水利工程施工课程设计

1、课程设计目的和要求

1.1 课程设计的目的

（1）巩固水利水电工程施工课程的相关理论知识。

（2）强化学生运用所学专业知识分析和解决工程施工实际问题的能力。 （3）进一步培养学生的计算、绘图能力及使用设计规范、设计手册、定额、设计图集、参考资料等基本资料编写技术报告的能力。

（4）培养学生掌握施工组织设计有关内容的设计方法与编制步骤。

1.2 课程设计的要求

（1）能根据设计任务书的要求，利用所给的基本资料，认真独立地完成设计任务。

（2）独立思考，敢于创新。

（3）报告书应简明扼要，逻辑性强，结论准确，计算正确；方案有较全面的分析论证且具备良好的技术经济效益。

（4）设计成果均装入档案袋，并注明班级、姓名、学号及资料清单，然后上交。

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2、设计题目

2.1 工程概况

S.T工程枢纽属一级建筑物，由河床混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝和坝后厂房等部分组成。坝址上下游均有砂石材料，特别是坝址下游砂石藏量丰富，开采运输比较方便，质量一般符合工程要求。 2.1.1混凝土工程量及工期要求

（1）C15混凝土 (每位同学学号的最后两位数都不为零时采用学号数的最后两位加8，否则采用93.4)?104m3，埋石率5%。

（2）C20混凝土（若学号的倒数第二位数为零时，采用学号数的最后一位数，否则采用12.6）?104m3

（3）总工期20个月，在开工后的8个月内应完成混凝土总量的30%~40%，15个月内应完成总量的80%~90%，剩余的在后5个月内完成。

2.1.2混凝土的配合比

表1 混凝土配合比

混凝土水灰比 等级 C15 C20 0.64 0.56 （%） 21.3 20.4 水 107.5 108 水泥 167 193 砂 463 441 小石 427 431 中石 427 431 大石 428 432 特大石 427 432 含砂率1m3混凝土中各材料的需要量（kg/m3） 2.1.3料场的基本情况

表2 砾石料场天然级配及物理性质 粒径(mm) 自然料场 名称 含量(%) 明坝四20 级阶地 旧镇滩 19 10.4 11.7 19.3 27.6 12 1.87 2.75 8.79 32 18.7 21.8 21.8 15.7 2 1.81 2.72 7.66 33.4 <5 5-20 20-40 40-80 80-150 >150 密度密度t/m 数 (%) 3粒 度 模 空 隙 率(t/m3) 第 2 页 共 12 页

平谷滩 20 13.6 12.4 14.3 21.7 18 1.92 2.74 8.49 29.9 2.1.4各砂料场的粒径组成及主要物理性质

表3 各料场基本特性

面积 料场 位置及地形 (km) 明坝 右岸坝址下26.8 四级 游1.2km有2阶地 条大冲沟 流出 右岸坝址下旧 镇 滩 游6.9km滩石平坦有水渠与阶地相隔 右岸坝址下平 谷 滩 游9km滩道路略有起伏，0.13 410-415 覆盖薄，有水渠通过 富 家 右岸坝址下沟 游10km山沟孙 里，河口为冲家 积滩，沟壁黄沟 土覆盖，沟中老 平时无水 虎 沟 0.05 7.0 390 460-480 〈2.0 200 平时为干沟 0.3 3.5 715 0.18 5.5 708 0.24 410-416 0.25 7.5 1803 0.13 550-570 平均 14 2900 雨季有小泉砂岩接触带 (m) (m) (m) 高程 覆盖层厚有效层厚储量(10m) 33洪水及地下水情况 砾石层与红

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2.1.5各砾石料场的粒径组成及主要物理性质

表4 各砂料场的颗粒组成与物理性质 粒径 料场< 0.15 0.3 0.6 1.2 2.5 > 平均粒径mm 自然度密度t/m名0.15 ~0.3 ~0.6 ~1.2 ~2.5 ~5.0 5.0 称 含量(%) 富家沟与孙家沟 老虎沟 宛家沟 9.8 14.7 9.1 11.9 14.7 9.8 30 0.34 1.98 2.7 2.35 25.8 8.8 12 9.6 15.2 20 14.4 20 0.40 1.96 2.7 2.73 26.6 8.8 8.8 8 14.4 20.8 19.2 20 0.46 1.57 2.7 3.12 41.9 t/m 33密空隙粒度率 模数 % 2.1.6辅助工程砂砾石净料需要量

表5辅助工程砂砾石净料需要量（不包括损失） 104t/20月

砂 2.31 小石 1.60 中石 1.65 大石 2.55 特大石 2.03 2.1.7各级砂石料的含量

表6各级砂石料的含量（破碎机械为CM-11A型，破碎后的如下（%））

砂 4 小石 14 中石 15 大石 40 特大石 27 第 4 页 共 12 页

2.2 课程设计要求

1.进行料场规划，选择主料场和备用料场

2.混凝土工程施工进度安排，各时段的混凝土浇筑量和砂石料净需量计算 3.砂石开采量计算

4.进行方案比较：一种方案是减少开采量，利用超径石破碎补充短缺粒径砂石量；另一种方案是以最大开采量控制。设1m3天然砂石料的采运综合单价是15元，1m3超径石的破碎加工单价是8元

3、设计内容

3.1 料场规划

3.1.1料场规划细则

1.砂石料综合规划设计应严格按规范或已经多个工程验证的成熟经验作为设计依据。

2.砂石料规模必须以相应深度的勘探资料为基础。资料内容应包括料场质量、储量、级配组成、产状分布、剥采比（料场无用层的重量与有用层重量的比值）和开采条件。砂石料规划一经审查确定，一般不宜作总体方案上的重大变动，除非经过全面论证工作，决策要慎重。

3.料场规划应与施工承包商普遍采用的施工设备和施工管理水平相适应。 4.分期施工的工程，应统筹考虑料源在各期的使用及其加工系统的延续性。分期使用料源时前后期原料应统筹安排。

5.在进行料场选择时，要了解工程的需要和河流梯级（或地区）的近期发展规划、料源状况，以便确定建立梯级共用或分区性的砂石生产基地，或建设专用的砂石系统。

6.根据混凝土工程量、级配资料，结合料源的实际情况，通过综合的技术经济比较确定。满足水工混凝土对骨料的各项质量要求，其储量力求满足各设计级配的并有必要的富裕量。初查精度的勘探储量一般不少于需要量的3倍；详查精度的勘探量一般不少于设计需要量的2倍。成品骨料的利用率，一般宜在90%以上，低于90%时应采取级配调整措施，做到经济合理。

7.对于人工开采石场，需从岩性、夹层、埋藏状况来判断其开采和加工条件。

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