
建筑物结构设计的基本方法
荷载效应
水工建筑物结构上各种荷载使结构产生的位移、变形、内力、应力等
结构设计的任务
将所设计结构受荷载产生的效应与该结构相应抗力做对比，看后者能否安全而又经济地承担前者
方法
单一安全系数法
大于1.0
水工建筑物、结构或构件的抗破坏强度与设计荷载效应组合的比值
建筑物、结构或构件的安全储备指标
R：结构抗力的取用值
S：效应的取用值
分项系数极限状态设计法
承载力极限状态
正常使用极限状态
建筑物受力分析
重力坝
水闸：调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，具有挡水和泄水的双重功能。
PF
PS
水工挡土墙：承受土压力，防止土体坍塌的挡土建筑物：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式、加筋式。（三种板筋悬浮在半空中）
抗滑稳定分析
目前水工建筑物的稳定分析采用整体宏观的半经验法
岩基内有软弱夹层，则要核算沿软弱夹层的抗滑稳定
对于岸坡的坝段，当地形、地质条件不利于坝的稳定时，也要对在三向荷载作用下的稳定问题进行研究。
#####
水工建筑物应力分析
强度和稳定性 是表示建筑物安全的两个重要方面
强度问题的研究包括
内力、应力、变形、位移、裂缝
变成一列内应
应力分析——校核强度和稳定的前提
重力坝应力分析方法
理论分析法
材料力学和有限元法
模型试验法
偏光弹性试验
激光全息试验
脆性材料试验
拱坝应力分析方法
理论分析法
纯拱法
拱梁分载法
有限元法
壳体理论法
结构分析法
原型观测法
建筑物渗流分析
大坝灾难性破坏的原因及基本模式
1.溢洪道的泄洪能力不足，洪水瞒过原来按不过水坝设计的坝顶
2.坝体连同部分地基沿软弱面发生滑移破坏
3.坝体因扬压力过大而沿坝基面滑动
4.坝体或坝基因管涌或流土而破坏
5.坝的上下边坡发生滑移破坏
两种问法
1.根据大坝的结构特点和设计要求，如何选取恰当的防渗措施？
2.校验建筑物在渗流作用下是否安全？
渗流分析的内容：
确定渗透压力
确定渗透坡降（流速）
确定渗流量
对于土石坝：确定浸润线
压迫苏菇凉
建筑物沉降计算
土石坝设计时要确定坝体和坝基：
1.在自重作用下的沉降量与时间的关系 2.完工后的总沉降量
据此计算
1.竣工后为抵消沉降而预留的坝体超填 2.预测不均匀沉降量 3.判断坝体产生裂缝的可能性和预防措施
分层总和法
建筑物抗震设计
地震震级
表示地震时释放能量大小的尺度
地震烈度
某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度
地震荷载
地震惯性力，水平向地震动水压力，地震动土压力
大小与烈度有关
抗震设计
基本烈度
建筑物所在地区在今后一定时期内可能遭遇的最大地震烈度
设计烈度
实际采用的烈度
对于重要建筑物，设计烈度可在基本烈度的基础上提高1度
建筑材料应用
分类
物理化学性质
无机
无机非金属
* 无机胶凝 * 气硬性 * 石灰 * * 石膏 * 水玻璃 * * 水硬性 * 水泥 * * 天然石料 * 形成条件 * 变质岩 * 水成岩（沉积） * 火成岩（岩浆） * 变水火 * 颗粒大小 * 土料 * 砂 * 石 * 开采加工程度 * 建筑板材 * 块石 * 毛石 * 粗料石 * 烧土与熔融制品 * 烧结砖 * 陶瓷 * 玻璃
金属
* 黑色金属 * 铁元素 * 有色金属 * 铜、铜合金、铝合金
有机
沥青、植物、合成高分子
* （激励职称）
复合
按结构
* 纤维 * 细粒 * 夹层 * 混杂
材料来源
天然
土料、砂石料、石棉、木材、建筑石材
人工
石灰、水泥、沥青、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物
功能分类
结构材料
型钢、木材、混凝土
防水材料
防水砂浆、防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土、遇水膨胀橡胶嵌缝条、镀锌薄钢板、紫铜止水片
胶凝材料
石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土
装饰材料
天然石材、建筑陶瓷制品、装饰玻璃制品、装饰砂浆、装饰水泥、塑料制品
防护材料
钢材覆面，码头护木
* 护肤
隔热保温材料
石棉纸，石棉板，矿渣棉，泡沫混凝土，泡沫玻璃，纤维板
应用条件
筑坝用土石料
土坝壳（体）用土材料
均质土坝的土料是砂质黏土和壤土，其要求有一定的抗渗性和强度，渗透系数≤1×
* 红四军
黏料含量一般为10%~30%
有机质含量≤5%，易溶盐含量＜5%
心墙坝和斜墙坝多用粒径级配较好的中砂、粗砂、砾石、卵石及其他透水性较高，抗剪强度参数较大的混合料
* * *
防渗体用土材料
黏土、砂壤土、壤土、黏质土
排水设施
砌石护坡用石料
土工合成材料
土工复合
土工特殊
土工织物
土工膜
防渗工程
一般情况下，用土工膜或复合土工膜
承受较高拉力，宜用加筋复核土工膜
地形复杂，土工膜焊接质量难以保证，要求隔渗层受损后易于自愈时，可采用土工合成材料膨润土防渗垫
道路工程可采用现场涂沥青的薄膜土工织物
反滤，排水工程
反滤功能
* 无纺土工织物
排水功能
* 无纺土工织物
排水能力较大
* 复合排水材料或结构 * 关键词：排水
防护工程
加筋土工程，按结构分类
土工格栅，土工格室，土工带，土工织物
* * *
福特车模很物质
建筑石材
耐水性，抗冻性，耐久性
变质岩
石英岩
大理岩
片麻岩
英国大片
水成岩
石灰岩
砂岩
* 不能用于水中建筑物
火成岩
花岗
闪长岩
辉长岩
辉绿岩
玄武岩
炫酷
水泥
用途分类
通用
* 硅酸盐 * 普通硅酸盐 * 矿渣硅酸盐 * 火山灰质硅酸盐 * 粉煤灰硅酸盐 * 复合硅酸盐 * 密度：3100~3200kg/m³
时间：45min≤h≤600min
专用
* 低热 * 大坝 * 道路
特性
* 快硬硅酸盐 * 抗硫酸 * 膨胀
适用范围
1.水位变化区域
* 避免适用火山灰质 * 变水火
2.抗冻要求
* 硅酸盐，普硅，硅酸盐大坝，并掺用引气剂或塑化剂，提高抗冻性。
环境有硫酸，适用抗硫酸盐硅酸盐水泥
3.大体积建筑物
* 矿渣，粉煤灰，火山灰。适应低热性要求 * 炉灰渣子
4.水中和地下部位
* 矿渣，粉煤灰，火山灰。适应低热性要求
水泥检验要求
出厂质量证明书
* 厂名 * 出厂日期 * 品种 * 强度等级 * 抗压强度 * 安定性 * 定期品尝鸭肚
28d强度证明书
复试
* 用于承重结构工程的水泥，没有出厂证明 * 存储超过3个月（快硬水泥超过 1个月） * 对定期品尝鸭肚有怀疑者 * 进口水泥
水泥砂浆
组成
水泥、细骨料和水
和易性
流动性
* 常用沉入度表示，沉入度大的砂浆，流动性好 *
保水性
* 用泌水率来表示，工程上较多采用分层度这一指标 * 分层度大于2cm的砂浆容易泌水，不宜适用。
以1~2cm为宜
水泥混凝土
主要技术指标
（喝奶强）
* 和易性 * 流动性 * 黏聚性 * 保水性 * 影响和易性的主要因素 * 水泥浆的用量 * 水泥浆的稠度 * 砂率 * 水泥品种 * 水泥细度 * 外加剂的掺入 * 时间 * 温度 * 坍落度的大小反应了混凝土拌合物的和易性 * 坍落度测定方法：用一个上口为100mm，下口为200mm，高为300mm的喇叭状的坍落度桶，灌入混凝土后捣实，然后拔起桶，混凝土因自重产生坍落现象。
用桶高（300mm）减去坍落后混凝土最高点的高度，其差值称为坍落度，如差值为10mm则坍落度为10
* * * 榴莲包 * 强度 * 抗压强度 * 把混凝土拌合物做成边长为15cm的标准立方体试件，在标准养护条件（温度20±2℃，相对湿度95%以上）下，养护到28d龄期 * 影响混凝土强度的因素 * 集料种类和级配 * 水泥强度水胶比 * 施工方法及质量 * 养护条件及龄期 * 唐诗 * 抗拉强度 * 约为抗压强度的10%左右 * 测定方法 * 劈裂抗拉试验法 * 轴心抗拉试验法 * 抗弯强度 * 抗剪强度 * 耐久性 * 抗渗性 * 抵抗压力水渗透作用的能力 * 等级划分：W2,W4,W6,W8,W10,W12 * 往前一个小数点 * W10表示：混凝土能抵抗1.0MPa的水压力而不渗水 * 抗冻性 * 混凝土在饱和状态下，经过多次冻融循环作用而不严重降低强度的性能 * 抗压强度下降不超过25% * 重量损失不超过5% * 影响因素 * 混凝土密实度 * 孔隙构造、数量 * 孔隙的充水程度 * 抗冲磨性 * 抗侵蚀性 * 抗碳化性 * 不同部位混凝土要求 * 水工建筑物的不同部位工作条件不同，对混凝土的技术指标要求也不同，不同部位采用不同指标的混凝土，达到合理使用混凝土的目的。 * 非溢流坝 * Ⅰ区：抗冻性
V区：低热，低强度混凝土 Ⅳ区：低热，高强度混凝土
* 溢流坝 * Ⅵ区：抗冲磨性、抗侵蚀性 * 混凝土的配合比 * 混凝土中水，水泥，砂，石子的材料用量之间的关系 * 单位用量表示法 * 每立方米混凝土种各项材料的重量 * 相对用量表示法 * 各项材料之间的重量比 * 水胶比 * 水/水泥用量 * 砂率 * 砂/（砂+石子） * 浆骨比 * 水泥浆/集料 * 集料 * 要求 * 坚硬、致密、耐久、无裂隙 * 分类 * 细集料 * 粒径在0.16~5mm之间 * 细度模数F·M分类 * 粗砂 * 3.1~3.7 * 中砂 * 2.3~3.0 * 细砂 * 1.6~2.2 * 特细砂 * 0.7~1.5 * 细集料的质量要求：砂中含泥量≤3% * 粗集料 * 粒径＞5mm * 特大石 * 80mm~120mm * 大石 * 40mm~80mm * 中石 * 20mm~40mm * 小石 * 5mm~20mm * 吸水率≤2.5% * 粗集料最大粒径要求 * 素混凝土板厚的1/2 * 不应超过钢筋净间距的2/3 * 构件断面最小边长的1/4 * 粒径组合 * 最大粒径为40mm时，分成D20,D40两级 * 最大粒径为80mm时，分成D20,D40,D80三级 * 最大粒径为150mm时，分成D20,D40,D80,D150四级 * 混凝土外加剂 * 改善混凝土和易性的外加剂 * 泵送剂，引气剂，减水剂 * 送气水 * 调节凝结时间，硬化性能的外加剂 * 速凝剂，缓凝剂，早强剂 * 字面意思 * 改善混凝土耐久性的外加剂 * 防水剂，阻锈剂，引气剂，养护剂 * 房祖名有点阴阳怪气，不持久 * 其他性能 * 防水剂，防冻剂，泵送剂，膨胀剂 * * 泵送混凝土 * 泵送混凝土 * 粉煤灰 * 煤种 * F类 * C类褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，氧化钙含量＞10% * 拌制混凝土和砂浆用粉煤灰分为：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级 * 混凝土质量控制 * 原材料质量检测和控制 * 砂的控制标准 * 表面含水率±0.5% * 细度模数±0.2% * 拌合混凝土质量的检测和控制 * 重点是出拌合机后未凝固的混凝土质量 * 浇筑过程中的检测和控制 * 称重误差 * 砂石 * ±2% * 其他 * ±1% * 检测项目 * 坍落度 * 检测和易性。1次/2h * 水胶比 * 控制强度。1次/2h * 含气量 * 调整剂量。1次/2h * 抗压强度 * 混凝土强度，生产控制水平。1次/4h * 硬化混凝土的检测 * 物理方法 * 超声波，射线，红外线检测裂缝，孔隙，弹模系数 * 钻孔压水 * 对芯样进行抗压，抗拉，抗渗等实验 * 钻孔取样 * 对芯样加工后进行试验 * 各种埋设仪器检测 * 施工质量评定 * 一般以抗压强度为主要评定指标 * 标准 * 设计强度是否有足够的保证率 * 强度的均匀性是否良好
建筑钢材
工程所用的钢筋有热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋、冷拉热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、余热处理钢筋及冷轧扭钢筋、钢丝等。
1.钢筋的应力一应变曲线
有物理屈服点
*
无物理屈服点
* * 通常取相应于残余应变e = 0.2% 时的应力，作为名义屈服点，即条件屈服强度或条件流限，其值约相当于0.8倍的抗拉强度。
2.钢筋的强度和变形指标
有物理屈服点的钢筋的屈服强度是钢筋强度的设计依据
钢筋的屈强比（屈服强度与极限抗拉强度之比）表示结构可靠性的潜力，抗震结构要求钢筋屈强比不大于0.8
钢筋的极限强度是检验钢筋质量的另一强度指标
无物理屈服点的钢筋由于其条件屈服点不容易测定，因此这类钢筋的质量检验以极限强度作为主要强度指标
反映钢筋塑性性能的基本指标
* 伸长率 * 伸长率大的钢筋（如有物理 屈服点的钢筋）在拉断前有足够的预兆，属于延性破坏 * 伸长率小的钢筋（如无物理屈服 点的钢筋）塑性差，拉断前变形小，破坏突然，属于脆性破坏 * 冷弯性能 * 钢筋的冷弯性能是钢筋在常温下承受弯曲变形的能力 * 钢筋测定 * 有物理屈服点钢筋 * 屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能 * 身躯极冷 * 无物理屈服点钢筋 * 极限强度、伸长率和冷弯性能 * 力学性能 * 有抗拉性能（抗拉屈服强度、抗拉极
限强度、伸长率）、硬度和冲击韧性等
* 硬垃圾 * 工艺性能 * 焊接性能及冷弯性能 * 抗拉屈服强度 * 钢材在外力作用下开始产生塑性变形时的应力 * 抗拉极限强度 * 指试件破坏前，应力一应变图上的最大应力值 * 伸长率 * 指钢材拉断后，标距长度的伸长量与原标距长的比值 * 硬度 * 常用压痕的深度 * 压痕单位表面积上所受的压力
钢筋检验
进人施工现场的钢筋，应具有出厂质量证明书或试验报告单，每 捆 （盘 ）钢筋均应挂上标牌
标牌内容
* 生产厂家、生产日期、牌号、产品批号、规格、尺寸 * 假期带着一批扑克牌吃乌龟
检查哪些内容？
* 到货钢筋应分批检查每批钢筋的外观质量，查看锈蚀程度及有无裂缝、结疤、麻坑、 气泡、砸碰伤痕等，并应测量钢筋的直径
怎么检查？
* 应分批进行检验，检验时以 60t 同 一 炉 （批 ） 号 、同一规格尺寸的钢筋为一批。随机选取 2 根经外部质量检查和直径测量合格的钢筋， 各截取一个抗拉试件和一个冷弯试件进行检验，不得在同一根钢筋上取两个或两个以上同用途的试件。钢筋取样时，钢筋端部要先截去 500mm再取试样 * 在拉力检验项目中，包括屈服点、抗拉强度和伸长率三个指标，如有一个指标不符合规定，即认为拉力检验项目 不合格 * 拉长点 * 检验时抽取的试件不得少于6 组。
绿色建材
绿色建材是指可循环可利用建材、高强度高耐久
建材、绿色部品部件、绿色装饰装修材料、节水节能建材等
水工纤维混凝土
补充：混凝土的主要缺点是：抗拉强度低、极限延伸率小、性脆，加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维，可以克服这些缺点。
钢纤维
形状
平直形
异性
* 大头形 * 波形 * 压痕形 * 不规则麻面形 * 端钩形 * 大波压不断
长度宜为 12〜 6 0、直径宜为 0.2〜 0.9mm
合成纤维
长度宜为3〜 6 5 _ , 直 径 宜 为 5〜 100um
水工纤维混凝土拌合
强制式拌合机
一次拌合量不宜大于拌合设备额定搅拌量的80%
宜先干拌后湿拌
原材料计量允许偏差
与混凝土一样
水工纤维混凝土浇筑与养护
采用喷射工艺时，应采用湿喷法
水工纤维混凝土质量检验
原材料质量检验
合成纤维：应按每10为一个检验批，不足按10t
钢纤维：应按每 20t 为一个检验批，不足按20t
不同批次或非连续供应的不足一个检验批量的，应作为一个检验批
合成纤维抽检项目
* 纤维外观 * 尺寸 * 断裂强度 * 初始模量 * 断裂伸长率 * 耐碱性能
钢纤维抽检项目
* 纤维外观 * 尺寸 * 抗拉强度 * 弯折性能 * 杂质含量 * 刚子拉完村委会
石河子
拌合及浇筑质量检验
水工纤维混凝土拌合生产过程中，每班次或每 8h 应不少于 2 次
水工纤维混凝土拌合物的离析和泌水检验应 在浇筑地点取样，每班次应不少于2 次
水工纤维混凝土应进行纤维含量检验，应在浇筑地点取样，每班次或每 8h 检 验 1 次
混凝土质量检验
常态纤维混凝土以 150mm立方体试件在标准养护条件下的抗压强度为准
喷射纤维混凝土以从完成标养的大板试件切割 加工而成的 100mm立方体为准
* 试喷（10公分）
对 于结 构 混 凝 土 ：每100m3应 取 样 1 组混凝土进行 28d 龄期抗压强度检验，每200m3应取 样 1 组混凝土进行设计龄期抗压强度检验
对于大体积混凝土，每500m3应 取 样 1 组混凝土进行 28d 龄期抗压强度检验，每1000m3应 取 样 1组混凝土进行设计龄期抗压强度检验
对于喷射混凝土，每 50〜 100m3或小于 50m3的独立工程，不得少于 1 组进行设计龄期抗压强度检验
水力荷载
分类
永久荷载
可变荷载
偶然荷载
地震+校核洪水位时的静水压力
静水压力、扬压力、动水压力、浪压力和冰压力是水工建筑物上所承受的主要水力荷载。
静水压力
表面某点处的静水压强
P = yh
p=计算点处的静水压强（kN/m2）
y：水的 重 度 （kN/m3 )，一 般 采 用9.81kN/m3
h：计算点处的作用水头（m )，按计算水位与计算点之间的高差确定
单位宽度上的静水压力
P=1/2y
P：单位宽度作用面上的水平静水压力（kN）
y：水 的 重 度 （kN/m3 ), —般采用 9.8lkN/m3
H：水 深 （m )
设计计算时，应区分水工建筑物不同的设计状况，分别按持久设计状况、短暂设计状况和偶然设计状况下的计算水位确定相应的静水压力代表值
持久设计状况
上游采用水库的正常蓄水位（或防洪高水位），下游采用可能出现的不利水位
偶然设计状况
上游采用水库的校核洪水位，下游采用水库在该水位泄洪时的水位
短暂设计状况
采用设计预定该建筑物在检修期的上、下游水位
扬压力
混凝土坝、水闸和水电站厂房等建筑物的扬压力，应按垂直作用于计算截面全部截面积上的分布力计算
截面上的扬压力分布图
根据不同的水工结构形式
上 、下游计算水位差
地基地质条件及防渗
排水措施
矩形部分的合力为浮托力代表值
其余部分的合力为渗透压力代表值
对于在坝基设置抽排系统的
主排水孔之前的合力为扬压力代表值（洋钱票） 主排水孔之后的合力为残余扬压力代表值。
W:自重 U:扬压力 P:水压力 S:摩擦力
混凝土坝扬压力
当坝基设有防渗帷幕和排水孔时
上游（坝 踵 ）处的扬压力作用水头为H1
下游（坝 趾 ）处的扬压力作用水头 为H2
只有帷幕和上游主排水孔，坝基有抽排系统
上游处的扬压力作用水头为H1
下游处的扬压力作用水头 为H2
主、副排水孔中心线处分别为a1h1，a2h2.
没有帷幕及排水孔
水闸扬压力
可采用改进阻力系数法或流网法计算。
主流
动水压力
时均压力
脉动压力
浪压力
包括波高、波长、波速等
冰压力
静冰压力
动冰压力
渗流分析
土石坝的渗流分析
确定浸润线的位置
土石坝特有
确定渗流的主要参数：渗流流速与坡降
确定渗流量
方法
水力学法
水力学方法可以用来近似确定浸润线的位置，计算渗流量、平均流速和坡降。 水力学方法假定坝体内土质是均质的，各方向的渗透系数相同； 渗流是层流，符合达西定律，任一铅直线上的流速和水头是常数。
流网法
流网法是一种图解法，渗流场内由流线和等势线构成的网格称为流网
*
闸基的渗流分析
目的是计算水闸闸基地下轮廓线各点的渗透压力、渗透坡降、渗透流速及渗流量。（注意：没有渗浸润线这一项）
方法
直线阻击外国的流亡份子
直线比例法
* 计算简捷、精度较低、不能据此计算其他的水利要素，只在工程规划和可研阶段使用
流网法
* 是一种图解法，适用于任意边界条件，是在渗流区域内由流线和等势线组成的具有曲线正方形（或矩形）网格的图形
改进阻力系数法
* 独立函数法、分段法和阻力系数法等方法的基础上发展起来的一种精度较高的近似计算方法，是我国目前广泛采用的一种计算方法
渗透系数
渗透系数的大小主要取决于
土的颗粒
形状
大小
不均匀系数
水温
方法
经验法
室内测定法
野外测定法
Q-实测的流量（m3/s );
秋凉
L-通过渗流的土样高度（ m );
乐高
A-通过渗流的土样横断面面积（m2 )
你真横啊
H-实测的水头损失（m )。
损坏
渗透变形
管涌
非黏性土土体内的细小颗粒沿着粗大颗粒间的孔隙通道移动或被渗流带出，致使土层中形成孔道而产生集中涌水的现象称为管涌。
当土体内的渗流速度达到一定数值时，土壤中的细小颗粒将开始悬浮移动，并被水流带走。随着细小颗粒的流失，土壤孔隙将加大，渗流速度也随之增大，继而带走较粗大的土体颗粒。
管涌首先从渗流逸出处开始，然后向上游逐步展。当土体中个体细小粒在渗流作用下开始在孔隙内移动时的水力坡降称为临界坡降。 更粗大的土粒开始流动，产生渗流通道，土体表面发生大面积破坏时的水力坡降，称为破坏坡降
在无黏性砂土、砂砾土的下游坡面和地基渗流的逸出处
流土
非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动的现象；
黏性土土体发生隆起、断裂和浮动等现象，都称为流土。
接触冲刷
当渗流沿着两种渗透系数不同的土层接触面或建筑物与地基的接触面流动时，在接触面处的土壤颗粒被冲动而产生的冲刷现象称为接触冲刷。
接触流失
在层次分明、渗透系数相差悬殊的两层土中，当渗流垂直于层面时，将渗透系数小的一层中的细颗粒带到渗透系数大的一层中的现象称为接触流失
发生部位和形式
管涌和流土主要发生在单一结构的土体（地基）中
接触冲刷和接触流失主要发生在多层结构的土体（地基）中
黏性土的渗透变形（破坏）形式主要是流土
以上四种渗透破坏类型中，最主要的是管涌和流土
怎样防止？
改善岩土体的结构特性 ，提高其抵抗渗透变形的能力，使其由可能产生渗透变形的岩（土 ）体 ，变成为不易产生渗透破坏的岩（土 ）体 ；
用水泥灌浆、化学灌浆、混凝土防渗墙、局部置换等方法提高这类软弱破碎物质的抗渗性。这类处理措施通常都是和提高断层破碎带、软弱夹层的力学 性质相结合进行的。
*
采取措施截断岩（土 ）体中的渗透水流或减小岩（土 ）体中渗透水流渗透比降，使其小于允许比降。
在渗透土层中兴建防渗墙，截断土层中的渗透水 流 ，降低渗透坡降，同时增加渗流出口处土体抵抗渗透变形的能力，从而消除产生渗透变形的前提条件
*
具体措施
设置水平与垂直防渗体，增加渗径的长度，降低渗透坡降或截阻渗流
* * *
设置排水沟或减压井，以降低下游渗流口处的渗透压力，并且有计划地排除渗水。
对有可能发生管涌的地段，应铺设反滤层，拦截可能被渗流带走的细小颗粒
* *
对有可能产生流土的地段，则应增加渗流出口处的盖重。盖重与保护层之间也应铺设反滤层。
反滤层
反滤层的作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形
反滤层的要求
相邻两层间，颗粒较小的一层的土体颗粒不能穿过较粗的一层土体颗粒的孔隙
各层内的土体颗粒不能发生移动，相对要稳定
被保护土壤的颗粒不能够穿过反滤层
反滤层不能够被淤塞而失效
耐久、稳定，在使用期间不会随着时间的推移和环境的影响而发生性质的改变
过渡层
过渡层的作用是避免在刚度相差较大的两种土料之间产生急剧变化的变形和应力。
反滤层可以起过渡层的作用，而过渡层却不一定能满足反滤要求
过渡层的要求
使被保护的土不发生渗透变形
渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流
不致被细粒土淤塞失效
水流形态及消能方式
1.恒定流与非恒定流
恒定流
流场中任何空间上所有的运动要素（如时均流速、时均压力、密度等）都不随时间而改变的水流称为恒定流
非恒定流
定流。流场中任何空间上有任何一个运动要素随时间而改变的水流称为非恒定流
2.均匀流与非均匀流
均匀流
当水流的流线为相互平行的直线时的水流称为均匀流。
例如一引水渠，某顺直渠段中没有进出水（流量不变）、渠道横断面尺寸沿程不变，则该渠段内的水流即为均匀流，水面线为一直线，且与渠底坡线平行。
非均匀流
当水流的流线不是相互平行的直线时的水流称为非均匀流
渐变流
水流的流线虽然不是相互平行的直线，但几乎近于平行直线时的水流称为渐变流
急变流
当水流的流线之间夹角很大或者流线曲率半径很小时的水流称为急变流
3.层流与紊流
层流
层流：当流速较小，各流层的液体质点有条不紊地运动，互不混掺，该流动形态为层流
紊流
紊流：当流速较大，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中互相混掺，该流动形态为紊流，，如闸后、跌水、泄水、水轮机中的水流均为紊流。
4.急流与缓流
急流
当水深小于临界水深，弗汝德数大于 1 的水流，称为急流，当水流遇到障碍物时，只引起局部的水面变化，而这种变化不向上游传播，当急流受到建筑物或其他障碍物作用时，其干扰作用只影响下游，不影响上游
缓流
当水深大于临界水深，弗汝德数小于 1 的水流，称为缓流。缓流表现形态为 ：当水流遇到障碍物时，障碍物对水流的干扰可向上游传播，表现为上游的水位壅高
5.消能与防冲方式
定义
修建闸、坝等泄水建筑物后，下泄的水流往往具有很高的流速，动能比较大。为了减小下泄的水流对下游河道的冲刷，不产生危及水工建筑物安全的河床或河岸的局部冲刷，并在尽可能短的距离内与下游水流平顺地衔接起来
分类
底流消能
高流速的主流在底部。 该法具有流态稳定、消能效果较好、对地质条件和尾水变幅适应性强以及水流雾化很小等优点，多用于低水头、大流量、地质条件较差的泄水建筑物。但护坦较长，土石方开挖量和混凝土方量较大，工程造价较高。为防止护坦受岩基约束产生温度裂缝，护坦面积大时应设置温度伸缩缝。缝内必须设置止水，防止高速水流由缝隙钻入护坦底部而产生脉动压力掀起护坦。
水闸基本采用此种消能方式。
挑流消能
利用溢流坝下游设置挑流坎（又称挑流鼻坎，形式有连续式和差动式两种），把高速水流挑射到下游空中，在空中扩散、掺气、与空气摩擦，消耗部分 能量后，水流跌落到坝下游河道内，在尾水水深中发生漩涡、冲击、掺搅、紊动、扩散、剪切，进一步消耗水流的大部分能量
跌落的水流仍将冲刷河床，形成冲刷坑，在冲刷 坑中水流继续消能。
适用于坚硬岩基上的高、中坝
面流消能
当下游水深较大且比较稳定时，利用鼻坎将下泄的高速水流的主流挑至下游水面，在主流与河床之间形成巨大的底部旋滚，旋滚流速较低，避免高速水 流对河床的冲刷。余能主要通过水舌扩散、流速分布调整及底部旋滚与主流的相互作用而消除。高流速的主流位于表层
适用于中、低水头工程尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的情况
消力戽消能
适用于尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，或有排冰、漂木要求的情况
水垫消能
空中对冲消能