水利工程施工实训.docx

1、水利工程施工实训 长江工程职业技术学院水利工程系水利施工实训料场规划实训项目： 水利工程施工 专 业：水利水电建筑工程班 级： 水工1001班 * 韩 阳 学 号： * * * 成绩评定： 设计日期：2012年5月14日 完成时间：2012年5月17日一、熟悉方案二、设计内容1、进行料场规划，选择主料场和辅助料场2、各时段混凝土需要量和砂石料竟净要量计算3、砂石开采计算4、进行方案比较三、料场选择依据 四、心得体会一、 熟悉方案（一）工程概况 S.T工程枢纽属于一级建筑物，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。坝址下游均有砂石材料，特别是坝址下游沙石藏量丰富，开采运输比较方

2、便，质量一般符合工程要求。 1.混凝土工程量及工期要求。 （1）C15混凝土 （93.4）104m3，埋石率5% （2）C20混凝土 （17）104m3 （3）总工期20个月，在开工后的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.料场的基本情况，见表1。3.混凝土的配合比，见表2。4.各砂料场的粒径组成及主要物理性质，见表3。5.各砾石料场的粒径组成及主要物理性质，见表4。6.辅助工程砂砾石净料需要量(不包括损失): 104t/20月。砂小石中石大石特大石2.311.601.652.552.03（二）破碎机械为CM-11A型，破碎石

3、料得到的各级砂石料的含量如下（%）。砂小石中石大石特大石414154027（三）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要量计算。3.砂石开采量计算。4.进行方案比较：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，1m3超径石的破碎加工单价是8元。表1 各料场基本特性料场位置及地形面积（km2）高程（m）覆盖层厚(m)有效层厚(m)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0.13550-57026.8平

4、均303900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0.32410-4160.258.52720平谷滩右岸坝址下游9km滩道路略有起伏，覆盖薄，有水渠通过0.23410-4150.185.51260富家沟右岸坝址下游10km山沟里，河口为冲积滩，沟壁黄土覆盖，沟中平时无水0.3460-4802.03.5715平时为干沟孙家沟0.33.5200老虎沟0.057.0390表2 混凝土配合比混凝土等级水灰比含砂率（%）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C150.6435.5107.51674554174224124

5、31C200.5625.9108193452433441435438表3 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）粒径模数孔隙率（%）0.150.150.30.30.60.61.21.22.52.55.05.0含量（%）富家沟与孙家沟8.88.8814.420.819.2200.461.572.73.1241.9老虎沟8.8129.615.22014.4200.401.962.670.7326.6宛家沟9.814.79.111.914.79.8300.341.982.672.3525.8表4 砾石料场天然级配及物理性质料场名称粒径（mm）自然

6、密度（t/m3）密度（t/m3）粒度模数孔隙率（%）55-2020-4040-8080-150150含量（%）明坝四级阶地2018.721.821.815.721.812.727.6633.4旧镇滩1910.411.719.327.6121.872.758.7932平谷滩2013.612.414.321.7181.922.748.4929.9二、设计内容（一）料场选择骨料料场规划应根据料场的分布、开采条件、可利用料的质量、储量、天然级配、加工要求、弃料多少、运距远近、生产成本等因素考虑。（1）首先要了解砂石料的需求、流域的近期规划、料源的状况，以确定是建立流域或地区的砂石生产基地还是工程专用的

7、砂石系统。（2）满足水工混凝土对骨料的各项质量要求、其储量力求满足各项设计级配的需要，并有必要的富裕量。（3）选用的料场，特别是主料场，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。（4）选择可采率高，天然级配与设计级配较为接近，用人工骨料调整级配数量少的料场。（5）料场附近有足够的回车和堆料地，且占用农田少，不拆迁或少拆迁现有生活、生产设施。（6）选择开采准备工作量小的，施工简便的料场。各料场的剥采比的计算及主料场的确定1、由于剥采比=覆盖层厚/有效层厚，由规范知道剥采比0.2，若其比值越大开挖难度越大，成本也随之增加，经济效益低。 各料场其剥采比

8、： 明坝四级阶地：1.914 旧镇滩：0.033 平谷滩：0.033 富家沟：0.57 孙家沟：0.57 老虎沟：0.29 2.覆盖层太大会给开挖增加难度。3.由于明坝四级阶地要考虑雨季，综上所述明坝四级阶地不宜作主料场。4.旧镇滩与平谷滩相比，旧镇滩右岸坝址下游6.9km滩石平坦有水渠与阶地相隔，平谷滩右岸坝址下游9km滩道路略有起伏，覆盖薄，有水渠通过，两者相比，旧镇滩的运距较近更有利于施工，所以初步 选旧镇滩为主料场,选平谷滩为辅助料场。（二）各时段混凝土浇筑量计算： 1、本工程混凝土总量C15=93.4104m395%=8.873105m3 C20=17104m32、总工期为20个月初

9、步估开工后8个月应完成混凝土总量的30%，前15个月完成总量的80%，剩余5个月完成总量的20%3、前8个月所需要的C15=8.873105m330%=2.662105m3C20=17104m330%=5.1104m34、9至15月所需的 C15=8.873105m350%=4.437105m3C20=17104m350%=8.5104m35、剩余5个月所需要的 C15=8.873105m320%=1.775105m3C20=17104m320%=3.4104m3 表1 各月所需的混凝土量 单位104m3混凝土前8个月9至15月剩余五个月C1526.6244.3717.75C205.18.53

10、.4（二）砂石料净需量计算：理论需要量：前8个月C15的混凝土中所需的砂=2.662105455=1.211108 kgC20的混凝土中所需的砂=5.1104452=2.305107 kgC15的混凝土中所需的小石=2.662105417=1.110108 kgC20的混凝土中所需的小石=5.1104433=3.2362107 kgC15的混凝土中所需的中石=2.662105422=1.123108 kgC20的混凝土中所需的中石=5.1104441=2.250107 kgC15的混凝土中所需的大石=2.662105412=1.097108 kgC20的混凝土中所需的大石=5.1104435=

11、2.219107 kgC15的混凝土中所需的特大石=2.662105431=1.147108 kgC20的混凝土中所需的特大石=5.1104438=2.234107 kg辅助料中所需砂=82.31107/20=0.924107 kg辅助料中所需小石=81.60107/20=0.640107 kg辅助料中所需中石=81.65107/20=0.660107 kg辅助料中所需大石=82.55107/20=1.020107 kg辅助料中所需特大石=82.03107/20=0.812107 kg 表2 前8个月各骨料的理论用量 单位107混凝土砂小石中石大石特大石C1512.1111.1011.2310

12、.9711.47C202.3052.2082.2502.2192.234辅助料0.9240.6400.6601.0200.8129至15月C15的混凝土中所需的砂=4.437105455=2.019108 kgC20的混凝土中所需的砂=8.5104452=3.880107 kgC20的混凝土中所需的小石=4.437105417=1.850108 kgC20的混凝土中所需的小石=8.5104433=3.680107 kgC15的混凝土中所需的中石=4.437105422=1.872108 kgC20的混凝土中所需的中石=8.5104441=3.749107 kgC15的混凝土中所需的大石=4.4

13、37105412=1.828108 kgC20的混凝土中所需的大石=8.5104435=3.697107 kgC15的混凝土中所需的特大石=4.437105431=1.912108 kgC20的混凝土中所需的特大石=8.5104438=3.723107 kg辅助料中所需砂=72.31107/20=0.805107 kg辅助料中所需小石=71.6107/20=0.560107 kg辅助料中所需中石=71.65107/20=0.577107 kg辅助料中所需大石=72.55107/20=0.892107 kg辅助料中所需特大石=72.03107/20=0.711107 kg表3 9到15月各骨料的

14、理论用量 单位107混凝土砂小石中石大石特大石C1520.1918.5018.7218.2819.12C203.8803.6803.7493.6973.723辅助料0.8050.5600.5770.8920.711剩余5个月C15的混凝土中所需的砂=1.775105455=8.08107 kgC20的混凝土中所需的砂=3.4104452=1.537107 kg C15的混凝土中所需的小石=1.775105417=7.40107 kgC20的混凝土中所需的小石=3.4104433=1.472107 kgC15的混凝土中所需的中石=1.775105422=7.49107 kgC20的混凝土中所需的

15、中石=3.4104441=1.499107 kgC15的混凝土中所需的大石=1.775105412=7.31107 kgC20的混凝土中所需的大石=3.4104435=1.479107 kgC15的混凝土中所需的特大石=1.775105431=7.65107 kgC20的混凝土中所需的特大石=3.4104438=1.489107 kg辅助料中所需砂=52.31107/20=0.577107 kg辅助料中所需小石=51.6107/20=0.4107 kg辅助料中所需中石=51.65107/20=0.413107 kg辅助料中所需大石=52.55107/20=0.638107 kg辅助料中所需特大

16、石=52.03107/20=0.508107 kg 表4 16到20月各骨料的理论用量 单位107混凝土砂小石中石大石特大石C158.087.407.497.317.65C201.5371.4721.4991.4791.489辅助料0.5770.40.4130.6380.508表5 砂石骨料的净需用量 单位107砂小石中石大石特大石C1540.4637.0137.4636.5738.25C207.6847.367.4987.3957.446辅助料2.3061.61.652.552.03理论总需量50.4545.9746.60846.51547.7261+Kc1.021.0171.0141.01

17、31.01实际总需量（净需要量）51.45946.75147.26147.12048.203（三）天然砂砾料开采量的确定 骨料总需要量qi:qi=(1+kc) eijvj(kg,以松方计)式中Kc混凝土出机以后的损失系数，为0.010.02。开采天然骨料总量Qi为: Qi=(1+k)qi （pi天然）式中k骨料生产过程的损失系数，为个生产环节系数的总和，即k=k1+k2+k3+k4,其中k1，k2，k3，k4参考下表：生产过程中骨料损耗系数产生损耗的生产环节Ki骨料粒径（mm）55204080204080120水上开采水下开采K10.030.070.020.050.020.03加工运输堆存混凝

18、土生产K2K3K40.070.050.030.020.030.020.010.020.02由天然砂石料开采量的计算公式：Qi=(1+K)qi （pi天然） 可知，qi=Qi天然pi（1+K）砂石开采量计算：1、旧镇滩可开采的骨料总量： Qi=(1+K)q/p 则： qi=Qipii/1+K由生产过程中骨料损耗系数表可知： 砂：（取k=0.03+0.07+0.05+0.03=0.18）小石：（取k=0.02+0.02+0.03+0.02=0.09）中石：（取k=0.02+0.02+0.03+0.02=0.09）大石：（取k=0.02+0.01+0.02+0.02=0.07） 特大石：（取k=0.

19、02+0.01+0.02+0.02=0.07）砂：qi=QIpii/（1+K）=27201031.8710319%/(1+0.18) =8.1900108 kg小石：qi=QIpii/(1+K)=27201031.8710310.4%/(1+0.09) =4.8531108 kg中石：qi=QIpii/(1+K)=27201031.8710311.7%/(1+0.09) =5.4597108 kg大石：qi=QIpii/（1+K）=27201031.8710319.3%/（1+0.07） =9.1745108 kg特大石：qi=QIpii/（1+K）=27201031.8710327.6%/（

20、1+0.07） =13.120108 kg主料即可开材料量如下表 单位：107砂小石中石大石特大石总量开采量81.90048.53154.59791.745131.20407.973主料场实际可开采料量与20个月的实际用量的差值 单位：107砂小石中石大石特大石净需要量51.45946.75147.26147.12048.203开采量81.90048.53154.59791.745131.20差量-30.441-1.78-7.336-44.625-82.997此上表格中的差值为负表示主料场的储量开采可以满足工程需用，以下表格的差值与此相同。各骨料需开采总量：砂：Qi=(1+k)qi （pi天然

21、）=（1+0.18）51.459107/(19%1.87103)=169.229104 m3小石：Qi=(1+k)qi （pi天然）=（1+0.09）46.751107/(10.4%1.87103)=262.025104 m3中石：Qi=(1+k)qi （pi天然）=（1+0.09）47.261107/(11.7%1.87103)=237.245104 m3大石：Qi=(1+k)qi （pi天然）=（1+0.07）47.120107/(19.3%1.87103)=139.698104 m3特大石：Qi=(1+k)qi （pi天然）=（1+0.07）48.203107/(27.6%1.87103

22、)=99.933104 m3各种骨料开采总量 单位：104 m砂小石中石大石超大石开采量169.229262.025237.245139.69899.933908.13四、砂石开采方案比较，确立方案方案一：减少开采量，利用超径石破碎补充短缺粒径砂石量1.以中石的实际净需量进行开采的天然骨料，不足以超径石破碎来获取。 用其中石的开采量开采各骨料需要量 单位：104 m砂小石中石大石超大石开采量169.229262.025237.245139.69899.933中石开采量237.245237.245237.245237.245237.245差量-68.01624.780-112.453-137.3

23、12由上表可知由中石开采量开采骨料不能满足小石需要量，需从超径石破碎小石，以满足其需要量。超径石开采量有：237.24510412%= 28.469104 m3可破碎小石的量：28.46910414%=3.986104 m3需要破碎的小石量：24.7810410.4%=2.577104 m3破碎超径石的量为:2.577104/14%=18.407104 m3则此方案所需费用：W=237.24510415+ 18.4071048=3.706107 元2.以砂开采量开采计算：其中有小石和中石的开采量不足可以用超径石的破碎老获取补充其小石和中石，如果还不能满足，在其辅料场进行开采使其开采量满足。 用

24、其砂的开采量开采各骨料需要量 单位：104 m砂小石中石大石超大石开采量169.229262.025237.245139.69899.933小石开采量169.229169.229169.229169.229169.229差量092.79668.016-29.531-69.296由上表可知由砂的开采量开采不能满足小石和中石所需量，需从超径石中破碎小石和中石，如果还不能满足，则在辅料场开采，以满足其需要量。超径石开采量为：169.22910412%=20.307104 m3 可破碎的小石量为：20.30710414%=2.843104 m3可破碎的中石量为：20.30710415%=3.04610

25、4 m3需要破碎的小石量为：92.79610410.4%=9.651104 m3需要破碎的中石量为：68.01610411.7%=7.963104 m3还需要小石量为：（9.651-2.843）104=6.808104 m3还需要中石量为:(7.963-3.046)104=4.917104 m3现在在辅料场开采还需要的小石量和中石量则在辅料场开采的小石量为：1.096.808104/13.6%=54.564104 m3 在辅料场开采的中石量为：1.094.917104/12.4%=43.222104 m3由此可知：需在辅料场开采54.564104 m3此方案所需费用为：W=（169.229+5

26、4.564）10415+20.3071048=3.519107 元3.开采主料场旧镇滩储量的60%，骨料不足的在备料场平谷滩开采。 在主料场旧镇滩开采的天然骨料量为： 272010360%=163.2104 m3在骨料场开采的各骨料的净需要量为：q砂=163.21041.8710319%/（1+0.18）=49.140107 kgq小石=163.21041.8710310.4%/(1+0.09)=29.118107 kgq中石=163.21041.8710311.7%/（1+0.09）=32.758107 kgq大石=163.21041.8710319.3%/(1+0.07)=55.047107 kgq特大石=163.21041.8710327.6%/（1+0.07）=78.720107 kg主料场开采60%骨料差量 单位：107kg各骨料的实际净需量开采主料场中个骨料的量q砂51.45949.1402.319小石46.75129.11817.633中石47.26132.758