水利工程施工課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 基本資料3 </p><p>　　1.1 工程概況3 </p><p>　　1.2 水文分析3 </p><p>　　1.2.1大壩壩頂及壩坡設(shè)計3 </p><p>　　1.2.2 心墻設(shè)計3 <

2、;/p><p>　　1.2.3 反濾料設(shè)計4 </p><p>　　1.3 壩址地形地質(zhì)情況4 </p><p>　　1.4 氣候特征4 </p><p>　　1.5料場分布5 </p><p>　　1.5.1心墻土料場5 </p><p>　　1.5.2 土料的壓實設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

3、6 </p><p>　　1.5.3 砂卵石設(shè)計干密度6 </p><p>　　1.6 開竣工要求7</p><p>　　1.7 水文資料7</p><p>　　2 壩體剖面擬定7 </p><p>　　2.1確定施工導(dǎo)流階段7 </p><p>　　2.2施工導(dǎo)流階段

4、8 </p><p>　　2.3壩體施工階段8</p><p>　　2.3.1壩體施工第Ⅰ階段8 </p><p>　　2.3.2壩體施工第Ⅱ階段9 </p><p>　　2.3.3壩體施工第Ⅲ階段9 </p><p>　　2.3.4壩體施工第Ⅳ階段9 </p><

5、;p>　　3 確定形象進度10</p><p>　　3.1 第一期工程量確定10 </p><p>　　3.2第二期工程量確定10 </p><p>　　3.3第三期工程量確定10 </p><p>　　3.3完建期工程量確定11</p><p>　　3.3初擬施工方案的形象進度11</p&g

6、t;<p>　　4 確定各期的強度12 </p><p>　　4.1 確定有效施工期12</p><p>　　4.2 挖運強度的確定12</p><p>　　4.2.1 確定上壩強度12 </p><p>　　4.2.2 確定運輸強度13 </p><p>　　4.2.3 確定開挖

7、強度14 </p><p>　　5 確定挖運方案16 </p><p>　　5.1確定開挖機械的生產(chǎn)能力16</p><p>　　5.2確定運輸機械16</p><p>　　5.3確定粘性土、反濾料、砂性土汽車裝載有效方量16</p><p>　　5.4確定運輸工具周轉(zhuǎn)一次的時間16</p>

8、;<p>　　5.5循環(huán)式運輸機械數(shù)量n的確定17</p><p>　　5.5.1確定粘土料運輸機械數(shù)量17 </p><p>　　5.5.2確定砂石料運輸機械數(shù)量17 </p><p>　　5.5.3確定反濾料運輸機械數(shù)量18 </p><p>　　5.6復(fù)核挖運機械的參數(shù)18</p>

9、<p>　　6 確定填筑方案19 </p><p><b>　　1 基本資料</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　西安市黑河引水工程金盆水利樞紐位于西安市周至縣黔江河干流峪口以上1.5km處，東距西安市約86km，北距周至縣城約14km。樞紐是一項以向西安

10、市供水為主、兼顧灌溉、結(jié)合發(fā)電、防洪等綜合利用的大型水利工程。水庫總庫容為2億m3，有效庫容1.774億m3。工程建成后每年可向城市供水3.05億m3，提供農(nóng)業(yè)灌溉用水1.23億m3，灌溉農(nóng)田37萬畝。電站裝機容量20MW，多年平均發(fā)電量7308萬kW·h。</p><p>　　樞紐屬Ⅱ等大（2）型工程，由粘土心墻砂礫石壩、左岸泄洪洞、右岸溢洪洞及引水洞、壩后電站等建筑物組成。大壩為1級建筑物。樞紐設(shè)計

11、洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇，相應(yīng)洪峰流量為5100m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5000年一遇，相應(yīng)洪峰流量7400m3/s，保壩洪水為10000年一遇，相應(yīng)洪峰流量為8000m3/s。樞紐區(qū)地震基本烈度為7度，大壩設(shè)計地震烈度為8度。其工程特性見附表。</p><p><b>　　1.2 壩體設(shè)計</b></p><p>　　1.2.1 大壩壩頂及壩坡設(shè)計</p&g

12、t;<p>　　大壩壩頂高程600m，頂寬11m，壩頂長440m。設(shè)計壩基最低開挖高程466m，設(shè)計最大壩高134m。實際開挖高程472.5m，最大壩高127.5m。壩頂上游側(cè)設(shè)置1.2m高的混凝土防浪墻，墻頂高程601.2m，防浪墻底部深入心墻。</p><p>　　大壩上游壩坡坡比為1：2.2，高程在565m及515m各設(shè)一戧臺，寬度分別為3m和5m，下游壩坡坡比為1：1.8，高程在570m、5

13、40m和510m各設(shè)一戧臺，寬度依次分別為2m、3m、3m。在下游壩坡設(shè)置貼坡式上壩道路，道路寬12m，貼坡比為1：1.5。</p><p>　　上游高水圍堰和下游低水圍堰采用與壩體結(jié)合方式布置。高水圍堰堰頂高程527m，上游坡比為1：2.5，高程在517m處，設(shè)15m寬的馬道，下游坡比為1：2。下游圍堰兼作壩體排水棱體，堰頂高程493.5m，外坡比為1：1.8，內(nèi)坡比為1：1.2。</p><

14、;p>　　壩殼采用下游河床砂卵石填筑，排水棱體采用堆石填筑。</p><p>　　1.2.2 心墻設(shè)計</p><p>　　心墻頂高程598m，頂寬7m。河床段心墻坡比為1：0.3，考慮到由于岸坡對心墻沉降的約束，在縱向心墻也會出現(xiàn)拱效應(yīng)現(xiàn)象，給抗?jié)B帶來不利影響，為了提高岸坡段心墻的抗?jié)B能力，將兩岸坡段坡比由1：0.3變?yōu)?：0.6。</p><p>　　為

15、提高心墻在兩岸坡適應(yīng)變形的能力，在心墻底部鋪設(shè)厚2m左右的高塑性土，采用粘粒含量較高的土填筑，填筑干密度為1.66g/cm3，填筑含水量為20.2%～23%。</p><p>　　1.2.3 反濾層設(shè)計</p><p>　　從壩料的級配過渡及變形模量過渡考慮，在心墻上下游均設(shè)置兩道反濾層，第一層為粒徑小于5mm的砂反濾層，第二層為粒徑小于80mm的混合砂礫料反濾層。下游的砂反濾層水平寬度

16、為2m，混合料反濾層水平寬度為3m，上游的砂反濾層水平面寬度為1m，混合料反濾層水平寬度為2m。</p><p>　　1.2.4 大壩填筑方量</p><p>　　大壩總填筑方量為771.6萬m3，其中心墻土料158萬m3，反濾料29萬m3，壩殼砂卵石料584.6萬m3。</p><p>　　1.3 壩址地形地質(zhì)情況</p><p>　　

17、壩址位于金盆古河道出口至藺家灣S形河道腰部，距峪口約1.5km。壩址地形為不對稱的V形谷。右岸山體高程約823m，邊坡為300～500。左岸是現(xiàn)代河谷與古河道間長約800m、正常水位處寬度為270m的單薄山梁，河道一側(cè)山坡坡度在520左右。</p><p>　　壩址區(qū)內(nèi)出露的基巖為前震旦系寬平群大鎮(zhèn)溝組變質(zhì)巖。巖性主要為云母石英片巖、綠泥石片巖、鈣質(zhì)石英巖以及后期沿斷層入侵的石英巖脈、云煌斑巖脈、斜長斑巖脈。在地

18、形較平緩的山坡、河谷階地廣泛分布著第四系松散堆積物，巖性主要為碎塊石、碎石質(zhì)壤土、砂卵石等。</p><p>　　壩址位于西駱峪～田峪背斜的南翼，巖層走向近東西向，傾向上游。由于主要受南北向壓應(yīng)力作用，東西向的構(gòu)造斷層裂隙發(fā)育。在壩址區(qū)的斷層構(gòu)造有80多條，主要為層間擠壓的逆斷層。壩址區(qū)以近南北向的裂隙構(gòu)造發(fā)育。河床部位巖體全～強風(fēng)化帶較薄，一般厚5m左右。兩岸全～強風(fēng)化帶較厚，一般厚5～20m。</p&g

19、t;<p><b>　　1.4 氣候特征</b></p><p>　　氣溫，多年實測資料分析，見表1，年平均氣溫9.6℃。</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　降水，多年實測資料分析見表2。</p><p><b>　　表2</b>&l

20、t;/p><p><b>　　1.5 料場分布</b></p><p>　　1.5.1 心墻土料場</p><p>　　在各設(shè)計階段，對心墻土料的勘探試驗進行了大量的工作，先后完成了金盆、武家莊、永泉、毛家灣、田家溝等料場的勘探工作，根據(jù)勘探試驗成果選定了金盆、武家莊、永泉三個料場，對選定的三個料場在初查的基礎(chǔ)上又進一步做了詳查。</p&

21、gt;<p>　　金盆料場位于黑河左岸上金盆古河道內(nèi)，屬水庫淹沒區(qū)，武家莊料場位于金盆東北邊緣的山坡上，永泉料場位于金盆西北周城公路之西的山坡上。三個料場土料普遍存在的問題是天然含水量偏高，土料均需要翻曬后方可上壩。</p><p>　　初設(shè)階段在考慮土料的物理力學(xué)指標(biāo)，特別是土料的擊實性能及天然含水量、儲量等因素后，本著盡量少占用耕地、減少征地、增加庫容的原則，確定心墻填筑以金盆料場為主料場，武家

22、莊料場作為輔助料場，永泉料場為備用料場。</p><p>　　施工單位于截流前進行了金盆料場土料現(xiàn)場碾壓試驗。在試驗中發(fā)現(xiàn)翻曬時，土料結(jié)塊難以粉碎，土塊外干內(nèi)濕，在碾壓后的土層中，發(fā)現(xiàn)夾有碎土塊，土層在碾壓過程中發(fā)生剪切破壞。經(jīng)研究，決定將金盆料場轉(zhuǎn)為備用料場，加緊對武家莊、永泉料場的復(fù)查和碾壓試驗工作，同時盡快尋找新的土料場。</p><p>　　在綜合考慮了土料性質(zhì)、儲量、運距、天然含

23、水量等因素后，選擇蕎麥窩、猴子頭、上黃池、鐘樓山、武家莊料場Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)土料及金盆料場含礫土作為心墻土料，所選用的料場土料從顆分看，絕大部分為粉質(zhì)粘土，少部分為重粉質(zhì)壤土。</p><p>　　上述料場存在的問題為天然含水量偏高需翻曬，儲量均較小，場地面積小，土料翻曬強度低。</p><p>　　1.5.2 土料的壓實設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　表3

24、 土料最大干密度和最優(yōu)含水量</p><p>　　土料現(xiàn)場碾壓試驗采用英格索蘭17.6t自行式凸塊振動碾和氣胎碾進行，四個料場的試驗結(jié)果見表4。</p><p>　　表4 土料現(xiàn)場碾壓試驗成果</p><p>　　考慮到黑河大壩的壩高和重要性，以及土料壓實性能的不均勻性和碾壓機具壓實功能較大，土料的設(shè)計干密度為1.68g/cm3，

25、同時，規(guī)定土料的壓實系數(shù)不小于0.99，這樣可以避免壓實性能好的土料得不到充分壓實。</p><p>　　1.5.3 砂卵石設(shè)計干密度</p><p>　　壩殼砂卵石料采用黑河大橋下游0.5～6km范圍內(nèi)的河床砂卵石。根據(jù)SDJ18-84《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》及SDJ10-78《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，砂卵石水上部分的填筑相對密度為0.7，水下部分的填筑相對密度為0.8。在

26、考慮了料場砂卵石料含礫量的分布范圍后，確定砂卵石的設(shè)計干密度為2.33g/cm3，Dr=0.7，干密度為2.24g/cm3，Dr=0.8。</p><p>　　1.6 開竣工要求</p><p>　　1998年10月開工，2001年12月竣工。</p><p>　　說明：在本次設(shè)計中可不考慮基礎(chǔ)開挖與處理事宜，但應(yīng)考慮導(dǎo)流時段對壩體上升的要求（即攔洪渡汛、施工進度

27、計劃安排）。要求同學(xué)們初擬施工進度計劃。</p><p><b>　　1.7 水文資料</b></p><p>　　可采用的水文資料如下：CV=0.63,Cs=3；Xp50=3557.69 m3/s，Xp100=4096.65 m3/s, Xp200=4628.03 m3/s, Xp20=2846.66 m3/s。</p><p>　　2

28、確定施工導(dǎo)流階段</p><p>　　2.1 計算壩前水深</p><p>　　工程于1998年10月開工，2001年12月竣工，工程總歷時39個月，在整個施工期共經(jīng)歷了3個汛期，綜合各方面考慮，進行施工分期。</p><p>　　根據(jù)有壓流計算公式 Q=ωμ(2gz)1/2，可推算出工程正常運行時的流域面積</p><p>　　ω=Q/μ

29、(2gz)1/2=Xp500/μ(2gz)1/2</p><p>　　=5100/0.75×（2×9.8×（594-493.5）1/2 =153.2m2</p><p>　　當(dāng)遇到20年一遇洪水時，在壩前水位：</p><p>　　▽p20=X2p20/μ2ω22g +493.5</p><p>　　=2846

30、.662/0.752×153.22×2×9.8+493.5=524.8m</p><p><b>　　同理可知</b></p><p>　　當(dāng)遇到50年一遇洪水時，在壩前水位：▽p50=542.4m</p><p>　　當(dāng)遇到100年一遇洪水時，在壩前水位：▽p100= 558.4m</p><

31、p>　　當(dāng)遇到200年一遇洪水時，在壩前水位：▽p200=576.3m</p><p>　　2.2 施工導(dǎo)流階段</p><p>　　本工程采用全段圍堰法和隧洞導(dǎo)流相結(jié)合的導(dǎo)流方案。</p><p>　　2.3 壩體施工階段</p><p>　　2.3.1 壩體施工第Ⅰ階段</p><p>　　第一次汛期來

32、臨前可歸為壩體施工Ⅰ階段共九個月即1998年10月至1999年6月，由于作業(yè)面寬，這一段為施工高峰期，根據(jù)壩體剖面尺寸，可估算出汛期來臨時即1999年6月底，壩體施工高度達(dá)到517m。</p><p>　　第一次攔洪度汛（1999年7月-1999年9月），根據(jù)攔洪標(biāo)準(zhǔn)第一次攔洪度汛應(yīng)能攔截50-20年一遇洪水，此階段為施工期，壩體繼續(xù)上升，根據(jù)水文計算可知在圍堰作用下，20年一遇洪水可攔截，50年一遇洪水無法攔截

33、，為確保壩體安全，用圍堰擋水隧洞泄水。</p><p>　　2.3.2 壩體施工第Ⅱ階段</p><p>　　第一次攔洪度汛至第二次攔洪度汛期來臨可作為壩體施工第Ⅱ階段，即1999年7至2000年6月，共12個月，作業(yè)面較第一次施工窄，根據(jù)填筑方量估計到2000年6月底，壩體施工高度達(dá)到577m。</p><p>　　第二次攔洪度汛即2000年7月至9月，根據(jù)攔洪

34、標(biāo)準(zhǔn)第二次攔洪度汛應(yīng)能攔截200年一遇洪水，已知水庫總庫容為2億m3,有效庫容1.774億m3,校核水位598.04m，死水位520m，直線內(nèi)插可得壩前水位577m時攔洪庫容1.52億m3,能攔截200年一遇洪水。</p><p>　　2.3.3 壩體施工第Ⅲ階段</p><p>　　此施工期共經(jīng)歷12個月，作業(yè)面繼續(xù)變窄，施工強度低， 2001年6月壩體施工高度594m，累計施工

35、高度17m。</p><p>　　第三次攔洪度汛2001年7月至2001年9月，此時壩體高度達(dá)594m，直線內(nèi)插可得攔洪庫容為1.91億m3，能攔蓄500年一遇洪水。</p><p>　　2.3.4 壩體施工第Ⅳ階段</p><p>　　2001年7月至2001年12月此階段為完建期，施工作業(yè)面減小，施工強度最小，2001年12月底工程基本完工，此階段累計高度6m

36、。</p><p><b>　　3 確定形象進度</b></p><p>　　3.1 第一期工程量確定</p><p>　　初步估計第一期土體方量V=253.79萬m3,V粘=71.22萬m3, V反=9.99萬m3,V石=172.57萬m3</p><p><b>　　517</b>&l

37、t;/p><p>　　4 510</p><p>　　3 493.5</p><p>　　2 484</p><p><b>　　475.2<

38、;/b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　由圖上比例3.6/80.2=4/L475.2可測得L475.2=89.1m,L484=120.3 m,L493.5=289.6m,L510=289.6m,L510=285.16m,L517=289.6m</p><p>　　S=S1+S2+S3 +S4 =(120.3+

39、89.1)×(484-475.2)×0.5+(289.6+120.3) ×(493.5-484)×0.5+289.6×(510-493.5)+(289.6+285.16) ×(517-510)×0.5=9658.45m2</p><p>　　B484=440-(600-484)ctg45o-(600-484)ctg52o=233.37m <

40、;/p><p>　　B517=440-(600-517)ctg45o-(600-517)ctg52o=292.15m </p><p>　　B= (B484+ B51)/2=262.76m</p><p>　　V=BS=262.76×9658.45=253.8×104m3</p><p>　　S粘=(55.7+77.97) &

41、#215;(517-475.2) /2=2793.7m2</p><p>　　B粘=(B517+B475.2)/2=254.9m</p><p>　　V粘=S粘B粘=712177.76m3</p><p>　　S反=49.01×（3+5）=392.09m2</p><p>　　V反=392.09×254.9=99943.7

42、m3</p><p>　　V石=V-V粘-V反=1725732.84m3</p><p>　　同理可得第二期、第三期、完建期工程量如下。</p><p>　　3.2 第二期工程量確定</p><p>　　估計第二期土體方量V=458.94萬m3,V粘=78.19萬m3,V反=18.95萬m3,V石=361.79萬m3。</p>

43、<p>　　3.3 第三期工程量確定</p><p>　　估計第三期土體方量V=47.84萬m3,V粘=9.49萬m3, V反=2.95萬m3, V石=35.49萬m3</p><p>　　3.4 完建期工程量確定</p><p>　　估計完建期土體方量V=6.01萬m3, V粘=1.35萬m3, V反=1.55萬m3,V石=3.18萬m3,S=

44、139.92m2,B=434.61m</p><p>　　3.5 初擬施工方案的形象進度 </p><p><b>　　施工形象進度計劃</b></p><p>　　4 確定各期的強度</p><p>　　4.1 確定有效施工期</p><p>　　根據(jù)規(guī)范，法定節(jié)假日和各月因雨天停

45、工天數(shù)如下表：</p><p>　　一月元旦1天，二月春節(jié)3天，五月勞動節(jié)3天，十月國慶節(jié)3天。</p><p><b>　　施工工作日分析表</b></p><p>　　4.2 挖運強度的確定</p><p>　　土石壩施工的挖運強度取決于土石壩的上壩強度，上壩強度又取決于施工中的氣象水文條件、施工導(dǎo)流方式、施工分期

46、、工作面的大小、勞動力、機械設(shè)備、燃料動力供應(yīng)情況等因素。對于大中型工程，平均日上壩強度通常為1至3萬m3,高的達(dá)到10萬m3左右。在施工組織設(shè)計中，一般根據(jù)施工進度計劃各個階段要求完成的壩體方量來確定上壩和挖運強度。合理的施工組織管理應(yīng)有利于實現(xiàn)均衡生產(chǎn)，避免生產(chǎn)大起大落，使人力、機械設(shè)備不能充分利用，造成不必要的浪費。</p><p>　　4.2.1 確定上壩強度</p><p>　

47、　上壩強度QD（m3/d）按下式計算：</p><p>　　QD=V＇KaK/TK1</p><p>　　式中V＇--分期完成的壩體設(shè)計方量（m3）,以壓實方計；</p><p>　　Ka――壩體沉陷影響系數(shù)，可取1.03～1.05；取1.05</p><p>　　K――施工不均勻系數(shù)，可取1.2～1.3；取1.3</p>&l

48、t;p>　　K1――壩面作業(yè)土料損失系數(shù)，可取0.9～0.95；取0.95</p><p>　　T――施工分期時段的有效工作日數(shù)，d，等于該時段的總?cè)諗?shù)扣除法定節(jié)假日和因雨停工的日數(shù)，后者取決于降雨強度、上壩土料性質(zhì)等因素；</p><p>　　一期QD= QD粘+QD反+QD石=15457.49m3/d</p><p>　　QD粘=V粘＇KaK/T粘K1=7

49、12178×1.05×1.3/183/0.95=55910.73m3/d</p><p>　　QD反=V反＇KaK/T反K1 =99944×1.05×1.3/264/0.95=543.95m3/d</p><p>　　QD石=V石＇KaK/T石K1=1725732×1.05×1.3/266/0.95=9321.81m3/d<

50、/p><p>　　二期QD= QD粘+QD反+QD石=21360.02m3/d</p><p>　　QD粘=V粘＇KaK/T粘K1=781909×1.05×1.3/199/0.95=5645.6m3/d</p><p>　　QD反=V反＇KaK/T反K1 =189539.3×1.05×1.3/344/0.95=791.68m3/d

51、</p><p>　　QD石=V石＇KaK/T石K1=3617880×1.05×1.3/356/0.95=14922.74m3/d</p><p>　　三期QD= QD粘+QD反+QD石=2234.41m3/d</p><p>　　QD粘=V粘＇KaK/T粘K1=94035×1.05×1.3/199/0.95=678.96m3

52、/d</p><p>　　QD反=V反＇KaK/T反K1 =29489×1.05×1.3/344/0.95=123.17m3/d</p><p>　　QD石=V石＇KaK/T石K1=354869×1.05×1.3/356/0.95=1432.28m3/d</p><p>　　完建期QD= QD粘+QD反+QD石=384.36m

53、3/d</p><p>　　QD粘=V粘＇KaK/T粘K1=13545×1.05×1.3/85/0.95=228.97m3/d</p><p>　　QD反=V反＇KaK/T反K1 =15491×1.05×1.3/169/0.95=131.71m3/d</p><p>　　QD石=V石＇KaK/T石K1=31780×1

54、.05×1.3/180/0.95=253.68m3/d</p><p>　　4.2.2 確定運輸強度</p><p>　　運輸強度QT(m3/d)根據(jù)上壩強度QD確定：</p><p>　　QT=QDKc/K2 </p><p>　　式中 Kc――壓實影響系數(shù)，Kc＝γ0/γT，γ0為壩體設(shè)計干容重，t/

55、m3，γT為土料運輸?shù)乃缮⑷葜?，t/m3；</p><p>　　K2――運輸損失系數(shù)，可取0.95～0.99，因土料性質(zhì)及運輸方式而異。取0.95。</p><p>　　一期QT= QT粘+QT反+QT石=28553.45m3/d</p><p>　　QT粘=QD粘Kc/K2 = 55910.73×1.34/0.95=7887.28 m3/d</p&

56、gt;<p>　　QT反=QD反Kc/K2 =543.95×1.99/0.95=1139.43 m3/d</p><p>　　QT石=QD石Kc/K2 =9321.81×1.99/0.95=19526.74 m3/d</p><p>　　二期QT= QT粘+QT反+QT石=40880.84m3/d</p><p>　　QT粘=QD粘

57、Kc/K2 = 5645.6×1.34/0.95=7963.27 m3/d</p><p>　　QT反=QD反Kc/K2 =791.68×1.99/0.95=1658.36 m3/d</p><p>　　QT石=QD石Kc/K2 =14922.74×1.99/0.95=31259.21 m3/d</p><p>　　三期QT= QT粘+

58、QT反+QT石=4215.95 m3/d</p><p>　　QT粘=QD粘Kc/K2 = 678.96×1.34/0.95=957.69 m3/d</p><p>　　QT反=QD反Kc/K2 =123.17×1.99/0.95=258.01 m3/d</p><p>　　QT石=QD石Kc/K2 =1432.28×1.99/0.95

59、=3000.25 m3/d</p><p>　　完建期QT= QT粘+QT反+QT石=1130.26 m3/d</p><p>　　QT粘=QD粘Kc/K2 = 228.97×1.34/0.95=322.97 m3/d</p><p>　　QT反=QD反Kc/K2 =131.71×1.99/0.95=275.90 m3/d</p>

60、<p>　　QT石=QD石Kc/K2 =253.68×1.99/0.95=531.39 m3/d</p><p>　　4.2.3 確定開挖強度</p><p>　　開挖強度Qc(m3/d)仍根據(jù)上壩強度QD確定：</p><p>　　Qc=QD K＇c /(K2K3) </p><p>　　式中

61、K＇c――壓實系數(shù)，為壩體設(shè)計干容重γ0與料場天然容重γc的比值；見上表</p><p>　　K3――土料開挖損失系數(shù)，隨土料特性和開挖方式而異，一般取K3=0.92～0.97。本設(shè)計取0.95去</p><p>　　一期QT= QT粘+QT反+QT石=22600.69 m3/d</p><p>　　Qc粘=QD粘K＇c /(K2K3)= 55910.73×

62、;1.16/0.95 /0.95=7187.15 m3/d</p><p>　　Qc反=QD反K＇c /(K2K3)= 543.95 ×1.41/0.95/0.95=849.83m3/d</p><p>　　Qc石=QD石K＇c /(K2K3)= 9321.81×1.41/0.95/0.95=14563.71m3/d</p><p>　　二期QT

63、= QT粘+QT反+QT石=31807.45 m3/d</p><p>　　Qc粘=QD粘K＇c /(K2K3)= 5645.6×1.16/0.95 /0.95=7526.39m3/d</p><p>　　Qc反=QD反K＇c /(K2K3)= 791.68×1.41/0.95/0.95=1236.86m3/d</p><p>　　Qc石=QD石

64、K＇c /(K2K3)= 14922.74×1.41/0.95/0.95= 23314.20m3/d</p><p>　　三期QT= QT粘+QT反+QT石=3302.8 m3/d</p><p>　　Qc粘=QD粘K＇c /(K2K3)= 678.96×1.16/0.95 /0.95=872.68m3/d</p><p>　　Qc反=QD反K＇

65、c /(K2K3)= 123.17×1.41/0.95/0.95=192.43m3/d</p><p>　　Qc石=QD石K＇c /(K2K3)= 1432.28×1.41/0.95/0.95= 2237.69m3/d</p><p>　　完建期QT= QT粘+QT反+QT石=896.4m3/d</p><p>　　Qc粘=QD粘K＇c /(K2

66、K3)= 228.97×1.16/0.95 /0.95 =294.30m3/d</p><p>　　Qc反=QD反K＇c /(K2K3)= 131.71×1.41/0.95/0.95= 205.77m3/d</p><p>　　Qc石=QD石K＇c /(K2K3)= 253.68×1.41/0.95/0.95=396.33m3/d</p><

67、;p><b>　　5 確定挖運方案</b></p><p>　　5.1 確定開挖機械的生產(chǎn)能力</p><p>　　開挖機械及其計算。（取正鏟）</p><p>　　P=60qnKHK＇pKBKt (m3/h) </p><p>　　式中 q――土斗的幾何容積，取6m3；</p><p

68、>　　n――對于單斗挖掘機系指每分鐘循環(huán)工作次數(shù)，對于多斗挖掘機系指每分鐘傾倒的土斗數(shù)量；取1.6</p><p>　　KH――土斗的充盈系數(shù)，表示實際裝料容積與土斗幾何容積的比值；對于正向鏟可取1，對于索鏟可取0.9；取1</p><p>　　K＇p――土的松散影響系數(shù)，系指挖土前的實土與挖后松土體積的比值，其大小與土料的等級有關(guān)，對于Ⅰ級土約為0.913～0.83，Ⅱ級土約為0.

69、88～0.78，Ⅲ級土約為0.81～0.71，Ⅳ級土約為0.79～0.73；根據(jù)預(yù)算定額三類土取0.8</p><p>　　KB――時間利用系數(shù)，表示挖掘機工作時間的利用程度，可取0.8～0.9；取0.9</p><p>　　Kt――聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)，考慮運輸工具影響挖掘的工作時間；有運輸工具配合時，可取0.9；無運輸工具配合時，應(yīng)取1;取0.9</p><p>　

70、　P=60qnKHK’pKBKt =60×6×1.6×1×0.8×0.9×0.9=373.2(m3/h)</p><p>　　5.2 確定運輸機械</p><p>　　運輸采用30T自卸汽車運輸，裝車時間1.5min，卸車時間1min，運距1KM，汽車在一般道路上行駛，行駛速度取15KM/h,用2班，每班取8小時</p&

71、gt;<p>　　T1=8×60=480min</p><p>　　5.3 確定粘性土、反濾料、砂性土汽車裝載有效方量</p><p>　　γ粘=1.45;γ反=γ砂=1.65</p><p>　　q粘=30/1.45=20.7m3;q反=30/1.65=18.18m3;q砂=30/1.65=18.18m3γ</p><

72、p>　　5.4 確定運輸工具周轉(zhuǎn)一次的時間 </p><p>　　對于工地常用的汽車、拖拉機，t值為：</p><p>　　t=t1+t2+2L×60/v </p><p>　　式中 t1――裝車時間，min；</p><p>　　t2――卸車時間，min；</p><p>　　L――

73、運距，km；取1 km</p><p>　　v――平均行駛速度，km/h；拖拉機取3.5～5km/h，在一般工地上開行的汽車取15～20km/h，經(jīng)改善路面后的道路上汽車可取25～35km/h。</p><p>　　t=t1+t2+2L×60/v =1.5+1+2×1×60/15=10.5min</p><p>　　5.5 循環(huán)式運

74、輸機械數(shù)量n的確定</p><p>　　n=QTt/[q(T1-T2)] </p><p>　　式中 QT――運輸強度（一晝夜或一班運載的總方量）；</p><p>　　q――運輸工具截裝載的有效方量；</p><p>　　T1――一晝夜或一班的時間，min；</p><p>　　T2――一晝夜或

75、一班內(nèi)運輸工具的非工作時間，min；</p><p>　　t――運輸工具周轉(zhuǎn)一次的循環(huán)時間，min。</p><p>　　5.5.1 確定粘土料運輸機械數(shù)量</p><p>　　N1=QTt/[q(T1-T2)]=7887.28×10.5/20.7/480/2=4.17取5</p><p>　　N2=QTt/[q(T1-T2)]=

76、7963.27×10.5/20.7/480/2=4.2取5</p><p>　　N3=QTt/[q(T1-T2)]=957.69×10.5/20.7/480/2=0.5取1</p><p>　　N完=QTt/[q(T1-T2)]=322.97×10.5/20.7/480/2=0.2取1</p><p>　　5.5.2 確定砂石料運輸機

77、械數(shù)量</p><p>　　N1=QTt/[q(T1-T2)]=19528.74×10.5/18.18/480/2=11.7取12</p><p>　　N2=QTt/[q(T1-T2)]=31259.21×10.5/18.18/480/2=18.8取19</p><p>　　N3=QTt/[q(T1-T2)]=3000.25×10.5/

78、18.18/480/2=1.8取2</p><p>　　N完=QTt/[q(T1-T2)]=531.39×10.5/18.18/480/2=0.4取1</p><p>　　由于砂石料采用采砂船開挖有軌機車運輸于自卸汽車上壩,采砂船采用索鏟</p><p>　　Pc船=60qnKHK’pKBKt (m3/h) <

79、/p><p>　　式中：q=6m3,n=1.2,KH=0.9,K’p=0.81, KB=0.9,Kt =1.0 (m3/h)</p><p>　　Pc船=60qnKHK’pKBKt =60×6×1.2×0.9×0.81×0.9×1=283.44(m3/h)</p><p>　　一般汽車每晝夜或每班運輸循環(huán)次數(shù)

80、m=(T1-T2)/t，生產(chǎn)能力PT為：</p><p>　　PT=q(T1-T2)/t =18.18×8×60/10.5=831.1m3/班 </p><p>　　Pa=Pt/8=831.1/8=103.9> Pc船/n</p><p>　　由上式得n=5.43取n=6輛</p><p>　　5.5.3

81、確定反濾料運輸機械數(shù)量</p><p>　　N1=QTt/[q(T1-T2)]=1139.43×10.5/18.18/480/2=0.7取1</p><p>　　N2=QTt/[q(T1-T2)]=1658.36×10.5/18.18/480/2=1.1取2</p><p>　　N3=QTt/[q(T1-T2)]=258.01×10.5

82、/18.18/480/2=0.2取1</p><p>　　N完=QTt/[q(T1-T2)]=275.9×10.5/18.18/480/2=0.2取1</p><p>　　n1=5+12+1=18,n2=5+19+2=26，n3=1+2+1=4，n完=1+1+1=3</p><p><b>　　綜上取 n=26輛</b></p&

83、gt;<p>　　5.6 復(fù)核挖運機械的參數(shù)</p><p>　　采用正向鏟與自卸汽車配合的挖運方案。，復(fù)核所選挖掘機的裝車斗數(shù)m。</p><p>　　m=Q/(γcqKHK’p) </p><p>　　式中 Q――自卸汽車的載重量，t；</p><p>　　q――選定挖掘機的斗容量，m3；<

84、/p><p>　　γc――料場土的天然容重，t/m3；</p><p>　　KH――挖掘機的土斗充盈系數(shù)；</p><p>　　K’p――土料的松散影響系數(shù)。</p><p>　　就粘性土料用汽車18輛γc=1.45， KH =1.0，K’p =0.8，q=6 m3</p><p>　　m=30/1.45/6/1.0/0.

85、8=4.3</p><p>　　通常應(yīng)使一臺挖掘機所需的汽車數(shù)n所對應(yīng)的生產(chǎn)能力略大于此挖掘機的生產(chǎn)率，以充分發(fā)揮挖掘機的生產(chǎn)潛力，故有</p><p>　　Pa=Pt/8=20.7×8×60/10.5/8=118.29 m3/h>Pc/8=373.2/8=46.7 m3/h</p><p>　　式中 Pa――一輛汽車的生產(chǎn)率，m3/h；

86、</p><p>　　Pc――一臺挖掘機的生產(chǎn)率，m3/h。</p><p>　　所以采用6m3正鏟挖掘機30t自卸汽車運輸合適</p><p>　　滿足高峰施工期上壩強度的挖掘機的數(shù)量應(yīng)為：</p><p>　　Nc=Qcmax/Pc= 2.3×104/16/373.2=3.8取4臺 </p><p>

87、　　滿足高峰施工期上壩強度的汽車總數(shù)應(yīng)為：</p><p>　　Na=QTmax/Pa =3.2×104/16/67.14=29.8<44 </p><p>　　式中，Qcmax、QTmax分別為高峰施工期開挖及運輸土料的最大小時強度（m3/h）。</p><p><b>　　6 確定填筑方案</b></p>&

88、lt;p>　　壩體填筑壓實采用進占法，為保證鋪料均勻，用推土機和平土機散料平料，采用“算放上料，定點卸料，隨卸隨平，定機定人，鋪平把關(guān)，插桿檢查”的措施。使平料工作取得良好效果。鋪填中不宜使壩面起伏不平。避免降雨的積水。防滲材料土體鋪筑應(yīng)平行于壩軸線方向進行，壩體壓實用進退錯距法，壓實工具主要用氣胎碾對于汽車上壩或光面壓實的土層，要刨毛處理，刨毛深度為4m。用推土機改裝的刨毛機進行刨毛，壩殼與岸坡結(jié)合填筑帶用夯板壓實。</p

89、><p>　　對于結(jié)合部位，壩基部位填土用薄層、輕蹍的方法。采用較輕型的氣胎蹍。當(dāng)填筑厚度達(dá)2m處后，方可用重型氣胎蹍。防滲體與岸坡結(jié)合處寬度為1.5—2.0m范圍內(nèi)或邊角處不得使用重型機具，應(yīng)使用輕型機具壓實，并保證與壩體碾壓搭接寬度1m以上。岸坡與砂質(zhì)土、粘性土結(jié)合處應(yīng)填筑1—2m寬塑性較高的透水材料，避免直接與粗料接觸。壩體接坡面用推土機自上而下削坡，適當(dāng)留有保護層配合填筑上升，逐層削至合格層。接觸面削坡合格后

90、要控制其含水量的上限。</p><p>　　反濾料的填筑采用砂松破接觸平起法。防滲土料和反濾層填筑采用土砂平起法。反濾料的壓實包括接觸帶土料與反濾料的壓實，防滲體土料用氣胎蹍碾壓。</p><p>　　碾壓機械碾壓方式采用進退錯距法，錯距寬度按b=B/n計算，其中B為碾滾凈寬，n為設(shè)計的碾壓遍數(shù)。一般碾滾凈寬為1.2m，則錯距寬度為：</p><p>　　獅子頭：b

91、=B/n=1.2/4=0.3m(氣胎碾)</p><p>　　芥麥窩：b=B/n=1.2/4=0.3m(氣胎碾)</p><p>　　武 Ⅱ：b=B/n=1.2/8=0.15m(凸塊振動碾)</p><p>　　上黃池：b=B/n=1.2/8=0.15 m(凸塊振動碾)</p><p><b>　　機械配套計算：</b>

92、;</p><p>　　整個壓實過程中，對獅子頭 芥麥窩兩個料場采用氣胎蹍進行碾壓，對武Ⅱ 上黃池采用凸塊振動碾進行碾壓。</p><p>　　氣胎碾碾壓機械生產(chǎn)率計算</p><p>　　P氣=V(B-C)hkB/n</p><p>　　其中碾的行駛速度v=15km/h，碾壓帶寬度B=1.2m，碾壓帶搭接寬度C=0.3m，碾壓層厚度h，獅子

93、頭取20cm,芥麥窩取25cm時間利用系數(shù)kB=0.85,碾壓遍數(shù)n=4,則</p><p>　　獅子頭料場來料：P氣1=15×1000×（1.2-0.3）×0.20×0.85/4=573m3/h</p><p>　　芥麥窩料場來料： P氣2=15×1000×（1.2-0.3）×0.25×0.85/4=717m

94、3/h</p><p>　　P氣2 >P氣1 則按P氣1作為選用氣胎碾數(shù)量的依據(jù)。</p><p>　　n=QD/ P氣1=2.1×/573×8=4.7臺取5臺</p><p>　　凸塊振動碾機械生產(chǎn)率計算</p><p>　　P振=V(B-C) hkB/n</p><p>　　其中碾的行駛速

95、度v=15km/h，碾壓帶寬度B=1.2m，碾壓帶搭接寬度C=0.3m，碾壓層厚度h，武Ⅱ取28cm,上黃池取24cm時間利用系數(shù)kB=0.85,碾壓遍數(shù)n=8則</p><p>　　武Ⅱ料場來料：P振1=15×1000×（1.2-0.3）×0.28×0.85/8=401.6m3/h</p><p>　　上黃池料場來料：P振2=15×100

96、0×（1.2-0.3）×0.24×0.85/8=344.3m3/h</p><p>　　P振1>P振2則按P振2選用振動碾數(shù)量</p><p>　　m= QD/ P振2=2.2×10000/（344.3×8）=7.9臺取8臺</p><p>　　綜上所述，定出所有施工所需機械為：</p><