土木工程施工講義邵陽學(xué)院房屋建筑方向楊宗耀第01講土方規(guī)劃

1、土木工程施工土木工程施工土木工程施工土木工程施工教教 授授 級(jí)級(jí) 高高 級(jí)級(jí) 工工 程程 師師終 身 享 受 國 務(wù) 院 特 殊 津 貼 專 家終 身 享 受 國 務(wù) 院 特 殊 津 貼 專 家國 家 首 批 注 冊 監(jiān) 理 工 程 師國 家 首 批 注 冊 監(jiān) 理 工 程 師湖南省施工專業(yè)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主委湖南省施工專業(yè)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主委（房屋建筑方向）（房屋建筑方向）土木工程施工土木工程施工前前 言言 土木工程施工是土木專業(yè)（房建方向）的一門土木工程施工是土木專業(yè)（房建方向）的一門實(shí)踐性強(qiáng)、綜實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性大、涉及知識(shí)面廣的骨干合性大、涉及知識(shí)面廣的骨干專業(yè)課程，它的任務(wù)是研究土木工專業(yè)課程

2、，它的任務(wù)是研究土木工程施工的局部規(guī)律和全局性規(guī)律。程施工的局部規(guī)律和全局性規(guī)律。是同學(xué)們步入工作崗位后要是同學(xué)們步入工作崗位后要學(xué)學(xué)以致用、安身立命以致用、安身立命的主要課程之一。的主要課程之一。無論同學(xué)們畢業(yè)后在土木建無論同學(xué)們畢業(yè)后在土木建筑領(lǐng)域從事何種職業(yè)和崗位，學(xué)好本課程的專業(yè)知識(shí)都將使你筑領(lǐng)域從事何種職業(yè)和崗位，學(xué)好本課程的專業(yè)知識(shí)都將使你受受用終生用終生。本課程的諸多專業(yè)術(shù)語本課程的諸多專業(yè)術(shù)語、概念和知識(shí)點(diǎn)常常是、概念和知識(shí)點(diǎn)常常是求職面試時(shí)主考官信手求職面試時(shí)主考官信手拈來的試題，本課程是拈來的試題，本課程是你求職的敲門磚！你求職的敲門磚！本課程的施工程序、工藝本課程的施工程

3、序、工藝流程、操作要點(diǎn)、質(zhì)量要流程、操作要點(diǎn)、質(zhì)量要求等內(nèi)容直接與規(guī)范的強(qiáng)求等內(nèi)容直接與規(guī)范的強(qiáng)制性條文接軌，這些知識(shí)制性條文接軌，這些知識(shí)將使你在職場受用一生！將使你在職場受用一生！土木工程施工土木工程施工第第1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃 第第16講講 鋼結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)工程第第2講講 土方工程施工要點(diǎn)土方工程施工要點(diǎn) 第第17講講 起重安裝機(jī)械起重安裝機(jī)械第第3講講 機(jī)械化施工及填土壓實(shí)機(jī)械化施工及填土壓實(shí) 第第18講講 結(jié)構(gòu)吊裝施工結(jié)構(gòu)吊裝施工第第4講講 基坑驗(yàn)槽及地基加固處理基坑驗(yàn)槽及地基加固處理 第第19講講 防水工程防水工程第第5講講 混凝土預(yù)制樁施工混凝土預(yù)制樁施工 第第20講講 裝飾

4、工程施工（裝飾工程施工（1）第第6講講 混凝土灌注樁施工混凝土灌注樁施工 第第21講講 裝飾工程施工（裝飾工程施工（2）第第7講講 磚砌體施工磚砌體施工 第第22講講 裝飾工程施工（裝飾工程施工（3） 第第8講講 石砌體及砌塊砌體施工石砌體及砌塊砌體施工 第第23講講 冬雨期施工技術(shù)措施冬雨期施工技術(shù)措施第第9講講 腳手架及垂直運(yùn)輸腳手架及垂直運(yùn)輸 第第24講講 施工組織概述施工組織概述 第第10講講 鋼筋工程鋼筋工程 第第25講講 流水施工原理流水施工原理 第第11講講 模板工程模板工程 第第26講講 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù) 第第12講講 混凝土制備及運(yùn)輸混凝土制備及運(yùn)輸 第第27講講 網(wǎng)

5、絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用第第13講講 混凝土成型及養(yǎng)護(hù)混凝土成型及養(yǎng)護(hù) 第第28講講 施工組織總設(shè)計(jì)施工組織總設(shè)計(jì)第第14講講 預(yù)應(yīng)力材料與機(jī)具預(yù)應(yīng)力材料與機(jī)具 第第29講講 單位工程施工組織設(shè)計(jì)單位工程施工組織設(shè)計(jì)第第15講講 預(yù)應(yīng)力施工預(yù)應(yīng)力施工 第第30講講 施工組織設(shè)計(jì)編制實(shí)例施工組織設(shè)計(jì)編制實(shí)例土木工程施工土木工程施工第第1 1章章 土方工程土方工程第第1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃第第2講講 土方工程施工要點(diǎn)土方工程施工要點(diǎn)第第3講講 機(jī)械化施工及填土壓實(shí)機(jī)械化施工及填土壓實(shí) 土木工程施工土木工程施工第第1 1章章 土方工程土方工程 【教學(xué)要求教學(xué)要求】了解土方工程特點(diǎn)；掌握場地設(shè)計(jì)標(biāo)

6、了解土方工程特點(diǎn)；掌握場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定、調(diào)整與土方調(diào)配；掌握邊坡穩(wěn)定及土壁支護(hù)高的確定、調(diào)整與土方調(diào)配；掌握邊坡穩(wěn)定及土壁支護(hù)的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治措施；熟悉常用土方機(jī)械的性能和使用范圍；掌握防治措施；熟悉常用土方機(jī)械的性能和使用范圍；掌握土方的填筑與壓實(shí)的要求和方法。土方的填筑與壓實(shí)的要求和方法。 【教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)】土方調(diào)配；土方調(diào)配；邊坡穩(wěn)定及土壁支護(hù)的方邊坡穩(wěn)定及土壁支護(hù)的方法；法；降水；降水；土方的填筑與壓實(shí)土方的填筑與壓實(shí)。 【教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)】表上作業(yè)法進(jìn)行土方調(diào)配；表上作業(yè)法進(jìn)行土方調(diào)配；邊坡穩(wěn)定及

7、土壁支護(hù)；邊坡穩(wěn)定及土壁支護(hù)； 【時(shí)間安排時(shí)間安排】本章共本章共3講、講、6學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)。土木工程施工土木工程施工第第1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃1 概述概述 2 土方邊坡土方邊坡3 土方量計(jì)算的方法土方量計(jì)算的方法 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算5 土方調(diào)配土方調(diào)配第第1 1章章 土方工程土方工程土木工程施工土木工程施工1.2 土方工程的施工要求土方工程的施工要求 土方量少、工期短、費(fèi)用??；土方量少、工期短、費(fèi)用??； 因地制宜因地制宜編制編制合理的合理的施工方案，預(yù)防流砂、管涌、施工方案，預(yù)防流砂、管涌、塌方等事故發(fā)生，確保安全；塌方等事故發(fā)生，確保安全； 1 1 概述概述共共4646頁

8、頁 第第2 2頁頁 要求要求標(biāo)高、斷面標(biāo)高、斷面控制準(zhǔn)確；控制準(zhǔn)確； 應(yīng)盡可能采用應(yīng)盡可能采用先進(jìn)先進(jìn)的的施工工藝、施工組織和施工工藝、施工組織和機(jī)械化施工機(jī)械化施工。 土體有足夠的土體有足夠的強(qiáng)度強(qiáng)度和和穩(wěn)定性穩(wěn)定性； 基坑土方開挖基坑土方開挖土木工程施工土木工程施工1 概述概述 包括一切土的挖掘、填筑、運(yùn)輸?shù)冗^程以及排水降水、土壁包括一切土的挖掘、填筑、運(yùn)輸?shù)冗^程以及排水降水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。常見的土方工程施工內(nèi)容有：支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。常見的土方工程施工內(nèi)容有：1.1 土方工程的內(nèi)容土方工程的內(nèi)容 場地平整：場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設(shè)計(jì)包括障礙物拆

9、除、場地清理、確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高、計(jì)算挖填土方量、合理進(jìn)行土方平衡調(diào)配等。標(biāo)高、計(jì)算挖填土方量、合理進(jìn)行土方平衡調(diào)配等。 開挖溝槽、基坑開挖溝槽、基坑( (豎井、隧道、修筑路基、堤壩豎井、隧道、修筑路基、堤壩) )：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。 土方回填與壓實(shí)：土方回填與壓實(shí)：包括土料選擇、運(yùn)輸、填土壓實(shí)的包括土料選擇、運(yùn)輸、填土壓實(shí)的方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等。方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等。第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第1 1頁頁土木工程施工土木工程施工1.3 土的工程分類土的工程分類1 1 概述概述共共4646頁頁

10、 第第3 3頁頁土木工程施工土木工程施工1.4 土的工程性質(zhì)土的工程性質(zhì) 天然密度天然密度-是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，它影響是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，它影響土土的承載力、土壓力的承載力、土壓力及及邊坡的穩(wěn)定性邊坡的穩(wěn)定性。 干密度干密度-是指單位體積中固體顆粒的質(zhì)量，它是用以是指單位體積中固體顆粒的質(zhì)量，它是用以檢驗(yàn)土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。檢驗(yàn)土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。 土的質(zhì)量密度土的質(zhì)量密度取土環(huán)刀取土環(huán)刀 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀不同類的土，其最大不同類的土，其最大干密度是不同的；同干密度是不同的；同類的土在不同的狀態(tài)類的土在不同的狀態(tài)下下( (含水量、壓實(shí)程度含水量、壓實(shí)程度)

11、)其密實(shí)度也是不同的其密實(shí)度也是不同的1 1 概述概述共共4646頁頁 第第4 4頁頁土木工程施工土木工程施工 土的含水量土的含水量w 是土中所含的水與土的固體顆是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示，見粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示，見下式：下式：221gggw含水量影響土方含水量影響土方施工方法的選擇施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量回填土的質(zhì)量土的含水量超過土的含水量超過2530%，則機(jī)械化施工就困難，容易則機(jī)械化施工就困難，容易打滑、陷車打滑、陷車回填土則需有最佳含水量方能回填土則需有最佳含水量方能夯壓密實(shí)，獲得最大干密度夯壓密實(shí)，獲得最大干密度快速含水量

12、測定儀快速含水量測定儀1 1 概述概述共共4646頁頁 第第5 5頁頁土木工程施工土木工程施工 土的滲透性土的滲透性 是指水流通過土中孔隙的難易程度。地下水在土中是指水流通過土中孔隙的難易程度。地下水在土中的的滲流速度滲流速度 v 與與土的滲透系數(shù)土的滲透系數(shù) k 和和水頭梯度水頭梯度 i 有關(guān)，地有關(guān)，地下水在土中的滲流速度可按達(dá)西公式計(jì)算：下水在土中的滲流速度可按達(dá)西公式計(jì)算： v（m/d）=ki 土壤滲透試驗(yàn)儀土壤滲透試驗(yàn)儀滲透系數(shù)滲透系數(shù)k 值將直接值將直接影響降水方案的選擇影響降水方案的選擇和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確性性1 1 概述概述共共4646頁頁 第第6 6頁頁土木工

13、程施工土木工程施工 土的可松性土的可松性即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增加，以后即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，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)其原來的體積。土的可松性用雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)其原來的體積。土的可松性用可松性可松性系數(shù)系數(shù) ks 表示。表示。 土的最初可松性系數(shù)土的最初可松性系數(shù)ks= v2 / v1； 土的最后可松性系數(shù)土的最后可松性系數(shù)k，s= v3 / v1 。 式中：式中：v1土在天然狀態(tài)下的體積；土在天然狀態(tài)下的體積； v2土經(jīng)開挖后的松散體積；土經(jīng)開挖后的松散體積； v3土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。土的最初可松性系土的最

14、初可松性系數(shù)數(shù)ks是計(jì)算挖掘機(jī)械是計(jì)算挖掘機(jī)械生生產(chǎn)率、運(yùn)土車輛數(shù)產(chǎn)率、運(yùn)土車輛數(shù)量量及棄土坑容積的重及棄土坑容積的重要要參數(shù)，最后可松性參數(shù)，最后可松性系系數(shù)數(shù)k，s是計(jì)算場地平是計(jì)算場地平整標(biāo)高及填方所需整標(biāo)高及填方所需的的挖方體積等的重要挖方體積等的重要參參 數(shù)。數(shù)。1 1 概述概述共共4646頁頁 第第7 7頁頁土木工程施工土木工程施工土的可松性參考值土的可松性參考值1 1 概述概述共共4646頁頁 第第8 8頁頁土木工程施工土木工程施工2 土方邊坡土方邊坡 合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設(shè)邊坡，是合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設(shè)邊坡，是減少土方量的有效措施。邊

15、坡的表示方法為減少土方量的有效措施。邊坡的表示方法為 1:m ，即：，即：第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃mhbbh:1/1土方邊坡坡度 式中式中 m = b / h ，稱為坡度系數(shù)。其意義為：，稱為坡度系數(shù)。其意義為：當(dāng)邊坡高度已當(dāng)邊坡高度已知為知為h 時(shí)，其邊坡寬度則等于時(shí)，其邊坡寬度則等于mh。共共4646頁頁 第第9 9頁頁土木工程施工土木工程施工臨時(shí)性挖方的邊坡值臨時(shí)性挖方的邊坡值 邊坡坡度應(yīng)根據(jù)邊坡坡度應(yīng)根據(jù)不同的挖填高度、土的工程性質(zhì)不同的挖填高度、土的工程性質(zhì)及及工程特點(diǎn)工程特點(diǎn)而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。臨時(shí)性挖方邊

16、坡可按下表確定：省土方。臨時(shí)性挖方邊坡可按下表確定：2 2 土方邊坡土方邊坡共共4646頁頁 第第1010頁頁土木工程施工土木工程施工深度在深度在5m內(nèi)的基坑內(nèi)的基坑( (槽槽) )、管溝邊坡、管溝邊坡的最陡坡度（不加支撐）的最陡坡度（不加支撐） 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好, ,土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑( (槽槽) )底面標(biāo)高時(shí)底面標(biāo)高時(shí), ,挖方深度在挖方深度在5m5m以內(nèi)以內(nèi), ,不加支撐的邊坡可按下不加支撐的邊坡可按下表確定：表確定：2 2 土方邊坡土方邊坡共共4646頁頁 第第1111頁頁土木工程施工土木工程施工3 土方量計(jì)算的基本方法土方量計(jì)算的基本方法

17、土方量計(jì)算的基本方法有土方量計(jì)算的基本方法有平均高度法平均高度法 和和平均斷面法平均斷面法 兩種。兩種。3.1 平均高度法平均高度法 四方棱柱體法：四方棱柱體法：將施工區(qū)域劃分為若干個(gè)邊長等于將施工區(qū)域劃分為若干個(gè)邊長等于a 的的方格網(wǎng)，每個(gè)方格網(wǎng)的土方體積方格網(wǎng)，每個(gè)方格網(wǎng)的土方體積 v 等于底面積等于底面積 a2 乘四個(gè)角點(diǎn)高度乘四個(gè)角點(diǎn)高度的平均值，即：的平均值，即：)(443212hhhhav第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第1212頁頁土木工程施工土木工程施工方格網(wǎng)土方量計(jì)算方格網(wǎng)土方量計(jì)算則可采取則可采取平均高度平均高度法法（四方棱柱體法四方棱柱體法和和三角棱柱

18、體法三角棱柱體法）3 3 土方量計(jì)算的基本方法土方量計(jì)算的基本方法共共4646頁頁 第第1313頁頁 三角棱柱體法：三角棱柱體法：將每一個(gè)方格順地形的等高將每一個(gè)方格順地形的等高線沿對(duì)角線劃分為兩個(gè)三角線沿對(duì)角線劃分為兩個(gè)三角形，然后分別計(jì)算每一個(gè)三形，然后分別計(jì)算每一個(gè)三角棱柱體的土方量。角棱柱體的土方量。土木工程施工土木工程施工3.2平均斷面法平均斷面法 基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計(jì)算可采用平均基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計(jì)算可采用平均斷面法。即：斷面法。即：)4(6201fffhv3 3 土方量計(jì)算的基本方法土方量計(jì)算的基本方法共共4646頁頁 第第1414頁頁土木工程施工土木工程

19、施工4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算 4.1.1 h0的重要性的重要性 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)，也是總圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。合理地確定場地設(shè)計(jì)也是總圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。合理地確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)減少土方工程量、加速工程進(jìn)度、降低工程造標(biāo)高，對(duì)減少土方工程量、加速工程進(jìn)度、降低工程造價(jià)有著重要意義。價(jià)有著重要意義。4.1 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高場地設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)0的確定的確定 確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)結(jié)合各類影響因素反復(fù)進(jìn)行技術(shù)確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)結(jié)合各類影響因素反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)最佳方案。經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)最佳方案。第第1

20、 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第1515頁頁土木工程施工土木工程施工4.1.2 h0 的確定原則的確定原則 滿足滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊?；的要求?充分利用地形，充分利用地形，分區(qū)或分臺(tái)階布置分區(qū)或分臺(tái)階布置，分別確定不，分別確定不同的設(shè)計(jì)標(biāo)高；同的設(shè)計(jì)標(biāo)高； 考慮考慮挖填平衡挖填平衡，棄土運(yùn)輸或取土回填的土方量最，棄土運(yùn)輸或取土回填的土方量最少；少； 要有合理的泄水坡度要有合理的泄水坡度( (2) )，滿足排水要求滿足排水要求； 考慮考慮最高洪水位最高洪水位的影響。的影響。4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第1616頁頁土木工程施工

21、土木工程施工4.1.3 h0 的確定步驟的確定步驟 如場地設(shè)計(jì)標(biāo)高無特殊要求時(shí)，可根據(jù)挖填土方量如場地設(shè)計(jì)標(biāo)高無特殊要求時(shí)，可根據(jù)挖填土方量平衡的原則確定平衡的原則確定h0 , ,其步驟如下：其步驟如下： 劃分方格網(wǎng)劃分方格網(wǎng) 方格網(wǎng)邊長方格網(wǎng)邊長a 可取可取1050m，常用，常用20m、40m；挖填平衡原則即挖填平衡原則即場地內(nèi)土方的絕場地內(nèi)土方的絕對(duì)體積在平整前對(duì)體積在平整前、后相等、后相等4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第1717頁頁土木工程施工土木工程施工 確定各方格網(wǎng)角點(diǎn)高程確定各方格網(wǎng)角點(diǎn)高程 水準(zhǔn)儀實(shí)測；水準(zhǔn)儀實(shí)測； 利用地形圖上相鄰兩等利用地形圖

22、上相鄰兩等高線的高程，用高線的高程，用插入法插入法求得。求得。 4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第1818頁頁用插入法求得用插入法求得 h13=251.70 水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量土木工程施工土木工程施工 按每一個(gè)方格的角點(diǎn)的計(jì)算次數(shù)（權(quán)數(shù)），即方格的角點(diǎn)為按每一個(gè)方格的角點(diǎn)的計(jì)算次數(shù)（權(quán)數(shù)），即方格的角點(diǎn)為幾個(gè)方格共有的情況，確定設(shè)計(jì)標(biāo)高幾個(gè)方格共有的情況，確定設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)0的實(shí)用公式為：的實(shí)用公式為：)432(4143210hhhhnh 按挖填平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高式中：式中： n 方格網(wǎng)數(shù)；方格網(wǎng)數(shù)； h1 一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)坐

23、標(biāo)；一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)坐標(biāo)； h2 兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)；兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)； h3 三個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)；三個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)； h4 四個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)。四個(gè)方格共有的角點(diǎn)坐標(biāo)。4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第1919頁頁土木工程施工土木工程施工4.2 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高場地設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)0的調(diào)整的調(diào)整 按以上步驟求得的按以上步驟求得的h0僅為一理論值，還應(yīng)考慮以下僅為一理論值，還應(yīng)考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整，求出因素進(jìn)行調(diào)整，求出h,0： 土的可松性影響土的可松性影響填方因土的可松性引起的填填方因土的可松性引起的填方方體積增加體積增加； 場內(nèi)挖方和填方的影

24、響場內(nèi)挖方和填方的影響從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，安從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，安排的挖方就近棄土和填方就近場外取土，引起的排的挖方就近棄土和填方就近場外取土，引起的挖填土挖填土方量的變化方量的變化； 場地泄水坡度的影響場地泄水坡度的影響單坡？雙坡？單坡？雙坡？4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2020頁頁土木工程施工土木工程施工 由于土具有可松性，一般填土需相應(yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高，故考慮土由于土具有可松性，一般填土需相應(yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高，故考慮土的可松性后，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整為：的可松性后，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整為： vwvth0v ,wv ,th ,0h理論設(shè)計(jì)標(biāo)高理論設(shè)計(jì)標(biāo)高 調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整設(shè)計(jì)

25、標(biāo)高4.2.1 土的可松性影響土的可松性影響hhh0,0,) 1(stswfwkfkvh4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2121頁頁土木工程施工土木工程施工 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高場地設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)0是按挖填土方量平衡的原則確定的，是按挖填土方量平衡的原則確定的，但從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，常會(huì)將部分挖方但從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，常會(huì)將部分挖方就近棄于場外就近棄于場外，或，或就就近于場外取土近于場外取土用于部分填方，均會(huì)引起挖填土方量的變化，用于部分填方，均會(huì)引起挖填土方量的變化，亦需調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高。亦需調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高。 20,0naqhh4.2.2 場內(nèi)挖方和填方的影響場內(nèi)挖方和填方的

26、影響式中：式中： q場地根據(jù)場地根據(jù)h0平整后多余或不足的土方量。平整后多余或不足的土方量。其設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整值按下式計(jì)算：其設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整值按下式計(jì)算： 4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2222頁頁土木工程施工土木工程施工 調(diào)整后的設(shè)計(jì)標(biāo)高是一個(gè)水平面的標(biāo)高，而實(shí)際施工調(diào)整后的設(shè)計(jì)標(biāo)高是一個(gè)水平面的標(biāo)高，而實(shí)際施工中要根據(jù)泄水坡度的要求中要根據(jù)泄水坡度的要求( (單坡泄水或雙坡泄水單坡泄水或雙坡泄水) )計(jì)算出場計(jì)算出場地內(nèi)地內(nèi)各方格網(wǎng)角點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高各方格網(wǎng)角點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高。4.2.3 場地泄水坡度的影響場地泄水坡度的影響 場地為單坡泄水時(shí)場地為單坡泄水時(shí)，場地

27、場地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則為：內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則為：式中：式中：l 該點(diǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高該點(diǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)，0的距離的距離； i 場地泄水坡度（不小于場地泄水坡度（不小于2）。）。lihhn,04 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2323頁頁場地單向泄水坡度示意圖場地單向泄水坡度示意圖土木工程施工土木工程施工 場地為雙坡泄水時(shí)場地為雙坡泄水時(shí)，場地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則，場地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則為：為：yyxxnililhh,0式中：式中：lx、ly該點(diǎn)沿該點(diǎn)沿x-x、y-y方向方向 距場地中心線的距離；距場地中心線的距離； ix、iy場地沿場地沿x-x、y-y方向方向 的

28、泄水坡度。的泄水坡度。公式中正負(fù)號(hào)的取值：公式中正負(fù)號(hào)的取值：計(jì)算角點(diǎn)在計(jì)算角點(diǎn)在h，0之上取之上取“”，反之取，反之取“”4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2424頁頁場地雙向泄水坡度示意圖場地雙向泄水坡度示意圖土木工程施工土木工程施工4.3 場地土方量的計(jì)算場地土方量的計(jì)算 4.3.1 求各方格角點(diǎn)的施工高度求各方格角點(diǎn)的施工高度hn hn=場地設(shè)計(jì)標(biāo)高場地設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)n自然地面標(biāo)高自然地面標(biāo)高h(yuǎn) 角點(diǎn)編號(hào)角點(diǎn)編號(hào) 施工高度施工高度 hn 1- 0.72 43.24 42.52自然地面標(biāo)高自然地面標(biāo)高 h 設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高 hn若若hn為正值則為正值則該點(diǎn)為填

29、方，該點(diǎn)為填方， hn為負(fù)值則為負(fù)值則為為 挖方。挖方。場地土方量計(jì)算步驟如下：場地土方量計(jì)算步驟如下：4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算土方方格網(wǎng)圖例土方方格網(wǎng)圖例共共4646頁頁 第第2525頁頁土木工程施工土木工程施工 零線位置的確定：零線位置的確定：先求出方格網(wǎng)中邊線兩端施工高度有先求出方格網(wǎng)中邊線兩端施工高度有“ “ + ”+ ”、“ “ ” ”中的零點(diǎn)，將相鄰兩零點(diǎn)連接起來即為零線。中的零點(diǎn)，將相鄰兩零點(diǎn)連接起來即為零線。4.3.2 繪出零線繪出零線 式中：式中：x1、x2角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離(m)； h1、h2相鄰兩角點(diǎn)的施工高度相鄰兩角點(diǎn)的施工高度(m)，

30、均用絕對(duì)值；，均用絕對(duì)值； a方格網(wǎng)的邊長方格網(wǎng)的邊長(m).(m).零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算：零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算：ahhhxahhhx212221114 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2626頁頁零點(diǎn)位置計(jì)算示意零點(diǎn)位置計(jì)算示意土木工程施工土木工程施工 為省略計(jì)算，亦可用為省略計(jì)算，亦可用圖解法圖解法直接求出零點(diǎn)位置。即直接求出零點(diǎn)位置。即用尺在各角點(diǎn)標(biāo)出相應(yīng)比例，用尺相接，與方格相交點(diǎn)用尺在各角點(diǎn)標(biāo)出相應(yīng)比例，用尺相接，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。見下圖：即為零點(diǎn)位置。見下圖： h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出用尺量出

31、h10.3的刻度的刻度用尺量出用尺量出h20.2的刻度的刻度兩點(diǎn)連線與兩點(diǎn)連線與方格的交點(diǎn)方格的交點(diǎn)為零點(diǎn)為零點(diǎn)用尺量出用尺量出h80.1的刻度的刻度用尺量出用尺量出h70.7的刻度的刻度兩點(diǎn)連線與兩點(diǎn)連線與方格的交點(diǎn)方格的交點(diǎn)為零點(diǎn)為零點(diǎn)兩零點(diǎn)連線兩零點(diǎn)連線即為零線即為零線4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2727頁頁土木工程施工土木工程施工4.3.3 計(jì)算場地挖、填土方量計(jì)算場地挖、填土方量 “零線零線”求出，也就劃出了場地的挖方區(qū)和填方區(qū)，求出，也就劃出了場地的挖方區(qū)和填方區(qū)，便可按平均高度法計(jì)算各方格的挖、填土方量了。便可按平均高度法計(jì)算各方格的挖、填土

32、方量了。4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2828頁頁挖方施工挖方施工及長距離土方調(diào)運(yùn)及長距離土方調(diào)運(yùn)土木工程施工土木工程施工4.3.4 計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距 先按下式求出各挖方或填方先按下式求出各挖方或填方區(qū)土方重心坐標(biāo)區(qū)土方重心坐標(biāo)x0、y0： iiivvxx)(0iiivvyy)(0填方區(qū)填方區(qū)yh0h0 xxowxotyowyotl0挖挖方方區(qū)區(qū)式中：式中： xi、yi i 塊方格的重心坐標(biāo)；塊方格的重心坐標(biāo)； vi i 塊方格的土方量。塊方格的土方量。v1x1、y1v5x5、y5v19x19、y19挖方區(qū)

33、挖方區(qū)重心重心填方區(qū)填方區(qū)重心重心4 4 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第2929頁頁土木工程施工土木工程施工 則填、挖方區(qū)之間的平均運(yùn)距則填、挖方區(qū)之間的平均運(yùn)距 l0 為：為：2002000)()(wtwtyyxxl式中：式中： x0t、y0t 填方區(qū)的重心坐標(biāo)；填方區(qū)的重心坐標(biāo)； x0w、y0w 挖方區(qū)的重心坐標(biāo)。挖方區(qū)的重心坐標(biāo)。 在實(shí)際工作中，亦可用作圖法近似地求出調(diào)配區(qū)的在實(shí)際工作中，亦可用作圖法近似地求出調(diào)配區(qū)的形心位置形心位置o代替重心坐標(biāo)，用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)的代替重心坐標(biāo)，用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距。4 4 場地平整土方量計(jì)算場地

34、平整土方量計(jì)算共共4646頁頁 第第3030頁頁土木工程施工土木工程施工5 土方調(diào)配土方調(diào)配5.2 土方調(diào)配的原則土方調(diào)配的原則 土方調(diào)配是土方規(guī)劃中的一個(gè)重要內(nèi)容。其原則是：土方調(diào)配是土方規(guī)劃中的一個(gè)重要內(nèi)容。其原則是：力求挖填平衡、運(yùn)距最短、費(fèi)用最省，考慮土方力求挖填平衡、運(yùn)距最短、費(fèi)用最省，考慮土方的利用，以減少土方的重復(fù)挖填和運(yùn)輸。的利用，以減少土方的重復(fù)挖填和運(yùn)輸。5.1 土方調(diào)配的步驟土方調(diào)配的步驟 劃分調(diào)配區(qū)（繪出零線）劃分調(diào)配區(qū)（繪出零線） 計(jì)算調(diào)配區(qū)之間的平均計(jì)算調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距（即挖方區(qū)至填方區(qū)土方重心的距離）運(yùn)距（即挖方區(qū)至填方區(qū)土方重心的距離） 確定初始確定初始調(diào)配

35、方案調(diào)配方案 優(yōu)化方案判別優(yōu)化方案判別 繪制土方調(diào)配圖表。繪制土方調(diào)配圖表。第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第3131頁頁土木工程施工土木工程施工5.3 最優(yōu)調(diào)配方案的確定最優(yōu)調(diào)配方案的確定 最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎(chǔ)，最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎(chǔ)，常用常用“表上作業(yè)法表上作業(yè)法”求解。調(diào)配的步驟如下：求解。調(diào)配的步驟如下：用用“最小元素法最小元素法”編制初始調(diào)配方案編制初始調(diào)配方案最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別繪制土方調(diào)配圖繪制土方調(diào)配圖最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別方案的調(diào)整方案的調(diào)整是是否否5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第3232頁頁土

36、木工程施工土木工程施工5.3.1 初始調(diào)配方案初始調(diào)配方案 下圖為一矩形廣場，圖中小方格內(nèi)的數(shù)字為各調(diào)配區(qū)的土方下圖為一矩形廣場，圖中小方格內(nèi)的數(shù)字為各調(diào)配區(qū)的土方量，箭桿上的數(shù)字則為各調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。試求土方調(diào)配量，箭桿上的數(shù)字則為各調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。試求土方調(diào)配最優(yōu)方案。最優(yōu)方案。500500800600500500400w1t1w36050701108070401009040100w4t3w2t270挖方區(qū)挖方區(qū)編號(hào)編號(hào)填方區(qū)編號(hào)填方區(qū)編號(hào)挖方區(qū)需挖方區(qū)需調(diào)出土方調(diào)出土方填方區(qū)需填方區(qū)需調(diào)進(jìn)土方調(diào)進(jìn)土方調(diào)配區(qū)間的調(diào)配區(qū)間的平均運(yùn)距平均運(yùn)距5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁

37、 第第3333頁頁土木工程施工土木工程施工各調(diào)配區(qū)土方量及平均運(yùn)距各調(diào)配區(qū)土方量及平均運(yùn)距5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第3434頁頁土木工程施工土木工程施工 步驟步驟1：選取選取平均運(yùn)距最小平均運(yùn)距最小(c22=c43=40)的方格，確定它所對(duì)應(yīng)的方格，確定它所對(duì)應(yīng)的調(diào)配土方數(shù)，并使其的調(diào)配土方數(shù)，并使其盡可能大盡可能大。本例選取。本例選取c43=40，x43=400(w4的的全部挖方調(diào)往全部挖方調(diào)往t3)，x41、x42=0 (w4的挖方不調(diào)往的挖方不調(diào)往t1、t2)，在，在x41、x42的方格內(nèi)畫上的方格內(nèi)畫上“”5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第3535頁頁土

38、木工程施工土木工程施工 步驟步驟2：重復(fù)步驟重復(fù)步驟1，按平均運(yùn)距，按平均運(yùn)距由小到大依次計(jì)算由小到大依次計(jì)算x22、x11、x31 （c22c11c31） ，我們就得到了土方調(diào)，我們就得到了土方調(diào)配的初始方案。配的初始方案。1.5 1.5 土方調(diào)配土方調(diào)配50050010030010040506070110共共4646頁頁 第第3636頁頁土木工程施工土木工程施工5.3.2 最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別 初始調(diào)配方案是按初始調(diào)配方案是按“就近調(diào)配就近調(diào)配”求得的，它保證了求得的，它保證了挖填平衡、總運(yùn)輸量是較小的，但不一定是最小的，因此挖填平衡、總運(yùn)輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進(jìn)行判

39、別。還需進(jìn)行判別。 在在“表上作業(yè)法表上作業(yè)法”中判別最優(yōu)方案的方法有很多，中判別最優(yōu)方案的方法有很多，這里我們介紹引入這里我們介紹引入“假想價(jià)格系數(shù)假想價(jià)格系數(shù)”求求檢驗(yàn)數(shù)檢驗(yàn)數(shù)ij來判別。來判別。 首先求出表中各方格的假想價(jià)格系數(shù)，首先求出表中各方格的假想價(jià)格系數(shù)，有調(diào)配土方有調(diào)配土方的假想價(jià)格系數(shù)的假想價(jià)格系數(shù)c，ij=cij ，無調(diào)配土方的假想價(jià)格系數(shù)按，無調(diào)配土方的假想價(jià)格系數(shù)按下式計(jì)算：下式計(jì)算：5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第3737頁頁土木工程施工土木工程施工 利用已知的假想價(jià)格系數(shù)，我們可以逐個(gè)求解未知利用已知的假想價(jià)格系數(shù)，我們可以逐個(gè)求解未知的的c，ij。

40、步驟步驟1：在有調(diào)配土方的方格內(nèi)，在有調(diào)配土方的方格內(nèi)， c，ij=cij ，將數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)填入表中；填入表中；,pfeqpqefcccc 該公式的意義即：該公式的意義即：構(gòu)成任一矩形的四個(gè)方格內(nèi)對(duì)角構(gòu)成任一矩形的四個(gè)方格內(nèi)對(duì)角線上的假想價(jià)格系數(shù)之和相等。線上的假想價(jià)格系數(shù)之和相等。 5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第3838頁頁土木工程施工土木工程施工 步驟步驟2：按任一矩形的四個(gè)方格內(nèi)按任一矩形的四個(gè)方格內(nèi)對(duì)角線上的對(duì)角線上的c，ij之和相等之和相等，逐個(gè)求解未知的逐個(gè)求解未知的c，ij；如：；如：101104060,32,22,31,21cccc5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4

41、646頁頁 第第3939頁頁土木工程施工土木工程施工 步驟步驟3：引入檢驗(yàn)數(shù)引入檢驗(yàn)數(shù)，按下式求出表中，按下式求出表中無調(diào)配土方方格的檢無調(diào)配土方方格的檢驗(yàn)數(shù)驗(yàn)數(shù)（即方格右邊兩小格數(shù)字上下相減，將正負(fù)號(hào)填入表中即方格右邊兩小格數(shù)字上下相減，將正負(fù)號(hào)填入表中）：）： 12 出現(xiàn)負(fù)數(shù)說明方案出現(xiàn)負(fù)數(shù)說明方案不是最佳方案不是最佳方案，需要進(jìn)行調(diào)整。，需要進(jìn)行調(diào)整。0,ijijijcc5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第4040頁頁土木工程施工土木工程施工 步驟步驟2：找出找出x12的閉回路。其作法是，從的閉回路。其作法是，從x12方格出發(fā)，沿水方格出發(fā)，沿水平或豎直方向前進(jìn)，遇到平或豎直方

42、向前進(jìn)，遇到有數(shù)字的方格作有數(shù)字的方格作900轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎( (也可不轉(zhuǎn)彎也可不轉(zhuǎn)彎) )，如，如果路線恰當(dāng)，有限步后便能回到出發(fā)點(diǎn)。形成一條以果路線恰當(dāng)，有限步后便能回到出發(fā)點(diǎn)。形成一條以有數(shù)字的方格有數(shù)字的方格為轉(zhuǎn)角點(diǎn)、用水平或豎直線聯(lián)起來的閉回路為轉(zhuǎn)角點(diǎn)、用水平或豎直線聯(lián)起來的閉回路。見下表：。見下表：5.3.3 方案的調(diào)整方案的調(diào)整 步驟步驟1：在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中挑選一個(gè)在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中挑選一個(gè)( (一般選最小的一般選最小的) )，本例，本例即即12，將它對(duì)應(yīng)的變量將它對(duì)應(yīng)的變量 x12 作為調(diào)整對(duì)象。作為調(diào)整對(duì)象。5 5 土方調(diào)配土方調(diào)配共共4646頁頁 第第4141頁頁土木工程施工土木工程施工 步驟步驟3：從空格從空格 x12出發(fā)，沿閉回路（出發(fā)，沿閉回路（方向任意方向任意）行進(jìn)，）行進(jìn)，在在各奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)各奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)