水利工程施工课程设计1Word文档下载推荐.doc
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覆盖层厚（m）
有效层厚（m）
储量（103m3）
洪水及地下水情况
明坝四
级阶地
右岸坝址下游1.2km有2条大冲沟
0.13
550-570
26.8平均
2900
砾石层与红砂岩接触带雨季有小泉流出
旧镇滩
右岸坝址下游6.9km滩石平坦有水渠与阶地相隔
0.24
410-416
0.25
7.5
1803
平谷滩
右岸坝址下游9km滩道路略有起伏，覆盖薄，有水渠通过
410-415
0.18
5.5
708
富家沟
右岸坝址下游10km山沟里，河口为冲积滩，沟壁黄土覆盖，沟中平时无水
0.3
460-480
〈2.0
3.5
715
平时为干沟
孙家沟
200
老虎沟
0.05
7.0
390
表2混凝土配合比
混凝土等级
水灰比
含砂率（%）
1m3混凝土中各材料的需要量（kg/m3）
水
水泥
C15
0.64
21.3
107.5
167
463
427
428
C20
0.56
20.4
108
193
441
431
432
表3各砂料场的颗粒组成与物理性质
料场名称
粒径
平均粒径（mm）
自然密度（t/m3）
密度（t/m3）
粒度模数
空隙率（%）
<
0.15
0.15~0.3
0.3~0.6
0.6~1.2
1.2~2.5
2.5~5.0
>
5.0
含量（%）
富家沟与孙家沟
8.8
8
14.4
20.8
19.2
20
0.46
1.57
2.7
3.12
41.9
12
9.6
15.2
0.40
1.96
2.67
2.73
26.6
宛家沟
9.8
14.7
9.1
11.9
30
0.34
1.98
2.35
25.8
表4砾石料场天然级配及物理性质
料场名称
粒径（mm）
5
5-20
20-40
40-80
80-150
150
明坝四级阶地
18.7
21.8
15.7
2
1.81
2.72
7.66
33.4
19
10.4
11.7
19.3
27.6
1.87
2.75
8.79
32
13.6
12.4
14.3
21.7
18
1.92
2.74
8.49
29.9
二、设计依据
（一）骨料料场规划应根据料场的分布、开采条件、可利用料的质量、储量、天然级配、加工要求、弃料多少、运距远近、生产成本等因素考虑。
首先要了解砂石料的需求、流域的近期规划、料源的状况，以确定是建立流域或地区的砂石生产基地还是工程专用的砂石系统。
满足水工混凝土对骨料的各项质量要求、其储量力求满足各项设计级配的需要，并有必要的富裕量。
选用的料场，特别是主料场，应场地开阔，高程适宜，储量大，质量好，开采季节长，主辅料场应能兼顾洪枯季节互为备用的要求。
选择可采率高，天然级配与设计级配较为接近，用人工骨料调整级配数量少的料场。
料场附近有足够的回车和堆料地，且占用农田少，不拆迁或少拆迁现有生活、生产设施。
选择开采准备工作量小的，施工简便的料场。
（二）天然砂砾料开采量的确定
骨料总需要量:
=（kg,以松方计）
式中——混凝土出机以后的损失系数，为0.01~0.02。
开采天然骨料总量为:
Qi=（1+k）qi∕（piρ天然）
式中k——骨料生产过程的损失系数，为个生产环节系数的总和，即k=k1+k2+k3+k4,其中k1，k2，k3，k4参考下表
生产过程中骨料损耗系数
产生损耗的生产环节
Ki
骨料粒径（mm）
5~20
40~80
20~40
80~120
水上开采
水下开采
K1
0.03
0.07
0.02
加工
运输堆存
混凝土生产
K2
K3
K4
0.01
（1）由天然砂石料开采量的计算公式：
Qi=（1+K）可知，qi=Qiρpi／（1+K）
（2）人工骨料开采量确定
如需要开采石料作为人工骨料的料源，则石料开采量可按下式计算：
式中Vr—采石场总开采量，m3，以自然方记
K—人工骨料损耗系数，对碎石，加工损失为0.02～0.06，运输储存损失为0.02～0.04，对于人工砂，加工损失为0.08～0.20，运输储存损失为0.02～0.06
--每立方米混凝土的骨料用量，t／m3
Vo—混凝土的总需要量，m3
β—块石开采成品获得率，取80%～95%
ρ—块石的密度，t／m3
在采用或部分采用人工骨料方案时，若有可用的开挖弃料，则将其扣除后确定实际开采量。
三、计算过程
各料场的剥采比的计算及主料场的确定
剥采比：
明坝四级阶地：
0.8933
旧镇滩：
0.0294
平谷滩：
0.0327
富家沟：
＜0.5714
孙家沟：
老虎沟：
＜0.2857
由于剥采比=覆盖层厚/有效层厚，由规范知道剥采比≤0.2，若其比值越大开挖难度越大，成本也随之增加，经济效益低。
覆盖层太大会给开挖增加难度。
由于明坝四级阶地要考虑雨季，综上所述明坝四级阶地不宜作主料场。
旧镇滩与平谷滩相比，旧镇滩右岸坝址下游6.9km滩石平坦有水渠与阶地相隔，平谷滩右岸坝址下游9km滩道路略有起伏，覆盖薄，有水渠通过，两者相比，旧镇滩的运距较近更有利于施工，所以初步选旧镇滩为主料场,选平谷滩为辅助料场。
（一）1、本工程混凝土总量
2、总工期为20个月初步估开工后8个月应完成混凝土总量的30%，15个月完成总量的60%，剩余5个月完成总量的10%
3、前八个月所需要的
4、九至十五月所需的
5、剩余五个月所需要的
表1、各月所需的混凝土量单位:
混凝土
前8个月
9至15月
剩余5个月
总量
1.71
34.2
5.7
41.64
3.78
7.56
1.26
12.60
（二）由表2可得前八个月﹙其中KC的取值都为0.01﹚：
C15的混凝土中所需的砂
C20的混凝土中所需的砂
C15的混凝土中所需的小石
C20的混凝土中所需的小石
C15的混凝土中所需的中石
C20的混凝土中所需的中石
C15的混凝土中所需的大石
C20的混凝土中所需的大石
C15的混凝土中所需的特大石
C20的混凝土中所需的特大石
表2、前八个月各骨料的用量单位×
㎏
7.9965
7.3747
7.392
1.683
1.645
1.649
（二）九至十五月
C15的混凝土中所需的砂
表3、九到十五月各骨料的用量单位×
15.992
14.749
14.783
3.367
3.291
3.299
（三）剩余五个月
C20的混凝土中所需的砂
C15的混凝土中所需的小石
C20的混凝土中所需的小石
C15的混凝土中所需的中石
C20的混凝土中所需的中石
C15的混凝土中所需的大石
C20的混凝土中所需的大石
C15的混凝土中所需的特大石
C20的混凝土中所需的特大石
表4、16到20月各骨料的用量单位×
26.655
24.582
24.641
5.612
5.485
5.498
表5、各月骨料的用量单位×
107㎏
1-8月（40%）
9-15月（40%）
16-12月（20%）
16.310
14.948
15.127
14.769
15.450
8.1552
7.4740
7.5637
7.2845
7.7250
3.0495
2.9213
2.7027
2.9349
2.9550
3.0496
2.9214
2.9753
2.9379
1.5248
1.4607
1.4877
1.4674
1.4775
辅助料
0.924
0.66
1.02
0.812
0.8082
0.5775
0.8925
0.7105
0.4
0.4125
0.6375
0.5075
20.2835
18.5093
18.4897
18.7239
18．217
20.1678
18.2369
18.4838
18.5964
19.0984
10.2575
9.3347
9.4639
9.3893
9.71
表六、二十个月所需要的骨料的量单位×
用量
50.7088
46.2733
46.6334
46.7096
47.0254
（四）
（五）各料场可开采的总量
1、旧镇滩可开采的骨料总量QI=（1+K）q/pρ则qi=QIpiρi/1+K
由生产过程中骨料损耗系数表可知：
砂：
（取k=0.03+0.07+0.05+0.03=0.18）
小石：
（取k=0.02+0.02+0.03+0.02=0.09）
中石：
大石：
（取k=0.02+0.01+0.02+0.02=0.07）
特大石：
qi=QIpiρi/1+K=2125×
103×
1.87×
19%/1+0.18=6.3984×
108kg
10.4%/1+0.09=3.781×
11.7%/1+0.09=4.265×
19.3%/1+0.07=7.1676×
27.6%/1+0.07=10.250×
主料即可开材料量如下表单位：
×
开采量
63.984
37.81
42.65
71.676
102.50
318.62
主料场实际可开采料量与计算值得二十个月的用量的差值：
单位：
净需要量
37.810
42.650
差量
-13.2752
8.4633
3.9834
-24.9664
-55.4746
由表可知若将旧镇滩料场开采完则浪费的料过多，方案一按最大量进行开采
Qi=（1+k）qi∕（piρ天然）=（1+0.18）×
50.7088×
104÷
（19%×
1.87）=168.41×
104m3
Qi=（1+k）qi∕（piρ天然）=（1+0.09）×
46.2733×
（10.4%×
1.87）=259.35×
46.6334×
（11.7%×
1.87）=232.33×
Qi=（1+k）qi∕（piρ天然）=（1+0.07）×
46.7096×
（19.3%×
1.87）=138.48×
104m
47.0254×
（27.6%×
1.87）=99.658×
各种骨料开采总量单位：
104m³
超大石
∑
168.41
259.35
232.33
138.48
99.658
898.228
四、砂石开采方案比较
（一）方案一：
按最大量进行开采
选小石作主料开采，以此方案进行计算的费用为：
W=2×
104×
15=3.4805×
107元
（二）方案二：
减少开采量，利用超径石破碎补充短缺粒径砂石量
由中石破碎Qi=（1+k）qi∕（piρ天然）可计算出q小石
Q中石=232.33×
104=（1+0.09）q小石÷
1.87）
q小石=37.810×
107kg
小石差量为Δq=46.2733×
107-37.810×
107=8.4633×
取232.27×
104m³
为开采量进行计算得
超经石W=232.33×
12%=27.884×
qi=QIpiρi/1+K=232.33×
19%/1+0.18=6.995×
108kg
10.4%/1+0.09=4.608×
11.7%/1+0.09=5.173×
19.3%/1+0.07=8.455×
27.6%/1+0.07=12.061×
单位×
50.71
46.27
46.63
46.71
47.03
69.95
46.08
51.73
84.55
120.61
-19.24
0.19
-5.1
-37.84
-73.58
对超经石进行破碎需要量W=4.65÷
0.14÷
1.87=17.7616×
则此方案所需费用W=232.33×
15+17.7616×
8=3.6270×
（三）方案三、若取开采量为200×
可得超劲石W=200×
12%×
1.87=44.88×
qi=QIpiρi/1+K=200×
19%/1+0.18=60.220×
10.4%/1+0.09=35.684×
11.7%/1+0.09=44.145×
19.3%/1+0.07=67.460×
27.6%/1+0.07=96.471×
108㎏
60.22
35.68
44.15
67.46
96.47
-9.51
10.59
2.48
-20.75
-49.44
对超经石进行破碎需要的超经石W=（10.59+2.48）×
1.87=49.92×
W=49.92×
104m3×
15%=5.79×
104>
3.56×
104则满足要求
此方案所需费用W=200×
15+49.92×
8=3.399×
综上分析：
方案三相比而言较为经济。
（五）结语
第一次进行的课程设计给我留下了很多记忆深刻的东西，学到了很多过去在课本上没有掌握的知识。
通过这次实习，我切实感受到以前所学的知识运用欠灵活。
主要是因为对所学的知识没有形成一套完整的体系，这些零散的知识点运用起来很困难，因此，今后在学习中应该重视积累和运用，使所学的知识由量变到质变，发挥更大的指导作用。
我今后的学习中以至于今后的工作中都将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所得到的知识，在未来的学习和工作中，利用学习的只是和今后学到的经验，充分展示自我的个人价值和人生价值，为实现自我的理想和光明的前程努力，为水利事业做出一点自己的贡献。
最后，感谢胡老师这一周的悉心指导，使我在此施工课程设计中对水利水电施工课程的相关理论知识有了一个全新认识，为以后的学习工作打下了良好的基础。
三、时间安排
顺序
设计内容
时间分配（天）
1
施工条件分析，砂石料场规划方案确定
开采量计算
2.5
3
编写说明书与计算书（合）
1.5
合计
四、考核方式
设计工作完成后，教师对学生设计成果全面评阅，结合定期检查情况和学生平时设计态度，评定课程设计成绩。
成绩分优、良、中、及格、不及格5级。
成绩评定后报学校记入学生成绩档案。
成绩评定标准：
优秀：
设计合理，计算数据准确。
设计工作认真，有一定的独立见解和创造精神。
说明书符合任务书要求，内容正确、条理清楚，图纸符合规范，图面清晰。
良好：
设计合理，计算正确。
设计工作认真，考虑问题基本周到。
说明书符合任务书要求，内容正确，图纸比较清晰。
中等：
工作认真，设计方案与结构基本合理，计算正确。
说明书和图纸符合任务书要求，内容基本正确。
及格：
设计工作比较认真，能够运用相应的设计方法进行设计，计算数据基本正确。
内容基本正确，无原则性错误。
说明书和图纸基本符合任务书要求，无大错误。
不及格：
设计工作敷衍，设计中有原则性错误，达不到任务书要求,不掌握专业必备的基础理论和基础知识。
长江工程职业技术学院
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