土木工程施工典型例題

1、 土方調(diào)配計(jì)算某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)的方格邊長(zhǎng)為20m×20m，泄水坡度，不考慮土的可松性和邊坡的影響。試按挖填平衡的原則計(jì)算挖、填土方量（保留兩位小數(shù)）。解答：（1）計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0由書P8式（2.6）可得：（2）根據(jù)泄水坡度計(jì)算各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高以場(chǎng)地中心點(diǎn)（幾何中心o）為H0，由書P9式（2.8）得各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：H1H030×0.320×0.343.180.09+0.0643.15（m）H2H120×0.343.150.0643.21（m）H3H220×0.343.210.0643.27（m）H4H320×0.34

2、3.270.0643.33（m）H5H030×0.343.180.0943.09（m）H6H520×0.343.090.0643.15（m）H7H620×0.343.150.0643.21（m）H8H720×0.343.21+0.0643.27（m）H9H030×0.320×0.343.180.090.0643.03（m）H10H920×0.343.03+0.0643.09（m）H11H1020×0.343.09+0.0643.15（m）H12H1120×0.343.15+0.0643.21（m）（3）計(jì)

3、算各角點(diǎn)的施工高度由P10式（2.9）得各角點(diǎn)的施工高度（以“”為填方，“”為挖方）：h143.1543.030.12（m）h243.2143.700.49（m）h343.2744.150.88（m）h443.3344.481.15（m）h543.0942.790.30（m）h643.1542.990.16（m）h743.2143.400.19（m）h843.2743.940.67（m）h943.0341.881.15（m）h1043.0942.200.89（m）h1143.1542.560.59（m）h1243.2142.790.42（m）（4）確定“零線”，即挖、填的分界線由書P10式（2

4、.10）確定零點(diǎn)的位置，將相鄰邊線上的零點(diǎn)相連，即為“零線”。見圖2。12線上的零點(diǎn)：，即零點(diǎn)距角點(diǎn)1的距離為3.93m。26線上的零點(diǎn)：，即零點(diǎn)距角點(diǎn)2的距離為15.08m。67線上的零點(diǎn)：，即零點(diǎn)距角點(diǎn)6的距離為9.14m。711線上的零點(diǎn)：，即零點(diǎn)距角點(diǎn)7的距離為4.87m。812線上的零點(diǎn)：，即零點(diǎn)距角點(diǎn)8的距離為12.29m。（5）計(jì)算各方格土方工程量（以（）為填方，（）為挖方） 全填或全挖方格由P10式（2.11）88+115+19+67289（m3） （）30+16+115+89250（m3） （） 兩挖、兩填方格，書P11式（2.12）（m3） （）（m3） （） 三填一挖或三

5、挖一填方格，書P11式（2.13）（） （） （） （） （） （）將計(jì)算出的各方格土方工程量按挖、填分別相加，得場(chǎng)地土方工程量總計(jì)：挖方：496.13 m3填方：504.89 m3挖方、填方基本平衡。輕型井點(diǎn)降水計(jì)算某工程地下室的平面尺寸為54 m×18 m，基礎(chǔ)底面標(biāo)高為-5.20 m，天然地面標(biāo)高為-0.30 m ，地面至-3.00 m為雜填土，-0.30-9.50 m為粉砂層（滲透系數(shù)K=4 m/晝夜），-9.50 m以下為粘土層（不透水），地下水離地面1.70 m,場(chǎng)地條件為北面、東面靠近道路，路邊有下水道，西面有原有房屋，南面設(shè)有混凝土攪拌站。地下室開挖施工方案為：采用輕

6、型井點(diǎn)降水，液壓反鏟挖土機(jī)挖土，自卸汽車運(yùn)土。坑底尺寸因支模需要，每邊宜放出1.0 m,坑底邊坡度由于采用輕型井點(diǎn)，可適當(dāng)陡些，采用1:0.5，西邊靠原有房屋較近，為了防止其下沉開裂，打設(shè)一排板樁。圖1 現(xiàn)場(chǎng)布置圖工地現(xiàn)有井點(diǎn)設(shè)備：濾管直徑50，長(zhǎng)度1.20m；井點(diǎn)管直徑50，長(zhǎng)度60m；總管直徑100，每段長(zhǎng)度4.0m，（0.8m有一接口）；真空泵機(jī)組，每套配備二臺(tái)3BA9離心泵（水泵流量30/h）.試求： (）輕型井點(diǎn)的平面布置與高程布置。（）輕型井點(diǎn)計(jì)算（涌水量、井點(diǎn)管數(shù)量與間距、水泵流量）。解答：1）輕型井點(diǎn)系統(tǒng)布置根據(jù)本工程條件，輕型井點(diǎn)系統(tǒng)選用單層環(huán)形布置，如下圖所示。圖2 輕型井

7、點(diǎn)平面布置圖圖3 輕型井點(diǎn)高程布置圖總管直徑選用100mm，布置于天然地面上，基坑上口尺寸58.45×24.9m，井點(diǎn)管距離坑壁為1.0m，則總管長(zhǎng)度為2×（58.45+2×1.0）+（24.9+2×1.0）=174.7（m）井點(diǎn)管長(zhǎng)度選用6.0m，直徑50mm，濾管長(zhǎng)度1.2m，井點(diǎn)管露出地面0.2m，基坑中心要求的降水深度S為S=5.20-0.30-1.70+0.50=3.7（m）井點(diǎn)管所需的埋置深度H=5.20-0.30+0.50+26.9÷2×=6.7456-0.2=5.8（m）將總管埋于地面下1.0m處，即先挖1.0m深的溝

8、槽，然后在槽底鋪設(shè)總管，此時(shí)井點(diǎn)管所需長(zhǎng)度為6.745-1.0+0.20=5.945（m）6.0（m）滿足要求抽水設(shè)備根據(jù)總管長(zhǎng)度選用二套，其布置位置與總管的劃分范圍如圖所示。2）基坑涌水量計(jì)算按無壓非完整井考慮，含水層有效厚度按表2.6計(jì)算：=1.85×（5.0451.2）11.69.52.07.5取7.5（）抽水影響半徑按公式（2.26）求出：1.95×3.7×39.52（）環(huán)形井點(diǎn)的假想半徑按公式（2.27）求出：（）基坑涌水量按公式（）求出：1.366××（/）井點(diǎn)管數(shù)量與間距計(jì)算單根井點(diǎn)管出水量q按公式（2.31）求出：q=65

9、15;×0.05×1.0×=16.2（/）n=(根)井點(diǎn)管間距D按公式（2.32）計(jì)算：=（）取D2.0（） n=(根)）抽水設(shè)備選用選擇真空泵。根據(jù)每套機(jī)組所帶的總管長(zhǎng)度為174.7287.35（），選用型干式真空泵。真空泵所需的最低真空度按公式（2.33）求出：選擇水泵。水泵所需的流量 （/）21.85（/h）水泵的吸水揚(yáng)程6.01.27.2（）由于本工程出水高度低，只要吸水揚(yáng)程滿足要求，則不必考慮總揚(yáng)程。根據(jù)水泵所需的流量與揚(yáng)程，選擇3BA-9型離子泵即可滿足要求。  模板設(shè)計(jì)計(jì)算某多層現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)尺寸為5.4m

10、×5.4m，每一樓層高度為3.0m，柱子的截面尺寸為450mm×450mm,樓板厚度為150mm。(1) 柱子厚度為20mm的木模板，澆筑速度為2.5m3h混凝土的溫度為10，用插入式振動(dòng)器搗實(shí)，混凝土的坍落度為80，無外加劑。試求混凝土側(cè)壓力與柱箍間距，并繪制側(cè)壓力分布與柱箍布置圖。(2) 樓板模板采用厚度為18的木膠合板，支架為碗扣式鋼管腳手架搭設(shè)的排架；膠合板面板下小木楞的尺寸為50×100，間距為400；小木楞下面大木楞由排架立桿上的可調(diào)托座支承，排架立桿的跨寬度1200，間距為1500。試算小木楞的承載力及撓度是否滿足要求（l250），并求大木楞的截面尺

11、寸。 （東北落葉松的木材抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度17MPa，順紋抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度1.6，MPa彈性模量E10000 MPa，木材重度68kN）解：（1）1)求澆注混凝土?xí)r的側(cè)壓力已知混凝土的澆筑速度為V2.5mh,混凝土溫度T=10,外加劑影響修正系數(shù)為=1坍落度影響修正系數(shù)1， t0=200T+10 =8由F=0.22×24×8×1×2.51/2=66.79kN/m2檢驗(yàn):F=24×3=72.0 kN/m2按施工規(guī)范規(guī)定取小值,則側(cè)壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:F=66.79 kN/m2承載力驗(yàn)算時(shí),設(shè)計(jì)荷載應(yīng)考慮永久荷載,新澆混凝土側(cè)壓力的荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.2;還應(yīng)考

12、慮可變荷載,傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生荷載的分項(xiàng)系數(shù)=1.4.又因面板為木模板,模板設(shè)計(jì)荷載值可乘以0.9予以折減,則=66.79×1.2×0.9=72.14 kN/m2有效壓頭h=72.14/24=3m對(duì)于邊長(zhǎng)為450mm的柱,當(dāng)采用0.8m3的吊斗供料時(shí),水平荷載為4 kN/m2考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)和折減系數(shù)的=4×1.4×0.9=5.04 kN/m2疊加后的側(cè)壓力分布圖見圖2)求內(nèi)豎楞間距新澆混凝土側(cè)壓力均勻作用在木模板上,單位寬度的面板可以視為梁,內(nèi)豎楞即為梁的支點(diǎn).按三跨連續(xù)梁考慮,梁寬取200mm.因作用于整個(gè)柱高范圍應(yīng)予以考慮,故作用在連續(xù)梁上的線荷載:

13、=(66.79+5.04) ×0.2=14.37 kN/m2其計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖.三跨連續(xù)梁的最大彎距,最大撓度(為線荷載標(biāo)準(zhǔn)值).按面板的抗彎承載力要求:按面板的剛度要求,最大變形值取為模板結(jié)構(gòu)的=66.79×0.2=13.36 kN/m2=對(duì)比取小值,又考慮豎楞木的寬度,可取=225mm 3)求外橫楞間距仍按三跨連續(xù)梁考慮,外橫楞即為內(nèi)楞梁的支點(diǎn),梁上作用均布側(cè)壓力荷載的受荷寬度即為內(nèi)楞間距,其計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖作用在連續(xù)梁上的線荷載: =72.14×0.225=16.23 kN/m2按內(nèi)楞的抗彎承載力要求;按內(nèi)楞的抗剪承載力要求:按內(nèi)楞的剛度要求:對(duì)比取小值,外楞間距=

14、550mm4）對(duì)拉螺栓為外楞梁的支點(diǎn)，梁上作用均布側(cè)壓力荷載的受荷寬度即為外楞間距L2。又外楞為48×3.5雙鋼管，設(shè)計(jì)荷載值可乘以0.85予以折減，則F6=66.79×1.2×0.85=68.13（kN）作用于梁上的線荷載：q68.13×0.5537.47 kN按外楞的抗彎承載力要求：按外楞剛度的要求對(duì)此取對(duì)拉螺栓間距l(xiāng)3=700mm5)選取螺栓規(guī)格L2、L3，每個(gè)螺栓承受混凝土側(cè)壓力的等效面積計(jì)算得：N0.55×0.7×68.13=26.23kN選用由Q235鋼制作得M14對(duì)拉螺栓，其凈截面積A=1052則調(diào)整對(duì)拉螺栓間距L3=4

15、50mm,則N=0.55×0.45×68.1316.86(2)1)驗(yàn)算小木楞的承載力承載力驗(yàn)算時(shí),設(shè)計(jì)荷載應(yīng)考慮永久荷載,模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值、新澆混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值、鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值的荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.2;還應(yīng)考慮可變荷載,施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生荷載的分項(xiàng)系數(shù)=1.4,各荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值:1. 模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值 0.3 kN2. 新澆混凝土自重標(biāo)準(zhǔn) 24 kNm33. 鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值 1.1 kN4. 施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5 kN小木楞可以視為梁,大木楞即為梁的支點(diǎn)按三跨連續(xù)梁考慮, 小木楞上的線荷載為：=(0.3+24×0.15+1.1)

16、15;1.2+1.4×2.5×=3.8k/m比較可得 故小木楞的承載力滿足要求.2)驗(yàn)算小木楞的撓度=(0.3+24×0.15+1.1+2.5)×0.4=3 K/m故小木楞的撓度滿足要求。3）求大木楞的橫截面尺寸大木楞可以視為梁,排架立桿上的可調(diào)托座即為梁的支點(diǎn)按三跨連續(xù)梁考慮,大木楞上的線荷載為=(0.3+24×0.15+1.1)×1.2+1.4×2.5×1.2=11.4K/m設(shè)大木楞的橫截面尺寸為100×150滿足要求大木楞的撓度=(0.3+24×0.15+1.1+2.5)×1.2

17、=9 k/m滿足要求故大木楞的橫截面尺寸選100×150合適。鋼筋下料計(jì)算試編制下圖所示5根梁的鋼筋配料單。各種鋼筋的線重量如下：10（0.617kg/m）；12(0.888kg/m)；25(3.853kg/m)。 解答：對(duì)鋼筋進(jìn)行配料時(shí)，必須根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范及混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范中對(duì)混凝土保護(hù)層，鋼筋彎曲及彎鉤等規(guī)定計(jì)算下料長(zhǎng)度。鋼筋在結(jié)構(gòu)施工圖中注明的是外輪廓尺寸，即外包尺寸。鋼筋在加工前呈直線下料，加工彎曲時(shí)，外皮伸長(zhǎng)，內(nèi)皮縮短，軸線長(zhǎng)度不變，因此鋼筋外包尺寸與軸線間之間存在一個(gè)差值，稱為“量度差值”。其大小與鋼筋直徑和彎心直徑以及彎曲的角度有關(guān)系。一級(jí)鋼筋末端作

18、180度彎鉤，平直部分為3d，彎心直徑為2.5d，每個(gè)彎鉤需要增加的量度差值為6.25d（d為鋼筋直徑）。各種鋼筋中間彎折，其彎心直徑為5d，彎折角度為45度，60度，90時(shí)的量度差值分別為0.5d，d，2d。直線鋼筋的下料長(zhǎng)度為其外包尺寸；彎起鋼筋的下料長(zhǎng)度等于各段外包尺寸之和，減去中間彎折處的量度差值，再加上兩端彎鉤處的平直長(zhǎng)度。計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度后，就可以編制鋼筋配料單，作為材料準(zhǔn)備和鋼筋加工的依據(jù)。各編號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算如下：混凝土保護(hù)層厚度均為25mm,號(hào)鋼筋 L=外包尺寸+末端為180度彎鉤的量度差值= (8000+240×2-2×25)+6.25×2&

19、#215;25=8742.5mm號(hào)鋼筋L=外包尺寸+末端為180度彎鉤的量度差值=(8000+240×2-2×25)+6.25×2×12=8580mm號(hào)鋼筋L=外包尺寸+末端為180度彎鉤的量度差值-中間為45度彎鉤的量度差值=(8000+240×2)÷3+(800-2×35) ×2×+(8000+240×2)÷3-25-(800-2×35) ×2+6.25×2×25-0.5×25×4=9296.95mm號(hào)鋼筋L=(300-2×25)+( 800-2×25)×2-3×2×10+3×10×2=2000mm  梁鋼筋配料單 構(gòu)件名稱鋼筋編號(hào)