水利工程施工课程设计报告

第1页共17页水利水电工程课程设计报告姓名：韩瑶瑶学号：1334001273275二○一五年七月第2页共17页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。第3页共17页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)3410m，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）3410m（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）水水泥砂小石中石大石特大石C150.6421.3107.5167463427427428427第4页共17页C200.5620.41081934414314314324322.1.3料场的基本情况表2砾石料场天然级配及物理性质料场名称粒径(mm)自然密度t/m3密度(t/m3)粒度模数空隙率(%)55-2020-4040-8080-150150含量(%)明坝四级阶地2018.721.821.815.721.812.727.6633.4旧镇滩1910.411.719.327.6121.872.758.7932平谷滩2013.612.414.321.7181.922.748.4929.92.1.4各砂料场的粒径组成及主要物理性质表3各料场基本特性料场位置及地形面积(km)高程(m)覆盖层厚(m)有效层厚(m)储量(103m3)洪水及地下水情况第5页共17页明坝四级阶地右岸坝址下游1.2km有2条大冲沟0.13550-57026.8平均142900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0.24410-4160.257.51803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0.13410-4150.185.5708富右岸坝0.3460-〈2.03.5715平时为干第6页共17页家沟址下游10km山沟里，河口为冲积滩，沟壁黄土覆盖，沟中平时无水480沟孙家沟200老虎沟0.057.03902.1.5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%0.150.15~0.30.3~0.60.6~1.21.2~2.52.5~5.05.0含量(%)富家沟8.88.8814.420.819.2200.461.572.73.1241.9第7页共17页与孙家沟老虎沟8.8129.615.22014.4200.401.962.72.7326.6宛家沟9.814.79.111.914.79.8300.341.982.72.3525.82.1.6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月砂小石中石大石特大石2.311.601.652.552.032.1.7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（%））砂小石中石大石特大石414154027第8页共17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）第9页共17页的近期发展规划、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。一般地说，岩石的强度高，特别是冲击强度高，岩石的可碎性、可磨性差，对设备的磨蚀性大。这对破碎筛分设备及工艺流程的选择极其重要。对于天然砂砾料场，需进行质量评价。对于不符合质量要求的砂砾料，要研究改善质量的可能性和经济价值。8.选用的主料场应场地开阔，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。应优先选用可采储量为工程需要量50%以上的料场，与砂石料用户或现成铁路、码头距离在5~1km以内的料场，有用成分在80%以上的料场，天然砂砾料场平均剥采比在0.2以下、采石场平均剥采比在0.4以下的料场，覆盖层的厚度不超过12~15m的料场，天然砂砾料场有用层的厚度在3m以上、采石场在12~15m以上的料场，料场附近有足够的回车和堆料场地、不占或少占农田、不拆迁或少拆迁现有生活、生产设施的料场。9.通过综合的技术经济分析，选定料场规划方案。在进行料场技术经济分析时，要以满足质量、数量的前提下，优先选用开采、运输、加工费用低的方案。一般来讲，天然料的生产成本低于人工料，应优先考虑利用。3.1.2主料场和备用料场的确定由各料场基本特性可计算各料场的剥采比（剥采比=覆盖层厚度/有效层厚）第10页共17页明坝四级阶地：029.05.825.0旧镇滩：893.0308.26平谷摊：033.05.518.0富家沟：57.05.30.2孙家沟：57.05.30.2老虎沟：29.00.70.2由于剥采比=覆盖层厚度/有效层厚，若其比值越大开挖难度就会越大大，成本随之会增加，经济效益低。因此富家沟和孙家沟阶地不宜作主料场。由于明坝四级阶地的覆盖层及其厚，因此开挖难度就会大大增大，成本随之会增加，经济效益低。而且有小泉流过，海拔非常高，虽然它的储量很丰富，达到290万3m，但考虑到本工程的混凝土的需求量仅为55万3m，因为详查精度的勘探量一般不少于设计需要量的2倍即可，而本工程需要求量很少，所以不宜采用它作为主料场。考虑到本工程的需要量选旧镇滩作为主料场。其储量丰富，达到180万3m，足以满足工程的要求，相对离坝体较近。旧镇滩有阶地相隔，在雨季更容易排水，更有益于施工。在选用备用料场的时候，考虑到本工程所需要的量，选择平谷滩的较为合适，又考虑到它有水渠通过，雨季容易被淹，所以再选择一个备用料场，考虑到剥采比，老虎沟的较为合适。平时为干沟利于开采。因此选择平谷滩和老虎沟为备用料场。3.2混凝土的进度安排3.2.1各时段的混凝土浇筑量主体工程的混凝土的浇筑量C15为45万3m，C20的为12.6万3m，总工期为20个月，1-8月内完成混凝土总量的40%，9-15月内应完成总量的90%，16-20月内完成总量10%的。第11页共17页1-8月混凝土浇筑量：C15：38.18%4045m万，C20：304.5%406.12m万9-15月混凝土浇筑量：C15：35.22%5045m万C20：33.6%506.12m万16-20月混凝土浇筑量：C15：35.4%1045m万C20：326.1%106.12m万3.2.2沙砾石净料需要量由公式jjijcivekq)1(得，其中ck取0.01，C15的浇筑量为45万3m，埋石率为5%，C20的浇筑量为12.6万3m。C15混凝土中各骨料的用量：砂：t万99.19%)51(45463)01.01(小石：t万44.18%)51(45427)01.01(中石：t万44.18%)51(45427)01.01(大石：t万48.18%)51(45428)01.01(特大石：t万44.18%)51(45427)01.01(C20混凝土中各骨料的用量：砂：t万61.56.12441)01.01(小石：t万48.56.12431)01.01(第12页共17页中石：t万48.56.12431)01.01(大石：t万5.56.12432)01.01(特大石：t万5.56.12432)01.01(主体工程各骨料的用量（不包括填埋的石头）：单位万t辅助工程砂砾石净料需要量（不包括损失）：万t/20月整个工程砂砾石净料需要量为主体工程和辅助工程的砂砾石的净需量之和。（不包括损失和填埋的石头）：单位万t3.2.3各时段的沙砾石的净需要量1—8月完成主体工程量的40%，9-15月内应完成总量的90%，16-20月内完成总量10%的。辅助工程20个月的需要量见上面辅助工程的需要量表。1-8、9-15、16-20个月的沙砾石的净需要量为主体工程的需要量与辅助工程的需要量之和。砂小石中石大石特大石25.5123.9223.9223.9823.94砂小石中石大石特大石2.311.601.652.552.03砂小石中石大石特大石27.8225.5225.5726.5325.97第13页共17页1—8月砂砾石净需要量；砂：13.1182031.2%4051.25万t小石：21.108206.1%4092.23万t中石：23.1082065.1%4092.23万t大石：61.1082055.2%4098.23万t特大石：4.1082003.2%4094.23万t9—15月砂砾石净需要量:砂：56.1372031.2%5051.25万t小石：52.127206.1%5092.23万t中石：54.1272065.1%5092..23万t大石：88.1272055.2%5098.23万t特大石：68.1272003.2%5094.23万t16—20月砂砾石净需要量:砂：13.352031.2%1051.25万t小石：79.25206.1%1092.23万t中石：8.252065.1%1092.23万t大石：04.352055.2%1098.23万t特大石：9.252003.2%109