水利工程施工課程設(shè)計(jì)

1、1、課程設(shè)計(jì)目的和要求1.1 課程設(shè)計(jì)的目的（1）鞏固水利水電工程施工課程的相關(guān)理論知識(shí)。（2）強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析和解決工程施工實(shí)際問題的能力。（3）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算、繪圖能力及使用設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)、定額、設(shè)計(jì)圖集、參考資料等基本資料編寫技術(shù)報(bào)告的能力。（4）培養(yǎng)學(xué)生掌握施工組織設(shè)計(jì)有關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)方法與編制步驟。1.2 課程設(shè)計(jì)的要求（1）能根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，利用所給的基本資料，認(rèn)真獨(dú)立地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。（2）獨(dú)立思考，敢于創(chuàng)新。（3）報(bào)告書應(yīng)簡(jiǎn)明扼要，邏輯性強(qiáng)，結(jié)論準(zhǔn)確，計(jì)算正確；方案有較全面的分析論證且具備良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。（4）設(shè)計(jì)成果均裝入檔案袋，并注明班級(jí)、姓名、

2、學(xué)號(hào)及資料清單，然后上交。2、設(shè)計(jì)題目2.1 工程概況s.t工程樞紐屬一級(jí)建筑物，由河床混凝土重力壩、溢洪道、右岸土壩和壩后廠房等部分組成。壩址上下游均有砂石材料，特別是壩址下游砂石藏量豐富，開采運(yùn)輸比較方便，質(zhì)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 (每位同學(xué)學(xué)號(hào)的最后兩位數(shù)都不為零時(shí)采用學(xué)號(hào)數(shù)的最后兩位加8，否則采用93.4)，埋石率5%。（2）c20混凝土（若學(xué)號(hào)的倒數(shù)第二位數(shù)為零時(shí)，采用學(xué)號(hào)數(shù)的最后一位數(shù)，否則采用12.6）（3）總工期20個(gè)月，在開工后的8個(gè)月內(nèi)應(yīng)完成混凝土總量的30%40%，15個(gè)月內(nèi)應(yīng)完成總量的80%90%，剩余的在后5個(gè)月內(nèi)完成

3、。2.1.2混凝土的配合比表1 混凝土配合比混凝土等級(jí)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c150.6421.3107.5167463427427428427c200.5620.41081934414314314324322.1.3料場(chǎng)的基本情況表2 礫石料場(chǎng)天然級(jí)配及物理性質(zhì)料場(chǎng)名稱粒徑(mm)自然密度t/m3密度(t/m3)粒度模數(shù)空隙率(%)<55-2020-4040-8080-150>150含量(%)明壩四級(jí)階地2018.721.821.815.721.812.727.6633.4舊鎮(zhèn)灘1910.411.719.327.61

4、21.872.758.7932平谷灘2013.612.414.321.7181.922.748.4929.92.1.4各砂料場(chǎng)的粒徑組成及主要物理性質(zhì)表3 各料場(chǎng)基本特性料場(chǎng)位置及地形面積(km)高程(m)覆蓋層厚(m)有效層厚(m)儲(chǔ)量(103m3)洪水及地下水情況明壩四級(jí)階地右岸壩址下游1.2km有2條大沖溝0.13550-57026.8平均142900礫石層與紅砂巖接觸帶 雨季有小泉流出舊鎮(zhèn)灘右岸壩址下游6.9km灘石平坦有水渠與階地相隔0.24410-4160.257.51803平谷灘右岸壩址下游9km灘道路略有起伏，覆蓋薄，有水渠通過0.13410-4150.185.5708富家溝右

5、岸壩址下游10km山溝里，河口為沖積灘，溝壁黃土覆蓋，溝中平時(shí)無(wú)水0.3460-4802.03.5715平時(shí)為干溝孫家溝200老虎溝0.057.03902.1.5各礫石料場(chǎng)的粒徑組成及主要物理性質(zhì)表4 各砂料場(chǎng)的顆粒組成與物理性質(zhì)料場(chǎng)名稱粒徑平均粒徑mm自然密度t/m3密度t/m3粒度模數(shù)空隙率%<0.150.150.30.30.60.61.21.22.52.55.0>5.0含量(%)富家溝與孫家溝8.88.8814.420.819.2200.461.572.73.1241.9老虎溝8.8129.615.22014.4200.401.962.72.7326.6宛家溝9.814.79

6、.111.914.79.8300.341.982.72.3525.82.1.6輔助工程砂礫石凈料需要量表5輔助工程砂礫石凈料需要量（不包括損失） 104t/20月砂小石中石大石特大石2.311.601.652.552.032.1.7各級(jí)砂石料的含量表6各級(jí)砂石料的含量（破碎機(jī)械為cm-11a型，破碎后的如下（%）砂小石中石大石特大石4141540272.2 課程設(shè)計(jì)要求1.進(jìn)行料場(chǎng)規(guī)劃，選擇主料場(chǎng)和備用料場(chǎng)2.混凝土工程施工進(jìn)度安排，各時(shí)段的混凝土澆筑量和砂石料凈需量計(jì)算3.砂石開采量計(jì)算4.進(jìn)行方案比較：一種方案是減少開采量，利用超徑石破碎補(bǔ)充短缺粒徑砂石量；另一種方案是以最大開采量控制。設(shè)

7、1m3天然砂石料的采運(yùn)綜合單價(jià)是15元，1m3超徑石的破碎加工單價(jià)是8元3、設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 料場(chǎng)規(guī)劃 3.1.1料場(chǎng)規(guī)劃細(xì)則1.砂石料綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范或已經(jīng)多個(gè)工程驗(yàn)證的成熟經(jīng)驗(yàn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)。2.砂石料規(guī)模必須以相應(yīng)深度的勘探資料為基礎(chǔ)。資料內(nèi)容應(yīng)包括料場(chǎng)質(zhì)量、儲(chǔ)量、級(jí)配組成、產(chǎn)狀分布、剝采比（料場(chǎng)無(wú)用層的重量與有用層重量的比值）和開采條件。砂石料規(guī)劃一經(jīng)審查確定，一般不宜作總體方案上的重大變動(dòng)，除非經(jīng)過全面論證工作，決策要慎重。3.料場(chǎng)規(guī)劃應(yīng)與施工承包商普遍采用的施工設(shè)備和施工管理水平相適應(yīng)。4.分期施工的工程，應(yīng)統(tǒng)籌考慮料源在各期的使用及其加工系統(tǒng)的延續(xù)性。分期使用料源時(shí)前后期原料

8、應(yīng)統(tǒng)籌安排。5.在進(jìn)行料場(chǎng)選擇時(shí)，要了解工程的需要和河流梯級(jí)（或地區(qū)）的近期發(fā)展規(guī)劃、料源狀況，以便確定建立梯級(jí)共用或分區(qū)性的砂石生產(chǎn)基地，或建設(shè)專用的砂石系統(tǒng)。6.根據(jù)混凝土工程量、級(jí)配資料，結(jié)合料源的實(shí)際情況，通過綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。滿足水工混凝土對(duì)骨料的各項(xiàng)質(zhì)量要求，其儲(chǔ)量力求滿足各設(shè)計(jì)級(jí)配的并有必要的富裕量。初查精度的勘探儲(chǔ)量一般不少于需要量的3倍；詳查精度的勘探量一般不少于設(shè)計(jì)需要量的2倍。成品骨料的利用率，一般宜在90%以上，低于90%時(shí)應(yīng)采取級(jí)配調(diào)整措施，做到經(jīng)濟(jì)合理。7.對(duì)于人工開采石場(chǎng)，需從巖性、夾層、埋藏狀況來(lái)判斷其開采和加工條件。一般地說，巖石的強(qiáng)度高，特別是沖擊強(qiáng)度

9、高，巖石的可碎性、可磨性差，對(duì)設(shè)備的磨蝕性大。這對(duì)破碎篩分設(shè)備及工藝流程的選擇極其重要。對(duì)于天然砂礫料場(chǎng)，需進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。對(duì)于不符合質(zhì)量要求的砂礫料，要研究改善質(zhì)量的可能性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。8.選用的主料場(chǎng)應(yīng)場(chǎng)地開闊，高程適宜，儲(chǔ)量大，質(zhì)量好，開采季節(jié)長(zhǎng)，主、輔料場(chǎng)應(yīng)能兼顧洪枯季節(jié)互為備用的要求。應(yīng)優(yōu)先選用可采儲(chǔ)量為工程需要量50%以上的料場(chǎng)，與砂石料用戶或現(xiàn)成鐵路、碼頭距離在51km以內(nèi)的料場(chǎng)，有用成分在80%以上的料場(chǎng)，天然砂礫料場(chǎng)平均剝采比在0.2以下、采石場(chǎng)平均剝采比在0.4以下的料場(chǎng)，覆蓋層的厚度不超過1215m的料場(chǎng)，天然砂礫料場(chǎng)有用層的厚度在3m以上、采石場(chǎng)在1215m以上的料場(chǎng)，料場(chǎng)

10、附近有足夠的回車和堆料場(chǎng)地、不占或少占農(nóng)田、不拆遷或少拆遷現(xiàn)有生活、生產(chǎn)設(shè)施的料場(chǎng)。9.通過綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選定料場(chǎng)規(guī)劃方案。在進(jìn)行料場(chǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，要以滿足質(zhì)量、數(shù)量的前提下，優(yōu)先選用開采、運(yùn)輸、加工費(fèi)用低的方案。一般來(lái)講，天然料的生產(chǎn)成本低于人工料，應(yīng)優(yōu)先考慮利用。3.1.2主料場(chǎng)和備用料場(chǎng)的確定由各料場(chǎng)基本特性可計(jì)算各料場(chǎng)的剝采比（剝采比=覆蓋層厚度/有效層厚）明壩四級(jí)階地： 舊鎮(zhèn)灘： 平谷攤： 富家溝： 孫家溝： 老虎溝： 由于剝采比=覆蓋層厚度/有效層厚，若其比值越大開挖難度就會(huì)越大大，成本隨之會(huì)增加，經(jīng)濟(jì)效益低。因此富家溝和孫家溝階地不宜作主料場(chǎng)。由于明壩四級(jí)階地的覆蓋層及其

11、厚，因此開挖難度就會(huì)大大增大，成本隨之會(huì)增加，經(jīng)濟(jì)效益低。而且有小泉流過，海拔非常高，雖然它的儲(chǔ)量很豐富，達(dá)到290萬(wàn)，但考慮到本工程的混凝土的需求量?jī)H為55萬(wàn)，因?yàn)樵敳榫鹊目碧搅恳话悴簧儆谠O(shè)計(jì)需要量的2倍即可，而本工程需要求量很少，所以不宜采用它作為主料場(chǎng)?？紤]到本工程的需要量選舊鎮(zhèn)灘作為主料場(chǎng)。其儲(chǔ)量豐富，達(dá)到180萬(wàn)，足以滿足工程的要求，相對(duì)離壩體較近。舊鎮(zhèn)灘有階地相隔，在雨季更容易排水，更有益于施工。在選用備用料場(chǎng)的時(shí)候，考慮到本工程所需要的量，選擇平谷灘的較為合適，又考慮到它有水渠通過，雨季容易被淹，所以再選擇一個(gè)備用料場(chǎng)，考慮到剝采比，老虎溝的較為合適。平時(shí)為干溝利于開采。因此選

12、擇平谷灘和老虎溝為備用料場(chǎng)。3.2 混凝土的進(jìn)度安排3.2.1各時(shí)段的混凝土澆筑量主體工程的混凝土的澆筑量c15為45萬(wàn)，c20的為12.6萬(wàn)，總工期為20個(gè)月，1-8月內(nèi)完成混凝土總量的40%，9-15月內(nèi)應(yīng)完成總量的90%，16-20月內(nèi)完成總量10%的。1-8月混凝土澆筑量：c15： ，c20： 9-15月混凝土澆筑量：c15： c20： 16-20月混凝土澆筑量：c15： c20： 3.2.2沙礫石凈料需要量由公式得，其中取0.01，c15的澆筑量為45萬(wàn)，埋石率為5%，c20的澆筑量為12.6萬(wàn)。c15混凝土中各骨料的用量：砂： 小石： 中石： 大石： 特大石： c20混凝土中各骨料

13、的用量： 砂： 小石： 中石： 大石： 特大石： 主體工程各骨料的用量（不包括填埋的石頭）：?jiǎn)挝蝗f(wàn)t砂小石中石大石特大石25.5123.9223.9223.9823.94輔助工程砂礫石凈料需要量（不包括損失）： 萬(wàn)t/20月砂小石中石大石特大石2.311.601.652.552.03整個(gè)工程砂礫石凈料需要量為主體工程和輔助工程的砂礫石的凈需量之和。（不包括損失和填埋的石頭）： 單位萬(wàn)t砂小石中石大石特大石27.8225.5225.5726.5325.973.2.3各時(shí)段的沙礫石的凈需要量18月完成主體工程量的40%，9-15月內(nèi)應(yīng)完成總量的90%，16-20月內(nèi)完成總量10%的。輔助工程20個(gè)

14、月的需要量見上面輔助工程的需要量表。1-8、9-15、16-20個(gè)月的沙礫石的凈需要量為主體工程的需要量與輔助工程的需要量之和。18月砂礫石凈需要量；砂： 萬(wàn)t小石： 萬(wàn)t中石： 萬(wàn)t 大石： 萬(wàn)t 特大石： 萬(wàn)t915月砂礫石凈需要量:砂： 萬(wàn)t小石： 萬(wàn)t中石： 萬(wàn)t大石： 萬(wàn)t 特大石： 萬(wàn)t1620月砂礫石凈需要量:砂： 萬(wàn)t 小石： 萬(wàn)t 中石： 萬(wàn)t 大石： 萬(wàn)t 特大石：萬(wàn)t3.3 砂石開采量的計(jì)算第i組骨料所需的凈料量為qi（萬(wàn)t),則要求開采天然砂石料的總量qi （以自然方計(jì)，萬(wàn)）可按下式計(jì)算：式中 pi天然砂石料中第i種骨料粒徑含量的百分率，%。 天然砂石料的密度，萬(wàn)； 砂

15、礫石的松散系數(shù)取1.2 k骨料生產(chǎn)過程的損失系數(shù)，為各生產(chǎn)環(huán)節(jié)損失系數(shù)的總和，即k= k1+ k2+ k3+ k4,其中k1, k2, k3, k4的取值可參考下表： 骨料損失的生產(chǎn)環(huán)節(jié)系數(shù)損失系數(shù)數(shù)值砂 大中石 特大.大石開挖作業(yè)水上k10.030.020.02水下0.070.050.03加工過程k20.070.020.01運(yùn)輸過程k30.050.030.02混凝土生產(chǎn)k40.030.020.02損耗系數(shù)： 開采量(沒有計(jì)入填埋量）： 萬(wàn) 萬(wàn) 萬(wàn) 萬(wàn) 萬(wàn) 3.4 由砂礫石的開采量設(shè)計(jì)開采方案3.4.1方案一：按最大量進(jìn)行開采選小石作主料開采，沒有計(jì)入填埋量的開采量為81.05萬(wàn)，則開采的質(zhì)量

16、為萬(wàn),天然砂礫石料的采運(yùn)單價(jià)為，則按此方案開采的砂礫石的費(fèi)用為：萬(wàn)元3.4.2方案二：選中石做主料開采以中石的實(shí)際凈需量進(jìn)行開采的天然骨料，其中小石不足的部分以超徑石破碎來(lái)獲取。1m3天然砂石料的采運(yùn)綜合單價(jià)是15元，1m3超徑石的破碎加工單價(jià)是8元。按中石的實(shí)際凈需量開采則： 萬(wàn)則開采凈小石量為： 萬(wàn)則缺少的凈小石量為：萬(wàn)則需要的超徑石：萬(wàn)開采量為萬(wàn)中含有的超徑石量為； 萬(wàn)t有 ，則滿足要求。萬(wàn) 則超徑石來(lái)破碎的體積萬(wàn)以此方案進(jìn)行計(jì)算的費(fèi)用為： 萬(wàn)元3.5 開采方案的選擇萬(wàn)元萬(wàn)元有, 則第二種方案費(fèi)用較低，所以第二種方案比較經(jīng)濟(jì)合理4、設(shè)計(jì)感想為期一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，我有很多感觸，課程設(shè)計(jì)

17、是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過程?！鼻Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累。然而，當(dāng)我看著自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這一周的設(shè)計(jì)過程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中”春眠不知曉”的感悟。通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致課程設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂。有兩次因?yàn)椴恍⌒挠?jì)算出錯(cuò)，只能不情愿地重來(lái)但一想起老師平時(shí)對(duì)我們耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提示自己，一