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1、一、 计算题第1题 某混凝土重力坝工程，采用分段围堰法导流，二期工程洪水期采用混凝土坝底孔与缺口联合泄洪。上下游围堰采用土石围堰，按3级不过水围堰设计。工程导流设计标准为20年一遇，导流不考虑水库库容的调蓄作用，频率为5%的全年各月洪水流量值如表1所示。坝址处下游水位流量关系如表2所示。不过水围堰堰顶安全超高下限值如表3所示。表1 频率为5%的全年各月洪水流量值表月份123456789101112Q（m3/s）50029804520805097901750018600659047604030386022208035.0010.020.0033.00图1 二期工程导流布置示意图表2 频率为5%的
2、全年各月洪水流量Q（m3/s）05000100001500018600下游水位（m）1830.434.337.739.84表3 不过水围堰堰顶安全超高下限值围堰型式围堰级别34、5土石围堰0.70.5混凝土围堰0.40.3【问题】（1）采用分段围堰法导流，河床束窄程度的选择是关键问题之一，在选择时主要应考虑哪些问题？（2）根据上述有关资料推求下游土石围堰的堰顶高程。（3）根据上述有关资料推求上游土石围堰的堰顶高程。【答案】（1） 根据工程导流设计标准为20年一遇的要求，查表2-1得全年最大洪水流量Q=18600m3/s，再查表2得其相应下游水位下=39.84m，查表3得3级不过水土石围堰堰顶安
3、全超高=0.7m，故下游围堰堰顶高程为H下=下+=39.84+0.7=40.54m（2）设上下游水位差Z=上-下=35+H-39.84=H-4.84（H为缺口上部水头）。此时底孔为淹没出流，其流量为Q1=A（2gZ）0.5=410130.8（29.8）0.5（H-4.84）0.5=1841.7（H-4.84）0.5缺口按宽顶堰流计算，其流量为Q2=mb（2g）0.5H1.5=0.3280（29.8）0.5H1.5=113.34H1.5因不计水库调蓄作用，故 Q1+ Q2= Q即 1841.7（H-4.84）0.5+113.34H1.5=18600试算得H=21.29m则上游水位上=35+21.
4、29=56.29m故上游围堰堰顶高程为H上=上+=56.29+0.7=56.99m第4 题 某土石坝的碾压试验成果见图1所示。max（t/m3）Wop（%）碾压遍数n00.8m1.0m1.2m0.8m1.0m1.2m246810122.01.62.02.44.06.0图1 铺土厚度、压实遍数、最优含水量和最大干表观密度的关系曲线【问题】（1） 土石坝碾压试验的目的是什么？（2） 非粘性土料和粘性土料的碾压试验有何区别？（3） 若本工程的设计干表观密度为2.1t/m3，则经济压实厚度、压实遍数及相应的最优含水量分别为多少？【答案】（1）碾压试验的目的是通过试验获取符合当地筑坝材料的施工碾压参数的
5、最优组合，取得最佳的压实效果，以指导实际施工；也为设计单位最终核定施工控制填筑质量标准提供依据，确保大坝填筑施工质量。（2分）（2）非粘性土料含水量的影响不如粘性土显著，试验中可充分洒水，只作铺土厚度、相对密度（或干表观密度）与压实遍数的关系曲线，进而求出经济的铺土厚度和压实遍数。（2分）（3）根据设计干表观密度2.1t/m3，可查得铺土厚度分别为0.8m、1.0m、1.2m时所需的碾压遍数分别为6、8、10遍，其相应的最优含水量均为2.5%。单位压实遍数的压实厚度分别为0.133、0.125、0.12.可见压实厚度为0.8m时最经济合理。故本工程经济压实厚度、压实遍数及相应的最优含水量分别为
6、0.8m、6遍、2.5%。(6分)第7题 某施工单位承担一土石坝施工任务，该单位对坝基开挖做了施工组织设计，坝基基坑深为-5.2m，采用爆破法施工，土方量为9000m3，平均运距为10公里，合同工期为8天。该施工单位有甲、乙、丙三种液压挖掘机，A、B、C三种自卸汽车，挖掘机的机械利用系数为0.9，自卸汽车的机械利用率为0.95，其主要参数见表1、表2。挖掘机型号甲乙丙斗容量0.500.751.00台班产量（m3）400500700台班单价（元/台班）100012001400自卸汽车能力ABC运距10km台班运量（m3）304880台班单价（元/台班）330460730【问题】（1）若挖掘机和自
7、卸汽车只能取一种，而数量没有限制，如何组合最经济？说明理由。并计算其单方挖运直接费。（2）若每天一个台班，安排挖掘机和自卸汽车的型号不变，应安排多少台、何种型号的挖掘机和自卸汽车，可以完成施工任务？（3）按上述安排，每立方米土石方的挖、运直接费为多少？（列式计算）【答案】1挖掘机每立方米土石方的开挖直接费如下。甲机：1000400=2.5元/m3乙机：1200500=2.4元/m3丙机：1400700=2.0元/m3故取丙机最为便宜。自卸汽车每立方米运输直接费分别计算如下。A车：33030=11元/m3B车：46048=9.58元/m3C车：73080=9.125元/m3故取C车最为便宜。每立
8、方米挖运直接费为2+9.125=11.125元/m3。2.每天需挖掘机的数量为：9000（700*8*0.9）=1.78台，取2台。挖掘时间：9000（700*2）=6.43d8d，可按合同工期完成。 每天需要的挖掘机和自卸汽车的台数比例为：70080=8.75台，则每天安排自卸汽车数量为2*8.75=17.5台，取17台，则17台自卸汽车可运土石方为17*80*6.5=8840m39000m3，满足要求，说明6.5d可以运完。故配置丙挖掘机2台，C自卸汽车18台，可满足施工要求。3.按上述安排，每立方米土石方的挖运直接费为：（1400*2+730*18）*6.59000=11.51元/m3.
9、第15题 某水利工程项目划分和逻辑关系如下表。工作代号紧后工作持续时间AB、C3BD、E6CE 4DF4EF7F-1【问题】（1） 试绘制双代号网络图。（2）计算该网络图各时间参数。（3）找出关键线路。（4）实施中发现C工作拖后3天完成，对工程的计算工期有何影响？【答案】（1）双代号网络图： 14265437ABCDEF3641003300ESLSLFEFFFTF359722339900991616009121613331616171700（2）时间参数见图，总工期为17天。（3）关键线路为A-B-E-F，（2分），关键工作为A、B、E、F。（2分）（4）计算工期拖后一天。第12题 某水闸底板
10、厚2.5m，按大体积混凝土组织施工，假设气温为28。混凝土出机口温度T0=13，采用2m3自卸汽车运输10min，0.3m3长方形吊斗下料2min。从平仓振捣到新混凝土覆盖完毕共耗时80min。已知：1）混凝土装、卸和转运，每次冷量损失系数为0.032；混凝土运输时冷量损失系数=A，A的取值，2m3自卸汽车和0.3m3吊斗分别为0.0030和0.0022。【问题】（1）大体积混凝土施工的温控措施主要有哪些？（2）试写出计算混凝土入仓温度的计算公式，并解释公式中各符号的含义。（3）计算该项目的混凝土浇筑温度。【答案】（1）大体积混凝土施工的温控措施主要有减少混凝土的发热量、降低混凝土的入仓温度、
11、加速混凝土散热等。（3分）（2）混凝土入仓温度的计算公式为式中，T入仓为入仓温度，；T0为混凝土出机口温度，；Ta为运输混凝土时的气温，；i（i=1，2，n）为混凝土装料、卸料、转运、运输过程中的冷量损失系数，其值为=A，其中A为混凝土运输过程中冷量损失参数，为运输时间。（3分）（3）先计算混凝土装料、卸料、转运、运输过程中冷量损失系数：装料 1=0.032汽车运输2=0.00310=0.03转运3=0.032长方形吊斗下料4=0.00222=0.0044卸料5=0.032故混凝土的入仓温度为：混凝土的浇筑温度为：（4分）第2题 某水电站工程位于山区，挡河坝采用面板堆石坝。坝址区水文地质条件：
12、枯水期水面宽90130m，当正常蓄水位160m时，河谷宽440608m。坝址河床高程3034m。枯水期水深1.02.5m，仅在左岸某冲沟口处有一小深潭，水深约6m。坝址两岸地形基本对称，山体雄厚，岸坡地形完整，基岩大片裸露。山顶高程左岸300350m，右岸在350m以上，两岸坡度一般为4045，局部地段有60以上的陡坡或陡壁悬崖分布。左岸基岩以晶屑熔结凝灰岩为主，河床与右岸以火山集块岩为主。河床冲洪积层厚度大，属上叠式阶地地貌。左岸有狭窄的河漫滩和级阶地分布，阶地高出河床38m，局部达14m，高程4048m。河床覆盖层内没有厚度大的连续软弱夹层，仅局部存在细颗粒集中的小透镜体，一般长度0.6m
13、1.10m，厚度0.30.5m为主，主要由砂、粘性土组成，局部存在大漂石卵石集中，据室内外试验资料，河床覆盖层物理力学指标较好。坝址处的多年平均流量120m3/s，多年平均径流量37.8亿m3。受降水雨年内分配不均匀影响，径流年内分配出不均匀，主要集中在49月，约占年径流量的75.2%，以6月最大，占全年径流的19.7%，年洪峰一般出现在49月，其中47月多为锋面雨，69月为台风雨，洪水过程，锋面雨为多锋型，历时较长，一般为25天，其特点是峰面低量大，台风雨为单峰型，峰高量小，历时短，一般为23天。【问题】（1） 某施工单位给出的施工导流方案，采用全段围堰法、明渠导流；同时拟采用平堵法截流，截
14、流日期定在明渠开挖完成后的1月31日，你认为此设计方案是否合理？你认为应如何选择导流及截流方案？（2） 施工分期应如何考虑？（3） 由于大坝填筑工作量较大，如计算的一期填筑不能在汛期来临前达到拦洪水位以上，则可采取什么方法拦洪渡汛？第3题 某土石坝工程施工高峰期上坝强度为15000m3/d，采用反铲挖掘机和自卸汽车配合运料上坝，运距4.0km。若选用铲斗容量为3m3的反铲挖掘机，20t的自卸汽车，每天工作两个台班，则共需多少台挖掘机、自卸汽车？并判断挖掘机与自卸汽车的搭配是否合理？如不合理，该如何改进？（注：土料运输的松散容重取19KN/m3，土料天然容重为22KN/m3；挖掘机生产能力，其中，台班工作时间8小时，铲斗充满系数取0.6，时间利用系数取0.7，物料松散系数取1.2，每次作业循环时间0.5分钟；自卸汽车生产能力按式（m3/班）计算
