水利施工部分计算题

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1、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，160m3/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：Ⅲ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，第一期先围右岸河床，左岸河床泄流。设

2、计洪水流量为13600m3/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Ⅲ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/(180×50)=1.51<2m/s 满足通航要求。Ⅲ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×0.80^2)-0.18^2/2g=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．截流时抛掷10t重的混

3、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=4лr3/3                     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3.5×3.5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。     隧洞断面面积W=3

4、.5×1.75+3.14×3.5^2/8=10.94m2水头推力P=45×1000×9.81×10.94=4829463N隧洞周长=3.5+2×1.75+3.14×3.5/2=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10×10^4N/m2。所以，混凝土塞的最小长度为l==4.13m 土石坝工程1．已知砂砾开挖强度为4966.25m3/d。用1m3正铲挖土，10t自卸汽车运土。正铲挖装土的循环时间为26s，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

5、间利用系数KB=0.85，联合作业延误系数Kt＝0.9，土料的松散影响系数K’P=0.75。故正铲的生产率为P铲＝60×1×2.3×2.3×1×0.75×0.85×0.9＝79.18m3/h-3-每天按工作21h计，所需正铲台属为，取3台2．砂砾石的容重2.3t/m3，松散影响系数为0.75。用1m3正铲开挖的循环时间为26s。用10t自卸汽车运土。运距1730m，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26×5/60=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，

6、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1.65t/m3，料场土料干容重1.35t/m3，土料松散干容重为1.28t/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4922m3/d。用滚筒宽度为1.3m的5t羊足碾压实。铺土厚度0.3m。碾压遍数16次。行速4.53km/h。坝体设计干容重为1.65t/m3，松铺土料湿容重1.42t/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

7、.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 混凝土坝工程1．混凝土坝最高浇筑强度为4×104m3。混凝土的粗骨料为二级配，其中5～20mm占45％，20～40mm占55％。天然骨料中5～20的含量为30％，20～40mm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5～20mm骨料的总需量q5～20＝（1＋1.5）×147