第一章施工水流控制四、计算题1．大坝施工，用全段围堰、隧洞导流。
图示围堰为Ⅲ级。
设计导流流量为160m3/s，下游水位为129.25m。
有隧洞泄流与水力关系查得，160 m3/s泄流量时上游水位为136.65m，此水位的波浪爬高为0.56m。
下游波浪爬高0.15m，求上下游围堰的堰顶高程。
[解]：因采用波浪爬高，同时又是上下游围堰，所以考虑应是土石围堰；查表得：Ⅲ级土石围堰的安全超高为0.7m。
上游围堰堰顶高程：HU=136.65+0.56+0.7=137.91m下游围堰堰顶高程：HL=129.25+0.15+0.7=130.10m2．混凝土重力坝施工，初期导流采用分段围堰法，第一期先围右岸河床，左岸河床泄流。
设计洪水流量为13600 m3/s,，相应的过水深度为50m，过水断面平均宽度为180m,行进流速为0.18m/s,验算河床束窄后的流速能否满足通航要求。
围堰属Ⅲ级，求纵向围堰近首、末段的高度。
上、下游波浪高度分别为1.0m,0.6m。
[解]：平均流速v=13600/(180×50)=1.51<2m/s满足通航要求。
Ⅲ级混凝土围堰的安全超高为0.4m。
流速系数取0.80.进口处水位落差为1.512/(2g×0.80^2)-0.18^2/2g=0.18m纵向围堰首端高度：5.0+0.18+0.4+1.0=51.58m纵向围堰末段高度：50+0.4+0.6=51m3．截流时抛掷10t重的混凝土四面体。
在立堵与平堵时，各能抵抗多大的水流流速。
[解]：混凝土的容重取2.4t/m3。
四面体的体积V为：10/2.4=4.17m3设化引球体半径为r，则 4.17=4лr3/3r=0.9985m球体直径D=1.997m立堵时，取K=1.05，=7.78m/s平堵时，取K1=0.9，=6.67m/s取K2=1.2，=8.89m/s4．大坝施工的导流隧洞为3.5×3.5的城门洞形断面，封堵时隧洞断面重心上水头为45m。
求混凝土塞的最小长度。
[解]：安全系数K取1.2,混凝土容重取2.4T/M3。
隧洞断面面积W=3.5×1.75+3.14×3.5^2/8=10.94m2水头推力P=45×1000×9.81×10.94=4829463N隧洞周长=3.5+2×1.75+3.14×3.5/2=12.5m混凝土与岩石（或混凝土塞）的摩阻系数取0.60，混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力取10×10^4N/m2。
所以，混凝土塞的最小长度为l==4.13m第二章爆破工程四、计算题1．—埋置深度为4m的药包，爆破后得到底直径为10m的爆破漏斗。
求：(1)爆破作用指数，指出属何种类型的爆破?如果炸药单耗为1．5kg／m3,爆破药量是多少？（2）如果爆破漏斗直径不变，要求实现减弱抛掷爆破，其深度如何调整？[解]：（1）W＝4m，r＝10/2＝5m所以 n=r/W=5/4=1.25>1，属加强抛掷爆破。
装药量Q=1.5×4^3×(0.4+0.6×1.25^3)=150.9kg（2）当n=1时，即 5/W=1，所以W=5m当n=0.75时，即5/W=0.75，所以W=6.67m故减弱抛掷爆破的条件：5<W<6.672．某项爆破工程拟采用集中药包洞室爆破，设计最小抵抗线长度为20米，取用爆破作用指数n=1.若要求增加爆破方量10000m3，在最小抵抗线不变的情况下，试近似计算爆破作用指数n值。
并指出数何种爆破类型？[解]：当n=1时，爆破漏斗底直径为2×20＝40m，爆破方量V1＝π/4×402×20/3=18377.6m3。
增加爆破方量10000m3时，总爆破方量变为18377.6m3。
此时设爆破作用指数为nx，爆破漏斗底直径为2×20nx=40nx，则满足：π/4×（40nx）^2×20/3＝18377.6。
解得：nx＝1.48，故属加强抛掷爆破。
3．在边坡角度为50度的坚硬岩石坡上作爆破。
最小抵抗线10m，爆破作用指数用1.2，标准炸药单位耗药量为1.4kg/m3。
现用1号硝铵岩石炸药，求装药量、压缩圈半径、上破裂半径与下破裂半径。
[解]：1号硝铵岩石炸药的爆力为350ml，故炸药换算系数e=320/350=0.914。
所以装药量Q＝1.4×0.914×10^3×(0.4+0.6×1.2^3)=1838.53kg坚硬岩石μ=10，装药密度△取1000kg/m3，则压缩圈半径m。
岩石系数KT取0.016，则岸坡坡度影响系数β＝1＋0.016（50/10）^3＝3，故上破裂半径R’＝10 ＝23.07m，下破裂半径R＝10＝15.62m。
4．在山坡上爆破处距地面一砖砌建筑物的距离为170.8m，爆破作用指数取1.0，求爆破飞石不致损害该建筑物的最小抵抗线的最大值。
如果采用标准炸药，该建筑物地基为粘土，校核爆破地震与空气冲击波对该建筑物有无损害。
[解]：单位耗药量为1．4kg/m2。
飞石安全距离计算用的安全系数取1.5，设最小抵抗线的最大值为W，则：170.8＝1.5×20×1^2×WW＝5.69m装药量Q＝1.4×5.69^3×（0.4＋0.6×1^3）＝257.9（kg）粘土地基，系数K取2.0。
α取2.0，β取1/3。
地基介质质点振动速度V＝2（257.9^(1/3)/170.8）^2第三章基础处理工程四、计算题1．坝基灌浆前作压水试验。
压水试验段长5m，不同压力水头下5min的注水量列入表1-A-2求灌浆的临界压力及在此压力时的单位吸水量。
表1-A-2 不同压力水头下的5min吸水量绘制压力与注水量的关系曲线如图2－A－1。
图2－A－1[解]：由曲线可知，当水头达30m时，注水量突然增大，故临界压力为30m水头。
单位吸水量2. 砂砾石地基中颗粒的D15＝0.35mm,欲灌水泥粘土浆。
已知水泥与粘土的颗粒组成如表1-A-3。
求可灌的水泥与粘土的比例。
[解]：假定水泥：粘土为1：3，则混合后的颗粒组成如表2－A－1（组成％）表2－A－1由表2－A－1可知，颗粒累计含量接近85％的颗粒为0.03mm，故可灌比M=，可灌，故所选1：3的比例合适。
3．砾石地基中开挖槽孔深度10 m。
地下水位低于槽口2m。
用泥浆固壁，泥浆面低于槽口0.5m。
砂砾石的内摩擦角为32°，干容重2.2t／m3，比重2.69。
求所需固壁泥浆的容重。
[解]：泥浆深度H=10-0.5=9.5(m)。
地下水面距地表a＝2m，槽中地下水深h＝10-2＝8（m）砂砾地层的饱和容重（t/m3），设泥浆容重为，则9.5＝8×1＋[2.2×2＋（2.38－1）×8]×0.3073故＝1.34第四章土石坝工程四、计算题1．已知砂砾开挖强度为4966.25m3/d。
用1 m3正铲挖土，10 t 自卸汽车运土。
正铲挖装土的循环时间为26 s，土斗的充盈系数为1，土的松散影响系数为0.75。
求所需挖掘机的台数。
[解]：正铲每分钟循环作业次数次土斗的充盈系数取为KH=1，时间利用系数KB=0.85，联合作业延误系数Kt＝0.9，土料的松散影响系数K’P=0.75。
故正铲的生产率为P铲＝60×1×2.3×2.3×1×0.75×0.85×0.9＝79.18m3/h每天按工作21h计，所需正铲台属为，取3台2．砂砾石的容重2.3 t/m3，松散影响系数为0.75。
用1m3正铲开挖的循环时间为26 s。
用10 t 自卸汽车运土。
运距1730 m，运行平均速度18km/h，卸土时间1min，求每台正铲徐配几辆汽车。
[解]：取土料充盈系数为1，则每辆斗装斗数，取5，则装车时间为26×5/60=2.16min，已知卸车时间为1min，来往运输时间为每台正铲需配汽车辆数，取7辆。
3．土坝施工，粘性土的上坝强度为4992m3/d。
已知设计干容重为1.65 t/m3，料场土料干容重1.35 t/m3，土料松散干容重为1.28 t/m3。
土料开挖损失系数为0.95，运输损失系数为0.98，求开挖与运输强度。
[解]：开挖强度＝6461.63m3/d运输强度＝6474.25m3/d4．粘性土上坝强度为4922 m3/d。
用滚筒宽度为1.3 m的5 t羊足碾压实。
铺土厚度0.3 m。
碾压遍数16次。
行速4.53 km/h。
坝体设计干容重为1.65 t/m3，松铺土料湿容重1.42 t/m3，含水量18％。
求所需羊足碾台数。
[解]：运输土料干容重t/m3。
层压实厚度m。
搭接宽度C取0.2m，时间利用系数取0.85，羊足碾的生产率为＝58.24m3/h每日工作21h，需羊足碾台数为台第五章混凝土坝工程四、计算题1．混凝土坝最高浇筑强度为4×104m3。
混凝土的粗骨料为二级配，其中5～20mm占45％，20～40mm占55％。
天然骨料中5～20的含量为30％，20～40mm的含量为45％。
求砂砾石的最高月开采量（每方混凝土用粗骨料量为1476kg）。
[解]：混凝土出机以后损失系统取1.5％，则5～20 mm骨料的总需量q5～20＝（1＋1.5）×1476×45％×4×104＝26966520kg20～40mm骨料的总需量q20～40＝（1+1.5）×1476×55％×4×104＝32959080kg骨料生产损耗系数小石用0.09，中石用0.07。
按5～20mm骨料求开采总量Q5～20＝（1＋0.09）×26966520/30％＝97978356kg。
按20～40mm骨料求总采量Q20～40＝（1＋0.07）×32959080/45%=78369368kg。
故应开采97978356kg。
2．混凝土坝的高峰月浇筑强度为4×104m3/月。
用进料容量为2.4m3的拌合机。
进料时间为15s，拌合时间为150s，出料时间为15s，技术间歇时间为5s。
求所需拌合机台数。
[解]：不均匀系数取1.5，月工作25d，每日工作20h，要求拌合设备小时生产能力为出料系数取0.65，时间利用系数0.85，混凝土拌合机的生产率为需要拌合机台数，取5台。
3．混凝土坝施工，高峰月浇筑强度为4×104m3/月。
用20t缆机吊运6m3吊罐运送混凝土。