水运工程施工作业
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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：