水利工程施工与施工组织计算题.docxVIP

第一章 施工水流控制四、计算题1．大坝施工，用全段围堰、隧洞导流。图示围堰为Ⅲ级。设计导流流量为160m3/s，下游水位为129.25m。有隧洞泄流与水力关系查得，160 m3/s泄流量时上游水位为136.65m，此水位的波浪爬高为0.56m。下游波浪爬高0.15m，求上下游围堰的堰顶高程。[解]：因采用波浪爬高，同时又是上下游围堰，所以考虑应是土石围堰；查表得：Ⅲ级土石围堰的安全超高为0.7m。上游围堰堰顶高程：HU=136.65+0.56+0.7=137.91m下游围堰堰顶高程：HL=129.25+0.15+0.7=130.10m2． 混凝土重力坝施工，初期导流采用分段围堰法，第一期先围右岸河床，左岸河床泄流。设计洪水流量为13600 m3/s,，相应的过水深度为50m，过水断面平均宽度为180m,行进流速为0.18m/s,验算河床束窄后的流速能否满足通航要求。围堰属Ⅲ级，求纵向围堰近首、末段的高度。上、下游波浪高度分别为1.0m,0.6m。[解]：平均流速v=13600/(180×50)=1.512m/s? 满足通航要求。Ⅲ级混凝土围堰的安全超高为0.4m。流速系数取0.80.进口处水位落差为1.512/(2g×0.80^2)-0.18^2/2g=0.18m纵向围堰首端高度：5.0+0.18+0.4+1.0=51.58m纵向围堰末段高度：50+0.4+0.6=51m3．截流时抛掷10t重的混凝土四面体。在立堵与平堵时，各能抵抗多大的水流流速。[解]：混凝土的容重取2.4t/m3。四面体的体积V为：10/2.4=4.17m3 设化引球体半径为r，则 4.17=4лr3/3 r=0.9985m球体直径D=1.997m立堵时，取K=1.05，=7.78m/s平堵时，取K1=0.9， =6.67m/s 取K2=1.2， =8.89m/s4． 大坝施工的导流隧洞为3.5×3.5的城门洞形断面，封堵时隧洞断面重心上水头为45m。求混凝土塞的最小长度。[解]：安全系数K取1.2,混凝土容重取2.4T/M3。 隧洞断面面积W=3.5×1.75+3.14×3.5^2/8=10.94m2水头推力P=45×1000×9.81×10.94=4829463N隧洞周长=3.5+2×1.75+3.14×3.5/2=12.5m混凝土与岩石（或混凝土塞）的摩阻系数取0.60，混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力取10×10^4N/m2。所以，混凝土塞的最小长度为l==4.13m??第二章 爆破工程四、计算题1．—埋置深度为4m的药包，爆破后得到底直径为10m的爆破漏斗。求：(1)爆破作用指数，指出属何种类型的爆破?如果炸药单耗为1．5kg／m3,爆破药量是多少？（2）如果爆破漏斗直径不变，要求实现减弱抛掷爆破，其深度如何调整？[解]：（1）W＝4m，r＝10/2＝5m所以 n=r/W=5/4=1.251，属加强抛掷爆破。装药量 Q=1.5×4^3×(0.4+0.6×1.25^3)=150.9kg?（2）当n=1时，即 5/W=1，所以W=5m当n=0.75时，即5/W=0.75，所以W=6.67m故减弱抛掷爆破的条件：5W6.672．某项爆破工程拟采用集中药包洞室爆破，设计最小抵抗线长度为20米，取用爆破作用指数n=1.若要求增加爆破方量10000m3，在最小抵抗线不变的情况下，试近似计算爆破作用指数n值。并指出数何种爆破类型？[解]：当n=1时，爆破漏斗底直径为2×20＝40m，爆破方量V1＝π/4×402×20/3=18377.6m3。增加爆破方量10000m3时，总爆破方量变为18377.6m3。此时设爆破作用指数为nx，爆破漏斗底直径为2×20nx=40nx，则满足：π/4×（40nx）^2×20/3＝18377.6。解得：nx＝1.48，故属加强抛掷爆破。3．在边坡角度为50度的坚硬岩石坡上作爆破。最小抵抗线10m，爆破作用指数用1.2，标准炸药单位耗药量为1.4kg/m3。现用1号硝铵岩石炸药，求装药量、压缩圈半径、上破裂半径与下破裂半径。[解]：1号硝铵岩石炸药的爆力为350ml，故炸药换算系数e=320/350=0.914。所以装药量Q＝1.4×0.914×10^3×(0.4+0.6×1.2^3)=1838.53kg坚硬岩石μ=10，装药密度△取1000kg/m3，则压缩圈半径m。岩石系数KT取0.016，则岸坡坡度影响系数β＝1＋0.016（50/10）^3＝3，故上破裂半径R’＝10 ＝23.07m，下破裂半径R＝10＝15.62m。4．在山坡上爆破处距地面一砖砌建筑物的距离为170.8m，爆破作用指数取1.0，求爆破飞石不致损害该建筑物的最小抵抗线的最大值。如果采用标准炸药，该建筑物地基为粘土，校核爆破地震与空气冲击波对该建筑物有无损害