水利施工组织毕业设计——计算书.doc

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1、毕 业 设 计 计算书 设计题目：水利枢纽施工组织设计 及主体工程施工设计目 录1导流方案水力计算11.1全段围堰法，遂洞导流11.1.1全段围堰法，粘土斜墙带水平铺盖围堰，遂洞导流11.1.2全段围堰法，塑料斜墙带水平铺盖围堰，遂洞导流51.1.3全段围堰法，混凝土心墙围堰，遂洞导流81.2分段围堰法导流计算111.2.1围堰堰顶高程以上的超高d计算111.2.2一期围堰尺寸计算121.2.3分段导流法，二期梳齿导流142.土石方量和费用计算172.1 一期土方量172.2 二期土方量182.3 土工布用量计算192.3.1 一期导流土工布用量192.3.2二期导流土工布用量192.4 过水

2、围堰损失费用203、围堰的稳定分析213.1 一期围堰稳定分析213.1.1 一期上游围堰213.1.2 一期下游围堰213.1.3 一期纵向围堰223.2 二期围堰稳定分析233.2.1 二期上游围堰233.2.2 二期下游围堰243.2.3 二期纵向围堰244主体工程施工254.1 柳村电站混凝土工程量254.2 拌和站的确定254.3运输汽车的确定254.4混凝土水灰比261导流方案水力计算1.1全段围堰法，遂洞导流1.1.1全段围堰法，粘土斜墙带水平铺盖围堰，遂洞导流（1）围堰的各个参数如下：围堰顶宽为五米；上游边坡为1：2.5，下游边坡为1：1.5；护坡厚度为0.5米，下设0.3米的

3、垫层；塑料斜墙1.6mm，宽度为1.4米；保护层为砂砾石，厚度为1.5米；斜墙长度取4倍水头，接头处取3米；反滤层，取为1米；（2）隧洞各个参数如下:洞轴线长l=331.266m；隧洞进口与主河流交角为=34；隧洞出口与主河流交角为=30；隧洞转弯半径=100m；隧洞转角=35；进口直线段长158.72米；出口直线段长111.46米；曲线段长61.086米；合计知道洞轴线长l=331.266米，隧洞糙率初步选用n=0.018；圆形截面。（3）洞径与堆石体方量之间的关系程序： （4）洞径与黏土方量之间的关系程序：（5）下游围堰造价计算程序运行结果为（6）下游围堰方量计算程序2905.11（7）洞

4、径与不包括下游围堰在内的总造价之间的关系程序（8）运行以上各个程序，得出结果汇总如下（不包括下游围堰）：表1-1黏土斜墙工程量及造价表洞径m堆石体方量m3黏土方量m3衬砌混凝土m3隧洞挖方 m3总造价(元)2.01998.152039.782.22487432164.662341.582.4930322331.172664.202.641507.52497.693007.632.853853.121586.92664.23371.683.030965.1127872830.713756.943.219905.384372997.224162.813.414023.46077.63163.744

5、589.503.610636.74695.423330.255037.003.88555.233833.623497.765505.224.07205.743268.253663.275994.454.26291.692881.63829.796504.394.45649.892607.983996.37035.154.65185.62408.784162.817586.724.84841.232260.274329.328159.115.04850.392147.314495.848752.315.24379.232509.94662.359366.335.44221.661991.2448

6、28.8610001.205.64096.571936.64995.3710656.85.83966.081982.635161.8911333.36.03914.491856.875328.412030.56.23847.631827.535494.9112748.66.43792.371803.255661.4213487.56.63746.341783.015827.9414247.26.83707.631766.015994.4515027.77.03675.141751.666160.9615829.18.03507.931705.76993.5220148.09.03515.516

7、82.997826.0924987.3103491.731670.718656.6530346.9综合以上可以看出，随着隧洞直径的增加，围堰体的堆石体方量，和黏土方量一直在减小，而隧洞的趁砌方量和隧洞挖方量一直在增加，而总造价先减小，而后逐渐增加，当隧洞半径等于4.0时，造价最小，为267.63.4万元，这里不包括下游的围堰造价，此时的上游围堰高为6.69362米，这里取6.7米，而总堆石体方量为2905.11+7205.74=9930.85立方米，而总的黏土方量为1391.48+3268.25=4659.73 立方米,下游围堰造价为11.4372万元,故总造价最小值为279.0712万元。1

8、.1.2全段围堰法，塑料斜墙带水平铺盖围堰，遂洞导流（1）围堰的各个参数如下：围堰顶宽为五米；上游边坡为1：2.5，下游边坡为1：1.5；护坡厚度为0.5米，下设0.3米的垫层；塑料斜墙1.6mm，宽度为1.4米；保护层为砂砾石，厚度为1.5米；斜墙长度取4倍水头，接头处取3米；反滤层，取为1米。（2）隧洞各个参数如下洞轴线长l=331.266m；隧洞进口与主河流交角为=34；隧洞出口与主河流交角为=30；隧洞转弯半径=100m；隧洞转角=35；进口直线段长158.72米；出口直线段长111.46米；曲线段长61.086米；合计知道洞轴线长l=331.266米，隧洞糙率初步选用n=0.018；

9、圆形截面。（3）洞径与堆石体方量之间的关系程序：（4）洞径与塑料斜墙用量之间的关系程序（5）下游围堰造价计算程序（6）洞径与不包括下游围堰在内的总造价之间的关系程序 ；（7）运行以上各个程序，得出结果汇总如下（这里的总造价没有包括下游围堰）：表1-2黏土斜墙工程量及造价表洞径m堆石体方量m3塑料用量m2衬砌混凝土m3隧洞挖方 m3总造价(元)2.071192.41998.152039.782.231344.52164.662341.582.415674.42331.172664.202.68787.922497.693007.632.866713.95453.822664.23371.683.

10、037835.53697.922830.713756.943.224016.92703.662997.224162.813.416733.42104.83163.744589.503.612572.51724.783330.255037.003.810032.41472.813497.765505.224.08394.791299.53663.275994.454.27290.811176.53829.796504.394.46158.631087.033996.37035.154.65961.781020.374162.817586.724.85549.84969.7944329.32815

11、9.115.05238.46930.7744495.848752.315.24998.75900.2354662.359366.335.44811.26876.0274828.8610001.205.64662.58856.6214995.3710656.85.84543.26840.9055161.8911333.36.04446.47828.0615328.412030.56.24367.2817.4765494.9112748.66.44301.71808.6885661.4213487.56.64247.2801.3395827.9414247.26.84201.5795.156599

12、4.4515027.77.04162.93789.9216160.9615829.18.04039.69773.0926993.5220148.09.03987.92764.7357826.0924987.3103946.11760.2068656.6530346.9综合以上可以看出，随着隧洞直径的增加，围堰体的堆石体方量，和黏土方量一直在减小，而隧洞的趁砌方量和隧洞挖方量一直在增加，而总造价先减小，而后逐渐增加，当隧洞半径等于4.2时，造价最小，为267.056万元，这里不包括下游的围堰造价，此时的上游围堰高为6.38895米，这里取6.4米，而总堆石体方量为3281.13+8394.79=

13、11675.92m3，下游围堰高为4.2米,总的塑料面积为1229.5+683.873=1913.373m2,下游围堰造价为11.4642万元,故总造价最小值为270.6182万元。1.1.3全段围堰法，混凝土心墙围堰，遂洞导流（1）围堰的各个参数如下：围堰顶宽为5米(有行车要求)；上游边坡为1：2.0，下游边坡为1：1.8；混凝土心墙顶部厚度取0.5米；断面为梯形，两边坡度相同取30：1；底部厚度取1/6堰高（2）隧洞各个参数如下:洞轴线长l=331.266m；隧洞进口与主河流交角为=34；隧洞出口与主河流交角为=30；隧洞转弯半径=100m；隧洞转角=35；进口直线段长158.72米；出口

14、直线段长111.46米；曲线段长61.086米；合计知道洞轴线长l=331.266米，隧洞糙率初步选用n=0.018；圆形截面。（3）洞径与堆石体方量之间的关系程序：（4）洞径与混凝土心墙用量之间的关系程序（5）下游围堰造价计算程序（6）洞径与不包括下游围堰在内的总造价之间的关系程序（7）运行以上各个程序，得出结果汇总如下（这里的总造价没有包括下游围堰）：表1-3混凝土心墙工程量及造价表洞径m堆石体方量m3心墙混凝土m3衬砌混凝土m3隧洞挖方 m3总造价(元)2.01998.152039.782.237277.82164.662341.582.423415.42331.172664.202.6

15、15746.22497.693007.632.862832.96870.642664.23371.683.035573.94638.112830.713756.943.222545.73045.772997.224162.813.415686.2232.3043163.744589.503.611776.4152.6003330.255037.003.89383.451422.56203497.765505.224.07845.11371.44103663.275994.454.26808.61923.39303829.796504.394.46083.99889.72713996.37035

16、.154.65561.65761.41454162.817586.724.85175.37647.40714329.328159.115.04883.46533.72814495.848752.315.24658.79483.28554662.359366.335.44483.09415.06944828.8610001.205.64343.79358.55114995.3710656.85.84232.01303.31855161.8911333.36.04141.34299.07155328.412030.56.24067.09225.59115494.9112748.66.44005.7

17、6192.71625661.4213487.56.63954.71190.32215827.9414247.26.83911.9188.31515994.4515027.77.03875.79188.62146160.9615829.18.03760.39181.20526993.5220148.09.03703.5178.53417826.0924987.3103672.78177.09478656.6530346.9综合以上可以看出，随着隧洞直径的增加，围堰体的堆石体方量，和黏土方量一直在减小，而隧洞的趁砌方量和隧洞挖方量一直在增加，而总造价先减小，而后逐渐增加，当隧洞半径等于3.8时，造

18、价最小，为元，这里不包括下游的围堰造价，此时的上游围堰高为6.90145米，取为6.9米,围堰用混凝土总方量为422.5620+396.374=818.936立方米,围堰总堆石方量为9383.45+4698.7=14801.086立方米,下游围堰高为4.2米,下游围堰造价为13.5866万元,总造价最小值为284.7366万1.2分段围堰法导流计算1.2.1围堰堰顶高程以上的超高d计算土石围堰堰顶在设计洪水静水位以上应有一段超高，其高度应当避免顶溢流的一切可能性。查指南P24，设计洪水位以上的堰顶超高按下式确定：式中：土石围堰在静水位以上的超高，m;堰前因风吹而使静水位超出库水位的壅水高度，m

19、（取0.05m）；波浪在堰坡上的爬高，m；波浪以上的安全超高（查指南P11表3-5，级围堰对应的 取0.5m），m。经计算结合工程经验取超高d=1.2米。1.2.2一期围堰尺寸计算因纵向长度大于100米，查规范可以采用明渠均匀流进行计算。由工程已知资料，表214 上坝址流量关系成果表，取一组数据Z=3693.7m h=0.8m B=31.25m A=19.76mX=31.35m R=0.63m C=23.15 Q=25.68由曼宁公式 ：C= 代入数据得：23.15=得：河道粗糙系数n=0.04再由明渠均匀流公式：代入数据 25.68=得：底坡i=0.0041.2.2.1一期上游围堰高度确定按

20、过流断面左边坡为1：0.5，右边坡为1.2 河道粗糙系数 n=0.04 底坡 i=0.0004纵向围堰的坡比 1：0.5 进行水力试算：(1) 设围堰高为4.5米，则上游水深h=4.5-1.2=3.3米过流断面底宽b=17-(4.5/2+3+4.5/2)=9.5m水面宽=3.3/2+9.5+6.6=17.75m20.57由明渠均匀流公式：Q=49.36 固假设不符，再重新假设。 (2)设围堰高为5米，则上游水深h=5-1.2=3.8米过流梯形断面底宽b=17-(5/2+3+5/2)=9m水面宽=3.8/2+9+3.82=18.5m X=9+3.8()21.75 Q=49.36固假设不符，再重新

21、假设。(3) 设围堰高为5.1米，则上游水深h=5.1-1.2=3.9米过流梯形断面底宽b=17-(5.1/2+3+5.1/2)=8.9m水面宽=3.9/2+8.9+3.92=18.65m X=8.9+3.9()21.98m m Q=1.3 所以围堰满足稳定要求3.1.3 一期纵向围堰一期纵向围堰为一不规则体，上游与上游横向围堰连接，下游与下游横向围堰连接，其高程取上下游横向围堰高程，在此取纵向围堰的上游段与下游段分别进行检验。3.1.3.1 上游段（1） 自重（取一米单宽作为计算单元） G纵上1= V单r砂=16=465.92KN（2） 静水压力 则水平静水压力P纵上1=1/2r水H2 =1

22、/29.842 =78.4 KN作用在堰体斜边上的水重 W纵上1=V r水 =44/21/219.8 =39.2KN作用在堰体的扬压力U= r水HB=9.848.21/2=160.72 则 1.3 所以围堰满足稳定要求3.1.3.2 下游段（1） 自重（取一米单宽作为计算单元） S纵下1=（3+3+2.32）2.321/2=9.65m2 则 V单= S纵下11=9.65 m3 G纵下1= V单r砂=9.6516=154.42KN（2） 静水压力 则水平静水压力P纵下1=1/2r水H2 =1/29.81.122 =6.15 KN（3） 作用在堰体斜边上的水重 W纵下1=V r水 =1.121.1

23、2/21/219.8 =3.07KN（4） 作用在堰体的扬压力U= r水HB=9.81.12(3+2.32)1/2=29.2 KN则 1.3 所以围堰满足稳定要求所以纵向围堰满足稳定要求。3.2 二期围堰稳定分析3.2.1 二期上游围堰（1）自重（取一米单宽作为计算单元） G上2= V单r砂=5.516=748KN（2）水压力 则水平静水压力P上2=1/2r水H2 =1/29.84.32 =90.6 KN（3） 作用在堰体斜边上的水重 W上2=V r水 =4.34.31/219.8 =90.6KN（4） 作用在堰体的扬压力U= r水HB=9.84.3(5.5+3+5.5)1/2=294.98围

24、堰的受力图可参考一期。则 1.3 所以围堰满足稳定要求3.2.2 二期下游围堰二期下游围堰与一期下游围堰尺寸相同，水位亦相等，由前述可知围堰满足稳定要求。3.2.3 二期纵向围堰3.2.3.1 上游段（1）自重（取一米单宽作为计算单元） G纵上2= V单r砂=16=506KN（2）静水压力 水平静水压力P纵上2 =1/2r水H2 =1/29.84.32 =90.6KN（3）作用在堰体斜边上的水重 W纵上2=V r水 =4.34.3/21/219.8 =45.3KN（4） 作用在堰体的扬压力U= r水HB=9.84.38.51/2=179.1N围堰的受力图可参考一期。则 1.3 所以围堰满足稳定

25、要求。3.2.3.2 下游段下游段与一期纵向围堰下游段尺寸相同，水位亦相等，由前述可知围堰满足稳定要求综上所述可知整个围堰满足稳定要求。4主体工程施工4.1 柳村电站混凝土工程量部位方量（）历时（月）施工历时（年月）强度（/月）一期防渗帷幕5660.506.12.1-06.12.51132防渗墙5500.506.12.15-06.12.311100厂房下部混凝土900107.4.15-07.5.15900厂房上部混凝土730107.6.15-07.7.15730一期溢流坝段混凝土底板3300107.2.15-07.3.153300混凝土溢流面2400207.9.1-07.10.301200混凝土面板1000207.6.15-07.8.15500二期防渗帷幕566107.11.1-07.11.30566防渗墙550107.11.1-07.11.30550二期溢流坝段混凝土底板17003.807.11.20-08.3.15448混凝土溢流面1100208.5.15-08.7.15550混凝土面板