水利工程施工（第5版）课后答案部分(4)

式中［T］— 平洞施工的限定工期，月；L — 平洞的全长，m；N — 工

作面的数目；V—平洞施工的综合进度指标，m／月；lmax—施工支洞（或竖井）的最大长度（或高度），m；v—施工支洞（或竖井）的综合进度指标，m／月。

在确定工作面的数目和位置时，还应结合平洞沿线的地形地质条件、洞内外运输道路和

施工场地布置、支洞或竖井的工程量和造价，通过技术经济比较来选择。 3. 平洞开挖方式有哪些？各有什么特点？

答： 平洞开挖有全断面开挖、断面分部开挖和导洞开挖等方法。 全断面开挖是将平洞整个断面一次开挖成洞。其特点是采用全断面开挖方法，洞内工作场面比较大，施工组织因工作面宽而比较容易安排，施工干扰也较易解决，有利于提高平洞施工速度。

断面分部开挖是将整个断面分成若干层（通常为二层或三层），分层开挖推进，分部开挖适用于围岩较差、洞径过大的平洞开挖。分部开挖的主要优点是不一定需要大型设备，就能进行大断面洞室的开挖，比较机动灵活，能适应地质条件的变化。采用分部开挖、分部衬砌支护的措施，使施工组织比较复杂，施工速度受到影响。

导洞开挖是在隧洞断面开挖一个导洞，然后在导洞的基础上扩大至整个断面的一种开挖方法。其特点是导洞断面较小，有利于围岩稳定；同时通过导洞的开挖，可进一步探明地质情况，并利用导洞解决排水问题；导洞贯通以后还有利于改善洞内通风条件。

4. 简述上述导洞开挖与下导洞开挖、全断面开挖与分部开挖的优缺点和使用条件？

答：⑴全断面开挖法特点：洞内工作场面较大，施工组织易安排，施工干扰问题易解决，有

利于提高施工速度。适用条件：围岩稳定坚固，对应f?8~10，有大型开挖设备的情况

⑵断面分部开挖法特点：不一定需要大型设备就能进行大断面洞室的开挖，机灵活，能适应

地质条件的变化，但施工组织复杂，施工速度受影响。适用条件：围岩较差，洞泾过大的平洞开挖

⑶导洞法特点：导洞断面小有利于围岩稳定，同时通过开挖导洞可进一步探明地质情况，并

利用导洞解决排水问题，利于改善洞内通风条件。适用条件：下导洞法适用于围岩比较稳定的情况；上导洞法和上下导洞法适用于围岩稳定性较差的情况，其中上下导洞法适用于大断面洞室，地下水丰富又缺少大型设备的情况， 5. 简述大断面地下洞室施工的特点？

答：大断面洞室的施工，一般都先考虑变高洞为低洞，变大跨度为小跨度的原则，采取先拱部后底部、先外缘后核心、自上而下分部开挖与衬砌支护的施工方法，以保证施工过程中的围岩的稳定。

6. 简述竖井和斜井开挖的特点及施工方法？

答：竖井施工的主要特点是竖向作业，进行竖向开挖、出渣和衬砌。

施工方法有全断面法和导井法。

竖井的全断面施工方法一般按照自上而下的程序进行，该法施工程序简单，但施工时要注意：①做好竖井锁口，确保井口稳定；②起重提升设备应有专门设计，确保人员、设备和

石渣等的安全提升；③涌水和淋水地段要做好井内外防水排水设施；④围岩稳定性较差或在不良地层中修筑竖井，宜开挖一段衬砌一段，或采用预灌浆方法加固后再进行开挖、衬砌；⑤井壁有不利的节理裂隙组合时，要及时进行锚固。

导井法施工是在竖井的中部先开挖导井，其断面一般为4～5m2，然后再扩大开挖。扩大开挖时的石碴，经导井落入井底，由井底水平通道运出洞外，以减轻出碴的工作量。 斜井是指倾角为6o～48o的斜洞。倾角小于6o的洞室，其施工条件与平洞相近，可按平洞的方法施工；倾角大于 48o的洞室，施工条件与竖井相近，可按竖井的要求考虑。

倾角为6°～35°的斜井，一般采用自上而下的全断面开挖方法，用卷扬机提升出渣，挖通后再进行衬砌。

倾角为35°～48°的斜井，可采用自下而上挖导井，自上而下扩大的开挖方法，尽可能利用重力溜渣，不能自动溜渣时，应辅以电动扒渣机扒渣，以减轻扩大出渣的劳动强度。 7. 简述钻爆法开挖洞室时的炮孔类型、各类炮孔的作用和布置要求？

答：在进行地下洞室的爆破开挖时，按作用原理、布置方式及有关参数的不同，开挖断面上布置的炮孔往往分为3类：掏槽孔、周边孔、崩落孔。

掏槽孔的作用是为后续的爆破创造新的自由面，布置要求是掏槽孔是在整个断面炮孔中必须首先起爆密集的布孔和装药，现在开挖面上炸出一个槽腔。 周边孔的作用是爆出较为平整的洞室开挖轮廓。布置要求是沿断面设计边线布置的炮孔，一般在断面炮孔中最后起爆。

崩落孔的作用是扩大掏槽孔炸出的槽腔，崩落开挖面上的大部分岩石，同时也为周边孔创造自由面，布置在掏槽孔与周边孔之间，在掏槽孔起爆以后，崩落孔由中心往周边逐层顺序起爆。

8. 简述掘进机应用的范围及其优缺点？

答：掘进机的应用范围：目前已生产的掘进机大多适用于圆形断面，地质条件良好、岩石硬度适中、岩性变化不大的隧洞。对于非圆形断面隧洞的开挖，通常通过调整刀盘倾角来实现的。 掘进机一般多用于平洞的全断面开挖。 掘进机开挖的主要有点有：

1）它利用机械切割、挤压破碎，一能使掘进、出碴、衬砌支护等作业平行连续地进行，工作条件比较安全，节省劳力，整个施工程能较好地实现机械化和自动控制。

2）在地质条件单一、岩石硬度适宜的情况下，可以提高掘进速度；掘进机挖掘的洞壁比较平整，断面均匀，超欠挖量少，围岩扰动少，对衬砌支护有利。 掘进机开挖的主要缺点有： 1）设备复杂昂贵，设备安装费时。

2）掘进机不能灵活适应洞径、洞轴线的走向、地质条件与岩性等方面的变化。 3） 刀具更换、风管送进、电缆延伸、机器调整等辅助工作等占用时间较长。

4）掘进机掘进时释放大量热量，工作面上环境温度较高，因此要求有较大的通风设备。 由此可见，选择掘进机掘进方案，必须结合工程具体条件，通过技术经济比较确定。 9. 什么叫封拱？如何进行封拱？

答：平洞的衬砌封拱是指顶拱混凝土即将浇筑完毕前将顶拱范围内未充满混凝土的空隙和预留的进出口窗口予以浇筑、封堵填实的过程。 封拱方法多采用封拱盒法和混凝土泵封拱。

封拱盒封拱，在封拱前，先在拱顶预留一小窗口，尽量把能浇筑的两侧部分浇好，然后从窗口退出人和机具，并在窗口四周立侧模，待混凝土达到规定强度后，将侧模拆除，凿毛之后安装封拱盒。封堵时，先将混凝土料从盒侧活门转入，再用千斤顶顶起活动封门板，将盒内混凝土压入待封部位即告完成。

混凝土泵封拱的施工程序是：①当混凝土浇至顶拱仓面时，撤出仓内各种器材，尽量筑高两端混凝土；②当混凝土达到与进人孔齐平时，仓内人员全部撤离，封闭进人孔，同时增大混凝土的坍落度（达14～16cm），加快混凝土泵的压进速度，连续压送混凝土；③当排气管开始漏浆或压入的混凝土量已超过预计方量时，停止压送混凝土；④去掉尾管上包住预留孔眼的铁箍，从孔眼中插入防止混凝土塌落的钢筋；⑤拆除导管；③待顶拱混凝土凝固后，将外伸的尾管割除，并用灰浆抹平。

10. 锚喷支护与混凝土衬砌所依据的原理有什么不同？

答：相较而言，喷锚支护是充分利用围岩的自承能力和具有弹塑变形的特点，有效控制和维护围岩稳定的新型支护。它的原理是把岩体视为具有粘性、弹性、塑性等物理性质的连续介质，同时利用岩体中开挖洞室后产生变形的时间效应这一动态特性，适时采用既有一定刚度又有一定柔性的薄层支护结构与围岩紧密粘结成一个整体，以期既能对围岩变形起到某种抑制作用，又可与围岩“同步变形”来加固和保护围岩，使围岩成为支护的主体，充分发挥围岩自身承载能力，从而增加了围岩的稳定性。

11. 简述砂浆锚杆的施工方法？

答：水泥砂浆锚杆的施工，可以先压注砂浆后安设锚杆，也可以先安设锚杆后压入砂浆。其施工顺序为：钻孔、钻孔清洗、压注砂浆和安设锚杆等。

钻孔时要控制孔位、孔向、孔径、孔深符合设计要求。一般要求孔位误差不大于20cm，孔向尽可能垂直岩层的结构面，孔径比锚杆直径大10mm左右，孔深误差不大于5cm。

钻孔清洗要彻底，可用高压风将孔内岩粉积水冲水冲洗干净，以保证砂浆与孔壁的黏结程度。

压注砂浆要密实饱满，不允许有气泡残留。先注砂浆后设锚杆时，注浆管宜插入孔底，随砂浆的注入徐徐匀速拔出，拔管过快会使砂浆脱节。砂浆应搅拌均匀，随拌随用，砂浆配合比应符合设计要求，一般水泥和砂的重量比为1:1~1:2，水灰比0.38~0.45。砂子要洁净过筛，控制粒径不大于3mm，以防堵管。

安设锚杆应徐徐插入，插至孔底后，立即在空口楔紧，待砂浆凝固再拆除楔块。 先设锚杆后注砂浆的施工工艺，基本要求同上。

12. 喷混凝土的方法有哪些？它们的优缺点是什么？

答：⑴干喷法：优点是便于调节水量，控制水灰比；缺点是喷射时粉尘较大；

⑵湿喷法：改善了喷射时粉尘较大的缺点； ⑶裹砂法：————前三者为主要方法 （4）水泥裹砂法（SEC）；（5）双裹并列法;(6)潮料掺浆法； 13. 简述影响喷混凝土质量的主要因素？

答：1.风压；2.水压；3.喷射方向和喷射距离；4.喷射区段和喷射顺序；5.喷射分层和间歇时间；6.喷混凝土的养护。

14. 地下建筑物工程施工时的辅助作业包括哪些内容？ 答：通风、散烟及除尘，风水电供应及排水等。

6施工总组织

1. 为什么要编制施工组织设计？施工组织设计的主要内容有哪些？

答：施工组织设计是根据工程地形、地质条件及枢纽布置和建筑物结构设计特点，为实现工程优质、安全、快速、经济的目标，综合研究施工条件、建筑材料、施工技术、施工机械、施工管理以及环境保护、水土保持、劳动安全与工业卫生等因素，确定相应的施工洪水标准、施工方法、技术措施、资源配置等施工方案的设计工作。而施工组织设计文件是水电工程设计文件的重要组成部分，是编制工程投资估算，概算及招标、投标文件的依据，是工程建设和施工管理的指导性文件。施工组织对选定坝址、坝型，枢纽布置，整体优化设计方案，合理组织工程施工，保证工程质量与安全，满足移民安置、环境保护和水土保持要求，合理利用土地资源，缩短建设周期，降低工程造价都有十分重要的作用。所有的施工准备和主体工程施工的各项活动，都应在施工组织设计的指导下，按设计图纸和设计计划保质保量地进行。同时，施工组织设计也是研究施工条件、选择施工方案、对工程施工全过程实施组织和管理的指导性文件，是编制施工投资预算、设计概算和招标投标文件的主要依据。

内容：1.施工条件分析；2.施工导流；3.主体工程施工；4.施工交通运输；5.施工工厂设施和大型临时建工程；6.施工总布置；7.施工总进度；8.主要技术供应计划。

编制步骤：1. 收集基本资料;2. 编制轮廓性施工进度;3. 编制控制性施工进;4. 施工进度方案比较；5. 编制施工总进度表;6.编写施工总进度研究报告；

2. 水利水电枢纽工程施工总进度有哪些重要控制环节？它们在进度安排时各起什么控制

作用？

答：重要控制环节有导流、截流、拦洪、渡汛、下闸、蓄水、供水、发电等。由于这些控制环节，使有些工程项目的开工、竣工时间或进度要求，在时间选择上有比较明确的限制。

3. 简述施工进度计划优化调整的方法和途径？

答：施工进度计划的优化调整，应在时间参数计算的基础上进行，目的在于使工期、资源和资金取得一定程度的协调和平衡。根据优化目标的不同，人们提出了各种优化理论、方法和计算程序。

（1）资源冲突的调整:所谓资源冲突是指在计划时段内，某些资源的需用量过大，超出了可能供应的限度。为了解决这类矛盾，可以增加资源的供应量，但往往要花费额外的开支；也可以调整导致资源冲突的某些项目的施工时间，使冲突缓解，这可能会引起总工期的延长，如何取舍，要权衡得失而定。 （2）工期压缩的调整:当网络计划的计算总工期T与限定的总工期[T]不符时，或计划执行过程中实际进度与计划进度不一致时，需要进行工期调整，其分压缩调整和延长调整，工程实践中经常要处理的是工期压缩问题。

当T<[T]或计划执行超前时，说明提前完成施工项目，有利于工程经济效益的实现。这

时，只要不打乱施工秩序，不造成资源供应方面的困难，一般可不必考虑调整问题。

当T>[T]或计划执行拖延时，为了挽回延期的影响，需进行工期压缩调整或施工方案调整。

4. 简述施工总布置的任务及其布置原则？

答：主要任务：根据施工场区的地形地貌、枢纽主要建筑物的施工方法、各项临建设施的布置要求，1.对施工场地进行分期、分区和分标规划；2.确定分期分区布置方案和各承包单位的场地范围；3.对土石方的开挖、堆料、弃料和填筑进行综合平衡，提出各类房屋分区布置一览表；4.估计用地和施工征地面积，提出用地计划；5.研究施工期间的环境保护和植被恢复的可能性。

布置原则：①合理使用施工场地，尽量少占农田；②厂区划分和布局符合有利生产、方便生活、易于管理、经济合理的原则，并符合安全、防火、卫生、环保规定；③一切临建设施的布置，必须满足主体工程施工的要求，互相协调，避免干扰，尤其不能影响主体工程施工；④主要施工设施、施工工厂的防洪标准，在5～20年重现期内选用。 5. 简述施工总布置的主要内容？

答：施工总体布置是施工场区在施工期间的空间规划,是施工组织设计的重要内容。可分为三个阶段：

A、可行性研究阶段：合理选择对外运输方案，选择场内运输及两岸交通联系方式；初步选择合适的施工场地，进行分区布置，主要交通干线规划，提出主要施工设施的项目，估算建筑面积、占地面积、主要工程量等技术指标。 B、初步设计阶段：

(1) 落实选定对外运输方案及具体线路和标准，落实选定场内运输及两岸交通联系方式，布置线路和渡口、桥梁。

(2) 确定主要施工设施的项目，计算各项设施建筑面积和占地面积。 (3) 选择合适的施工场地，确定场内区域规划，布置各施工辅助企业及其他生产辅助设施、仓库站场、施工管理及生活福利设施。

(4) 选择给水排水、供电、供气、供热及通信等系统的位置，布置干管、干线。 (5) 确定施工场地的防洪及排水标准，布置排水、防洪、管道系统。 (6) 规划弃渣、堆料场地，做好场地土石方平衡以及土石方调配方案。 (7) 提出场地平整工程量、运输设备等技术经济指标。 (8) 研究和确定环境保护措施。 C、招标设计阶段:

(1) 根据全工程合理分标情况，分别规划出各个合同的施工场地与合同责任区。 (2) 对于共用场地设施、道路等的使用、维护和管理等问题作出合理安排，明确各方的权利和义务。

(3) 在初步设计施工交通规划的基础上，进一步落实和完善，并从合同实施的角度，确定场内外工程各合同的划分及其实施计划，对外交通和场内交通干线、码头、转运站等由业主组织建设，至各作业场或工作面的支线，由辖区承包商自行建设。 6. 简述施工布置的步骤？

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