引水工程设计工程量计算某引水隧洞长度为512m，设计断面为直径3.5m的圆形，目前开展初步设计概算编制。隧洞开挖断面为圆形，衬砌厚度35cm（见图5-1）。假设施工超挖为15cm，衬砌混凝土采用二级配C20混凝土。二级配C20混凝土的标准配合比资料如表5-1所示。
图5-1引水隧洞断面（单位：cm）表5-1 C20混凝土的标准配合比（单位：m3）
【问题】
1．计算设计开挖量和混凝土衬砌量。
2．计算预计开挖出渣量。
3．由于当地环境限制，工地附近无天然卵石，拟采用碎石代替卵石作为混凝土骨料，已知混凝土配合比换算如表5-2所示。
表5-2混凝土配合比换算
假设混凝土综合损耗率为5%，则该隧洞混凝土衬砌工作应准备多少水泥（t）、碎石（m3）、砂（m3）？
本案例计算中不考虑工程量阶段系数，所有计算结果保留两位小数，π取3.14。
1.计算设计开挖量和混凝土衬砌量。
2.计算预计开挖出渣量。
3.由于当地环境限制，工地附近无天然卵石，拟采用碎石代替卵石作为混凝土骨料，已知混凝土配合比换算如表5-2所示。
表5-2混凝土配合比换算
假设混凝土综合损耗率为5%，则该隧洞混凝土衬砌工作应准备多少水泥（t）、碎石（m3）、砂（m3）？
本案例计算中不考虑工程量阶段系数，所有计算结果保留两位小数，π取3.14。
正确答案及解析
正确答案
解析
1.答案：设计开挖量＝3.14×（3.5÷2＋0.35）2×512＝7089.87（m3）；
设计混凝土衬砌量＝3.14×[（3.5÷2＋0.35）2－（3.5÷2）2]×512＝2166.35（m3）。
2.答案：预计开挖出渣量＝3.14×（3.5÷2＋0.35＋0.15）2×512＝8138.88（m3）。
3.答案：施工混凝土衬砌量＝3.14×[（3.5÷2＋0.35＋0.15）2－（3.5÷2）2]×512＝3215.36（m3）；
预计混凝土消耗量＝3215.36×（1＋5%）＝3376.13（m3）；
预计水泥耗量＝3376.13×261×1.10÷1000＝969.29（t）；
预计碎石耗量＝3376.13×0.81×1.06＝2898.75（m3）；
预计砂耗量＝3376.13×0.51×1.10＝1894.01（m3）。
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