水工程施工例题

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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)回填土最正确含水量计算：某回填土共有1000×103kg，其含水量为10%，回填夯实时要求的最正确含水量为20%，试计算该回填土中应加多少水才能达到最正确含水量？

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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=2.75g/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。

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其次类型：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。

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2、某新建一座圆形污水沉淀池，基础平面如下图，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)根据计算选择适合的降水系统设备。

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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。100

3602?20③③?6@200④2?20③●●2?10①45o450●●●●2?202?20②③60002?20②200

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、计算以下钢筋的下料长度（单位：mm）

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第四类型：协同比

1已知某混凝土的试验室协同比为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〕混凝土的试验室协同比折算为1:s:g:w＝1:2.93:3.93:0.71，

考虑含水率则施工协同比为：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。使用的原材料状况如下：

水泥：525#矿渣水泥，密度3.00g/cm3，富足系数1.08；砂：中砂，级协同格，视密度为2.65g/cm3；

石：5～30mm碎石，级配尚可，视密度为2.70g/cm3；

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试求：1、混凝土协同比；（A＝0.48；B＝0.52；混凝土用水量185kg/m3；砂率35％）

2、若经试协同格，计算协同比无需调整，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协同比。

1、混凝土协同比计算（1）确定混凝土配制强度Fcu,o=Fcu,k+1.645σ

＝30＋1.645×5＝38.23MPa（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＝185kg（4）计算水泥用量

mc＝mw/(W/C)＝185/0.52＝356kg（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＝644kg；m石＝1196kg

（7）计算混凝土协同比

水泥：砂：石=mc：m砂：m石＝1：1.81：3.36水灰比W/C＝0.522、计算施工协同比水泥：356kg

砂：644×（1＋Ws）＝644×1.03＝663.32kg石：1196×（1＋Wg）＝1196×1.01＝1207.96kg水：185－664×0.03－1196×0.01＝153.72kg得到施工协同比：

水泥：砂：石＝1：1.86：3.39水灰比W/C＝0.52

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3试验室协同比为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％，求施工协同比。如JZ－250型搅拌机，出料容量为0.25m3，求每拌材料用量。

：根据公式，施工协同比：

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＝75kg（取一袋半）砂：75×3.27＝177.8kg石：75×4.31＝323.3kg

水：75×0.6－75×2.3×0.03－75×4.27×0.01＝36.6kg4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3100kg/m3，富足系数1.13；砂：中砂，级协同格，视密度为2650kg/m3；

石：5～40mm卵石，级配尚可，视密度为2700kg/m3；

试求：1、混凝土协同比；（A＝0.48；B＝0.52；混凝土用水量160kg/m3；砂率35％）

2、若经试协同格，计算协同比无需调整，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协同比。

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1、混凝土协同比计算（1）确定混凝土配制强度Fcu,o=Fcu,k+1.645σ

＝25＋1.645×5＝33.23MPa（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＝160kg（4）计算水泥用量

mc＝mw/(W/C)＝160/0.52＝308kg（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＝682kg；m石＝1266kg（7）计算混凝土协同比

水泥：砂：石=mc：m砂：m石＝1：2.22：4.11水灰比W/C＝0.522、计算施工协同比水泥：308kg

砂：682×（1＋Ws）＝682×1.02＝695.6kg石：1266×（1＋Wg）＝1266×1.01＝1278.7kg水：160－682×0.02－1266×0.01＝133.7kg得到施工协同比：

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

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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试验。当压力升至试验压力时，然后自然降压0.1MPa，用了10分钟；又