水利工程施工与施工组织计算题

1、PAGE PAGE - 7 -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。10m2 混凝土重力坝施工，初期导流采用分段围

2、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。512m/s 满足通航要求。级混凝土围堰的安全超高为0.4m。流速系数取0。80.进口处水位落差为1。512/(2g0。802)-0.182/2g=0。18m纵向围堰首端高度：5。0+0.18+0.4+1。0=51。58m纵向围堰末段高度:50+0。4+0.6=51m3截流时抛

3、掷10t重的混凝土四面体。在立堵与平堵时，各能抵抗多大的水流流速。解：混凝土的容重取2.4t/m3。四面体的体积V为:10/2。4=4。17m3 设化引球体半径为r，则 4。17=4r3/3 r=0.9985m球体直径D=1。997m立堵时，取K=1.05，=7。78m/s平堵时，取K1=0.9， =6。67m/s 取K2=1.2, =8.89m/s4 大坝施工的导流隧洞为3。53.5的城门洞形断面,封堵时隧洞断面重心上水头为45m。求混凝土塞的最小长度。解：安全系数K取1。2，混凝土容重取2。4T/M3. 隧洞断面面积W=3。51.75+3.143。52/8=10.94m2水头推力P=451

4、0009.8110。94=4829463N隧洞周长=3。5+21。75+3.143.5/2=12.5m混凝土与岩石（或混凝土塞）的摩阻系数取0。60，混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力取10104N/m2。所以,混凝土塞的最小长度为l=4.13m第二章 爆破工程四、计算题1埋置深度为4m的药包，爆破后得到底直径为10m的爆破漏斗。求:（1)爆破作用指数，指出属何种类型的爆破？如果炸药单耗为15kgm3，爆破药量是多少?（2)如果爆破漏斗直径不变，要求实现减弱抛掷爆破，其深度如何调整？解：（1)W4m，r10/25m所以 n=r/W=5/4=1。251,属加强抛掷爆破。装药量 Q=1。543(0.

5、4+0。61.253）=150.9kg(2）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。672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，

6、则满足:/4（40nx）220/318377。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10.016(50/10)33，故上破裂半径R10

7、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。52012WW5.69m装药量Q1.45。693（0.40。613）257。9（kg)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V2（257。9(1/3)/170。8）2第三章 基础处理工程四、计算题1坝基灌浆

8、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1A2求灌浆的临界压力及在此压力时的单位吸水量。表1-A2 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。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-A3。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（组成%)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

9、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（m）砂砾地层的饱和容重（t/m3），设泥浆容重为，则9.5812.22（2.381）80.3073故1.34第四章 土石坝工程四、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

10、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

11、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/d4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

12、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（每方混凝土用粗骨料量为1476kg）。解：混凝土出机以后损失系统取1.5，则520 mm骨料的总需量q520（11。5）147645410426966520kg2040mm骨料的总需量q2040(1+1。5）147655410432959080kg骨料生产损耗系数小石用0.09，中石用0。07。按5

13、20mm骨料求开采总量Q520（10.09）26966520/3097978356kg。按2040mm骨料求总采量Q2040(10.07）32959080/45%=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

14、/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.

15、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。第六章 地下建筑工程四、计算题1隧洞长度12000m，要求18个月内完成开挖工作.已知隧洞开挖的综合进度指标为180m/

16、月。施工支洞的综合进度指标为270m/月。最长支洞长度为300m，求所需支洞条数。解：设所需工作面数为N,则，求得N=4。支洞条数m=条24m4m的城门洞形隧洞（上部为半径为2m的半圆)。采用分部开挖法，先开挖上部半圆。岩石属中等硬度岩石，单位耗药量为1.4kg/m3。用光面爆破法，求光爆孔的个数与最小抵抗线.解：一次循环进尺需药量3用混凝土泵垂直封拱.顶拱长度12m，初砌厚度0.8m。混凝土泵的水平输送距离最大可达300m，生产率40m3/h.输送管离洞底0.5m水平布置,到封拱段转90角垂直上升。隧洞开挖高度为4m.求垂直管段长度、垂直管位置和混凝土泵到封拱段的距离（垂直管1m相当8m水平

17、管,90弯管相当于12m水平管）。解： 垂直管尾距洞顶0。2m,垂直管尾长度H=40。5-0.2=3.3m4隧洞顶有一块高2m、体积2m3、可能垂直下落的危石，用20mm的锚杆作局部锚固.岩石容重2.5t/m3。钢筋的设计拉应力为310Mpa，求锚杆数与锚杆长。解： 锚杆根数,取1根.第七章 施工总组织四、计算题1 某混凝土坝施工,拟用坝体临时断面拦洪渡汛。坝底长度240m,坝两肩岩坡1：1，临时断面高35m,宽26m。需在6个月内完成。现用生产能力为79。8m3/h的拌和楼一座，能否满足施工强度要求。解：临时断面的工程量V=(240+135）3526=250250m3. 月工作日取25d，每日工作时间取20h,则要求的浇注能力P=1。11.21。1=121。12m3/h(1。1,1。2，1.1分别为月、日、时不均匀系数)79.8m3/h, 故不满足。2 土坝枢纽施工采用全段围堰、隧洞导流，坝高67.5m。工程于1995年初开始，1996年6月底坝体应达42m起拦洪作用.1997年初第一台机组发电。各项工程的工程量及施工强度指标列入表1A7.每月工作日数按25d计。安排其施工进度。表1A7 各项工程的工程量及施工强度参考资料解：各项工程的施工延续时间（月工作按25d计）：隧洞:两个工作面，施工强度取2。5m/d工作面，则=6月。坝