水利工程施工与施工组织计算题第一章 施工水流控制 四、计算题 1大坝施工，用全段围堰、隧洞导流。图示围堰为级。设计导流流量为160m3/s，下游水位为129.25m。有隧洞泄流与水力关系查得，160 m3/s泄流量时上游水位为136.65m，此水位的波浪爬高为0.56m。下游波浪爬高0.15m，求上下游围堰的堰顶高程。 解：因采用波浪爬高，同时又是上下游围堰，所以考虑应是土石围堰； 查表得：级土石围堰的安全超高为0.7m。 上游围堰堰顶高程：HU=136.65+0.56+0.7=137.91m 下游围堰堰顶高程：HL=129.25+0.15+0.7=130.10m 2 混凝土重力坝施工，初期导流采用分段围堰法，第一期先围右岸河床，左岸河床泄流。设计洪水流量为13600 m3/s,，相应的过水深度为50m，过水断面平均宽度为180m,行进流速为0.18m/s,验算河床束窄后的流速能否满足通航要求。围堰属级，求纵向围堰近首、末段的高度。上、下游波浪高度分别为1.0m,0.6m。 解：平均流速v=13600/(18050)=1.511，属加强抛掷爆破。 装药量 Q=1.543(0.4+0.61.253)=150.9kg 当n=1时，即 5/W=1，所以W=5m 当n=0.75时，即5/W=0.75，所以W=6.67m 故减弱抛掷爆破的条件：5W6.67 2某项爆破工程拟采用集中药包洞室爆破，设计最小抵抗线长度为20米，取用爆破作用指数n=1.若要求增加爆破方量10000m3，在最小抵抗线不变的情况下，试近似计算爆破作用指数n值。并指出数何种爆破类型？ 解：当n=1时，爆破漏斗底直径为22040m，爆破方量V1/440220/3=18377.6m3。 增加爆破方量10000m3时，总爆破方量变为18377.6m3。 此时设爆破作用指数为nx，爆破漏斗底直径为220nx=40nx， 则满足：/4220/318377.6。 解得：nx1.48，故属加强抛掷爆破。 3在边坡角度为50度的坚硬岩石坡上作爆破。最小抵抗线10m，爆破作用指数用1.2，标准炸药单位耗药量为1.4kg/m3。现用1号硝铵岩石炸药，求装药量、压缩圈半径、上破裂半径与下破裂半径。 解：1号硝铵岩石炸药的爆力为350ml，故炸药换算系数e=320/350=0.914。 所以装药量Q1.40.914103(0.4+0.61.23)=1838.53kg 坚硬岩石=10，装药密度取1000kg/m3， 则压缩圈半径m。 岩石系数KT取0.016，则岸坡坡度影响系数10.01633， 故上破裂半径R10 23.07m，下破裂半径R1015.62m。 4在山坡上爆破处距地面一砖砌建筑物的距离为170.8m，爆破作用指数取1.0，求爆破飞石不致损害该建筑物的最小抵抗线的最大值。如果采用标准炸药，该建筑物地基为粘土，校核爆破地震与空气冲击波对该建筑物有无损害。 解：单位耗药量为14kg/m2。 飞石安全距离计算用的安全系数取1.5，设最小抵抗线的最大值为W，则： 170.81.52012W W5.69m 装药量Q1.45.693257.9 粘土地基，系数K取2.0。取2.0，取1/3。 地基介质质点振动速度V22 第三章 基础处理工程 四、计算题 1坝基灌浆前作压水试验。压水试验段长5m，不同压力水头下5min的注水量列入表1-A-2求灌浆的临界压力及在此压力时的单位吸水量。 表1-A-2 不同压力水头下的5min吸水量 绘制压力与注水量的关系曲线如图2A1。 - 2 - 图2A1 解：由曲线可知，当水头达30m时，注水量突然增大，故临界压力为30m水头。 单位吸水量2. 砂砾石地基中颗粒的D150.35mm,欲灌水泥粘土浆。已知水泥与粘土的颗粒组成如表1-A-3。求可灌的水泥与粘土的比例。 解：假定水泥：粘土为1：3，则混合后的颗粒组成如表2A1 表2A1 由表2A1可知，颗粒累计含量接近85的颗粒为0.03mm，故可灌比M=，可灌，故所选1：3的比例合适。 3砾石地基中开挖槽孔深度10 m。地下水位低于槽口2m。用泥浆固壁，泥浆面低于槽口0.5m。砂砾石的内摩擦角为32，干容重2.2tm3，比重2.69。求所需固壁泥浆的容重。 解：泥浆深度H=10-0.5=9.5(m)。地下水面距地表a2m，槽中地下水深h10-28 砂砾地层的饱和容重 ，设泥浆容重为9.5故，则 812.2280.3073 1.34 第四章 土石坝工程 - 3 - 四、计算题 1已知砂砾开挖强度为4966.25m3/d。用1 m3正铲挖土，10 t 自卸汽车运土。正铲挖装土的循环时间为26 s，土斗的充盈系数为1，土的松散影响系数为0.75。求所需挖掘机的台数。 解：正铲每分钟循环作业次数次 土斗的充盈系数取为KH=1，时间利用系数KB=0.85，联合作业延误系数Kt0.9，土料的松散影响系数KP=0.75。故正铲的生产率为 P铲6012.32.310.750.850.979.18m3/h 每天按工作21h计，所需正铲台属为 ，取3台 2砂砾石的容重2.3 t/m3，松散影响系数为0.75。用1m3正铲开挖的循环时间为26 s。用10 t自卸汽车运土。运距1730 m，运行平均速度18km/h，卸土时间1min，求每台正铲徐配几辆汽车。 解：取土料充盈系数为1，则每辆斗装斗数，取5， 则装车时间为265/60=2.16min，已知卸车时间为1min，来往运输时间为每台正铲需配汽车辆数，取7辆。 3土坝施工，粘性土的上坝强度为4992m3/d。已知设计干容重为1.65 t/m3，料场土料干容重1.35 t/m3，土料松散干容重为1.28 t/m3。土料开挖损失系数为0.95，运输损失系数为0.98，求开挖与运输强度。 解：开挖强度6461.63m3/d 运输强度6474.25m3/d 4粘性土上坝强度为4922 m3/d。用滚筒宽度为1.3 m的5 t羊足碾压实。铺土厚度0.3 m。碾压遍数16次。行速4.53 km/h。坝体设计干容重为1.65 t/m3，松铺土料湿容重1.42 t/m3，含水量18。求所需羊足碾台数。 解：运输土料干容重t/m3。层压实厚度m。搭接宽度C取0.2m，时间利用系数取0.85，羊足碾的生产率为 58.24m3/h 每日工作21h，需羊足碾台数为 台 第五章 混凝土坝工程 四、计算题 1混凝土坝最高浇筑强度为4104m3。混凝土的粗骨料为二级配，其中520mm占45，2040mm占55。天然骨料中520的含量为30，2040mm的含量为45。求砂砾石的最高月开采量。 解：混凝土出机以后损失系统取1.5，则 520 mm骨料的总需量q520147645410426966520kg 2040mm骨料的总需量q2040147655410432959080kg - 4 - 骨料生产损耗系数小石用0.09，中石用0.07。 按520mm骨料求开采总量Q52026966520/3097978356kg。 按2040mm骨料求总采量Q204032959080/45%=78369368kg。 故应开采97978356kg。 2混凝土坝的高峰月浇筑强度为4104m3/月。用进料容量为2.4m3的拌合机。进料时间为15s，拌合时间为150s，出料时间为15s，技术间歇时间为5s。求所需拌合机台数。 解：不均匀系数取1.5，月工作25d，每日工作20h，要求拌合设备小时生产能力为 出料系数取0.65，时间利用系数0.85，混凝土拌合机的生产率为 需要拌合机台数，取5台。 3混凝土坝施工，高峰月浇筑强度为4104m3/月。用20t缆机吊运6m3吊罐运送混凝土。吊运循环时间为6min。时间利用系数取0.75，吊罐有效容积利用系数取0.98，综合作业影响系数取0.85，求缆机台数。 解：缆机月有效工作天数取25，每日有效工作时数取20， 浇筑月内，日、小时的不均匀系数分布取1.1、1.2。 缆机小时实际生产率 缆机小时浇筑强度缆机需要数量 台，取3台 4某混凝土重力坝月浇筑强度为16530m3,坝段宽度为16m。混泥土的初凝时间为2.5h，运输入仓时间为30min，浇筑层厚度为0.35m，求纵缝间距。 解：混凝土浇筑月、日、小时不均匀系数分别取1.1、1.1、1.2， 月工作日数取25d，工作小时数取20h， 则浇筑能力运输延误系数取0.85，则纵缝间距L为 。 5面积1624m的坝块用碾压法施工。混凝土初凝时间为2.5h。用31.5m3一座拌合楼，生产率为79.8m3/h。用BW201振动碾碾压，碾宽2.032m。碾压遍数为10，混凝土运输入仓时间为30min，求不出冷缝的碾压层厚度与震动碾台数及其生产能力的利用程度。 解：设碾压层厚度为h，运输延误系数取0.85，则 ，求出h0.35。 振动碾行速取1000m/h，叠压宽度取0.2m，时间利用系数取0.85，则振动碾的生产率为 所需振动碾台数,取2台。 - 5 - 第六章 地下建筑工程 四、计算题 1隧洞长度12000m，要求18个月