水利工程施工和施工组织计算题

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1、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III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：I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堰法，第一期

2、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I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/(180x50) = 1.512m/s 满足通航要求。I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/(2g x 0.80A2)-0.18A2/2g=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=

3、51m3 .截流时抛掷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=4直3/3r=0.9985m球体直径D=1.997m立堵时，取K=1.05 , -1皿月好厚=7.78m/s平堵时，取 K1=0.9 , j-5压日-=6.67m/s取 K2 = 1.2 ,-电甲-1Jxi97 =8.89m/s4 .大坝施工的导流隧洞为3.5 X 3.5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

4、面面积 W=3.5x1.75+3.14x3.5A2/8=10.94m2水头推力 P=45 X1000X9.81 X 10.94=4829463N隧洞周长=3.5+2x1.75+3.14x3.5/2 = 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10X10A4N/m2。所以，混凝土塞的最小长度为l_2x4S21，属加强抛掷爆破。装药量 Q=1.5x4A3x(0.4+0.6x1.25A3) = 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

5、的条件：5W48L =14.51m16x0.355 .面积16 x 24m的坝块用碾压法施工。混凝土初凝时间为2.5h。用3x1.5m3 座拌合楼，生产 率为79.8m3/h。用BW-201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。16吊24麟解:设碾压层厚度为h，运输延误系数取0.85，则79S 0.85x（2.5-0.5）,求出 h = 0.35o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口 2.032-0.2)x1000x0.35 CA c P =

6、 xQ.85 = 54.5必 /h10N = 8 =1 Z6所需振动碾台数 弟,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/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.12000300仁。诙甘十云后，求得N=4。支洞条数m= 2 T条2.4m x4m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:次循环进尺需药量Q 0.9

7、 x 2，) x 2.7 x 1.6 14.5S(kg)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=4-0.5-0.2=3.3m4 .隧洞顶有一块高2m、体积2m3、可能垂直下落的危石，用中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

8、:锚杆根数号3心】”* ，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+1x35）x35x26=250250m3。月工作日取25d，每日工作时间取20h，250250则要求的浇注能力P=g 2Q X1.1x1.2x1.1=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

9、.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1-A-7。每月工作日数按25d计。安排其施工进度。表1-A-7各项工程的工程量及施工强度参考资料工程项目单位工程童施工弼度工程项目单位工程量施工我度隧洞ITL75073m/ dT作面围堰DM个月钻孔灌浆ITL11003。溢洪道ms2000001000200ftns/d湿颔土截水墙U131400100200m7d厂房混族m3230001002a0md坝基开挖IR324500BOOlODOiiiVd机组安装3个月拦河坝ITL67. 50. 3it/d.蓄水3

10、个月解:各项工程的施工延续时间（月工作按25d计）： 顽隧洞：两个工作面，施工强度取2.5m/d工作面，则2x2.525 =6月。=24500坝基开挖：施工强度取750m3/d广顽志=1.3月，取1.5个月。_ 1400混凝土截水墙：施工强度取150m3/d，一质行=0.37月，取0.5个月。=1100钻孔灌浆：施工强度取45m/d ,，一力 = 0.98月，取1.0个月。_ 67.5拦河坝：施工强度取0.3m/d，一顽五=9月。_ 200000溢洪道：施工强度取1500m3/d，顽/ =5.3月，取6个月。_ 23000混凝土厂房：施工强度取150m3/d，一谕由=6月。其他：围堰0.5个月，机组安装3个月，蓄水3个月。按施工程序，安排施工进度如下表2-A-3。校核：1996年16月土坝上升高度为6x0.3x25=45m42m，故满足拦洪要求；1996年底蓄水3月，机组安装完毕，能保证1997年初第一台机组发电。