水利工程施工：计算题上课讲义.doc

水利工程施工：计算题

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　　八、计算题
1、砂砾石的天然容重2.2t/m3，松散影响系数为0.75，土斗的充盈系数为1。用1m3的正铲开挖的循环时间为26s。用10t自卸汽车运土，运距1730m，运行平均速度18km/h，卸土时间1min，求每台正铲需配几台汽车。
（1）每台汽车装车斗数：
，取6。
（2）运输工具每周转一次的循环时间：
min
（3）每台正铲需配汽车台数：
台，取6台。
五、计算题（第一小题10分，第二小题13分）
1．有一根圆形柱主筋是2418，施工地缺少这种钢筋，库存有足够的20和16两种钢筋，设计部门已同意代换，问如何代换？
     解：根据施工规范可采用“等积代换”。
由n=得   
（1）用20钢筋代换时，n==19.44, 取n=20根；
    （2）用16钢筋代换时，n==34.125, 取n=35根。
答：采用等积代换。即用20根20钢筋或用35根16钢筋代换24根18钢筋。
2.某工程需要425#普通硅酸盐水泥共3.0万吨,全部由该市某建材公司供应。该建材公司提货地点是在市的中心仓库，其中有2.0万吨来自水泥A厂，出厂价为300.00元/吨；另外1.0万吨来自水泥B厂，出厂价为280.00元/吨。试求该工程水泥的预算价格。已知：供销部门手续费率为3%,采购及保管费率为2%,市内运输费为60.00元/吨,纸袋回收率为50%,纸袋回收值按0.25元/个计算。（计算结果请保留两位小数）。
解：
    （1）计算水泥原价（C1）
     C1==293.33  (元/吨)；
    （2）计算水泥运杂费（C2）
       C2=60.00  (元/吨)；
    （3）计算供销部门手续费（C3）
       C3= (293.33+60.00)3%=10.60  (元/吨)；
    （3）计算采购及保管费（C4）
       C4=(293.33+60.00+10.60)2%=7.28  (元/吨)；
   （4）计算纸袋回收值（C5）
       因为1吨袋装水泥有20袋，所以
       C5=2050%0.25=2.50  (元/吨)；
   （5）计算水泥预算价格（C6）
       C6=C1+C2+C3+C4-C5=293.33+60.00+10.60+7.28-2.50=368.71 (元/吨)。
   或        C6=〔(+60.00)〕(1+3%)(1+2%)
-2050%0.25=368.71  (元/吨)
答：该水泥的预算价格是368.71元/吨。

1．已知砂砾开挖强度为4966.25m3/d。用1 m3正铲挖土，10 t 自卸汽车运土。正铲挖装土的循环时间为26 s，土斗的充盈系数为1，土的松散影响系数为0.75。求所需挖掘机的台数。
正铲每分钟循环作业次数 次
土斗的充盈系数取为KH=1，时间利用系数KB=0.85，联合作业延误系数Kt＝0.9，土料的松散影响系数K’P=0.75。故正铲的生产率为
P铲＝60×1×2.3×2.3×1×0.75×0.85×0.9＝79.18m3/h
每天按工作21h计，所需正铲台属为
，取3台
2．砂砾石的容重2.3 t/m3，松散影响系数为0.75。用1m3正铲开挖的循环时间为26 s。用10 t自卸汽车运土。运距1730 m，运行平均速度18km/h，卸土时间1min，求每台正铲徐配几辆汽车。
取土料充盈系数为1，则每辆斗装斗数 ，取5，则装车时间为26×5/60=2.16min，已知卸车时间为1min，来往运输时间为
每台正铲需配汽车辆数 ，取7辆。
3．土坝施工，粘性土的上坝强度为 4992m3/d。已知设计干容重为1.65 t/m3，料场土料干容重1.35 t/m3，土料松散干容重为1.28 t/m3。土料开挖损失系数为0.95，运输损失系数为0.98，求开挖与运输强度。
开挖强度 ＝6461.63m3/d
运输强度 ＝6474.25m3/d
4．粘性土上坝强度为4922 m3/d。用滚筒宽度为1.3 m的5 t羊足碾压实。铺土厚度0.3 m。碾压遍数16次。行速4.53 km/h。坝体设计干容重为1.65 t/m3，松铺土料湿容重1.42 t/m3，含水量18％。求所需羊足碾台数。
运输土料干容重 t/m3。层压实厚度 m。搭接宽度C取0.2m，时间利用系数取0.85，羊足碾的生产率为
＝58.24m3/h

   3.在石灰岩上打一个深为2.5m，孔径d=75mm的炮孔，若使用梯恩梯（TNT）炸药，要求松动爆破（f(n)=0.33），求所需药量。（已知：单位耗药量K=1.50kg/m ,炸药换算系数 e=0.86，TNT炸药的密度为ρ=1.00×10 kg/m。）
   解：假定药包长度为m,则有
      W=L-  (m)
      f(n)eK (Kg)      （3分）
      =V       (Kg)
      =
代入数字得：
      W=2.5- =2.5-0.5 (m)
      =0.330.861.5=0.4257 (Kg)             （4分）
      =1.0 =4.4156      (Kg)
      =
 取=0.8m,则=2.1m,=3.94Kg,=3.53Kg, >,偏小；
 取=1.0m,则=2.0m, =3.41Kg,  =4.42Kg,  <,偏 大；
 取=0.9m,则=2.05m, =3.67Kg,  =3.97Kg,  <,偏 大；
 取=0.85m,则=2.075m, =3.80Kg,  =3.75Kg, 。
   所以取=0.85m,此时=3.80Kg。堵塞长度=2.5-0.85=1.65m,堵塞长度满足要求（一般为0.2～0.5L)。因此，所求松动爆破药量为3.80Kg。（3分）
   4.已知某混凝土的设计配合比为C﹕W﹕S﹕G=1.0﹕0.46﹕2.4﹕5.2,水泥用量为320kg/ m。若施工现场所用的砂和碎石的含水量分别为3%和2%。试求该混凝土的施工配合比，并计算拌和一立方米该混凝土所需水泥、水、砂和碎石的重量。
解:（1）所求混凝土施工配合比为
 ：：：=1.0:::  
=1.0:0284:2.47:5.31 
    (2) 拌和一立方米该混凝土所需水泥、水、砂和碎石的重量分别为：
       =320.00  (Kg)   
       =0.284320.00=90.88  (Kg)  
       =2.47320.00=790.40   (Kg)   
       =5.31320.00=1699.20  (Kg)  
   答：该混凝土的施工配合比是：：：=1.0:0.284:2.47:5.31，拌和一立方米该混凝土所需水泥、水、砂和碎石的重量分别是320.00Kg、90.88Kg、790.40Kg和1699.20Kg。
    5.现用反铲挖掘机配合自卸汽车开挖一形状为正四棱台基坑，该基坑下底面宽a=20m，长b=30m，高h=5m，边坡坡度系数为m=1.75。所挖土为中等密实土，其自然容重为1.45t/,可松系数为=1.20。若用SH380自卸汽车装运该基坑全部土料，需运多少车？（汽车车厢充盈系数=1.25，时间利用系数=0.75，该车的其它性能参数如下表）
车型
载重量(t)
车厢容积V（）
工作循环时间（已包括装车时间）（h）
SH380
32
20
0.30
 解：(1)  计算基坑内的土方总量
= ()()+    （2分）
  =(20+1.755)(30+1.755)5+
  =5570.3+127.6   
  =5697.9 (,自然方)            （3分）
(2)  计算及复核SH380自卸汽车的实际装载土方量
      ==201.25=25.0 (/车,松方)， （2分）
  25.0土的重量为=30.2 (t),   （2分）
  占汽车额定载重量的94.4%(100%),满足要求。（2分）
(3)  计算所需装运车数N
 N===273.5 (车)，取定N=274车。（3分）
 答：若用SH380自卸汽车装运该基坑全部土料，需运274车。
 工作21h，需羊足碾台数为 台
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