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水利水电工程施工组织设计手册 第二卷 施工技术
水利水电工程施工组织设计手册 第二卷 施工技术
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内容简介

本《手册》是水利水电工程设计、施工领域综合性大型工具书,较全面地介绍了水利水电工程施工中常见的施工技术和施工组织问题,并阐述了主要专业施工项目的施工组织设计的原则、方法和步骤。 《手册》全书共分五卷,本书是《手册》的第二卷,内容包括第四篇土石方开挖施工、第五篇地下工程施工、第六篇土石坝施工。 这部手册主要供从事水利水电工程设计、施工的技术人员和管理人员使用,也可供其他有关专业部门和高等院校师生参考。

目录

《水利水电工程施工组织设计手册》组织单位及有关人员4

5

前言7

第四篇 土石方开挖施工17

第一章 土石方开挖施工组织设计19第一节 设计任务和原则19一、设计任务19二、设计原则19第二节 设计步骤和内容20一、设计步骤20二、设计内容20第三节 设计依据和所需资料22一、设计依据和基本资料22二、其他基本参考资料22第二章 土方开挖35第一节 施工组织设计应考虑的因素35一、土方开挖特点35二、土方开挖的技术措施要求35第二节 土方开挖常用的施工机械38一、开挖机械38二、运输机械39三、常用土方开挖机械性能和有关参数40四、土方运输机械及其辅助设备49第三节 施工方法51一、人工和半机械化施工51二、机械开挖55三、机械配套及数量计算62四、机械开挖工程实例64第四节 特殊施工方法66一、爆破开挖土方66二、水力开挖土方68三、淤泥、流砂、膨胀土和冻土的开挖75四、人工降低地下水位81第三章 石方开挖程序和方式86第一节 概述86一、开挖程序86二、开挖方式87第二节 钻爆开挖要点90一、开挖特点90二、质量技术要求90三、钻爆开挖设计96第三节 开挖程序和方式的选择109一、坝基开挖程序109二、坝基开挖方式113三、溢洪道、渠道开挖程序和方式125第四节 岩质边坡的稳定和开挖132一、边坡变形破坏形式及影响因素132二、边坡分类134三、边坡稳定性分析136四、不稳定岩坡的观测和开挖155第四章 爆破设计159第一节 常用爆破器材159一、炸药159二、起爆材料167三、爆破用设备和仪器173四、爆破观测用仪器设备175第二节 般钻爆设计177一、设计要求177二、浅孔爆破177三、药壶爆破180四、深孔爆破182五、微差爆破194六、掏槽爆破196七、扇形爆破196第三节 洞室爆破设计197一、一般设计过程197二、洞室爆破药包布置200三、洞室爆破参数选择206四、爆堆尺寸估算215第四节 预裂爆破与光面爆破设计218一、预裂爆破218二、光面爆破227三、东江拱坝坝基开挖预裂爆破施工实例227第五节 建筑物拆除爆破设计和无声破碎剂的应用234一、建筑物拆除爆破设计234二、无声破碎剂的应用244第六节 水下爆破设计253一、水下爆破类型253二、裸露药包的投放方法255三、水下钻孔方法255四、炸药的选用和单位耗药量确定257五、爆破参数确定259六、装药、堵塞和起爆263七、实例265第七节 起爆方法及电力起爆设计269一、起爆方法269二、电力起爆设计270第八节 爆破安全和测试274一、爆破安全距离274二、爆破地震效应的观测287三、爆破对岩体破坏范围的观测290第五章 石方开挖主要机械设备需要量计算292第一节 选型配套原则和方法292一、选型配套原则292二、选型配套方法292三、产量指标的确定293第二节 机械设备选型和需用量计算295一、凿岩穿孔机295二、挖掘机302三、装载机312四、自卸汽车314五、推土机317第三节 机械设备配套计算320一、凿岩穿孔机与挖掘机的配套320二、汽车与挖掘机的配套323第六章 施工布置326第一节 弃渣场和出渣道路326一、弃渣场规划326二、出渣道路规划布置328第二节 风、水、电供应和工区排水规划布置331一、供风331二、供水338三、供电339四、工区排水342第三节 炸药库和加工房规划布置344一、炸药库344二、炸药加工房351第四节 现场仓库、工棚及机械检修和停放规划354第七章 疏浚工程357第一节 疏浚工程施工组织设计步骤和基本资料357一、编制疏浚工程施工组织设计的步骤和内容357二、基本资料357第二节 工程量计算和质量控制指标365一、计算方法365二、疏浚及吹填工程量计算366三、质量控制指标369第三节 挖泥船及配套船舶的选择370一、挖泥船的选择及适用条件370二、挖泥船主要技术性能及尺度371三、挖泥船生产率计算371四、辅助船舶的选型与配套375第四节 挖泥船及辅助船舶的调遣378一、调遣方式378二、水路调遣对航道尺度的要求379三、陆路调遣380第五节 泥土处理及附属工程381一、泥土处理方法381二、陆上排泥区围堰382三、排泥区退水口382第六节 挖泥船常用的施工方法384一、限制挖泥船施工的自然条件384二、绞吸式挖泥船施工384三、链斗式挖泥船施工388四、耙吸式挖泥船施工388五、抓斗式挖泥船施工390六、铲扬式挖泥船施工391第七节 施工进度393一、挖泥船时间利用率393二、影响挖泥船台班产量的主要因素393三、挖泥船施工产量定额395四、挖泥船及辅助设备综合参考指标396

第五篇 地下工程施工399

第一章 概述401第一节 地下工程施工特点401第二节 设计依据、内容和步骤401一、设计依据401二、设计内容402三、设计步骤403第二章 地下工程地质404第一节 影响地下洞室安全的主要工程地质因素404一、岩体结构404二、地质构造411三、地下水414第二节 围岩分类417一、水工技术规范中的围岩分类417二、国家标准中的围岩分类421三、普氏分类423四、比耶涅夫斯基岩体地质力学分类424五、巴顿分类425六、水电地下工程围岩分类方法427第三节 围岩应力437一、地应力437二、重分布应力439三、地应力对围岩稳定的影响443第四节 围岩压力445一、变形压力445二、松脱压力447第三章 施工程序及方法452第一节 施工程序452一、工程分类452二、地下工程施工程序和施工方案452三、新奥法施工456第二节 洞口施工456一、洞口工程地质特点和施工技术要求456二、洞口进洞方法461三、水位以下的洞口施工461第三节 平洞施工462一、施工程序462二、开挖方法463第四节 竖井与斜井施工469一、施工程序469二、竖井施工方法469三、斜井施工方法474四、竖井与斜井施工的其它问题476第五节 地下厂房施工477一、施工特点与施工方法选择477二、洞室群及交叉洞室岩体稳定479三、厂房施工482四、地下厂房施工程序484第六节 施工支洞487一、工作面与施工工期487二、施工支洞布置、类型及选择489三、施工平支洞断面选择与技术要求490四、斜井及竖井支洞布置493第七节 地下工程施工程序、施工方法规划实例499第四章 钻孔爆破506第一节 钻孔机械与工具选择506一、钻孔机械506二、钻孔机械生产率509三、钻孔工具511四、装药机械511第二节 平洞钻孔爆破方法512一、钻孔爆破基本参数512二、掏槽方式515三、预裂爆破与光面爆破519四、隧洞钻孔爆破开挖实例521第三节 大断面及特大断面洞室爆破521一、深孔梯段爆破521二、导洞领先时的扇形钻孔爆破527第四节 竖井钻孔爆破528一、导井钻孔爆破528二、竖井扩大开挖时钻孔爆破531第五节 爆破振动效应与爆破安全533一、爆破振动效应与结构物的破坏标准533二、地下工程爆破安全533第五章 水下岩塞爆破537第一节 水下岩塞爆破特点及其应用537一、水下岩塞爆破的特点及要求537二、水下岩塞爆破主要类型和适用范围537三、岩塞爆破设计的基本资料537第二节 岩塞及集渣坑设计539一、岩塞位置及尺寸确定539二、岩渣处理方式选择541三、集渣坑的形式和尺寸确定541第三节 岩塞爆破设计542一、爆破方式选择542二、洞室爆破设计543三、排孔爆破设计546四、洞室排孔爆破设计548五、预裂爆破设计548六、岩塞爆破振动效应548七、电爆网路设计552八、堵塞段设计553第四节 岩塞爆破工程施工554一、施工程序554二、集渣坑开挖554三、岩塞底部处理556四、药室开挖556五、排孔及预裂孔钻孔557六、爆破试验557七、观测准备558八、装药558九、堵塞作业560十、起爆561十一、岩塞爆破工程特性563第六章 隧洞掘进机564第一节 掘进机类型和应用564一、掘进机主要类型564二、掘进机在国外的应用564三、掘进机在我国的应用564四、部分掘进机技术特性568五、掘进机适用范围569第二节 掘进机施工进度估算570一、影响掘进机施工进度主要因素570二、掘进机施工进度参考指标570三、岩性对掘进速度的影响571四、地质构造对掘进速度的影响573第三节 掘进机开挖隧洞经济分析和施工组织574一、经济分析574二、掘进机施工组织577三、工程实例582第七章 出渣586第一节 平洞出渣586一、平洞出渣方式选择586二、平洞出渣设备选择587三、平洞出渣挖装设备生产率计算589四、出渣运输设备需要量计算591五、道路和调车设施595第二节 斜井出渣596一、出渣方式及机械配套596二、出渣设备及布置596三、斜井出渣提升计算598四、信号和安全措施600第三节 竖井出渣600一、出渣方式及机械配套600二、出渣设备及布置600三、信号和安全设施604第八章 开挖作业循环605第一节 作业循环的基本参数605一、循环进尺605二、作业循环时间606第二节 开挖作业循环的编制608一、开挖作业循环方式608二、开挖作业循环实例611第九章 安全支护614第一节 支护设计原则614一、围岩的稳定因素与支护作用614二、工程类比设计方法616第二节 锚杆支护619一、锚杆在各类岩层中的应用619二、锚杆种类及锚杆参数622三、高边墙洞室及深槽的锚杆支护629四、锚杆施工机械化632第三节 喷混凝土支护632一、喷混凝土的作用、类型及参数632二、喷混凝土施工工艺638第四节 预应力锚索支护642一、丰满泄洪洞高边墙加固643二、白山水电站地下厂房下游侧岩墙加固643三、瑞典韦伊托水电站地下厂房加固643四、意大利朗科瓦里格兰德电站地下厂房加固645五、印度契比洛水电站地下厂房加固646第五节 钢支撑和木支撑647一、钢支撑647二、木支撑651第六节 新奥法施工652一、新奥法简介652二、新奥法的支护理论653三、新奥法设计和施工658四、新奥法的现场量测660五、新奥法工程实例664第十章 混凝土衬砌施工669第一节 施工程序及分段、分块669一、隧洞混凝土衬砌施工程序和分段、分块669二、竖井、斜井混凝土衬砌施工程序和分段、分块670三、地下厂房混凝土衬砌施工程序和分段、分块670四、衬砌的接缝处理671第二节 地下工程模板672一、地下工程模板的特点和类型672二、地下工程普通模板672三、隧洞钢模台车674四、滑动模板676五、斜井拉模679六、隧洞底拱拉模682第三节 地下工程钢筋施工683一、隧洞钢筋施工683二、竖井、斜井和地下厂房钢筋施工683第四节 混凝土浇筑684一、隧洞混凝土浇筑684二、竖井和斜井混凝土浇筑691三、地下厂房混凝土浇筑693第五节 其它混凝土衬砌方法693一、预制混凝土衬砌693二、预填骨料压浆混凝土696第六节 地下工程预应力混凝土衬砌699一、预应力混凝土衬砌种类699二、预应力混凝土衬砌设计701三、预应力混凝土衬砌施工706四、观测技术及观测资料整理分析709五、工程实例715第十一章 不良地质地段施工716第一节 不良地质地段地层特性716一、松散结构地层716二、非岩性的粘性土地层718三、非岩性的粒状土地层719四、高应力和膨胀性地层719五、其它不良地质现象720第二节 不良地质地段的超前探测722一、超前探测的目的及方法722二、大孔径水平钻孔超前探测723三、超前导洞探测724第三节 不良地质地段的施工725一、不良地质条件下的一般施工方法725二、超前支护726三、灌浆与防水731第十二章 塌方预防及处理737第一节 塌方类型737一、人为因素造成的塌方737二、客观因素造成的塌方737第二节 塌方预防740一、塌方发生前的预兆740二、预防塌方的一般方法740三、在特殊不良岩层中施工预防塌方的方法742第三节 塌方处理743一、处理原则743二、塌方处理方法的选择743三、塌方处理实例746第四节 塌方处理施工安全755一、安全措施755二、安全制度756三、安全监视756第十三章 通风、散烟与防尘757第一节 通风防尘卫生标准及方式757一、通风防尘卫生标准757二、通风方式758第二节 通风量计算760一、施工人员及爆破散烟所需风量760二、使用柴油机械时的通风量761三、高海拔地区洞内所需风量修正762四、竖井及地下厂房爆破所需风量762五、洞、井内通风量确定764第三节 通风设备的选择和布置764一、通风设备764二、风机工作风量767三、风机工作风压769四、通风机选择770五、风管与风机布置770第四节 防尘及其它772一、防尘措施772二、防噪音774三、供电和照明775

第六篇 土石坝施工777

第一章 概述779第一节 土石坝分类和施工特点779一、土石坝分类779二、土石坝施工特点779第二节 土石坝施工组织设计的依据、内容和步骤780一、设计依据780二、设计内容提要780三、设计步骤782第二章 施工进度计划783第一节 施工程序与控制进度783一、施工程序783二、施工阶段783三、施工分期及控制性进度计划785第二节 施工期拦洪和渡汛786一、拦洪渡汛方式786二、拦洪渡汛标准787三、拦洪高程787四、坝体渡汛临时断面设计788第三节 施工强度分析和计算792一、坝体工程量累积曲线的绘制792二、施工天数的确定794三、施工强度的确定797第四节 施工方案选择801一、施工方案内容及选择依据801二、施工方案设计步骤801三、施工方案比较802第五节 施工进度计划编制803一、编制原则803二、编制方法804第三章 筑坝材料807第一节 筑坝材料选择807一、筑坝材料的一般质量技术要求807二、筑坝材料试验指标809第二节 料场勘探816一、料场勘探的任务和要求816二、料场勘探网点的布置816三、料场勘探方法818四、料场勘探试验818五、储量计算820六、技术报告及图表821第三节 筑坝材料现场试验821一、调整土料含水量试验821二、碾压试验826三、掺料的掺合工艺试验836第四章 筑坝材料的开采、加工和料场布置840第一节 料场规划原则与采运方式选择840一、料场规划原则840二、开采方式841三、运输方式842第二节 筑坝材料开采843一、开采前准备工作843二、土料开采843三、石料开采850四、砂砾石料开采851五、造地还田852第三节 筑坝材料加工852一、调整土料含水量852二、掺合料加工855三、超径料处理858四、石料筛分分级858五、反滤料加工860第四节 料区平面布置861一、料区布置原则861二、开采工作面布置861三、运输支线布置867四、坝料加工场地布置871五、弃料场地布置872六、料区防洪和排水872第五章 坝区平面布置875第一节 坝区平面布置的内容、原则和步骤875一、坝区平面布置内容875二、坝区平面布置一般原则875三、坝区平面布置步骤875第二节 坝区运输线路876一、汽车运输道路876二、铲运机运输道路887三、带式输送机运输线路887四、有轨运输线路889第三节 坝料转运893一、带式输送机-汽车转料方式及转料设施升高893二、机车-带式输送机转料方式895三、机车-汽车转料方式899四、坝料堆存900第四节 坝区照明和供水900一、施工照明900二、坝区供水901第六章 坝体施工方法906第一节 坝基和岸坡处理906一、处理内容、施工特点和程序906二、开挖处理907三、砂砾透水性坝基明挖截水槽施工909第二节 土料防渗体施工912一、坝面流水作业设计912二、土料铺填914三、土料压实916四、土料填筑的辅助作业918五、接合部位的施工919第三节 沥青混凝土防渗体施工921一、沥青混凝土防渗体施工方法分类及特点921二、铺筑强度922三、沥青混凝土原材料923四、沥青混合料的制备925五、沥青混凝土斜墙铺筑937六、沥青混凝土心墙铺筑946七、沥青混凝土防渗体施工质量检验952八、技术经济指标952第四节 混凝土防渗面板施工956一、施工特点956二、混凝土防渗面板施工分期及程序957三、上游堆石坡面处理958四、滑动模板施工的主要设备安装及布置958五、混凝土浇筑961六、施工实例962第五节 反滤层施工964一、施工方法及适用条件964二、反滤料铺填966三、反滤层压实968第六节 坝壳料施工969一、坝壳料铺填969二、坝壳料压实971三、软弱石料填筑973四、接缝处理973第七节 护坡施工975一、护坡类型及施工特点975二、坝坡坡面修整975三、堆(砌)石护坡施工976四、混凝土及钢筋混凝土护坡施工978五、水泥土护坡施工978六、沥青混凝土护坡施工979七、草皮护坡施工982第八节 负温下填筑和雨季填筑982一、负温下填筑982二、雨季填筑986第九节 土石坝的扩建与加高986一、扩建加高的一般形式及施工特点986二、施工技术要求与技术措施987第七章 主要施工机械选择与需要量计算989第一节 施工机械选择原则和方法989一、常用施工机械989二、选择施工机械原则995三、施工机械选择步骤和方法996第二节 生产率计算1003一、生产率计算方法与要素1003二、各类施工机械生产率计算1006第三节 与挖掘机配套的汽车需要量计算1021一、车辆选型与需要量计算1021二、用排队理论方法确定最经济的车辆数1024三、备用车辆数确定1027第八章 定向爆破堆石坝1028第一节 定向爆破堆石坝技术条件1028一、定向爆破堆石坝分类1028二、定向爆破堆石坝主要特点1029三、定向爆破堆石坝坝址技术条件1029第二节 定向爆破方案设计1030一、设计原则1030二、设计所需资料1030三、定向技术1030五、药包布置1034六、装药量计算及其参数选择1040七、爆破漏斗与爆破方量1045八、抛掷堆积计算1049九、爆破作用的工程安全1051十、爆堆体技术特性1054第三节 定向爆破施工设计1057一、药室导洞1057二、装药及堵塞设计1060三、起爆网路设计1064四、大爆破施工安全1069五、大爆破的施工组织1071第四节 定向爆破堆石坝枢纽工程设计特点1073一、关于水工建筑物设计1073二、施工导流、施工进度和施工布置1076三、定向爆破筑坝实例1078第九章 水坠坝施工1082第一节 水坠坝的分类及技术要求1082一、水坠坝分类1082二、土料技术要求1083三、坝体施工技术要求1086第二节 施工准备1088一、冲填用水的积蓄1088二、冲填机械选择1088三、坝基处理1090四、施工导流与渡汛1091五、施工组织1092第三节 水坠坝施工技术1094一、施工场地布置1094二、料场开采1096三、均质坝施工技术1097四、非均质坝施工技术1099五、施工质量控制与检查1102六、施工期观测1104七、施工安全1107第四节 工程实例1108一、上刘家川黄土均质水坠坝1108二、茂化风化残积土分选冲填水坠坝1111第十章 浆砌石坝1114第一节 施工组织设计主要内容1114一、施工特点1114二、施工组织设计的主要内容1114三、施工程序1115第二节 石料开采、运输与场地布置1115一、石料开采和加工1115二、石料运输1117三、场地布置1117第三节 胶结材料1119一、常用的胶结材料1119二、配合比选择1121第四节 坝体砌筑1129一、坝体砌筑的一般规定和要求1129二、坝体砌筑1131三、特殊部位砌筑1134四、冬、夏季和雨天施工1135第五节 混凝土防渗体及溢流面施工1136一、防渗体施工一般要求1136二、混凝土防渗面板1137三、混凝土防渗心墙1140四、混凝土溢流面滑模施工1142第六节 砌石坝施工技术经济指标1143一、砌石坝施工年平均强度1143二、砌石坝施工综合工效1143三、砌石坝施工砌筑作业工效及劳力组合1145四、贵州省砌石坝施工砌筑作业技术经济指标1145五、山东省部分地区执行的综合定额1146六、广东省云霄砌石坝施工综合定额1146七、四川省红旗砌石坝综合技术经济指标1147

附录Ⅰ 土石坝原型观测仪器与埋设1148

一、观测仪器1148二、仪器的埋设与观测1155三、观测资料的整理与分析1159

附录Ⅱ 施工质量控制1160

一、质量控制的主要依据1160二、质量控制的内容1160三、压实质量现场检验1162四、检验资料统计分析1165

附录Ⅲ 国内外土石坝施工技术资料1175

一、国内部分土石坝施工技术资料1175二、国外部分土石坝施工技术资料1175三、部分土石坝及土石方工程施工统计及定额资料1175

常用公制单位与法定计量单位换算关系1196

《水利水电工程施工组织设计手册》各篇主编单位、主编人、审订人1197

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