粘土心墻壩課程設(shè)計(jì)范文

1、33333444556677888889991010101011111212121213141516161616目錄基本資料工程概況水文分析大壩壩頂及壩坡設(shè)計(jì)心墻設(shè)計(jì)反濾料設(shè)計(jì)壩址地形地質(zhì)情況氣候特征料場(chǎng)分布心墻土料場(chǎng)土料的壓實(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)砂卵石設(shè)計(jì)干密度開竣工要求水文資料2壩體剖面擬定確定施工導(dǎo)流階段施工導(dǎo)流階段壩體施工階段壩體施工第I階段壩體施工第n階段壩體施工第出階段壩體施工第IV階段3確定形象進(jìn)度第一期工程量確定第二期工程量確定第三期工程量確定完建期工程量確定初擬施工方案的形象進(jìn)度4確定各期的強(qiáng)度確定有效施工期挖運(yùn)強(qiáng)度的確定確定上壩強(qiáng)度確定運(yùn)輸強(qiáng)度確定開挖強(qiáng)度壩體填筑方5確定挖運(yùn)方案確定開

2、挖機(jī)械的生產(chǎn)能力確定運(yùn)輸機(jī)械確定粘性土、反濾料、砂性土汽車裝載有效方量16確定運(yùn)輸工具周轉(zhuǎn)一次的時(shí)間 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 循環(huán)式運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量n的確定17 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 確定粘土料運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量17 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 確定砂石料運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量17 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 確定反濾料運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量18 HYPERLINK

3、 l bookmark82 o Current Document 復(fù)核運(yùn)輸機(jī)械18 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 確定開挖機(jī)械數(shù)量18 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 確定壓實(shí)機(jī)械數(shù)量19 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 氣胎碾生產(chǎn)率19 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 凸塊振動(dòng)碾生產(chǎn)率20數(shù)量確定20 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document

4、確定平土機(jī)械數(shù)量20華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)基本資料工程概況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km處，東距西安市約86km,北距周至縣城約14km樞紐是一項(xiàng)以向西安市 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(kù)總庫(kù)容 為2億m,有效庫(kù)容1.774億m。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m,灌溉農(nóng)田37萬畝。電站裝機(jī)容量20MVV多年平均 發(fā)電量7308萬kW- h0樞紐屬R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(jí)建筑物。樞紐設(shè)計(jì)洪水

5、標(biāo)準(zhǔn)為 500年一遇，相應(yīng)洪峰流量為 5100mVs ,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為5000年一遇，相應(yīng)洪 峰流量7400riVs ,保壩洪水為10000年一遇，相應(yīng)洪峰流量為8000mzs。樞紐區(qū) 地震基本烈度為7度，大壩設(shè)計(jì)地震烈度為8度。其工程特性見附表。壩體設(shè)計(jì)大壩壩頂及壩坡設(shè)計(jì)大壩壩頂高程600m頂寬11m壩頂長(zhǎng)440m設(shè)計(jì)壩基最低開挖高程466m 設(shè)計(jì)最大壩高134m實(shí)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。大壩上游壩坡坡比為1: 2.2,高程在565m及515m各設(shè)一倉(cāng)戈臺(tái)，寬度分別 為3m和5m,下游

6、壩坡坡比為1: 1.8,高程在570m 540m?口 510m#設(shè)一倉(cāng)戈臺(tái)， 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。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。壩殼采用下游河床砂卵石填筑，排水棱體采用堆石填筑。心墻設(shè)計(jì)心墻頂高程598m頂寬7nl河床段心墻坡比為1: 0.3,考慮到由于岸坡對(duì) 心墻沉降的約束，在縱向心墻也會(huì)出現(xiàn)拱效

7、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。為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%1.2.3 反濾層設(shè)計(jì)從壩料的級(jí)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5mm3勺砂反濾層，第二層為粒徑小于 80mm勺混合砂礫料反濾 層。下游的砂反濾層水平寬度為 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2nl 1.2.4 大壩填筑方量大壩總填筑方量為7

8、71.6萬點(diǎn)其中心墻土料158萬m,反濾料29萬m3, 壩殼砂卵石料584.6萬品。壩址地形地質(zhì)情況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(duì)稱的V形谷。右岸山體高程約823m邊坡為30050。左岸是現(xiàn)代河谷 與古河道間長(zhǎng)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。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?cái)鄬尤肭值氖r脈、云煌斑巖脈、 斜長(zhǎng)斑巖脈。在地形較平緩的山坡、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。壩址位于

9、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(qiáng)風(fēng)化帶較薄，一般厚 5m左右。兩岸全強(qiáng)風(fēng)化帶較厚，一般厚 520m氣候特征氣溫，多年實(shí)測(cè)資料分析，見表1,年平均氣溫9.6 C o表1華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)月份123456789101112月平均-6.5-1.65.512.017.421.022.921.516.410.11.8-5.3降水，多年實(shí)測(cè)資料分析見表2表2月份123456789101112全年（天數(shù)）月 平5mmz

10、 下4.32.35.78.7151712149.772.76104.3510mm000011.73421.70012.3均 天 數(shù)1015mm000000.30.7210.3004.31520mm0000000.710.70002.32030mm0000000.30.30.70001.730mm 上0000000.300.30000.7料場(chǎng)分布心墻土料場(chǎng)在各設(shè)計(jì)階段，對(duì)心墻土料的勘探試驗(yàn)進(jìn)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(chǎng)的勘探工作，根據(jù)勘探試驗(yàn)成果選定了金 盆、武家莊、永泉三個(gè)料場(chǎng)，對(duì)選定的三個(gè)料場(chǎng)在初查的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步做了詳 查。金盆料場(chǎng)位于黑河左岸上金

11、盆古河道內(nèi)，屬水庫(kù)淹沒區(qū)，武家莊料場(chǎng)位于金 盆東北邊緣的山坡上，永泉料場(chǎng)位于金盆西北周城公路之西的山坡上。 三個(gè)料場(chǎng) 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。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(shí)性能及天然含水 量、儲(chǔ)量等因素后，本著盡量少占用耕地、減少征地、增加庫(kù)容的原則，確定心 墻填筑以金盆料場(chǎng)為主料場(chǎng)，武家莊料場(chǎng)作為輔助料場(chǎng)，永泉料場(chǎng)為備用料場(chǎng)。施工單位于截流前進(jìn)行了金盆料場(chǎng)土料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)翻曬 時(shí)，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(chǎng)轉(zhuǎn)為備用料場(chǎng)，加緊對(duì)武

12、家莊、永泉料場(chǎng)的復(fù)查和碾壓試驗(yàn)工作，同時(shí)盡快尋找新的土料場(chǎng)。在綜合考慮了土料性質(zhì)、儲(chǔ)量、運(yùn)距、天然含水量等因素后，選擇養(yǎng)麥窩、 猴子頭、上黃池、鐘樓山、武家莊料場(chǎng)I區(qū)、II區(qū)土料及金盆料場(chǎng)含礫土作為心 墻土料，所選用的料場(chǎng)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。上述料場(chǎng)存在的問題為天然含水量偏高需翻曬，儲(chǔ)量均較小，場(chǎng)地面積小，土料翻曬強(qiáng)度低土料的壓實(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表3士料最大干密度和最優(yōu)含水量干法制樣濕法制樣P mag/cm3) op(%)P mag/cm 3) op(%)獅子頭1.70018.8養(yǎng)茂 1.72018.8P 1.68020.2武n1.70519.21.67921.0F

13、池:1.71419.31.67420.9鐘樓山1.69719.01.67519.7土料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)采用英格索蘭17.6t自行式凸塊振動(dòng)碾和氣胎碾進(jìn)行，四個(gè)料場(chǎng)的試驗(yàn)結(jié)果見表4。表4土料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)成果士#名 稱壓實(shí)干密度(g/cm3)含水 量(%鋪土厚 度(cm)碾壓方式及遍數(shù)備注獅子頭1.70017.621 22凸塊8遍，氣胎4遍養(yǎng)麥福1.72618.82527凸塊8遍，氣胎4遍武n1.72019.92530凸塊8遍12遍后，局部剪 切破壞上黃池1.69018.62325凸塊8遍8遍后，個(gè)別地 力剪切破壞考慮到黑河大壩的壩高和重要性，以及土料壓實(shí)性能的不均勻性和碾壓機(jī)具3壓實(shí)功能較大，土料的

14、設(shè)計(jì)干密度為1.68g/cm ,同時(shí)，規(guī)定土料的壓實(shí)系數(shù)不小于0.99 ,這樣可以避免壓實(shí)性能好的土料得不到充分壓實(shí)。砂卵石設(shè)計(jì)干密度壩殼砂卵石料采用黑河大橋下游0.56km范圍內(nèi)的河床砂卵石。根據(jù)SDJ18-84碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范及 SDJ10-78水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 的有關(guān)規(guī)定，砂卵石水上部分的填筑相對(duì)密度為0.7,水下部分的填筑相對(duì)密度為0.8。在考慮了料場(chǎng)砂卵石料含礫量的分布范圍后，確定砂卵石的設(shè)計(jì)干密度 為 2.33g/cm3, Dr=0.7 ,干密度為 2.24g/cm3, Dr=0.8。目 料場(chǎng)含水量自然士干容重3(t/m )松土折自然土系 數(shù)設(shè)計(jì)干容重一 一3丫 d (t

15、/m )粘性土16%1.450.861.68砂礫料5%1.650.712.33砂礫料5%1.650.732.24反濾料5%1.650.712.33華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)開竣工要求1998年10月開工，2001年12月竣工。說明：在本次設(shè)計(jì)中可不考慮基礎(chǔ)開挖與處理事宜， 但應(yīng)考慮導(dǎo)流時(shí)段對(duì)壩 體上升的要求（即攔洪渡汛、施工進(jìn)度計(jì)劃安排）。要求同學(xué)們初擬施工進(jìn)度計(jì) 劃。一水文資料可采用的水文資料如下：C/=0.63,Cs=3; X)50=3557.69 吊/s , Xp100=4096.65 吊/s,Xp20o=4628.03 m3/s, X p20=2846.66 m3/s 。2確定施

16、工導(dǎo)流階段計(jì)算壩前水深工程于1998年10月開工，2001年12月竣工，工程總歷時(shí)39個(gè)月，在整個(gè)施工期共經(jīng)歷了 3個(gè)汛期，綜合各方面考慮，進(jìn)行施工分期。20 年一遇洪水時(shí)，x=2846.66m3/s上游水位 527-1.5=525.5m下游水位 493.5-1=492.5mZ=525.5-493.5=33m流域面積由Qjj N（2gz） 1/2推得=159.292南同理可知當(dāng)遇到50年一遇洪水時(shí)，在壩前水位： p50=544.03m當(dāng)遇到100年一遇洪水時(shí)，在壩前水位： p100= 560.83m當(dāng)遇到200年一遇洪水時(shí)，在壩前水位： p200=579.70m施工與流階段本工程采用全段圍堰法

17、和隧洞導(dǎo)流相結(jié)合的導(dǎo)流方案。壩體施工階段壩體施工第I階段第一次汛期來臨前可歸為壩體施工I階段共九個(gè)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(shí)即1999年6月底，壩體施工高度達(dá)到517m第一次攔洪度汛（1999年7月-1999年9月），根據(jù)攔洪標(biāo)準(zhǔn)第一次攔洪度華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)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(jì)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，為確保壩 體安全，用圍堰擋水隧洞泄水。壩體施工第n階段第一次攔洪度汛至第二次攔洪度汛期來臨可作為壩體施

18、工第R階段，即1999年7至2000年6月，共12個(gè)月，作業(yè)面較第一次施工窄，根據(jù)填筑方量估計(jì)到 2000年6月底，壩體施工高度達(dá)到580m第二次攔洪度汛即2000年7月至9月，根據(jù)攔洪標(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(kù)總庫(kù)容為2億m3,有效庫(kù)容1.774億mi,校核水位 598.04m,死水位520m直線內(nèi)插可得壩前水位 577m時(shí)攔洪庫(kù)容1.53億m3,能 攔截200年一遇洪水。壩體施工第田階段此施工期共經(jīng)歷12個(gè)月，作業(yè)面繼續(xù)變窄，施工強(qiáng)度低，2001 年6月壩體施工高度594m累計(jì)施工高度14m第三次攔洪度汛2001年7月至2001年9月，此時(shí)壩體高度達(dá)594m直線

19、 內(nèi)插可得攔洪庫(kù)容為1.92億吊，能才蓄500年一遇洪水。壩體施工第IV階段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(qiáng)度 最小，2001年12月底工程基本完工，此階段累計(jì)高度 6m3確定形象進(jìn)度第一期工程量確定初步估計(jì)第一期土體方量 V=253.79萬m3,V升=71.22萬m3, V反=9.99萬m3,V 石=172.57 萬 m3,_5174- .、)510 3、1493.5、2/ l 484一:1由圖 上比例 3.6/80.2=4/L 475.2 可 測(cè) 得 L475.2=89.1m,L484=120.3 m,L493.5=289.6m,L510=289.6m

20、,L510=285.16m,L517=289.6mS=S+S+S +S =(120.3+89.1) X (484-475.2) 乂 0.5+(289.6+120.3) 乂 (493.5-484) 乂 0.5+289.6 乂 (510-493.5)+(289.6+285.16) 2X (517-510) X 0.5=9658.45m2B484=440-(600-484)ctg45 o-(600-484)ctg52 o=233.37mR17=440-(600-517)ctg45 o-(600-517)ctg52 o=292.15mB= (B 484+ B51)/2=262.76mV=BS=262.

21、76X 9658.45=253.8 乂 104m3S *=(55.7+77.97)義(517-475.2) /2=2793.7m 2B 矛=(B517+B475.2)/2=254.9mV 木=S 粘 B *=.76m3_ _，_、2S 反=49.01 X (3+5) =392.09mV 反=392.09 X254.9=99943.7m33 7EN寺科反=.84m同理可得第二期、第三期、完建期工程量如下。第二期工程量確定估計(jì)第二期土體方量 V=458.94萬m3,V寺=78.19萬m3,V反=18.95萬m3,V石3=361.79 萬 m。第三期工程量確定估計(jì)第三期土體方量 V=47.84萬m3

22、,V矛=9.49萬m3, V反=2.95萬m, V石3=35.49 萬 m華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)完建期工程量確定估計(jì)完建期土體方量 V=6.01萬m3, V*=1.35萬m3, V反=1.55萬m3,V石=3.18 萬 m3,S=139.92m2,B=434.61m初擬施工方案的形象進(jìn)度施工形象進(jìn)度計(jì)劃項(xiàng)目工作量（m3）日期壩體一期253.81998年10月一1999年6月平均強(qiáng)度28.2 （m3/月）壩體二期458.941999年7月一2000年6月平均弓雖度 38.25 （m3/月）壩體三期47.842000年7月一2001年6月平均強(qiáng)度3.99 （m3/月）完建期6.01200

23、1年7月一2001年12月平均強(qiáng)度1.0 （m3/月）4確定各期的強(qiáng)度確定有效施工期根據(jù)規(guī)范，法定節(jié)假日和各月因雨天停工天數(shù)如下表：一月元旦1天,二月春節(jié)3天,五月勞動(dòng)節(jié)3天,十月國(guó)慶節(jié)3天施工工作日分析表123456789101112一期一期三期完 建 期粘 土2522252113853817272518319919985反 濾 料302531303029272726283031264344344169石 料302531303030303129293031266356356180挖運(yùn)強(qiáng)度的確定土石壩施工的挖運(yùn)強(qiáng)度取決于土石壩的上壩強(qiáng)度，上壩強(qiáng)度又取決于施工中的氣象水文條件、施工導(dǎo)流方式、施工

24、分期、工作面的大小、勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備、 燃料動(dòng)力供應(yīng)情況等因素。對(duì)于大中型工程，平均日上壩強(qiáng)度通常為1至3萬m3,高的達(dá)到10萬吊左右。在施工組織設(shè)計(jì)中，一般根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃各個(gè)階段 要求完成的壩體方量來確定上壩和挖運(yùn)強(qiáng)度。合理的施工組織管理應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn) 均衡生產(chǎn)，避免生產(chǎn)大起大落，使人力、機(jī)械設(shè)備不能充分利用，造成不必要的 浪費(fèi)。確定上壩強(qiáng)度上壩強(qiáng)度QD （吊/d）按下式計(jì)算：Qd=U KK/TK1式中V，-分期完成的壩體設(shè)計(jì)方量（m3）,以壓實(shí)方計(jì)；Ka壩體沉陷影響系數(shù)，可取1.031.05;取1.05K施工不均勻系數(shù)，可取1.21.3;取1.3K1壩面作業(yè)土料損失系數(shù)，可取 0.90.9

25、5 ;取0.95T施工分期時(shí)段白有效工作日數(shù)，d,等于該時(shí)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(qiáng)度、上壩土料性質(zhì)等因素； 一期 Q= Qd*+。反+Q石=15457.49m7dQ寺=V粘/ KaK/T 粘 K1=x 1.05 X 1.3/183/0.95=5591.73m 3/d華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)Q反=V反/ KaK/T 反 Ki =99944 X 1.05 X 1.3/264/0.95=543.95m 3/dCU=V石/ KaK/T 石 K=x 1.05 X 1.3/266/0.95=9321.81m 3/d二期 Q= Qd*+0)反+Q石=21360.0

26、2m/dQ#=V粘/ KaK/T 粘 K1=x 1.05 X 1.3/199/0.95=5645.6m 3/dQD反=V反/ KaK/T 反K1 =.3 X 1.05 X 1.3/344/0.95=791.68m 3/dQm=V石/ KaK/T 石 K1=x 1.05 X 1.3/356/0.95=14922.74m 3/d三期 Q= Qd*+QD反+QD石=2234.41m7dQD矛=丫粘/ KaK/T 粘 K=94035X 1.05 X 1.3/199/0.95=678.96m 3/dQD反=V反/ KaK/T 反 K1 =29489 X 1.05 X 1.3/344/0.95=123.1

27、7m 3/dQm=V石/ KaK/T 石 K1=x 1.05 X 1.3/356/0.95=1432.28m 3/d完建期 QD= Qd*+QD反+QD石=384.36m7dQD升=V粘/ KaK/T 粘 K1=13545X 1.05 X 1.3/85/0.95=228.97m 3/dQD反=V反/ KaK/T 反 K1 =15491 X 1.05 X1.3/169/0.95=131.71m 3/d。石二丫石/ KaK/T 石 K1=31780X 1.05 X 1.3/180/0.95=253.68m 3/d確定運(yùn)輸強(qiáng)度運(yùn)輸強(qiáng)度Q(m3/d)根據(jù)上壩強(qiáng)度QD確定：Qt=QDK/K2式中K C壓

28、實(shí)影響系數(shù)，Kp=丫 0/丫T,丫0為壩體設(shè)計(jì)干容重，t/m3, 丫T為土料運(yùn)輸?shù)乃缮⑷葜兀瑃/m3;K運(yùn)輸損失系數(shù)，可取0.950.99,因土料性質(zhì)及運(yùn)輸方式而異。取0.95 0目料場(chǎng)含水量自然土干容重(t/m 3松土折自然土系數(shù)設(shè)計(jì)干容重一 一3 一Y d (t/m )KcK c粘性土16%1.450.861.681.341.16砂礫料5%1.650.712.331.991.41反濾料5%1.650.712.331.991.41一期 QT= Qt格+QT反+Q石=28553.45m7dQT矛=QD粘 Kc/K2 = 5591.73 義 1.34/0.95=7887.28 m 3/dQT反=

29、QD反 Kc/K2 =543.95 X 1.99/0.95=1139.43 m 3/dQ石=Q石K/K2 =9321.81 X 1.99/0.95=19526.74 m 3/d二期 Q= Qt*+Q反+Q石=40880.84m/dQ粘=0粘K/K2 = 5645.6 X 1.34/0.95=7963.27 m 3/dQT反=Q反K/K2 =791.68 X 1.99/0.95=1658.36 m 3/d0石=0石K/K2 =14922.74 乂 1.99/0.95=31259.21 m 3/d三期 QT= Qt*+QT反+Q石=4215.95 m3/dQT粘=0粘K/K2 = 678.96 X

30、 1.34/0.95=957.69 m 3/dQT反=Q反 Kc/K2 =123.17 X 1.99/0.95=258.01 m 3/d。石=(0)石K/K2 =1432.28 X 1.99/0.95=3000.25 m 3/d完建期 Q= Qt*+QT反+QT石=1130.26 m3/dQT*=Q粘 Kc/K2 = 228.97 X 1.34/0.95=322.97 m 3/dQT反=0反K/K2 =131.71 X 1.99/0.95=275.90 m 3/dQT石=Q石 Kc/K2 =253.68 乂 1.99/0.95=531.39 m 3/d確定開挖強(qiáng)度開挖強(qiáng)度Q(m3/d)仍根據(jù)上

31、壩強(qiáng)度QD確定：Qc=QD K，c /(K 2K3)式中K / c壓實(shí)系數(shù)，為壩體設(shè)計(jì)干容重 丫0與料場(chǎng)天然容重Yc的比值；見 上表%土料開挖損失系數(shù)，隨士料特性和開挖方式而異，一般取K3=0.920.97。本設(shè)計(jì)取0.95一期 Qc= Qc+Qc反+Qm=22600.69 m3/dQc*=Q粘K/ c/(K 2K3)= 5591.73 X 1.16/0.95 /0.95=7187.15 m3/dQc 反=Q反 K/ c/(K 2K3)= 543.95 X 1.41/0.95/0.95=849.83m 3/dQ石=Q)石K/ c/(K 2K3)= 9321.81 X 1.41/0.95/0.9

32、5=14563.71m 3/d二期 Qc= Qc+Qc反+Qm=31807.45 m3/dQ *=Q粘 K c/(K 2K3)= 5645.6 X 1.16/0.95 /0.95=7526.39m 3/dQ反=Q反K c/(K 2K3)= 791.68 X 1.41/0.95/0.95=1236.86m 3/dQ石=Q)石K/ c/(K 2K3)= 14922.74 X 1.41/0.95/0.95= 23314.20m 3/d三期 Qc= Qc+Qc反+Q8=3302.8 m3/dQ*=Q粘 K/ c/(K 2K3)= 678.96 X 1.16/0.95 /0.95=872.68m 3/d

33、華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)Q反=Q反K/ c/(K 2K3)= 123.17 X 1.41/0.95/0.95=192.43m 3/dQ 石=Q石 K/ c/(K 2K3)= 1432.28 X 1.41/0.95/0.95= 2237.69m 3/d完建期 Qc= Qc*+Qc反+Qc石=896.4m3/dQ矛=Q粘 K c /(K 2K3)= 228.97 乂 1.16/0.95 /0.95 =294.30m 3/dQ反=。反K c/(K 2K3)= 131.71 X 1.41/0.95/0.95= 205.77m 3/dQ 石=QmK/ c/(K 2K3)= 253.68 X 1.

34、41/0.95/0.95=396.33m 3/d壩體填筑方案壩體填筑壓實(shí)采用進(jìn)占法，為保證鋪料均勻，用推土機(jī)和平土機(jī)散料平料， 采用“算放上料，定點(diǎn)卸料，隨卸隨平，定機(jī)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(jìn)行，壩體壓實(shí)用進(jìn)退錯(cuò)距法，壓實(shí)工具主要用氣胎碾對(duì)于汽車上壩或光面壓實(shí)的土層，要刨毛處理，刨毛深度為4m用推土機(jī)改裝的刨毛機(jī)進(jìn)行刨毛，壩殼與岸坡結(jié)合填筑帶用夯板壓實(shí)。對(duì)于結(jié)合部位，壩基部位填土用薄層、輕蹦的方法。采用較輕型的氣胎蹦。 當(dāng)填筑厚度達(dá) 2m處后，方可用重型氣胎蹦。防滲體與岸坡結(jié)合處

35、寬度為 1.52.0m范圍內(nèi)或邊角處不得使用重型機(jī)具，應(yīng)使用輕型機(jī)具壓實(shí)，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12m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(jī)自上而下削坡，適當(dāng)留有保護(hù)層配合填筑上升，逐層削至合格層。接觸面削坡合格后要控制其含水 量的上限。反濾料的填筑采用砂松被接觸平起法。防滲土料和反濾層填筑采用土砂平起 法。反濾料的壓實(shí)包括接觸帶土料與反濾料的壓實(shí)，防滲體土料用氣胎跟碾壓。碾壓機(jī)械碾壓方式采用進(jìn)退錯(cuò)距法， 錯(cuò)距寬度按b=B/n計(jì)算，其中B為碾滾 凈寬，n為設(shè)計(jì)的碾壓遍數(shù)。一般碾滾凈寬為1.2m,則錯(cuò)距寬度為：獅子頭：b=B/n

36、=1.2/4=0.3m(氣胎碾)芥麥窩：b=B/n=1.2/4=0.3m(氣胎碾)武 H: b=B/n=1.2/8=0.15m(凸塊振動(dòng)碾)上黃池：b=B/n=1.2/8=0.15 m(凸塊振動(dòng)碾)5確定挖運(yùn)方案確定開挖機(jī)械的生產(chǎn)能力 開挖機(jī)械及其計(jì)算。(取正鏟)P=60qnK HK pKbK (m 3/h) 式中q土斗的幾何容積，取6m；n對(duì)于單斗挖掘機(jī)系指每分鐘循環(huán)工作次數(shù)，對(duì)于多斗挖掘機(jī)系指每分鐘傾倒的土斗數(shù)量；取1.6木土斗的充盈系數(shù)，表示實(shí)際裝料容積與土斗幾何容積的比值；對(duì)于 正向鏟可取1,對(duì)于索鏟可取0.9 ;取1K，p土的松散影響系數(shù)，系指挖土前的實(shí)土與挖后松土體積的比值， 其大

37、小與土料的等級(jí)有關(guān)，對(duì)于I級(jí)土約為 0.9130.83, II級(jí)士約為0.88 0.78,田級(jí)土約為0.810.71 , IV級(jí)士約為0.790.73;根據(jù)預(yù)算定額三類土 取0.8Kb時(shí)間利用系數(shù)，表示挖掘機(jī)工作時(shí)間的利用程度，可取0.80.9;取0.9K聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)，考慮運(yùn)輸工具影響挖掘的工作時(shí)間；有運(yùn)輸工 具配合時(shí)，可取0.9;無運(yùn)輸工具配合時(shí)，應(yīng)取1;取0.9P=60qnKK pKbK =60 X 6X 1.6 X 1 X 0.8 X 0.9 X 0.9=373.2(m 3/h) 同理挖掘機(jī)P=279.94m/h確定運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸采用30T自卸汽車運(yùn)輸，裝車時(shí)間1.5min,卸車時(shí)間1

38、min,運(yùn)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(shí)丁=8X 60=480min確定粘性土、反濾料、砂性土汽車裝載有效方量 丫#=1.45; 丫反=丫砂=1.65q =30/1.45=20.7m3;q 反=30/1.65=18.18m 3;q 砂30/1.65=18.18m 3 丫確定運(yùn)輸工具周轉(zhuǎn)一次的時(shí)間對(duì)于工地常用的汽車、拖拉機(jī)，t值為：t=t1+t2+2LX60/v華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)式中t i裝車時(shí)間，min；12卸車時(shí)間，min；L運(yùn)距，km；取1 kmv平均行駛速度，km/h；拖拉機(jī)取3.55km/h,在一般工地上開行的汽車取1520k

39、m/h,經(jīng)改善路面后的道路上汽車可取 2535km/h。循環(huán)式運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量n的確定n=QTt/q(T1-T2)式中Q t運(yùn)輸強(qiáng)度(一晝夜或一班運(yùn)載的總方量)；工具截裝載的有效方量；一晝夜或一班的時(shí)間，min；晝夜或一班內(nèi)運(yùn)輸工具的非工作時(shí)間，min ；運(yùn)輸工具周轉(zhuǎn)一次的循環(huán)時(shí)間，min。確定粘土料運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量一期：采用獅子頭和養(yǎng)麥窩兩個(gè)料場(chǎng)，運(yùn)距取 1.5km t=t1+t2+2L X60/v=1.5+1+2 X 2.5/15 X 60=22.5minNi=CTt/q(T1-T2)=7887.28 X 22.5/20.7/420/2=10.20 取 11 二期：采用獅子頭，養(yǎng)麥窩金盆和上黃池料

40、場(chǎng)，運(yùn)距取 3km t=t1+t2+2L X60/v=1.5+1+2 X 3/15 X 60=26.5minN2=CTt/q(T1-T2)=7963.27X 22.5/20.7/420/2=12.13 取 13三期：采用武家莊一二區(qū)和鐘樓山料場(chǎng)，運(yùn)距取 2.5km t=t1+t2+2L X60/v=1.5+1+2 X 2.5/15 X60=22.5minN=Qt/q(T1-T2)=957.69 乂 22.5/20.7/420/2=1.23 取 2 完建期：采用武家莊一二區(qū)料場(chǎng)，運(yùn)距取 2.5km t=t1+t2+2L X60/v=1.5+1+2 X 2.5/15 X60=22.5minN 完=

41、Qt/q(T1-T2)=322.97 X 22.5/20.7/460/2=0.41 取 1確定砂石料運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量根據(jù)學(xué)號(hào)，運(yùn)距 L=3kmt=t1+t2+2L X 60/v=1.5+1+2 X 3/15 X 60=26.5minNi=CTt/q(T1-T2)=19528.74義 26.5/18.18/420/2=33.88取 34N=Qt/q(T1-T2)=31259.21乂 26.5/18.18/420/2=54.24取 55N=Qt/q(T1-T2)=3000.25X 26.5/18.18/420/2=5.20 取 6N 完=Qt/q(T1-T2)=531.39 X 26.5/18.18/

42、420/2=0.92 取 1由于砂石料采用采砂船開挖有軌機(jī)車運(yùn)輸于自卸汽車上壩，采砂船采用索鏟Pc船=60qnKHK pKbK (m 3/h)式中：q=6m,n=1.2,K 產(chǎn)0.9,K p=0.81, K /0.9,Kt =1.0 (m 3/h)Pc船=60qnKHK pKK =60 X6X 1.2 X 0.9 X0.81 X 0.9 X 1=283.44(m3/h)一般汽車每晝夜或每班運(yùn)輸循環(huán)次數(shù)m=(T1-T2)/t ,生產(chǎn)能力Pt為:PT=q(T1-T2)/t =18.18 義 8 義 60/10.5=831.1m 3/ 班Pa=P/8=831.1/8=103.9 P c船/n由上式得

43、n=5.43取n=6輛確定反濾料運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量t=t1+t2+2L X 60/v=1.5+1+2 X 3/15 X 60=26.5min取2取3取1取1Ni=CTt/q(T1-T2)=1139.43X 26.5/18.18/420/2=1.97N2=CTt/q(T1-T2)=1658.36乂 26.5/18.18/420/2=2.87N3=CTt/q(T1-T2)=258.01乂 26.5/18.18/420/2=0.44N完=CTt/q(T1-T2)=275.9X 26.5/18.18/420/2=0.47復(fù)核運(yùn)輸機(jī)械為了充分發(fā)揮挖掘機(jī)和索鏟的工作潛力，應(yīng)使一臺(tái)挖掘機(jī)或索鏟所需汽車數(shù) n所 對(duì)

44、應(yīng)的生產(chǎn)能力略大于些挖掘機(jī)(索鏟)的生產(chǎn)效率。(索鏟)挖掘機(jī)：1.對(duì)粘土料 P=20.7X420/26.5/8=41.009m 3/hn279.94/P=6.83所以至少需要7輛汽車對(duì)砂石料和反濾料：P=18.18X420/26.5/8=36.01m 3/h用挖掘機(jī)：n279.94/36.01=7.77用索鏟：n373.25/36.01=10.36所以至少需要11輛汽車綜上，同時(shí)考慮上壩強(qiáng)度，運(yùn)輸強(qiáng)度，挖掘機(jī)(索鏟)的生產(chǎn)潛力和備用車輛的要求一期：Ni= (11+34+4) X 1.25=62 輛二期：N= (13+55+5) X 1.25=92 輛三期：N= (4+6+3) X 1.25=1

45、7 輛完建期：N 完=(2+2+3) X 1.25=9 輛確定開挖機(jī)械的數(shù)量正向鏟(6m3) P=279.94m3/h(1)粘土料：一期：N1=(Q(PT)=7187.15/279.94/8/2=2輛二期：N2=7526.37/279.94/16=2 輛三期：N3=872.68/279.94/16=1 輛華北水利水電學(xué)院水利工程施工設(shè)計(jì)完建期：N 完=294.30/279.94/16=1 輛(2)砂石料：一期：N1= Q 石/(PT)=1456.71/279.94/16=4 輛二期：N2=233.14/279.94/16=6 輛三期：N3=2237.68/279.96/16=1 輛完建期 N完

46、=396.33/279.94/16=1 輛(3)反濾料：一期：N1= Q 反/(PT)=849.83/279.94/16=1輛二期：N2=1236.86/279.94/16=1 輛三期：N3=192.43/279.96/16=1 輛完建期 N完=205.77/279.94/16=1 輛索鏟(斗容6吊)P=373.25 m3/h砂石料：一期：N1= Q 石/(PT)=1456.71/373.25/16=3 艘二期：N2=233.14/373.25/16=4 艘三期：N3=2237.68/373.25/16=1 艘完建期 N完=396.33/373.25/16=1 艘反濾料：一期：N1= Q 反/(PT)=849.83/373.25/16=1艘二期：N2=1236.86/373.25/16=1 艘三期：N3=192.43