一、课程教学目标
通过本课程的理论教学和实验训练,使学生具备以下能力:
1.正确理解和掌握水利工程施工基本术语。能够熟练使用术语和语句表达复杂的施工概念。掌握必要的工程施工技术知识。
2.能够利用掌握的施工技术知识对具体工程提出简单的施工方案。编制施工组织设计报告并绘制简单明了的施工技术图纸。
3.完善自我学习能力,提高查规范、手册和参照类似工程案例解决实际工程问题的能力。
二、思政育人目标
教学中介绍我国水利工程施工工艺及技术,有机融入有社会主义先进文化及改革开放成果,凸显了中国特色社会主义的文化自信。
从专业角度讲解我国自主研发的水利工程施工工艺与技术的先进性作为融入点,培养学生“政治信仰、理想信念、科学思维、工匠精神”等德育元素。
通过展示沙河渡槽等世界级水利工程施工难度,完成思政教学。
通过古今中外水利施工技术案例对比介绍,弘扬社会主义先进文化,激发大学生文化自信。
三、课程思政典型教学案例设计
案例一:
南水北调中线沙河渡槽段工程设计的关键技术主要体现在以下方面。
首次提出了千吨级U形渡槽地面预制、架槽机架设的施工方案。沙河渡槽工程设计中首次提出了千吨级U形渡槽地面预制、吊装、运槽车槽上运槽、架槽机架槽就位的施工方案,并且在仿真分析的基础上,给出了渡槽提、运、架施工的解决方案,实现了1200t U形渡槽施工工厂化、规模化、标准化、流程化作业,加快了施工进度,保证了工程质量。研发了适合U形预制渡槽吊装的专用吊架。
复杂地基下长距离、多槽型地基处理控制不均匀沉降技术。在梁式渡槽进出口最容易发生 不均匀沉降,在梁式渡槽进出口闸基、闸渡连接段基础釆用水泥粉煤灰碎石桩或砂卵石换填处理进行基础过度。箱基渡槽段基础地基存在湿陷性黄土状重粉质壤土时,充分利用沙河河道卵石资源釆用砂卵石换填,处理深度较大时釆用强夯+水泥粉煤灰碎石桩方案。箱基涵洞同时作为过路涵时,基础采用灌注桩处理。落地槽段软硬不均地基处理:原则上应保证处理后各独立槽体基础地基性质基本相同,对槽身基础存在软岩、壤土的情况,清除土层换填为级配砂卵石;对槽身基础存在软硬岩,以硬岩为主时,清除软岩换填为C10混凝土,以软岩为主时,开挖局部硬岩约1m换填级配砂卵石。冲沟处落地槽 回填基础釆用灌注桩处理。对于槽身基础有黏土岩时,考虑其膨胀性将黏土岩清除厚1m,换填为级配砂卵石。合理的地基处理技术保证了沙河渡槽通水后实际监测槽体最大沉降量在1.5cm内,不均匀沉降在3mm以内。

南水北调中线沙河渡槽照片
案例二:
大国重器—白鹤滩水电站施工创新点:
第一、白鹤滩水电站我国首次全面系统的研究了柱状节理玄武岩的特性,并有效采取措施,整合出一套施工处理措施,针对这种不良地质环境,采用扩大基础建设,对玄武岩露出部位用混凝土浇灌扩大接触面,施工中对表层岩体进行了锚固、强化灌浆等处理。
第二、坝体使用特殊材料进行浇筑,在普通人看来,混凝土建筑是十分坚硬的,但在大自然面前,混凝土结构像 “豆腐”一样绵柔,外界条件稍有变动或是内部应力稍微错乱,都会使大坝开裂崩溃。因此,大坝的建设必须精密地计算和施工,才能让大坝维持稳固。混凝土本身会水化放热,发生体积膨胀,随着温度的下降,又会发生收缩,加上巨大的坝体体积,收缩就会产生强大的拉应力,坝体就会出现许多裂缝。为了能够控制好大坝开裂问题,大坝全面采用了新型低热水泥,水化放热量远低于普通水泥,这在世界上还是第一次运用此种型号的新型水泥。
第三、全坝运用精密施工监控设备,对于全坝31个坝段,在每一处浇筑混凝土中都埋设数支温度传感器和循环冷却水管,可以实时监控混凝土内部温度,并进行针对性的降温处理,浇筑好的混凝土还会用特制“保温被”隔绝阳光直射,以及喷雾器进行降温补水作业。
第四、拱坝双曲设计,水坝两侧水压是不同的,上游压力大,下游压力小,两侧水位高度差越大,压力差也就越大,这种压力差往往能达到十几个大气压,大坝必须平衡或者说抵挡住这巨大的压力差,才能够稳固。

白鹤滩坝体施工现场
案例三:
葛洲坝工程施工中的技术创新:
(1)高土石围堰技术。葛洲坝二期土石围堰最大高度50m最大挡水头40m施工水深20多米,围堰须挡水3a保证通航发电安全,因此按半永久工程设计。传统 的水下抛土围堰安全度不够。采用混凝土防渗墙方案。防渗墙要承受 4米多水头压力,要求防渗墙下游填筑体能够承载且压缩变形很小。水下填土不能满足要求,故采用级配良好的砂卵石料。在砂砾石填料中建两道混凝土防渗墙,防渗墙下面的基岩进行帷幕灌浆。
(2)低温混凝土生产技术
葛洲坝混凝土浇筑特点是板、框架结构多,平面尺寸大而厚度较小,混凝土凝固后的降温幅度比丹江口更大,所以混凝土拌和后温度必须降至7℃才行。可行的办法是参照美国德沃夏克7℃混凝土的生产工艺,即采用 “水冷+风冷+加冰拌和”的生产方式。当时,外购是不现实的,只有自行设计。长江委的设计人员通过研究,设计出了具有世界先进水平的低温混凝土生产系统。
(3)保护层快速开挖技术
水利水电工程开挖施工传统作法的缺点是,工期长、机械化程度低、劳力消耗多。从葛洲坝工程开始,长江委的设计科研人员就探索保护层快速开挖的先进技术。后来又在万安、东江工程试验,用浅孔,小药量梯段爆破的方法取得了成功。

葛洲坝水电站
四、课程思政实施成效及学生反馈
在教学中介绍我国水利工程施工工艺及技术,有机地融入社会主义先进文化及改革开放成果,凸显中国特色社会主义的文化自信。教师通过展示沙河渡槽等世界级水利工程施工难度,完成思政教学。从专业角度讲解我国自主研发的水利工程施工工艺与技术的先进性作为融入点,培养学生“政治信仰、理想信念、科学思维、工匠精神等德育元素。通过古今中外水利施工技术案例对比介绍,弘扬社会主义先进文化,激发大学生文化自信。