2020一級造價工程師《技術與計量（水利）》知識點匯總

2020年一級造價工程師考試開考在即，相信很多考生已經(jīng)做好了準備工作就等待考試了。那還有一個多月的時間，我們也不能松懈，希賽網(wǎng)造價工程師頻道整理了一些一級造價工程師《建設工程技術與計量(水利)》科目的相關知識點，希望能給考生帶來幫助，一起在考前再復習鞏固一遍這些知識點吧!

一、水庫工程地質

水庫滲漏形式可分為暫時性滲漏和一直性滲漏。

排水孔、減壓井或其他排水設施一般布置在防滲帷幕后面和兩岸邊坡。

庫岸坡的地層巖性及地質構造條件是影響坍滑的內因，決定著巖土邊坡的抗剪強度和抗沖刷能力，也決定著最終坍滑的范圍、作用強度和坍塌類型。

風浪沖蝕作用對庫岸的破壞最為顯著，波浪沖蝕作用是造成塌岸的主要外動力因素。

浸沒防治應從三方面予以考慮：一是降低浸沒庫岸段的地下水位，這是防治浸沒的有效措施，對重要建筑物區(qū)，可以采用設置防滲體或布設排滲和疏干工程等措施降低地下水位，二是采取工程措施，可以考慮適當降低正常高水位;三是考慮被浸沒對象，例如可否調整農(nóng)作物種類、改進耕作方式和改變建筑設計等農(nóng)業(yè)措施。

固體徑流是指河水挾帶的固體物質，包括懸移質和推移質。前者為懸浮于水中的細砂、粉砂和黏土，后者為被水流推動沿河底移動的粗砂和卵礫石等。

水庫誘發(fā)地震的特點有，地震震級小，震源淺，但震中強度偏高，空間分布上震中大部分集中在庫盆和距庫岸3-5km以內的地方，少數(shù)主震發(fā)生在大壩附近，大部分是在水庫中段甚至在庫尾，時間分布上存在著十分復雜的現(xiàn)象，初震往往出現(xiàn)在水庫開始蓄水后不久，地震高潮和大多數(shù)主震發(fā)生在蓄水初期1-4年內。

二、水泥

(一)硅酸鹽水泥

1.定義

硅酸鹽水泥可分為兩種類型：不摻混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號為P.Ⅰ;摻入不超過水泥質量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號為 P.Ⅱ。

2. 硅酸鹽水泥的技術性質

1)細度

細度是指硅酸鹽水泥及普通水泥顆粒的粗細程度，用比表面積法表示。水泥的細度直接影響水泥的活性和強度。顆粒越細，與水反應的表面積越大，水化速度越快，早期強度越高，但硬化收縮較大，且粉磨時能耗大，成本高。硅酸鹽水泥比表面積應大于300㎡/kg。

2)凝結時間

初凝時間為水泥加水拌和起，至水泥漿開始失去塑性所需的時間;終凝時間指從水泥加水拌和起至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間。

硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6.5h;普通硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于10h。

水泥初凝時間不合要求，該水泥報廢;終凝時間不合要求，視為不合格。

3)安定性

水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻，簡稱安定性。安定性不合格的水泥不得用于水利工程。

(二)混合材料水泥

1. 混合材料

1)活性混合材料

凡本身不具有水硬性或水硬性很弱的混合材料，在石灰、石膏的作用下具有較強的水硬性，這種混合材料稱為活性混合材料。

活性混合材料有粒化高爐礦渣、火山灰質混合材料和粉煤灰、硅粉等。

在混凝土中摻加粉煤灰可節(jié)約大量的水泥和細骨料、減少用水量、改善混凝土拌和物的和易性、增強混凝土的可泵性、減少了混凝土的徐變、減少水化熱、降低熱能膨脹性、提高混凝土抗?jié)B能力、增加混凝土的修飾性。

2)非活性混合材料

非活性混合材料是指與水泥成分中的氫氧化鈣不發(fā)生化學作用或很少摻加水泥化學反應的天然或人工的礦物質材料，如石英砂、石灰石及各種廢渣等。主要起調節(jié)水泥強度、改善和易性及水泥的耐磨性(如加入磨細的石英砂粉)等。

2. 摻混合材料的硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料、5% -20% 混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，均稱為普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥)，代號P·O。

三、混凝土

(一)概述

1.混凝土的分類

干表觀密度在 1950-2600 kg/m3的稱為普通混凝土.

(二)混凝土的主要技術性質

2.混凝土拌和物的和易性

和易性是指混凝土拌和物在一定的施工條件下，便于施工操作并獲得質量均勻、密實混凝土的性能，和易性包括流動性、黏聚性及保水性三方面的含義。

流動性的大小反映拌和物的稀稠，它關系著施工振搗的難易和澆筑的質量。

3. 混凝土的強度

1)混凝土抗壓強度

在混凝土立方體抗壓強度總體分布中，具有95%保證率的抗壓強度，稱為立方體抗壓強度標準值。

水工結構大體積混凝土強度標準值一般采用90d齡期和80%保證率，體積較大的鋼筋混凝土工程的混凝土強度標準值常采用90d齡期和85%-90%保證率，大壩碾壓混凝土的強度標準值，可采用180d齡期和80%保證率。

根據(jù)水工混凝土抗壓強度標準值劃分的強度等級稱為水工混凝土強度等級。

2)混凝土的抗拉強度

影響混凝土抗拉強度的因素，基本上與影響抗壓強度的因素相同。水泥強度高、水灰比小 、骨料表面粗糙、混凝土振搗密實以及加強早期養(yǎng)護等，都能提高溫凝土的抗拉強度。

4. 混凝土的耐久性

1)混凝土抗?jié)B性

混凝土的抗?jié)B性是指其抵抗壓力水滲透作用的能力。

混凝土抗?jié)B等級分為W2即表示混凝土在標準試驗條件下能抵抗0.2MPa的壓力水而不滲水。

2)混凝土的抗凍性

混凝土的抗凍性，是指混凝土在水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融作用而不破壞，同時也不嚴重降低強度的性能。

3)混凝土的抗磨性及抗氣蝕性

對混凝土材料來說，提高抗氣蝕性能的主要途徑是采用C50以上的混凝土，骨料最大粒徑應不大于20mm，在混凝土中摻入硅粉及高效減水劑，嚴格控制施工質量，保證混凝土密實、均勻及表面平整等。

(三)水泥混凝土的骨料及拌和、養(yǎng)護用水

1. 細骨料(砂)

普通混凝土用砂的細度模數(shù)范圍在 3.7- 1.6 ，以中砂為宜。

水工混凝土工程多按飽和面干狀態(tài)的砂、石來設計混凝土配合比。

在工業(yè)及民用建筑工程中，習慣按干燥狀態(tài)的砂(含水率小于0.5%)及石子(含水率小于0.2%)來設計混凝土配合比。

2. 粗骨料(卵石與碎石)

骨料最大粒徑的確定，還受到骨料來源、建筑物結構的斷面尺寸、鋼筋凈間距、生產(chǎn)方式及施工條件的限制。

一般規(guī)定DM不超過鋼筋凈距的2/3 -3/4，構件斷面最小尺寸的1/4。對于混凝土實心板，允許采用DM為1/2板厚的骨料(但DM≤50 mm)。 當混凝土攪拌機的容量小于0.8m3，DM不宜超過 80 mm; 當使用大容量攪拌機時，也不宜超過 150 mm。

粗骨料級配有連續(xù)級配和間斷級配兩種。

間斷級配能減小骨料的空隙率，故能節(jié)約水泥。但是間斷級配容易使混凝土拌和物產(chǎn)生離析現(xiàn)象，并要求稱量更加準確，增加了施工困難。

壓碎指標是取粒徑為10-20 mm的骨料裝入規(guī)定的圓模內，在壓力機上加荷載200kN，其壓碎的細粒(小于2.5mm)占試樣的質量百分數(shù)，即為壓碎指標。

(五)混凝土配合比及其確定原則

組成混凝土的水泥、砂、石子及水等四項基本材料之間的相對用量，可用三個對比關系表達，它們是水灰比、含砂率及單位用水量。

單位用水量是控制混凝土拌和物流動性的主要因素。

混凝土中砂與砂石的體積比或質量比稱為砂率。

(六)碾壓混凝土

超貧碾壓混凝土膠凝材料總量不大于110 kg/m3

干貧碾壓混凝土中膠凝材料用量120-130 kg/m3，其中摻和料占膠凝材料總量的25%-30%，水膠比一般為0.7-0.9。

用碾壓混凝土的配合比參數(shù)是水膠比、摻和料比例、砂率及漿砂比。

碾壓混凝土拌和物的工作性包括工作度、可塑性、易密性及穩(wěn)定性幾個方面。

(七)特種混凝土

1. 高性能混凝土

高強混凝土強度高、耐久性好、變形小，流態(tài)混凝土具有大的流動性、混凝土拌和物不離析、施工方便。

配制高性能混凝土的水泥一般選用R型硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于42.5級。

細骨料宜采用顆粒級配良好、細度模數(shù)大于2.6的中砂。砂中含泥量不應大于1.0%，且不含泥塊。

粗骨料應為清潔、質地堅硬、強度高、最大粒徑不大于31.5 mm的碎石或卵石。

2. 水下澆筑(灌壓)混凝土

水下澆筑混凝土分為普通水下澆筑混凝土和水下不分散混凝土兩種。

水下不分散混凝土拌和物比較黏稠，應采用強制式攪拌機攪拌。

3. 纖維混凝土

根據(jù)所摻纖維的不同，纖維混凝土分為：①纖維增強混凝土，這種混凝土采用高強高彈性模量的纖維，如鋼纖維、碳纖維等;②纖維增韌防裂混凝土，這種混凝土采用低彈模高塑性纖維，如尼龍纖維、聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維等。

4. 塑性混凝土

塑性混凝土是一種水泥用量較低，并摻加較多的膨潤土、黏土等材料的大流動性混凝土，它具有低強度、低彈模和大應變等特性，是一種柔性材料，可以很好地與較軟的基礎相適應，同時又具有很好的防滲性能。目前在水利工程中，常見于防滲墻等結構中。

四、建筑鋼材

水利工程常用的建筑鋼材主要由碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼、普通低合金鋼等加工而成。

(一)磁素結構鋼

1.碳素結構鋼的牌號及性能

碳素結構鋼按其力學性能和化學成分含量可分為Q 195、Q215、Q235、Q275四個牌號

2.碳素結構鋼牌號的表示方法

鋼的牌號由代表屈服點的字母、屈服點數(shù)值、質量等級符號、脫氧方法符號等四個部分按順序組成 。

(二)優(yōu)質碳素結構鋼

優(yōu)質碳素結構鋼，簡稱優(yōu)質碳素鋼 。這類鋼主要是鎮(zhèn)靜鋼，與碳素結構鋼相比，質量好，磷硫含量限制較嚴，一般均不得大于 0.04% 。

(三)普通低合金鋼

(四)常用的建筑鋼材

建筑鋼材可分為鋼筋混凝土結構用鋼、鋼結構用鋼和鋼管混凝土結構用鋼等 。

1.鋼筋混凝土結構用鋼

1)熱軋鋼筋

熱軋光圓鋼筋為 HPB300 一種牌號，普通熱軋鋼筋分 HRB400、 HRB500、 HRB600、 HRB400E 、 HRB500E五種牌號。

2)冷加工鋼筋

常見的品種有冷拉熱軋鋼筋 、冷軋帶肋鋼筋和冷拔低碳鋼絲 。

3)熱處理鋼筋

4)預應力混凝土用鋼絲

5)預應力混凝土鋼絞線

2.鋼結構用鋼

3.鋼管混凝土結構用鋼

五、水力機械設備(水輪發(fā)電機)

由水輪機驅動，將機械能轉換成電能的交流同步電機稱為水輪發(fā)電機。

水輪機和水輪發(fā)電機合稱為水輪發(fā)電機組(或主機組)。

抽水蓄能電站中使用的一種三相凸極同步電機，稱為發(fā)電電動機。

與常規(guī)水輪發(fā)電機相比，發(fā)電電動機在結構上還有以下不同的特點：

(1)雙向旋轉。

(2)頻繁啟停。

(3)需有專門啟動設施。

(4)過渡過程復雜。

(一)水輪發(fā)電機的類型

1. 臥式與立式

臥式水輪發(fā)電機一般適用于小型混流及沖擊式機組和貫流式機組，立式水輪發(fā)電機適用于大中型混流及沖擊式機組和軸流式機組。

2. 懸式和傘式

根據(jù)推力軸承位置劃分，立式水輪發(fā)電機可分為懸式和傘式。

(1)懸式水輪發(fā)電機結構的特點是推力軸承位于轉子上方，把整個轉動部分懸吊起來，通常用于較高轉速機組。

(2)傘式水輪發(fā)電機的結構特點是推力軸承位于轉子下方，通常用于較低轉速機組。

3. 空氣冷卻式和內冷卻式

按冷卻方式可分為空氣冷卻式和內冷卻式。

(二)水輪發(fā)電機的型號

水輪發(fā)電機的型號，由代號、功率、磁極個數(shù)及定子鐵芯外徑等數(shù)據(jù)組成。

SF190-40/ 10800水輪發(fā)電機，表示功率為190MW，有40個磁極，定子鐵芯外徑為10.8m。

(三)水輪發(fā)電機的基本部件

立式水輪發(fā)電機一般由轉子、定子、上機架與下機架、推力軸承、導軸承、空氣冷卻器、勵磁機(或勵磁裝置)及永磁發(fā)電機等部件組成。

(四)水輪發(fā)電機的安裝

機組帶額定負荷連續(xù)運行時間為72h。

六、巖體的工程特性

(一)造巖礦物

礦物抵抗外力作用(如刻劃、壓入、研磨)的能力稱為硬度。

(二)巖石的基本類型

1. 巖漿巖(火成巖)

2. 沉積巖

常見沉積巖結構類型有碎屑結構、泥質結構、結晶狀結構和生物結構。

可分為碎屑巖(如礫巖、砂巖、粉砂巖)、黏土巖(如泥巖、頁巖)、化學巖及生物化學巖(如石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等)。

3. 變質巖

變質巖的結構主要有變余結構、變晶結構、碎裂結構。

常見變質巖有大理巖、石英巖等。

4. 巖石的工程地質評述

1)巖漿巖

巖漿巖的力學強度較高，可作為各類建筑物良好地基及天然建筑材料。但這類巖石抗風化能力較弱，易風化破碎形成風化層帶而影響巖石工程性能。

2)沉積巖

沉積巖具有成層分布規(guī)律，存在著各向異性特征，且層的厚度變化大，在水工建設中應注重其成層構造的研究。

碎屑巖工程地質性質一般較好，但其膠結物的成分和膠結類型影響顯著。

黏土巖和頁巖的性質相近，抗壓強度和抗剪強度低，浸水后易軟化和泥化。不適合作為大型水工建筑物的地基。

化學巖和生物化學巖抗水性弱，常表現(xiàn)出不同程度的可溶性。碳酸鹽類巖石具有中等強度，一般能滿足水工設計的要求，但其中存在著各種的喀斯特現(xiàn)象，如溶蝕裂隙、洞穴、地下暗河等，往往成為集中滲漏通道。石膏、巖鹽等化學巖，往往以夾層形式存在于其他沉積巖中，質軟，浸水易溶解，常導致地基和邊被失穩(wěn)。影響水工建筑物安全的主要工程地質問題有滲漏、塌陷等。

3)變質巖

變質巖的工程地質與原巖密切相關，往往與原巖的性質相似或相近。軟化系數(shù)小子0.75 的巖石，被認為是強軟化巖石，其抗水、抗風化、抗凍性差。

(三)工程巖體分級

(四)地質構造褶皺的基本類型分為背斜和向斜。

背斜指巖層向上彎曲，兩側巖層相背傾斜，核心巖層時代較老，兩側依次變新并對稱分布。

向斜指巖層向下彎曲，兩側巖層相向傾斜，核心巖層時代較新兩側較老，也對稱分布。斷層是巖石受力發(fā)生斷裂，斷裂面兩側巖石存在明顯位移的斷裂構造。

根據(jù)斷層兩盤相對位移的情況，可分為正斷層、逆斷層、平推斷層。

逆斷層是上盤沿斷層面相對上升、下盤相對下降的斷層。一般是由于巖體受到水平方向強烈擠壓力的作用，使上盤沿斷面向上鋪動而成。斷層線的方向常和巖層走向或褶皺軸的方向近于一致，和壓應力作用的方向垂直。

(五)水文地質和自然地質作用

1. 地下水

根據(jù)埋藏條件，地下水分為包氣帶水、潛水、承壓水三大類。

根據(jù)含水層的空隙性質，地下水又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三個亞類。

包氣帶水處于地表以下潛水位以上的包氣帶巖土層中。

潛水是埋藏在地表以下第一層較穩(wěn)定的隔水層以上具有自由水面的重力水，其自由表面承受大氣壓力，受氣候條件影響，季節(jié)性變化明顯。

潛水的分布區(qū)與補給區(qū)是一致的。潛水自水位較高處向水位較低處滲流。

承壓水也稱自流水，是地表以下充滿兩個穩(wěn)定隔水層之間的重力水。承壓水不受氣候的影響，報考較穩(wěn)定，不易受污染。

2. 河流地質作用

河流的地質作用可分為侵蝕作用、搬運作用和沉積作用三種形式。

七、水工隧洞工程

(一) 概述

1.隧洞類型劃分

1)按承擔任務劃分

可由隧洞承擔的任務各式各樣，如汛期水庫的部分或全部泄洪任務，發(fā)電、灌溉、給水等興利所需的引水或輸水任務，為事故檢修或其他原因放空水庫的任務，多沙河流上所建水庫的排沙任務，樞紐施工期的導流任務等。

2)按流態(tài)劃分

如按過水時洞身流態(tài)區(qū)別，可簡單地劃分為兩大類，即有壓隧洞和無壓隧洞。

為保證隧洞既定流態(tài)穩(wěn)定運行，有壓隧洞設計時應做到使各運行工況沿線洞頂有一定的壓力余幅。

無壓隧洞設計時應做到使各運行工況沿線自由水面與洞頂之間有一定的凈空余幅。

除水電站有壓引水系統(tǒng)中的引水隧洞必為有壓隧洞外，水利樞紐中各種功用的水工隧洞既可為有壓隧洞，也可為無壓隧洞。

2.隧洞工程的特點

(1)從結構、荷載方面說，巖層中開挖隧洞以后，破壞了原來的地應力平衡，引起圍巖新的變形，甚至會導致巖石崩塌， 故要對圍巖進行襯砌支護。

(2)水力特性方面看，盡管有壓隧洞一般視同管流，無壓隧洞一般視同明渠流，有與地面建造的管道、明渠相同之處，但應注意，承受內水壓力的有壓隧洞如襯砌漏水，壓力水滲入圍巖裂隙，將形成附加的滲透壓力，構成巖體失穩(wěn)因素。

(3)從施工建造方面看，隧洞開挖、襯砌的工作面小，洞線長，工序多，干擾大。

(二)水工隧洞總體布置及主要建筑物

水工隧洞以典型布置，其主要建筑物基本都由進口段、洞身段、出口段所組成，進口前和出口后當然還需長短深淺不等的引水渠和尾水渠。

八、水工隧洞工程

(一) 概述

1.隧洞類型劃分

1)按承擔任務劃分

可由隧洞承擔的任務各式各樣，如汛期水庫的部分或全部泄洪任務，發(fā)電、灌溉、給水等興利所需的引水或輸水任務，為事故檢修或其他原因放空水庫的任務，多沙河流上所建水庫的排沙任務，樞紐施工期的導流任務等。

2)按流態(tài)劃分

如按過水時洞身流態(tài)區(qū)別，可簡單地劃分為兩大類，即有壓隧洞和無壓隧洞。

為保證隧洞既定流態(tài)穩(wěn)定運行，有壓隧洞設計時應做到使各運行工況沿線洞頂有一定的壓力余幅。

無壓隧洞設計時應做到使各運行工況沿線自由水面與洞頂之間有一定的凈空余幅。

除水電站有壓引水系統(tǒng)中的引水隧洞必為有壓隧洞外，水利樞紐中各種功用的水工隧洞既可為有壓隧洞，也可為無壓隧洞。

2.隧洞工程的特點

(1)從結構、荷載方面說，巖層中開挖隧洞以后，破壞了原來的地應力平衡，引起圍巖新的變形，甚至會導致巖石崩塌， 故要對圍巖進行襯砌支護。

(2)水力特性方面看，盡管有壓隧洞一般視同管流，無壓隧洞一般視同明渠流，有與地面建造的管道、明渠相同之處，但應注意，承受內水壓力的有壓隧洞如襯砌漏水，壓力水滲入圍巖裂隙，將形成附加的滲透壓力，構成巖體失穩(wěn)因素。

(3)從施工建造方面看，隧洞開挖、襯砌的工作面小，洞線長，工序多，干擾大。

(二)水工隧洞總體布置及主要建筑物

水工隧洞以典型布置，其主要建筑物基本都由進口段、洞身段、出口段所組成，進口前和出口后當然還需長短深淺不等的引水渠和尾水渠。