土方填挖計(jì)算公式.ppt

建筑施工技術(shù),第三章 土方工程,主講：胡莉萍,建筑施工技術(shù),目 錄,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,第三節(jié) 邊坡穩(wěn)定問(wèn)題,第四節(jié) 施工排水及人工降低地下水位,第五節(jié) 填方施工,建筑施工技術(shù),第一節(jié) 概 述,建筑施工技術(shù),本 節(jié) 要 點(diǎn),土方工程施工的特點(diǎn) 土的可松性 土的工程分類(lèi),建筑施工技術(shù),土方工程是建筑工程的先導(dǎo)工程，是建筑施工主要的工種工程之一。它的施工過(guò)程包括土的開(kāi)挖、爆破、運(yùn)輸、填筑、平整和壓實(shí)。 工業(yè)與民用建筑工程中土方工程一般分為四類(lèi)： 1.場(chǎng)地平整 2.基坑(槽)及管溝開(kāi)挖 3.地下工程大型土方開(kāi)挖 4.土方填筑,建筑施工技術(shù),土方工程的特點(diǎn)： 1、面廣量大、勞動(dòng)繁重 2、施工條件復(fù)雜 土方工程多為露天作業(yè)，施工受當(dāng)?shù)貧夂驐l件影響大，且土的種類(lèi)繁多，成分復(fù)雜，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)變化多，也對(duì)施工影響較大。,建筑施工技術(shù),第一節(jié) 概述,1、土的可松性 自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開(kāi)挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)成原來(lái)的體積，這種性質(zhì)，稱(chēng)為土的可松性。 工程意義：對(duì)土方平衡調(diào)配，基坑開(kāi)挖時(shí)留棄土方量及運(yùn)輸工具的選擇有直接影響。 土的可松性的大小用可松性系數(shù)表示。分為最初可松性系數(shù)和最終可松性系數(shù)。,建筑施工技術(shù),土的可松性系數(shù),建筑施工技術(shù),第一節(jié) 概述,（1）最初可松性系數(shù)KS 自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開(kāi)挖成松散狀態(tài)后，其體積的增加，用最初可松性系數(shù)表示。 （2）最終可松性系數(shù)K/S 自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開(kāi)挖成松散狀態(tài)后，回填夯實(shí)后，仍不能恢復(fù)到原自然狀態(tài)下體積，夯實(shí)后的體積與原自然狀態(tài)下體積之比，用最終可松性系數(shù)表示。 (見(jiàn)教材P19表3-1),建筑施工技術(shù),第一節(jié) 概 述,土的工程分類(lèi) 土的種類(lèi)繁多，其工程性質(zhì)直接影響土方工程施工方法的選擇，勞動(dòng)量的消耗和工程費(fèi)用。 土的分類(lèi)方法很多，我們主要學(xué)習(xí)掌握與我們建筑施工技術(shù)課聯(lián)系較大的，根據(jù)土的開(kāi)挖難易程度，在現(xiàn)行預(yù)算定額中，將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土等八大類(lèi)。 (見(jiàn)教材P19表3-2),建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,建筑施工技術(shù),本 節(jié) 要 點(diǎn),基坑、基槽土方量計(jì)算 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算 土方調(diào)配方案 土方工程機(jī)械化施工,模擬題,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,了解:臨時(shí)性挖方邊坡值。三棱柱法計(jì)算土方量，邊坡土方量計(jì)算方法。 熟悉：影響土方邊坡的穩(wěn)定的因素及土方邊坡的形式，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整方法。 掌握：基坑（基槽）土方量計(jì)算公式，場(chǎng)地平整的基本原則和計(jì)算步驟及方法。 講授重點(diǎn) 基坑（基槽）土方量計(jì)算，場(chǎng)地平整的基本原則和計(jì)算步驟及方法。 講授難點(diǎn) 場(chǎng)地平整的基本原則和計(jì)算步驟及方法。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,一、基坑、基槽土方量計(jì)算 （一）基坑土方量計(jì)算 基坑土方量的計(jì)算，可近似地按擬柱體體積公式計(jì)算（圖3-1 圖3-2）,圖3-1 基坑土方量計(jì)算 圖3-2基槽土方量計(jì)算,基坑土方量計(jì)算,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,1第一段土方量。 1第一段的長(zhǎng)度。 總土方量為各段土方量之和。 1 2 n 1、2、n各分段的土方量（m3）,（二）基槽土方量計(jì)算,基槽土方量計(jì)算,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定 （一）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的方法： 、一般要求挖方量和填方量基本平衡； 、初步確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，可根據(jù)平整前和平整后，方格網(wǎng)內(nèi)的挖方量和填表方量相等的原則確定； 、最終采用的場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，還應(yīng)考慮到一些因素的影響； 、要考慮土的可松性的影響，標(biāo)高會(huì)提高一個(gè)H。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,適當(dāng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,總之，合理確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，是對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工都十分重要的一項(xiàng)工作。除了進(jìn)行必要的理論計(jì)算外，還要對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的各種影響因素進(jìn)行分析，經(jīng)綜合考慮后做出最后的決定，作為最終采用的場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,（二）初步確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高（理論）,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,平整場(chǎng)地坡度，一般標(biāo)明在圖紙上，如設(shè)計(jì)無(wú)要求，一般取不小于2的坡度，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙或現(xiàn)場(chǎng)情況，泄水坡度分單向泄水和雙向泄水。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,A 單向泄水 什么叫單向泄水 當(dāng)場(chǎng)地向一個(gè)方向排水時(shí)，稱(chēng)為單向泄水。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,單向泄水時(shí)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算 將已調(diào)整的設(shè)計(jì)標(biāo)高（H/0）作為場(chǎng)地中心線的標(biāo)高參考圖113，場(chǎng)地內(nèi)任一點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：,Hij = H/0 L i Hij 場(chǎng)地內(nèi)任一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。 L 該點(diǎn)至H0H0中心線的距離。 i 場(chǎng)地泄水坡度。 + 該點(diǎn)比H/0H/0線高取“+”號(hào)，反之取“”號(hào)。 H11 = H/0 +1.5 a i,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,圖113 單向泄水,返回,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,圖114 雙向泄水,返回,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,B 雙向泄水 什么叫雙向泄水,場(chǎng)地向兩個(gè)方向排水，叫雙向泄水,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,雙向泄水時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算 將已調(diào)整的設(shè)計(jì)標(biāo)高H/0作 為場(chǎng)地縱橫方向的中心點(diǎn)（圖114），場(chǎng)地內(nèi)任一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為 ：,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,雙向泄水時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算 Hij = H/0 Lx iX Ly iy Lx 該點(diǎn)距軸的距離（m）； Ly 該點(diǎn)距軸的距離（m）； iX . iy 場(chǎng)地在方向的泄水坡度。 + 該點(diǎn)比H0點(diǎn)高取“+”號(hào)，反之取“”號(hào)。 如圖：H11=H/0 +1.5 a ix + a iy,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,計(jì)算零點(diǎn)標(biāo)出零線 計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度 公式H0是假定場(chǎng)地為水平，不考慮泄水坡、邊坡，根據(jù)平整前總土方量等于平整后總土方量求得的。 公式 Hij 是考慮泄水坡度后場(chǎng)地內(nèi)任一方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。但是在實(shí)際施工中，每一個(gè)方格是挖方還是填方呢？若為挖方，應(yīng)挖多少？若為填方，應(yīng)填多少？這就是施工高度問(wèn)題。,建筑施工技術(shù),所謂施工高度:就是每一個(gè)方格角點(diǎn)的挖填高度，用 hn表示。 hn = Hij Hn h 該角點(diǎn)的挖填高度，“+” 值表示填方“，”值表示挖方。 Hij 該角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高。 H n 該角點(diǎn)自然地面標(biāo)高。也就是地形圖上，各方格角點(diǎn)實(shí)際標(biāo)高，當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，按地形圖用插入法求的，當(dāng)?shù)孛嫫露茸兓鸱^大時(shí)，用經(jīng)緯儀測(cè)出。,第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,建筑施工技術(shù),計(jì)算零點(diǎn)標(biāo)出零線 當(dāng)同一方格的四個(gè)角點(diǎn)的施工高度全為“+”或全為“”時(shí)，說(shuō)明該方格內(nèi)的土方則全部為填方或全部為挖方，如果一個(gè)方格中一部分角點(diǎn)的施工高度為“+”，而另一部分為“”時(shí)，說(shuō)明此方格中的土方一部分為填方，而另一部分為挖方，這時(shí)必定存在不挖不填的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫零點(diǎn)，把一個(gè)方格中的所有零點(diǎn)都連接起來(lái)，形成直線或曲線，這道線叫零線，即挖方與填方的分界線。,第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,建筑施工技術(shù),計(jì)算零點(diǎn)的位置:是根據(jù)方格角點(diǎn)的施工高度用幾何法求出，如圖（圖115）所示，D點(diǎn)為挖方，C點(diǎn)為填方，則： AOC DOB,圖115計(jì)算零點(diǎn)的位置示意圖,第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,式中： h 1 、 h2 相鄰兩角點(diǎn) 填、挖方施工高度（以絕對(duì)值帶入）（m）； a 方格邊長(zhǎng)（m）； x 零點(diǎn)距角點(diǎn)A的距離（m）。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,計(jì)算土方工程量 四棱柱法 A、方格四個(gè)角點(diǎn)全部為挖或填方時(shí)（圖116），其挖方或填方體積為： 式中：h1、h2、h3、h4、方格四個(gè)角點(diǎn)挖或填的施工高度，以絕對(duì)值帶入（m）；a 方格邊長(zhǎng)(m)。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,圖116 角點(diǎn)全填或全挖,返回,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,B、方格四個(gè)角點(diǎn)中，部分是挖方，部分是填方時(shí)（圖117）， 其挖方或填方體積分別為：,B、方格四個(gè)角點(diǎn)中，部分是挖方，部分是填方時(shí)（圖117）， 其挖方或填方體積分別為：,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,圖117角點(diǎn)二填或二挖,返回,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,C、方格三個(gè)角點(diǎn)為挖方，另一個(gè)角點(diǎn)為填方時(shí)（圖118）， 其填方體積為：,其挖方體積為：,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,圖118角點(diǎn)一填三挖,返回,建筑施工技術(shù),計(jì)算土方工程量,三棱柱法 計(jì)算時(shí)先把方格網(wǎng)順地形等高線將各個(gè)方格劃分成三角形（圖119）,圖119 按地形方格劃分成三角形 每個(gè)三角形的三個(gè)角點(diǎn)的填挖施工高度，用h1、h2、h3表示。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,A、當(dāng)三角形三個(gè)角 點(diǎn)全部為挖或填時(shí)（圖120a）， 其挖填方體積為：,式中：a方格邊長(zhǎng)（m）； h1、h2、h3三角形各角點(diǎn)的施工 高度，用絕對(duì)值（m）代入。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,五、土方工程機(jī)械化施工 土方工程施工機(jī)械的種類(lèi)繁多，常用的有推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)、平土機(jī)、松土機(jī)、單斗挖土機(jī)、多斗挖土機(jī)和各種碾壓、夯實(shí)機(jī)械。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,（一）推土機(jī),建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,1、推土機(jī)的作業(yè)內(nèi)容 2、推土機(jī)的施工方法 （1）下坡推土 （2）并排推土 （3）槽形推土,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,（二）鏟運(yùn)機(jī) 鏟運(yùn)機(jī)有拖式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)兩種。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,鏟運(yùn)機(jī)能獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、壓實(shí)等多項(xiàng)作業(yè)。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,自行式鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為8001500m，拖式鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為200350m。 鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行路線對(duì)生產(chǎn)效率影響較大，應(yīng)根據(jù)工程具體條件合理選擇。,建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,（三）單斗挖土機(jī) 1、正鏟挖土機(jī),建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,2、反鏟挖土機(jī),建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,3、拉鏟挖土機(jī),建筑施工技術(shù),第二節(jié) 土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配,4、抓鏟挖土機(jī),建筑施工技術(shù),第三節(jié) 邊坡穩(wěn)定問(wèn)題,為了施工安全,防止塌方,保持基坑(槽)土壁的穩(wěn)定,在土方工程施工中,對(duì)挖方或填方邊緣,均應(yīng)制成一定坡度的邊坡。 土方邊坡的大小，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、挖方深度或填方高度、地下水位、排水情況、施工方法、邊坡留置時(shí)間的長(zhǎng)短、邊坡上部的荷載情況、相鄰建筑物的情況等因素綜合考慮確定。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,一、集水井降水法 1、集水井的設(shè)置,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,2、水泵性能的選擇 常用的有離心泵和潛水泵。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,二、井點(diǎn)降水法 1、井點(diǎn)降水法的原理與作用,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,2、井點(diǎn)降水的方法 降低地下水位的方法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等?？筛鶕?jù)降水深度、土層滲透系數(shù)、技術(shù)設(shè)備條件等合理選用，各類(lèi)井點(diǎn)的施工范圍如表3-9。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,（1）輕型井點(diǎn)的設(shè)備 輕型井點(diǎn)由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備兩部分組成。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,（2）輕型井點(diǎn)的布置 平面布置（單排）?；訉挾刃∮?m；降水深度不超過(guò)5m。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,平面布置（環(huán)形）。當(dāng)基坑面積較大時(shí)。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,高程布置 輕型井點(diǎn)降水深度,考慮抽水設(shè)備的水頭損失以后,一般不超過(guò)6m。 計(jì)算公式：HH1hiL H1：井點(diǎn)管埋置面至坑底面的距離，m； h ：基坑底面至降低后的地下水位線的距離，m； i：水力坡度，單排井點(diǎn)取1/4，環(huán)形井點(diǎn)取1/10； L：井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離，m。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,（3）輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 基坑涌水量計(jì)算 根據(jù)井底是否達(dá)到不透水層，可將水井分為無(wú)壓完整井和無(wú)壓非完整井。 無(wú)壓完整井：井底達(dá)到不透水層。 無(wú)壓非完整井：井底未達(dá)到不透水層。 確定井點(diǎn)管數(shù)量與間距,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,（4）輕型井點(diǎn)的施工 輕型井點(diǎn)的施工程序?yàn)榉笤O(shè)總管、沖孔埋設(shè)井點(diǎn)管、安裝抽水設(shè)備、抽水試運(yùn)轉(zhuǎn)。 井點(diǎn)管埋設(shè)一般采用沖孔法。用起重設(shè)備將沖管吊起，插在井點(diǎn)位置上，然后開(kāi)動(dòng)高壓水泵，將土沖松，沖管則邊沖邊沉。沖孔直徑一般為300mm，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5m左右,以防沖管拔出時(shí),部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。,建筑施工技術(shù),第四節(jié) 施工排水和人工降低 地下水位,例3-4 某建筑物矩形基坑，如下圖。開(kāi)挖深度為4m?；拥撞科矫娉叽纾嚎拥讓挾葹?0.5m、長(zhǎng)度為30.5m?；舆吰聻?:m=1:0.5。自然地面標(biāo)高取為0.00m。地下水位標(biāo)高為-1.00m。不透水層標(biāo)高為-10.00m。不透水層上面的含水層為細(xì)砂層，透水系數(shù)K=15m/d。地下水為無(wú)壓水。采用輕型井點(diǎn)降低