水工程施工例题.doc

水工程施工例题
第一类型：三项比例
1) 土的性质计算：根据土的重度γ、含水量w和相对密度ds的试验结果，计算土的孔隙率n和孔隙比e值。
2) 土的性质计算：已知土粒比重为2.68，土的密度为1.91g/cm3，含水量为29%.求土的干密度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
3)回填土最佳含水量计算:某回填土共有1000×103 kg，其含水量为10％，回填夯实时要求的最佳含水量为20%,试计算该回填土中应加多少水才能达到最佳含水量?
4) 已知土的试验指标:土颗粒的容重g =18kN/m3，rs=2。7g/cm3 和w=12％，求e, Sr 和gd
5）已知粘性土的密度rs =2.75 g/cm3，液限为40％，塑限为22%，饱和度为0.98,孔隙比为1。15，试计算塑性指数、液性指数及确定粘性土的状态。
第二类型:施工排水
1、沟槽长度为200m，宽为4m,槽底标高为－4。5m,地面标高为－0。4m,标高在－1。4m以上为亚粘土，往下为粉砂土，地下水位为－1。8m，土的渗透系数为5m/d,按无压非完整井布置轻型井点系统。
设计:(1）绘制井点系统的平面和高程布置图；
（2）计算涌水量、井点管数和间距。
2、某新建一座圆形污水沉淀池,基础平面如图所示，基础底部开挖直径为24m，深度为自然地面下5m,根据地质钻探查明：地面下－3。5m为含亚粘土的粉砂，－3.5~－6。0m为粉砂层，－6。0m以下为细砂层,地下稳定水位为－1。5m，含水层深约为15m,其各层的渗透系数分别为0。8、4、10m/d。
试确定：(1） 降低施工地下水位的方法；
(2） 根据施工方法进行有关设计计算；
（3） 根据计算选择合适的降水系统设备。
第三类型：钢筋计算
例2、一根长为6m的简支梁(见下图，单位：mm），试计算各钢筋下料长度。
已知：混凝土保护层厚度为25mm；钢筋弯曲调整值:45o时取0。5d，90o时取2d；箍筋调整值：量外包尺寸取50mm,量内皮尺寸取100mm.
2Ø20
④
Ø6@200
360
④
Ø6@200
③
2Ø20
360
④
Ø6@200
2Ø10
2Ø20
Ø6@200
2Ø20

③
④
③
③
①
360

2Ø20
● ●
②
450
100

45o
2Ø20
● ● ● ●

③
6000
②
200

2Ø20

1、某梁跨中截面尺寸b×h=200mm×450mm,梁内配筋箍筋φ6＠120，纵向钢筋的保护层厚度c=25mm,求一根箍筋的下料长度.
2、计算下列钢筋的下料长度(单位:mm)
第四类型：配合比
1 已知某混凝土的实验室配合比为280:820：1100:199(每m3混凝土材料用量），现测出砂的含水率为3。5％,石的含水率为1。2％，搅拌机的出料容积为400L，若采用袋装水泥(一袋50kg),求每搅拌一罐混凝土所需各种材料的用量。
〔解〕混凝土的实验室配合比折算为1：s：g：w＝1： 2。93： 3。93： 0.71，
考虑含水率则施工配合比为：1： 3.03： 3。98： 0.56
每搅拌一罐水泥用量为：280×0.4kg＝112kg（实际使用两袋水泥,即水泥用量为100kg)，则
搅拌一罐混凝土的砂用量为：100×3。03kg＝303kg
石用量为:100×3.98kg＝398kg；
搅拌一罐混凝土的水用量为：100×0.56kg＝56kg
2 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机械搅拌，机械振动，混凝土要求为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ＝5MPa。使用的原材料情况如下:
水泥：525＃矿渣水泥，密度3.00 g/cm3，富余系数1。08；
砂：中砂，级配合格，视密度为2。65 g/cm3；
石：5～30mm碎石，级配尚可，视密度为2.70 g/cm3；
试求：1、混凝土配合比；(A＝0。48；B＝0.52；混凝土用水量185kg/m3；砂率35％）
2、若经试配合格，计算配合比无需调整，又知现场砂含水率为3%,石子的含水率为1％,试计算混凝土的施工配合比.
【解】 1、混凝土配合比计算
（1)确定混凝土配制强度
 Fcu，o=Fcu,k+1。645σ
＝30＋1.645×5＝38。23 MPa
(2）确定水灰比（W/C）
W/C＝(0.48×52.5×1.08）/(38。23＋0.48×0.52×52。5×1。08）＝0。52
（3）确定用水量
根据题目已知条件,mw＝185 kg
(4)计算水泥用量
mc＝mw/(W/C）＝185/0.52＝356 kg
（5）确定砂率
根据题目已知条件，S＝35％
6）计算砂、石用量
S = m砂/( m砂＋ m石）×100％
mc/ρc＋m砂/ρ砂＋m石/ρ石＋mw/ρw＋0。01a＝1
代入数据，得：
m砂＝644 kg；
m石＝1196 kg
（7）计算混凝土配合比
水泥：砂：石= mc：m砂：m石＝1：1。81:3。36
水灰比W/C＝0.52
2、计算施工配合比
水泥： 356 kg
砂： 644×(1＋Ws）＝644×1.03＝663。32 kg
石: 1196×(1＋Wg）＝1196×1。01＝1207。96 kg
水： 185－664×0。03－1196×0。01＝153.72kg
得到施工配合比:
水泥：砂：石＝1：1.86：3.39
水灰比W/C＝0.52
3 实验室配合比为1：2。3：4。27，水灰比W/C＝0。6，水泥300kg/m3,现场砂、石含水率为3％和1％,求施工配合比。如JZ－250型搅拌机，出料容量为0。25m3，求每拌材料用量。
【解】：根据公式，施工配合比:
水泥:砂：石＝1：s(1＋Ws）:g（1＋Wg）
＝1：2。3×（1＋0.03）：4。27×（1＋0。01）＝1：2。37：4.31
每拌材料用量计算:
水泥： 300×0。25＝75 kg(取一袋半)
砂： 75×3。27＝177。8 kg
石： 75×4.31＝323。3 kg
水： 75×0。6－75×2.3×0.03－75×4。27×0。01＝36.6 kg
4 某地拟建一座钢筋混凝土清水池，混凝土设计标号为C25,采用机械搅拌,要求坍落度为3~5cm，根据施工资料混凝土强度标准差σ＝5MPa，使用的原材料如下：
水泥:425＃矿渣水泥，密度3100 kg/m3,富余系数1.13；
砂：中砂,级配合格，视密度为2650kg/m3；
石：5～40mm卵石,级配尚可,视密度为2700 kg/m3；
试求：1、混凝土配合比；（A＝0.48;B＝0。52；混凝土用水量160kg/m3；砂率35％）
2、 若经试配合格,计算配合比无需调整，又知现场砂含水率为2％，石子的含水率为1%,试计算混凝土的施工配合比。
【解】 1、混凝土配合比计算
(1)确定混凝土配制强度
 Fcu，o=Fcu,k+1。645σ
＝25＋1。645×5＝33。23 MPa
(2）确定水灰比(W/C）
W/C＝（0.48×42.5×1。13）/(33。23＋0。48×0.52×42.5×1.13)
＝0。52
（3）确定用水量
根据题目已知条件，mw＝160 kg
（4）计算水泥用量
mc＝mw/（W/C)＝160/0。52＝308 kg
（5）确定砂率
根据题目已知条件，S＝35％
（6）计算砂、石用量
S = m砂/（ m砂＋ m石)×100%
mc/ρc＋m砂/ρ砂＋m石/ρ石＋mw/ρw＋0.01a＝1
代入数据，得:
m砂＝682 kg；
m石＝1266 kg
（7)计算混凝土配合比
水泥:砂：石= mc:m砂：m石＝1：2。22:4.11
水灰比W/C＝0。52
2、计算施工配合比
水泥: 308 kg
砂： 682×(1＋Ws）＝682×1.02＝695.6 kg
石: 1266×（1＋Wg）＝1266×1。01＝1278.7 kg
水： 160－682×0。02－1266×0.01＝133。7kg
得到施工配合比：
水泥：砂:石：水＝1：1。26：4。16：0。4
而理论的水灰比W/C＝0.52 不变
第五类型：管道计算
1 有一长800m、DN800的给水埋地铸铁管进行漏水量实验。当压力升至试验压力时,然后自然降压0.1MPa，用了10分钟；又将压力升至试验压力,然后放水降压0。1MPa，用了6分钟并放水10升。问该管段漏水量试验是否合格？[允许渗水量2.7L/(min。km) ］
解：(1）允许漏水量计算
∵ 规定允许漏水量=2.70L/（min.km)
∴ 该管段允许漏水量=2。70×0。8=2。16L/min
（2）实际漏水量计算10/(10－6）=2。5L/min
（3）实际漏水量 > 允许漏水量
不合格
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