2.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2×20=40m,爆破方量V1=π/4×402×20/3=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2×20nx=40nx,
则满足:
π/4×(40nx)^2×20/3=18377.6。
解得:
nx=1.48,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Q=1.4×0.914×10^3×(0.4+0.6×1.2^3)=1838.53kg
坚硬岩石μ=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β=1+0.016(50/10)^3=3,
故上破裂半径R’=10=23.07m,下破裂半径R=10=15.62m。
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1.4kg/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:
170.8=1.5×20×1^2×W
W=5.69m
装药量Q=1.4×5.69^3×(0.4+0.6×1^3)=257.9(kg)
粘土地基,系数K取2.0。
α取2.0,β取1/3。
地基介质质点振动速度V=2(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1-A-2求灌浆的临界压力及在此压力时的单位吸水量。
表1-A-2 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2-A-1。
图2-A-1
[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D15=0.35mm,欲灌水泥粘土浆。
已知水泥与粘土的颗粒组成如表1-A-3。
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2-A-1
(组成%)
表2-A-1
由表2-A-1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.砾石地基中开挖槽孔深度10m。
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2.2t/m3,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a=2m,槽中地下水深h=10-2=8(m)
砂砾地层的饱和容重(t/m3)
,设泥浆容重为,则
9.5=8×1+[2.2×2+(2.38-1)×8]×0.3073
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
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,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/d
4.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0.2m,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
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)×1476×45%×4×104=26966520kg
20~40mm骨料的总需量q20~40=(1+1.5)×1476×55%×4×104=32959080kg
骨料生产损耗系数小石用0.09,中石用0.07。
按5~20mm骨料求开采总量Q5~20=(1+0.09)×26966520/30%=97978356kg。
按20~40mm骨料求总采量Q20~40=(1+0.07)×32959080/45%=78369368kg。
故应开采97978356kg。
2.混凝土坝的高峰月浇筑强度为4×104m3/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4×104m3/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。
运输延误系数取0.85,则纵缝间距L为
5.面积16×24m的坝块用碾压法施工。
混凝土初凝时间为2.5h。
用3×1.5m3一座拌合楼,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。
[解]:
设碾压层厚度为h,运输延误系数取0.85,则
,求出h=0.35。
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/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
2.4m×4m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=3.3m
4.隧洞顶有一块高2m、体积2m3、可能垂直下落的危石,用Φ20mm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+1×35)×35×26=250250m3。
月工作日取25d,每日工作时间取20h,
则要求的浇注能力P=×1.1×1.2×1.1=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
[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。
坝基开挖:
施工强度取750m3/d,=1.3月,取1.5个月。
混凝土截水墙:
施工强度取150m3/d,=0.37月,取0.5个月。
钻孔灌浆:
施工强度取45m/d,=0.98月,取1.0个月。
拦河坝:
施工强度取0.3m/d,=9月。
溢洪道:
施工强度取1500m3/d,=5.3月,取6个月。
混凝土厂房:
施工强度取150m3/d,=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:
①1996年1~6月土坝上升高度为6×0.3×25=45m>42m,故满足拦洪要求;②1996年底蓄水3个
月,机组安装完毕,能保证1997年初第一台机组发电。
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