水利工程施工课程设计

目录
1 基本资料 (3)
1.1 工程概况 (3)
1.2 水文分析 (3)
1.2.1大坝坝顶及坝坡设计 (3)
1.2.2 心墙设计 (3)
1.2.3 反滤料设计 (4)
1.3 坝址地形地质情况 (4)
1.4 气候特征 (4)
1.5料场分布 (5)
1.5.1心墙土料场 (5)
1.5.2 土料的压实设计标准 (6)
1.5.3 砂卵石设计干密度 (6)
1.6 开竣工要求 (7)
1.7 水文资料 (7)
2 坝体剖面拟定 (7)
2.1确定施工导流阶段 (7)
2.2施工导流阶段 (8)
2.3坝体施工阶段 (8)
2.3.1坝体施工第Ⅰ阶段 (8)
2.3.2坝体施工第Ⅱ阶段 (9)
2.3.3坝体施工第Ⅲ阶段 (9)
2.3.4坝体施工第Ⅳ阶段 (9)
3 确定形象进度 (10)
3.1 第一期工程量确定 (10)
3.2第二期工程量确定 (10)
3.3第三期工程量确定 (10)
3.3完建期工程量确定 (11)
3.3初拟施工方案的形象进度 (11)
4 确定各期的强度 (12)
4.1 确定有效施工期 (12)
4.2 挖运强度的确定 (12)
4.2.1 确定上坝强度 (12)
4.2.2 确定运输强度 (13)
4.2.3 确定开挖强度 (14)
5 确定挖运方案 (16)
5.1确定开挖机械的生产能力 (16)
5.2确定运输机械 (16)
5.3确定粘性土、反滤料、砂性土汽车装载有效方量 (16)
5.4确定运输工具周转一次的时间 (16)
5.5循环式运输机械数量n的确定 (17)
5.5.1确定粘土料运输机械数量 (17)
5.5.2确定砂石料运输机械数量 (17)
5.5.3确定反滤料运输机械数量 (18)
5.6复核挖运机械的参数 (18)
6 确定填筑方案 (19)
1 基本资料
1.1 工程概况
西安市黑河引水工程金盆水利枢纽位于西安市周至县黔江河干流峪口以上1.5km处，东距西安市约86km，北距周至县城约14km。

枢纽是一项以向西安市供水为主、兼顾灌溉、结合发电、防洪等综合利用的大型水利工程。

水库总库容为2亿m3，有效库容1.774亿m3。

工程建成后每年可向城市供水3.05亿m3，提供农业灌溉用水1.23亿m3，灌溉农田37万亩。

电站装机容量20MW，多年平均发电量7308万kW·h。

枢纽属Ⅱ等大（2）型工程，由粘土心墙砂砾石坝、左岸泄洪洞、右岸溢洪洞及引水洞、坝后电站等建筑物组成。

大坝为1级建筑物。

枢纽设计洪水标准为500年一遇，相应洪峰流量为5100m3/s，校核洪水标准为5000年一遇，相应洪峰流量7400m3/s，保坝洪水为10000年一遇，相应洪峰流量为8000m3/s。

枢纽区地震基本烈度为7度，大坝设计地震烈度为8度。

其工程特性见附表。

1.2 坝体设计
1.2.1 大坝坝顶及坝坡设计
大坝坝顶高程600m，顶宽11m，坝顶长440m。

设计坝基最低开挖高程466m，设计最大坝高134m。

实际开挖高程472.5m，最大坝高127.5m。

坝顶上游侧设置 1.2m高的混凝土防浪墙，墙顶高程601.2m，防浪墙底部深入心墙。

大坝上游坝坡坡比为1：2.2，高程在565m及515m各设一戗台，宽度分别为3m和5m，下游坝坡坡比为1：1.8，高程在570m、540m 和510m各设一戗台，宽度依次分别为2m、3m、3m。

在下游坝坡设置贴坡式上坝道路，道路宽12m，贴坡比为1：1.5。

上游高水围堰和下游低水围堰采用与坝体结合方式布置。

高水围堰堰顶
高程527m，上游坡比为1：2.5，高程在517m处，设15m宽的马道，下游坡比为1：2。

下游围堰兼作坝体排水棱体，堰顶高程493.5m，外坡比为1：1.8，内坡比为1：1.2。

坝壳采用下游河床砂卵石填筑，排水棱体采用堆石填筑。

1.2.2 心墙设计
心墙顶高程598m，顶宽7m。

河床段心墙坡比为1：0.3，考虑到由于岸坡对心墙沉降的约束，在纵向心墙也会出现拱效应现象，给抗渗带来不利影响，为了提高岸坡段心墙的抗渗能力，将两岸坡段坡比由1：0.3变为1：0.6。

为提高心墙在两岸坡适应变形的能力，在心墙底部铺设厚2m左右的高塑性土，采用粘粒含量较高的土填筑，填筑干密度为 1.66g/cm3，填筑含水量为20.2%～23%。

1.2.3 反滤层设计
从坝料的级配过渡及变形模量过渡考虑，在心墙上下游均设置两道反滤层，第一层为粒径小于5mm的砂反滤层，第二层为粒径小于80mm的混合砂砾料反滤层。

下游的砂反滤层水平宽度为2m，混合料反滤层水平宽度为3m，上游的砂反滤层水平面宽度为1m，混合料反滤层水平宽度为2m。

1.2.4 大坝填筑方量
大坝总填筑方量为771.6万m3，其中心墙土料158万m3，反滤料29万m3，坝壳砂卵石料584.6万m3。

1.3 坝址地形地质情况
坝址位于金盆古河道出口至蔺家湾S形河道腰部，距峪口约1.5km。

坝址地形为不对称的V形谷。

右岸山体高程约823m，边坡为300～500。

左岸是现代河谷与古河道间长约800m、正常水位处宽度为270m的单薄
山梁，河道一侧山坡坡度在520左右。

坝址区内出露的基岩为前震旦系宽平群大镇沟组变质岩。

岩性主要为云母石英片岩、绿泥石片岩、钙质石英岩以及后期沿断层入侵的石英岩脉、云煌斑岩脉、斜长斑岩脉。

在地形较平缓的山坡、河谷阶地广泛分布着第四系松散堆积物，岩性主要为碎块石、碎石质壤土、砂卵石等。

坝址位于西骆峪～田峪背斜的南翼，岩层走向近东西向，倾向上游。

由于主要受南北向压应力作用，东西向的构造断层裂隙发育。

在坝址区的断层构造有80多条，主要为层间挤压的逆断层。

坝址区以近南北向的裂隙构造发育。

河床部位岩体全～强风化带较薄，一般厚5m左右。

两岸全～强风化带较厚，一般厚5～20m。

1.4 气候特征
气温，多年实测资料分析，见表1，年平均气温9.6℃。

表1
表2
1.5 料场分布
1.5.1 心墙土料场
在各设计阶段，对心墙土料的勘探试验进行了大量的工作，先后完成了金盆、武家庄、永泉、毛家湾、田家沟等料场的勘探工作，根据勘探试验成果选定了金盆、武家庄、永泉三个料场，对选定的三个料场在初查的基础上
又进一步做了详查。

金盆料场位于黑河左岸上金盆古河道内，属水库淹没区，武家庄料场位于金盆东北边缘的山坡上，永泉料场位于金盆西北周城公路之西的山坡上。

三个料场土料普遍存在的问题是天然含水量偏高，土料均需要翻晒后方可上坝。

初设阶段在考虑土料的物理力学指标，特别是土料的击实性能及天然含水量、储量等因素后，本着尽量少占用耕地、减少征地、增加库容的原则，确定心墙填筑以金盆料场为主料场，武家庄料场作为辅助料场，永泉料场为备用料场。

施工单位于截流前进行了金盆料场土料现场碾压试验。

在试验中发现翻晒时，土料结块难以粉碎，土块外干内湿，在碾压后的土层中，发现夹有碎土块，土层在碾压过程中发生剪切破坏。

经研究，决定将金盆料场转为备用料场，加紧对武家庄、永泉料场的复查和碾压试验工作，同时尽快寻找新的土料场。

在综合考虑了土料性质、储量、运距、天然含水量等因素后，选择荞麦窝、猴子头、上黄池、钟楼山、武家庄料场Ⅰ区、Ⅱ区土料及金盆料场含砾土作为心墙土料，所选用的料场土料从颗分看，绝大部分为粉质粘土，少部分为重粉质壤土。

上述料场存在的问题为天然含水量偏高需翻晒，储量均较小，场地面积小，土料翻晒强度低。

1.5.2 土料的压实设计标准
表3 土料最大干密度和最优含水量
土料现场碾压试验采用英格索兰17.6t自行式凸块振动碾和气胎碾进行，四个料场的试验结果见表4。

表4 土料现场碾压试验成果
机具压实功能较大，土料的设计干密度为1.68g/cm3，同时，规定土料的压实系数不小于0.99，这样可以避免压实性能好的土料得不到充分压实。

1.5.3 砂卵石设计干密度
坝壳砂卵石料采用黑河大桥下游0.5～6km范围内的河床砂卵石。

根据SDJ18-84《碾压式土石坝设计规范》及SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规范》的有关规定，砂卵石水上部分的填筑相对密度为0.7，水下部分的填筑相对密度为0.8。

在考虑了料场砂卵石料含砾量的分布范围后，确定砂卵石的设计干密度为 2.33g/cm3，Dr=0.7，干密度为2.24g/cm3，Dr=0.8。

1.6 开竣工要求
1998年10月开工，2001年12月竣工。

说明：在本次设计中可不考虑基础开挖与处理事宜，但应考虑导流时段
对坝体上升的要求（即拦洪渡汛、施工进度计划安排）。

要求同学们初拟施工进度计划。

1.7 水文资料
可采用的水文资料如下：C V=0.63,C s=3；X p50=3557.69 m3/s，X p100=4096.65 m3/s, X p200=4628.03 m3/s, X p20=2846.66 m3/s。

2 确定施工导流阶段
2.1 计算坝前水深
工程于1998年10月开工，2001年12月竣工，工程总历时39个月，在整个施工期共经历了3个汛期，综合各方面考虑，进行施工分期。

根据有压流计算公式 Q=ωμ(2gz)1/2，可推算出工程正常运行时的
流域面积
ω=Q/μ(2gz)1/2=Xp500/μ(2gz)1/2
=5100/0.75×（2×9.8×（594-493.5）1/2=153.2m2当遇到20年一遇洪水时，在坝前水位：
▽p20=X2p20/μ2ω22g +493.5
=2846.662/0.752×153.22×2×9.8+493.5=524.8m
同理可知
当遇到50年一遇洪水时，在坝前水位：▽p50=542.4m
当遇到100年一遇洪水时，在坝前水位：▽p100= 558.4m
当遇到200年一遇洪水时，在坝前水位：▽p200=576.3m
2.2 施工导流阶段
本工程采用全段围堰法和隧洞导流相结合的导流方案。

2.3 坝体施工阶段
2.3.1 坝体施工第Ⅰ阶段
第一次汛期来临前可归为坝体施工Ⅰ阶段共九个月即1998年10月至1999年6月，由于作业面宽，这一段为施工高峰期，根据坝体剖面尺寸，可估算出汛期来临时即1999年6月底，坝体施工高度达到517m。

第一次拦洪度汛（1999年7月-1999年9月），根据拦洪标准第一次拦洪度汛应能拦截50-20年一遇洪水，此阶段为施工期，坝体继续上升，根据水文计算可知在围堰作用下，20年一遇洪水可拦截，50年一遇洪水无法拦截，为确保坝体安全，用围堰挡水隧洞泄水。

2.3.2 坝体施工第Ⅱ阶段
第一次拦洪度汛至第二次拦洪度汛期来临可作为坝体施工第Ⅱ阶段，即1999年7至2000年6月，共12个月，作业面较第一次施工窄，根据填筑方量估计到2000年6月底，坝体施工高度达到577m。

第二次拦洪度汛即2000年7月至9月，根据拦洪标准第二次拦洪度汛应能拦截200年一遇洪水，已知水库总库容为2亿m3,有效库容1.774亿m3,校核水位598.04m，死水位520m，直线内插可得坝前水位577m时拦洪库容1.52亿m3,能拦截200年一遇洪水。

2.3.3 坝体施工第Ⅲ阶段
此施工期共经历12个月，作业面继续变窄，施工强度低， 2001年6月坝体施工高度594m，累计施工高度17m。

第三次拦洪度汛2001年7月至2001年9月，此时坝体高度达594m，直线内插可得拦洪库容为1.91亿m3，能拦蓄500年一遇洪水。

2.3.4 坝体施工第Ⅳ阶段
2001年7月至2001年12月此阶段为完建期，施工作业面减小，施工强度最小，2001年12月底工程基本完工，此阶段累计高度6m。

3 确定形象进度
3.1 第一期工程量确定
初步估计第一期土体方量V=253.79万m3,V粘=71.22万m3, V反=9.99万m3,V石=172.57万m3
517
475.2
1
由图上比例 3.6/80.2=4/L475.2可测得
L475.2=89.1m,L484=120.3
m,L493.5=289.6m,L510=289.6m,L510=285.16m,L517=289.6
m
S=S1+S2+S3 +S4 =(120.3+89.1)×(484-475.2)×
0.5+(289.6+120.3) ×(493.5-484)×
0.5+289.6×(510-493.5)+(289.6+285.16)
×(517-510)×0.5=9658.45m2
B484=440-(600-484)ctg45o-(600-484)ctg52o=233.
37m
B517=440-(600-517)ctg45o-(600-517)ctg52o=292.1
5m
B= (B484+ B51)/2=262.76m
V=BS=262.76×9658.45=253.8×104m3
S粘=(55.7+77.97) ×(517-475.2) /2=2793.7m2
B粘=(B517+B475.2)/2=254.9m
V粘=S粘B粘=712177.76m3
S反=49.01×（3+5）=392.09m2
V反=392.09×254.9=99943.7m3
V石=V-V粘-V反=1725732.84m3
同理可得第二期、第三期、完建期工程量如下。

3.2 第二期工程量确定
估计第二期土体方量V=458.94万m3,V粘=78.19万m3,V反=18.95万m3,V石=361.79万m3。

3.3 第三期工程量确定
估计第三期土体方量V=47.84万m3,V粘=9.49万m3, V反=2.95万m3, V石=35.49万m3
3.4 完建期工程量确定
估计完建期土体方量V=6.01万m3, V粘=1.35万m3, V反=1.55万m3,V石=3.18万m3,S=139.92m2,B=434.61m
3.5 初拟施工方案的形象进度
施工形象进度计划
4 确定各期的强度
4.1 确定有效施工期
根据规范，法定节假日和各月因雨天停工天数如下表：
一月元旦1天，二月春节3天，五月劳动节3天，十月国庆节3天。

4.2 挖运强度的确定
土石坝施工的挖运强度取决于土石坝的上坝强度，上坝强度又取决于施工中的气象水文条件、施工导流方式、施工分期、工作面的大小、劳动力、机械设备、燃料动力供应情况等因素。

对于大中型工程，平均日上坝强度通常为1至3万m3,高的达到10万m3左右。

在施工组织设计中，一般根据施工进度计划各个阶段要求完成的坝体方量来确定上坝和挖运强度。

合理的施工组织管理应有利于实现均衡生产，避免生产大起大落，使人力、机械设备不能充分利用，造成不必要的浪费。

4.2.1 确定上坝强度
上坝强度Q D（m3/d）按下式计算：
Q D=V＇K a K/TK1
式中V＇--分期完成的坝体设计方量（m3）,以压实方计；
K a――坝体沉陷影响系数，可取1.03～1.05；取1.05
K――施工不均匀系数，可取1.2～1.3；取1.3
K1――坝面作业土料损失系数，可取0.9～0.95；取0.95
T――施工分期时段的有效工作日数，d，等于该时段的总日数扣除法定
节假日和因雨停工的日数，后者取决于降雨强度、上坝土料性质等因素；一期Q D= Q D粘+Q D反+Q D石=15457.49m3/d
Q D粘=V粘＇K a K/T粘K1=712178× 1.05×1.3/183/0.95=55910.73m3/d
Q D反=V反＇K a K/T反K1=99944× 1.05×1.3/264/0.95=543.95m3/d
Q D石=V石＇K a K/T石K1=1725732× 1.05×
1.3/266/0.95=9321.81m3/d
二期Q D= Q D粘+Q D反+Q D石=21360.02m3/d
Q D粘=V粘＇K a K/T粘K1=781909× 1.05×1.3/199/0.95=5645.6m3/d
Q D反=V反＇K a K/T反K1=189539.3× 1.05×1.3/344/0.95=791.68m3/d
Q D石=V石＇K a K/T石K1=3617880× 1.05×1.3/356/0.95=14922.74m3/d
三期Q D= Q D粘+Q D反+Q D石=2234.41m3/d
Q D粘=V粘＇K a K/T粘K1=94035× 1.05×1.3/199/0.95=678.96m3/d
Q D反=V反＇K a K/T反K1=29489× 1.05×1.3/344/0.95=123.17m3/d
Q D石=V石＇K a K/T石K1=354869× 1.05×1.3/356/0.95=1432.28m3/d
完建期Q D= Q D粘+Q D反+Q D石=384.36m3/d
Q D粘=V粘＇K a K/T粘K1=13545× 1.05×
1.3/85/0.95=228.97m 3/d
Q D
反
=V
反
＇K a K/T
反
K 1 =15491× 1.05×
1.3/169/0.95=131.71m 3/d
Q D
石
=V
石
＇
K a K/T
石
K 1=31780× 1.05×
1.3/180/0.95=253.68m 3/d
4.2.2 确定运输强度
运输强度Q T (m 3/d)根据上坝强度Q D 确定：
Q T =Q D K c /K 2
为坝体设计干0，γT γ/0＝γc K ――压实影响系数，c K 式中；
3t/m 为土料运输的松散容重，T ，γ3t/m 容重， K 2――运输损失系数，可取0.95～0.99，因土料性质及运输方式而异。

取0.95。

一期Q T = Q T 粘+Q T 反+Q T 石=28553.45m 3/d
Q T 粘=Q D 粘K c /K 2 = 55910.73×1.34/0.95=7887.28 m 3/d Q T 反=Q D 反K c /K 2 =543.95×1.99/0.95=1139.43 m 3/d Q T 石=Q D 石K c /K 2 =9321.81×1.99/0.95=19526.74 m 3/d 二期Q T = Q T 粘+Q T 反+Q T 石=40880.84m 3/d
Q T 粘=Q D 粘K c /K 2 = 5645.6×1.34/0.95=7963.27 m 3/d Q T 反=Q D 反K c /K 2 =791.68×1.99/0.95=1658.36 m 3/d
Q T 石=Q D 石K c /K 2 =14922.74×1.99/0.95=31259.21 m 3/d 三期Q T = Q T 粘+Q T 反+Q T 石=4215.95 m 3/d
Q T 粘=Q D 粘K c /K 2 = 678.96×1.34/0.95=957.69 m 3/d Q T 反=Q D 反K c /K 2 =123.17×1.99/0.95=258.01 m 3/d Q T 石=Q D 石K c /K 2 =1432.28×1.99/0.95=3000.25 m 3/d 完建期Q T = Q T 粘+Q T 反+Q T 石=1130.26 m 3/d
Q T 粘=Q D 粘K c /K 2 = 228.97×1.34/0.95=322.97 m 3/d Q T 反=Q D 反K c /K 2 =131.71×1.99/0.95=275.90 m 3/d Q T 石=Q D 石K c /K 2 =253.68×1.99/0.95=531.39 m 3/d 4.2.3 确定开挖强度
确定：
D Q 仍根据上坝强度/d)3(m c Q 开挖强度 )
3K 2/(K c ＇K D =Q c Q 式中 K ＇c ――压实系数，为坝体设计干容重γ0与料场天然容重γc 的比值；见上表
――土料开挖损失系数，随土料特性和开挖方式而异，一般取
3K 去
0.95。

本设计取0.97～=0.923K 一期Q T = Q T 粘+Q T 反+Q T 石=22600.69 m 3/d
Q c
粘
=Q D
粘
K ＇c /(K 2K 3)= 55910.73×1.16/0.95
/0.95=7187.15 m 3/d
Q c
反
=Q D
反
K ＇
c /(K 2K 3)= 543.95 ×
1.41/0.95/0.95=849.83m 3/d
Q c
石
=Q D
石
K ＇
c /(K 2K 3)= 9321.81×
1.41/0.95/0.95=14563.71m 3/d
二期Q T = Q T 粘+Q T 反+Q T 石=31807.45 m 3/d
Q c粘=Q D粘K＇c/(K2K3)= 5645.6× 1.16/0.95 /0.95=7526.39m3/d
Q c反=Q D反K＇c/(K2K3)= 791.68×1.41/0.95/0.95=1236.86m3/d
Q c石=Q D石K＇c /(K2K3)= 14922.74×1.41/0.95/0.95= 23314.20m3/d
三期Q T= Q T粘+Q T反+Q T石=3302.8 m3/d
Q c粘=Q D粘K＇c/(K2K3)= 678.96× 1.16/0.95 /0.95=872.68m3/d
Q c反=Q D反K＇c/(K2K3)= 123.17×1.41/0.95/0.95=192.43m3/d
Q c石=Q D石K＇c/(K2K3)= 1432.28×1.41/0.95/0.95= 2237.69m3/d
完建期Q T= Q T粘+Q T反+Q T石=896.4m3/d
Q c粘=Q D粘K＇c/(K2K3)= 228.97×1.16/0.95 /0.95 =294.30m3/d
Q c反=Q D反K＇c/(K2K3)= 131.71×1.41/0.95/0.95= 205.77m3/d
Q c石=Q D石K＇c/(K2K3)= 253.68×1.41/0.95/0.95=396.33m3/d
5 确定挖运方案
5.1 确定开挖机械的生产能力
开挖机械及其计算。

（取正铲）
P=60qnK H K ＇p K B K t (m 3/h) 式中 q ――土斗的几何容积，取6m 3；
n ――对于单斗挖掘机系指每分钟循环工作次数，对于多斗挖掘机系
指每分钟倾倒的土斗数量；取1.6
――土斗的充盈系数，表示实际装料容积与土斗几何容积的比值；
H K 对于正向铲可取1，对于索铲可取0.9；取1
――土的松散影响系数，系指挖土前的实土与挖后松土体积的比p ＇K 值，其大小与土料的等级有关，对于Ⅰ级土约为0.913～0.83，Ⅱ级土约为0.88～0.78，Ⅲ级土约为0.81～0.71，Ⅳ级土约为0.79～0.73；根据
预算定额三类土取0.8
～
0.8――时间利用系数，表示挖掘机工作时间的利用程度，可取B K 0.9；取0.9
――联合作业延误系数，考虑运输工具影响挖掘的工作时间；有运
t K 输工具配合时，可取0.9；无运输工具配合时，应取1;取0.9
×
0.9×0.8×1×1.6×6×=60
t K B K p ’
K H P=60qnK /h)
30.9=373.2(m 5.2 确定运输机械
运输采用30T 自卸汽车运输，装车时间1.5min ，卸车时间1min ，班，每班取
2用15KM/h,汽车在一般道路上行驶，行驶速度取，KM 1运距8小时
60=480min
×=81T
5.3 确定粘性土、反滤料、砂性土汽车装载有效方量
γ粘=1.45;γ反=γ砂=1.65
q
粘
=30/1.45=20.7m 3;q
反
=30/1.65=18.18m 3;q
砂
=30/1.65=18.18m 3γ
5.4 确定运输工具周转一次的时间
对于工地常用的汽车、拖拉机，t 值为： t=t1+t2+2L ×60/v 式中 t 1――装车时间，min ；
；min ――卸车时间，2t L ――运距，km ；取1 km
v ――平均行驶速度，km/h ；拖拉机取3.5～5km/h ，在一般工地上开行的汽车取15～20km/h ，经改善路面后的道路上汽车可取25～
35km/h 。

.5min 60/15=10×1×60/v =1.5+1+2×+2L 2+t 1t=t 5.5 循环式运输机械数量n 的确定
n=Q T t/[q(T1-T2)] 式中 Q T ――运输强度（一昼夜或一班运载的总方量）；
q ――运输工具截装载的有效方量； ；
min ――一昼夜或一班的时间，1T T2――一昼夜或一班内运输工具的非工作时间，min ；
t ――运输工具周转一次的循环时间，min 。

5.5.1 确定粘土料运输机械数量 ×
T2)]=7887.28
-t/[q(T1T =Q 1N 10.5/20.7/480/2=4.17取5
×
T2)]=7963.27
-t/[q(T1T =Q 2N
10.5/20.7/480/2=4.2取5
5
/20.7/480/2=0.10.5×T2)]=957.69-t/[q(T1T =Q 3N 取1
×
T2)]=322.97
-t/[q(T1T =Q 完
N
10.5/20.7/480/2=0.2取1
5.5.2 确定砂石料运输机械数量 ×
T2)]=19528.74
-t/[q(T1T =Q 1N 10.5/18.18/480/2=11.7取12
×
T2)]=31259.21
-t/[q(T1T =Q 2N 10.5/18.18/480/2=18.8取19
×
T2)]=3000.25
-t/[q(T1T =Q 3N 10.5/18.18/480/2=1.8取2
×
T2)]=531.39
-t/[q(T1T =Q 完
N
10.5/18.18/480/2=0.4取1
由于砂石料采用采砂船开挖有轨机车运输于自卸汽车上坝,采砂船采用索铲
P c 船=60qnK H K ’p K B K t (m 3
/h)
=1.0
t =0.9,K B =0.81, K p ’
=0.9,K H ,n=1.2,K 3q=6m 式中：/h)
3(m P c
船
=60qnK H K ’pK B K t =60×6×1.2×0.9×0.81×0.9×
1=283.44(m 3/h)
一般汽车每昼夜或每班运输循环次数m=(T1-T2)/t ，生产能力P T 为：
P T =q(T1-T2)/t
=18.18
×
8
×
60/10.5=831.1m 3/班
/n
船c > P .1/8=103.9/8=831t =P a P 由上式得n=5.43取n=6辆
5.5.3 确定反滤料运输机械数量
×
T2)]=1139.43-t/[q(T1T =Q 1N 10.5/18.18/480/2=0.7取1
×
T2)]=1658.36-t/[q(T1T =Q 2N 10.5/18.18/480/2=1.1取2
×
T2)]=258.01-t/[q(T1T =Q 3N 10.5/18.18/480/2=0.2取1
2
/18.18/480/2=0.10.5×T2)]=275.9-t/[q(T1T =Q 完N 取1
完
n ，4+1==1+23n ，=5+19+2=262,n 18=5+12+1=1n =1+1+1=3
综上取 n=26辆
5.6 复核挖运机械的参数
采用正向铲与自卸汽车配合的挖运方案。

，复核所选挖掘机的装车斗数m 。

m=Q/(γc qK H K ’p)
式中 Q ――自卸汽车的载重量，t ；
；
3m ――选定挖掘机的斗容量，q ；
3t/m ――料场土的天然容重，c γ ――挖掘机的土斗充盈系数；
H K ――土料的松散影响系数。

p ’K 就粘性土料用汽车18辆γc =1.45， K H =1.0，K ’p
=0.8，q=6 m3
m=30/1.45/6/1.0/0.8=4.3
通常应使一台挖掘机所需的汽车数n 所对应的生产能力略大于此挖掘
机的生产率，以充分发挥挖掘机的生产潜力，故有
/8=118.2910.560/×8×/8=20.7t =P a P /h
3/8=373.2/8=46.7 m c /h>P 3m 式中 P a ――一辆汽车的生产率，m 3/h ；。

/h 3m ――一台挖掘机的生产率，c P 所以采用6m 3正铲挖掘机30t 自卸汽车运输合适
满足高峰施工期上坝强度的挖掘机的数量应为：
台4取6/373.2=3.8104/1×= 2.3c /P cmax =Q c N 满足高峰施工期上坝强度的汽车总数应为：
104/16/67.14=29.8<44
×=3.2 a /P Tmax =Q a N 式中，Q cmax 、Q Tmax 分别为高峰施工期开挖及运输土料的最大小时强度（m 3/h ）。

6 确定填筑方案
坝体填筑压实采用进占法，为保证铺料均匀，用推土机和平土机散料平
料，采用“算放上料，定点卸料，随卸随平，定机定人，铺平把关，插杆检查”的措施。

使平料工作取得良好效果。

铺填中不宜使坝面起伏不平。

避免降雨的积水。

防渗材料土体铺筑应平行于坝轴线方向进行，坝体压实用进退错距法，压实工具主要用气胎碾对于汽车上坝或光面压实的土层，要刨毛处理，刨毛深度为4m。

用推土机改装的刨毛机进行刨毛，坝壳与岸坡结合填
筑带用夯板压实。

对于结合部位，坝基部位填土用薄层、轻蹍的方法。

采用较轻型的气胎蹍。

当填筑厚度达2m处后，方可用重型气胎蹍。

防渗体与岸坡结合处宽度为1.5—2.0m范围内或边角处不得使用重型机具，应使用轻型机具压实，并保证与坝体碾压搭接宽度1m以上。

岸坡与砂质土、粘性土结合处应填筑1—2m宽塑性较高的透水材料，避免直接与粗料接触。

坝体接坡面用推土机自上而下削坡，适当留有保护层配合填筑上升，逐层削至合格层。

接触面削坡合格后要控制其含水量的上限。

反滤料的填筑采用砂松破接触平起法。

防渗土料和反滤层填筑采用土砂
平起法。

反滤料的压实包括接触带土料与反滤料的压实，防渗体土料用气胎
蹍碾压。

碾压机械碾压方式采用进退错距法，错距宽度按b=B/n计算，其中B
为碾滚净宽，n为设计的碾压遍数。

一般碾滚净宽为1.2m，则错距宽度为：
狮子头：b=B/n=1.2/4=0.3m(气胎碾)
芥麦窝：b=B/n=1.2/4=0.3m(气胎碾)
武Ⅱ：b=B/n=1.2/8=0.15m(凸块振动碾)
上黄池：b=B/n=1.2/8=0.15 m(凸块振动碾)
机械配套计算：
整个压实过程中，对狮子头 芥麦窝两个料场采用气胎蹍进行碾压，对武
Ⅱ 上黄池采用凸块振动碾进行碾压。

气胎碾碾压机械生产率计算
/n
B C)hk -=V(B 气P 其中碾的行驶速度v=15km/h ，碾压带宽度B=1.2m ，碾压带搭接宽度C=0.3m ，碾压层厚度h ，狮子头取20cm,芥麦窝取25cm 时间利用系数k B =0.85,碾压遍数n=4,则
×
0.20）×0.3-1.2×（1000×=151气P 狮子头料场来料：/h
30.85/4=573m ×
0.25）×0.3-1.2×（1000×=152气P 芥麦窝料场来料：/h
30.85/4=717m 作为选用气胎碾数量的依据。

1气P
则按 1气>P 2气P 台5台取8=4.7×/573×
=2.11气n=QD/ P 凸块振动碾机械生产率计算
P 振=V(B-C) hk B /n
其中碾的行驶速度v=15km/h ，碾压带宽度B=1.2m ，碾压带搭接宽度C=0.3m ，碾压层厚度h ，武Ⅱ取28cm,上黄池取24cm 时间利用系数k B =0.85,碾压遍数n=8则
×
0.28）×0.3-1.2×（1000×=151振P 武Ⅱ料场来料：/h
30.85/8=401.6m ×
0.24）×0.3-1.2×（1000×=152振P 上黄池料场来料：/h
30.85/8=344.3m 选用振动碾数量2振P 则按2振>P 1振P
台
8台取=7.9）8×344.3（10000/×=2.22振m= QD/ P
综上所述，定出所有施工所需机械为：
自卸汽车44辆，吨位30t，对应挖掘机正铲式挖掘机数量为4台，压实机械为17.60吨，自行凸块振动碾8台，气胎蹍5台。

坝体后续工作
对于坝体的混凝土护坡和公路平面及坝面整修工作均于完建期中进行具体施工按规定进行。