水运工程施工作业

水运工程施工作业一

10级港航5班

1.某建筑场地地形图和方格网（边长a =20m ）布置如图。土壤为二类土，地

面泄水坡度i x =0.3%, i y =0.3%。试确定场地设计标高（不考虑土的可松性影响）

并计算挖、填土方量。

解：(1)计算场地设计标高

加权计算公式：

012341

(234)4z z z z z n =

+++∑∑∑∑

式中：z 0—计算场地设计标高； z 1—一个方格独有角点标高； z 2—两个方格共有角点标高，余同。

所以计算得z 0=43.18m 。

(2)计算场地各角点的施工高度

x

y z 0

建立如图所示的平面直角坐标系，以z 0作为场地中心标高，则 场地任意点设计标高为：y y x x i l i l z z i ±±=0'； 各角点施工高度为：i i z z H i -='。 计算结果如下表所示： 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

z i ’ 43.15 43.21 43.27 43.33 43.09 43.15 43.21 43.27 43.03 43.09 43.15 43.21 z i 43.03 43.70 44.15 44.48 42.79 42.99 43.40 43.94 41.88 42.20 42.56 42.79 H i 0.12

-0.49 -0.88 -1.15

0.3

0.16

-0.19 -0.67

1.15

0.89

0.59

0.42

(3)计算方格网零点及零线

在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出（下图）方格边线上零点的位置，再将各相邻的零点连接起来即得零线。零点及零线如下图所示：

Ⅵ

Ⅳ -1.15

-0.88

-0.49

0.12

1.15

0.89

0.59

0.3

0.16

-0.19

-0.67

0.42

Ⅰ Ⅱ

Ⅲ

Ⅴ

(4)计算各方格内的挖填方体积 采用四棱柱体计算公式：

全挖或全填： )(4

43212

H H H H a V +++=

式中，V —挖方或填方体积（m 3）;

H 1、H 2 、H 3 、H 4—方格四个角点的填挖高度，均取绝对值（m ）。

部分挖填时：

()2

2

=

4H

H a V ∑∑填填 ；

()2

2

=

4H

H a V ∑∑挖挖

式中，∑H 填—方格角点中填方施工高度的总和，取绝对值（m ）；

∑H 挖—方格角点中挖方施工高度的总和，取绝对值（m ）； ∑H —方格四角点施工高度的总和，取绝对值（m ）； a — 方格边长（m ）。

计算结果列于下表中： 编 号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 挖方（m 3） 22.44 141.49 289 0 1.97 39.55 填方(m 3)

31.44

1.49

250

146.97

54.55

(5)统计挖、填方量

3m 45.49455.3997.128949.14144.22=++++=∑挖

V

∑填V

3

.

44

.1

31=

+

=

+

49

+

+

484

.

45

m

250

55

146

.

.

54

97

作业2

10级港航5班

1.根据坝体施工进度要求，四、五月份砂砾上坝方量为40万方（压实方）。该两个月有效工日为52天，现在决定采用斗容为2方的正向铲开采，其实际生产率经计算为98.0m3/小时（自然方），可供选择的上坝运输设备有10t、18t两种自卸卡车，请：（1）确定正向铲数量；（2）选择合适的汽车型号并计算其数量。

有关数据：

1、挖、运、填过程中土方损失系数均为0.97；

2、一天工作两班制，以16小时计；

3、砂石料松容重为1.8t/m3；

4、挖土机循环作业时间为50秒；

5、汽车开行速度为20公里/小时，t卸=1分钟；

6、料场与坝面平均距离为2.5公里；

7、砂砾料体积换算系数为：原状:松散:压实＝1:1.12:0.95

解：

（a）填筑强度

式中，V‘—分期完成的填筑设计方量，m3；（以实方计）

K a—沉陷影响系数，可取1.03~1.05；此处取1.05；

K—施工不均衡系数，可取1.2~1.3；此处取1.3；

K1—作业土料损失系数，此处取0.97；

T—施工分期时段有效工作天数，d。

计算得：

（b）运输强度和开挖强度

运输强度：

开挖强度：

（c）挖掘机械的生产率

题中给定为P c=98.0m3/h

（d）运输机械的生产能力

式中，q—运输工具一次装载的有效方量，m3；T1—一台班的时间，min；T2—一台班内运输工具的非工作时间，min；此处取T2=80min；t—运输工具周转一次所需时间，min。运输工具周转一次所需时间：