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1、水利水电工程课程设计报告名： 学 号：二O 五年七月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
2、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。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人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） X104 m3（3）总工期20个月,在开工后
3、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（%）lm3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 (%)150含量()明坝四级阶地2018.721.821.815.721.812
4、.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)1=1.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0.1355057026.8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0.244104160.257.51803平谷
5、滩右岸坝 址下游 9km滩道 路略有 起伏，覆 盖薄，有 水渠通 过0.134104150.185.5708富右岸坝0.3460-2.03.5715平时为干家沟 孙 家 沟老 虎 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0.05480沟2007.03902.1.5 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 %5.0含量(%)富家沟8.88.8814.420.819.2200.461.572.73.1241.9与 孙 家 沟老虎沟8.8129.
6、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）1041/20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4141540272.2 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
7、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，lm3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
8、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
9、，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 51km 以内的料场，有用成分在 80%以上
10、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 1215m 的料场，天然砂砾料场有 用层的厚度在3m以上、采石场在1215m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）明
11、坝四级阶地：旧镇滩：平谷摊：富家沟：孙家沟：老虎沟：0.25=0.0298.5268 = 0.89330018 = 0.0335.520 = 0.573.520 = 0.573.520 = 0.297.0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m 3,但考虑到本工程的混凝土的 需求量仅为55万m3，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
12、，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m3，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m3，C20的为12.6万 m3，总工期为20个月，1-8月内完成混凝土总
13、量的40%，9-15月 内应完成总量的90%，16-20月内完成总量10%的。1-8 月混凝土浇筑量：C15:45x40% = 18.8万m3，C20:12.6 x 40% = 5.04 万 m 39-15 月混凝土浇筑量:C15:45 x 50% = 22.5 万 m 3C20:12.6 x 50% = 6.3 万 m 316-20 月混凝土浇筑量:C15:45 x 10% = 4.5万 m 3C20:12.6 x 10% = 1.26 万 m 33.2.2 沙砾石净料需要量由公式q二(1 + k比ev得，其中k取0.01，C15的浇i c ij j c筑量为45万m3，埋石率为5%, C20的浇筑量为12.6 万 m 3 。C15 混凝土中各骨料的用量:砂：(1 + 0.01) x 463 x 45 x (1 - 5%)二 19.99万t小石:(1 + 0.01) x 427 x 4
