华南俳烁实业有限公司

　　三、案例題

　　案例一

　　背景材料：

　　某港的理論深度基準(zhǔn)面與黃海平均海平面的高程差為2.0m，該港地形圖中標(biāo)注的港口港池泥面高程為-14.0m，某施工單位須通過(guò)港池拖運(yùn)至安裝地，沉箱拖運(yùn)的最小穩(wěn)定吃水為13m，沉箱拖運(yùn)時(shí)的潮高為0.5m、富余水深按規(guī)范規(guī)定不得小于0.5m。

　　問(wèn)題：

　　1.沉箱拖運(yùn)是否可行?計(jì)算水深說(shuō)明理由。

　　2.如果拖運(yùn)可行，潮高至少要多少米?在正常航速條件下，拖輪對(duì)沉箱的曳引作用點(diǎn)設(shè)在什么位置拖運(yùn)最為穩(wěn)定?

　　3.沉箱浮運(yùn)拖帶進(jìn)行前，要進(jìn)行哪些驗(yàn)算?

　　4.沉箱在預(yù)制場(chǎng)下水有哪些方法?(舉出三種方法)。

　　案例二

　　背景材料：

　　某港口工程預(yù)制沉箱混凝土設(shè)計(jì)要求的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為45MPa，經(jīng)計(jì)算和試配優(yōu)化，確定混凝土的配合比為1∶1.15∶2.68，混凝土的水灰比為0.40，高效減水劑的摻量為水泥重的0.7%，AE引氣劑的摻量為水泥重的0.08%，混凝土的含氣量為4.0%。

　　問(wèn)題：

　　1.混凝土的施工配制強(qiáng)度應(yīng)取多少?這時(shí)混凝土的施工強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)要求的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的保證率為多少?

　　2.該混凝土的砂率為多少?(砂的相對(duì)密度為2.62，碎石的相對(duì)密度為2.65)

　　3.計(jì)算每立方米混凝土的各種材料用量。

　　案例三

　　背景材料：

　　某航道局承擔(dān)某港3萬(wàn)t級(jí)航道疏浚工程，采用1艘4500m3耙吸式挖泥船施工。航道設(shè)計(jì)底標(biāo)高-12.0m，設(shè)計(jì)底寬150m，底質(zhì)為淤泥質(zhì)土，邊坡1：5，計(jì)算超深0.7m，計(jì)算超寬9m，疏浚工程量計(jì)算斷面如下圖所示。設(shè)計(jì)疏浚工程量3178157m3(施工期回淤很小，不計(jì))。開(kāi)工前，施工單位按浚前測(cè)量的水深圖計(jì)算并經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)的疏浚工程量為3200876m3。疏浚土全部外拋至外海指定拋泥區(qū)，平均運(yùn)距16.8km。根據(jù)工程環(huán)境、施工經(jīng)驗(yàn)和船機(jī)狀況，預(yù)計(jì)的旋工參數(shù)如下：船舶平均航速8.6節(jié)，往返航行時(shí)間2.1h，調(diào)頭和卸泥時(shí)間0.35h，挖泥裝艙時(shí)間1.2h，裝艙量2200m3，三班倒，時(shí)間利用率為75%。

　　問(wèn)題：

　　1.指出疏浚工程量計(jì)算斷面示意圖中①、②項(xiàng)的含義和③～③項(xiàng)的數(shù)值。

　　2.列出耙吸式挖泥船在本工程中施工工藝流程。

　　3.本工程用于計(jì)量的疏浚工程量應(yīng)為多少?說(shuō)明理由。該工程量由哪幾部分組成?

　　4.計(jì)算該耙吸式挖泥船預(yù)計(jì)可完成的日疏浚工程量和預(yù)期的疏浚作業(yè)天數(shù)。

　　(各題中涉及計(jì)算的，要求列出算式及步驟)

　　案例四

　　背景材料：

　　某新挖航道長(zhǎng)10km，寬200m，挖至水深15m，沿航道寬度方向水深為4～8m，高潮時(shí)潮高3m，低潮時(shí)潮高1.0m，疏浚土上層為2～4m淤泥質(zhì)土，下層為中密砂層。采用滿載吃水5.5m、艙容5000m3的耙吸挖泥船施工。

　　問(wèn)題：

　　(1) 應(yīng)當(dāng)考慮怎樣進(jìn)行分條施工?

　　(2) 在該開(kāi)挖工程中，怎樣選擇耙頭比較合理?

　　(3) 在該工程中是否需要加高壓沖水?

　　(4) 如何調(diào)整波浪補(bǔ)償器的壓力?

　　案例五

　　背景材料：

　　某港吹填工程，吹填面積為15000m2，原地面平均標(biāo)高為-2.3m，吹填設(shè)計(jì)標(biāo)高+3m，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)并經(jīng)計(jì)算吹填土沉降量為0.5m，吹填土與固結(jié)后土的比為1.3∶1，吹填施工過(guò)程中的流失率為10%，采用4500m3/h的絞吸式挖泥船施工。

　　問(wèn)題：

　　(1) 為達(dá)到吹填設(shè)計(jì)標(biāo)高，本工程的吹填土方量為多少?

　　(2) 吹填區(qū)的排水口應(yīng)當(dāng)遵循怎樣的原則布置?

　　案例題

　　案例一參考答案

　　按港航工程水深計(jì)算的原則，拖運(yùn)沉箱時(shí)可利用的水深：

　　14.0-2.0+0.5=12.5m

　　出運(yùn)沉箱所需要的最小水深：

　　13.0+0.5=13.5m

　　12.5m<13.5m所以拖運(yùn)沉箱是不行的，水深不夠。

　　2. 14.0-2.0+h≥13.0+0.5h≥1.5m

　　為使沉箱拖運(yùn)可行，潮高至少要達(dá)到1.5m，當(dāng)潮高達(dá)到和超過(guò)1.5m時(shí)，沉箱拖運(yùn)可行，在正常航速下，拖輪對(duì)沉箱的曳引點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在沉箱定傾中心以下10cm左右的位置，拖運(yùn)最為穩(wěn)定。

　　3.沉箱在海上拖運(yùn)前必須進(jìn)行沉箱的吃水、壓載、浮游穩(wěn)定性驗(yàn)算，如果在下水后和拖運(yùn)過(guò)程中沉箱的形態(tài)有所變化和調(diào)整，則要根據(jù)變化后的新形態(tài)重新進(jìn)行上述的驗(yàn)算。

　　4.沉箱下水常用的方法有：預(yù)制場(chǎng)固定式滑道下水

　　半潛駁下水

　　浮船塢下水

　　干船塢內(nèi)預(yù)制直接灌水出運(yùn)

　　案例二參考答案

　　1.混凝土的施工配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o=fcu,k+1.645σ

　　fcu,k=45MPa

　　C45混凝土σ取5.5MPa

　　fcu,o=45+1.645×5.5=54MPa

　　此時(shí)，混凝土的施工強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)要求的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的保證率為95%以上。

　　2.混凝土的砂率=(1.15/2.62)/[1.15÷2.62+2.68÷2.65]=29.1%;

　　3.先計(jì)算按給定的配合比和水灰比，每1kg水泥可拌制混凝土的體積V：

　　[(1/3.1)+(1.15/2.62)+(2.68/2.65)+0.40]=(1-0.04)V

　　V=2.26L

　　1m3該混凝土的水泥用量為1000/2.26=442.5kg

　　1m3該混凝土的砂用量442.5×1.15=508.9kg

　　1m3該混凝土的碎石用量442.5×2.68=1186kg

　　1m3該混凝土的拌和水用量442.5×0.4=177kg

　　1m3該混凝土高效減水劑的用量442.5×0.7%=3.1kg

　　1m3該混凝土AE引氣劑的用量442.5×0.05%=0.22kg

　　案例三參考答案

　　1.　(1)設(shè)計(jì)斷面線(設(shè)計(jì)邊坡線)

　　(2)計(jì)算斷面線(計(jì)算邊坡線)

　　(3)0.7m;

　　(4)9m;

　　(5)161m;

　　(6)14.5m;

　　(7)2.2m;

　　(8)2.9m。

　　本工程用于計(jì)量的疏浚工程量為3178157m3

　　因?yàn)楸竟こ淘O(shè)計(jì)計(jì)算的疏浚工程量為3178157m3，施工單位按浚前水深圖計(jì)算并經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)的疏浚工程量為3200876m3，二者的相對(duì)差值為(3200876-3178157)/320087=0.93%<3%。

　　按《疏浚工程土石方計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)》，上述二者的差值≤3%時(shí)，應(yīng)以設(shè)計(jì)土石方量為準(zhǔn)

　　疏浚工程設(shè)計(jì)計(jì)算的工程量由設(shè)計(jì)斷面工程量、計(jì)算超寬和計(jì)算超深工程量組成

　　4.運(yùn)轉(zhuǎn)周期時(shí)間=挖泥裝艙時(shí)間1.2h+往返航行時(shí)間2.1h+調(diào)頭和卸泥時(shí)間0.35h=3.65h　　裝艙量2200m3運(yùn)轉(zhuǎn)周期生產(chǎn)率=裝艙量2200m3/運(yùn)轉(zhuǎn)周期時(shí)間3.65h=603m3/h

　　日工作小時(shí)數(shù)=時(shí)間利用率75%×24h=18h

　　預(yù)計(jì)日疏浚工程量=運(yùn)轉(zhuǎn)周期生產(chǎn)率603m3/h×日工作小時(shí)數(shù)18h=10854m3

　　預(yù)計(jì)疏浚作業(yè)天數(shù)=疏浚工程量3178157m3/日疏浚工程量10854m3=293d

　　案例四參考答案

　　依題意該航道疏浚工程示意圖如下：

　　1.如圖所示，將航道沿寬度方向水深<5m的地段，作為一條施工區(qū)，低潮時(shí)，基本無(wú)法施工，應(yīng)在平均潮位以上時(shí)，乘潮施工。

　　這時(shí)4m+2m=6m>5.5m

　　5m+2m=7m>5.5m

　　施工可以進(jìn)行

　　分段的長(zhǎng)度以能裝滿一艙泥為原則。

　　2.在挖上層2～4m淤泥時(shí)，應(yīng)選用IHC耙頭，在挖下層中密砂層時(shí)，應(yīng)選用沖刷型的加利福尼亞耙頭。

　　3.開(kāi)挖上層淤泥層時(shí)，要加大波浪補(bǔ)償器的壓力，以減小耙頭對(duì)淤泥層的壓力，此時(shí)無(wú)需采用高壓沖水;

　　在開(kāi)挖下層中密砂層時(shí)，要減小波浪補(bǔ)償器的壓力，以增大耙頭的對(duì)地壓力。并采用高壓沖水，提高挖中密砂的效率。

　　案例五參考答案

　　1.本吹填工程的吹填土方量：(V)

　　V=(V1+ΔV1+ΔV2)÷(1-P)

　　V1=S·H=15000×(3+2.3)=97500m3，

　　ΔV1=S·h=15000×0.5=7500m3

　　ΔV2=(79500+7500)×(1.3-1)=26100m3

　　V=(79500+7500+26100)÷(1-10%)=125667m3

　　也可以分解為：

　　V=15000×(3+2.5+0.5)×1..3÷(1-10%)=125667m3

　　2.布置吹填區(qū)排水口應(yīng)遵循以下的原則：

　　(1) 排水口的位置選擇應(yīng)根據(jù)吹填區(qū)的地形、吹填區(qū)范圍的幾何形狀、排水總流量等綜合考慮，選擇在有利于加長(zhǎng)泥漿流程、從而有利于泥漿中泥沙沉淀、減少流失率的位置，排水口應(yīng)遠(yuǎn)離泥漿管口，多選擇設(shè)于吹填區(qū)的死角處;

　　(2) 在潮汐港口地區(qū)，排水口的設(shè)置高度要考慮漲潮潮高及歷時(shí)不影響排水口的泄水能力;

　　(3) 排水口應(yīng)選在具有自然排水條件的地方，如近江、河、湖、海邊;

　　(4) 要考慮到所排水中仍有少量微細(xì)泥沙，對(duì)入江、入河、入海等輕微污染的可能性。