土方調(diào)配量計(jì)算課件

1、1.2 土方調(diào)配量計(jì)算單元1 土方工程施工 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算方法2.掌握基坑土方量計(jì)算方法3.掌握基槽土方量的計(jì)算方法會(huì)熟練、準(zhǔn)確計(jì)算基坑、基槽土方量；會(huì)用方格網(wǎng)法、斷面法計(jì)算場(chǎng)地平整土方量。 學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1.基坑土方量的計(jì)算2.基槽土方量的計(jì)算學(xué)習(xí)難點(diǎn)：方格網(wǎng)法計(jì)算場(chǎng)地平整土方量 1平整場(chǎng)地：平整場(chǎng)地是指厚度在300mm以內(nèi)的挖填、找平工作。2挖基坑：挖基坑指挖土底面積在20以內(nèi)，且底長(zhǎng)為底寬3倍者。3挖基槽：挖基槽指挖土寬度在3m以內(nèi)，挖土長(zhǎng)度等于或大于寬度3倍以上者.4挖土方：挖土方指挖土寬度在3m以上，挖土底面積在20以外，平整場(chǎng)地厚度在300mm以外者。

2、5土方回填：常見的有：基礎(chǔ)回填、室內(nèi)回填、管道溝槽回填。1.什么是場(chǎng)地平整？2.什么是基坑開挖？3.什么是基槽開挖？4.什么是土方回填？ 主要內(nèi)容工作任務(wù)1：計(jì)算場(chǎng)地平整土方量工作任務(wù)2：計(jì)算基坑開挖土方量工作任務(wù)3：計(jì)算基槽開挖土方量 1.2 土方調(diào)配量計(jì)算1.2.1土方邊坡土方邊坡坡度以其挖方深度H與邊坡底寬B之比來表示。 m = B/H ，稱為坡度系數(shù)。土方邊坡大小應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、施工工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定 令: m = m 邊坡系數(shù) 1:m = H:B= 1:m 邊坡坡度B HH BBH坡寬坡角坡肩坡頂坡底坡高邊坡各部位名稱 邊坡可做成直線形、折線

3、形或階梯形，土方邊坡坡度一般在設(shè)計(jì)文件上有規(guī)定，若設(shè)計(jì)文件上無規(guī)定，可按照建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002第6.2.3的規(guī)定執(zhí)行如表1.3 。m的確定原則： 保證土體穩(wěn)定、施工安全，又要節(jié)省土方。 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002規(guī)定臨時(shí)性挖方邊坡值土方類別邊坡值（寬：高）砂土（不包括細(xì)砂、粉砂）1：1.251：1.50一般粘性土硬1：0.751：1.00硬、塑1：1.001：1.25軟1：1.50或更緩碎石類土充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土1：0.501：1.10充填砂土1：1.001：1.50注：1、設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 2、如采用降水或其他

4、加固措施，可不受本表限制，但應(yīng)計(jì)算復(fù)核； 3、開挖深度，對(duì)軟土不應(yīng)超過4m，對(duì)硬土不應(yīng)超過8m. 1.2.2 場(chǎng)地平整 場(chǎng)地豎向規(guī)劃設(shè)計(jì) 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算 土方調(diào)配 1.2.2場(chǎng)地的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高考慮的因素： (1) 滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?(2) 盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量； (3)爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi); (4)有一定泄水坡度，滿足排水要求。場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無規(guī)定： (1)小型場(chǎng)地挖填平衡法 (2)大型場(chǎng)地最佳平面設(shè)計(jì)法（用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最?。?aaaaaaH11H12H21H221）初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高 H0 方法：將

5、場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)1040m的方格網(wǎng)，找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的地面標(biāo)高（實(shí)測(cè)法、等高線插入法） 。原則：場(chǎng)地內(nèi)挖填方平衡，平整前后土方量相等。 （1）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0 場(chǎng)地平整是將自然地面改造成工程所要求的平面?！巴谔钔练搅肯嗟取钡脑瓌t，土方總工程量最小 H0 （1）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0步驟在地形圖上將施工區(qū)域劃分為若干個(gè)方格網(wǎng)（如采用a=20或40m） （1）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0步驟確定方格角點(diǎn)的高程 （1）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0步驟按填挖平衡原理計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高H11H12H21H22 初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0H11H12H21H22 H0=（H11+H12+H21+H22）/4M H11、 H12、 H21

6、、 H22 一個(gè)方格各角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高 M 方格個(gè)數(shù)?；颍篐0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M H1一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高； H2、H3、H4分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。 【案例2】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖,格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度 ix =2，iy=3，不考慮土的可松性的影響，確定方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和施工高度。 答：（1）初步計(jì)算場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高H0 H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M =70.09+71.43+69.10+70.70+2（70.40+70.95+69.71+） +4（70.17+70.70+69.81+70.38） /（49） =

7、70.29（m）70.09 2）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整 ( H0 ) （1）土具有可松性，必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)的提高H0挖方量填方量h（2）受局部填挖的影響溝渠（3）經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較后，認(rèn)為就近借土或棄土一部分更合理案例2 答： (2)不考慮土的可松性 H0 = H0=70.29m （2）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的調(diào)整 可松性影響考慮土的可松性調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算示意圖(a)(b)泄水坡度影響場(chǎng)內(nèi)填挖方影響 3）計(jì)算場(chǎng)地各角點(diǎn)施工高度 hn 施工高度 指各角點(diǎn)挖方或填方的高度，它等于各角點(diǎn)的實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高和原地形標(biāo)高之差。hn= Hn Hn hn 施工高度，填挖Hn 設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn 原地形標(biāo)高 4）確定零線（挖填分界線） 零

8、線 在一個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)同時(shí)有填方或挖方時(shí)，應(yīng)先算出方格網(wǎng)邊上的零點(diǎn)的位置，并標(biāo)注于方格網(wǎng)上，連接零點(diǎn)即得填方區(qū)與挖方區(qū)的分界線（即零線）。不填不挖點(diǎn)的連線，是挖方區(qū)和填方區(qū)的分界線。 方法：插入法、比例法找零點(diǎn) ijhihjXi-jaXi-j=a hihi+ hj施工高度絕對(duì)值代入 步驟繪出“零線”連接零點(diǎn)的線 步驟繪出“零線”連接零點(diǎn)的線 場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算方法方格網(wǎng)法：地形較平坦時(shí)用斷面法：用于地形起伏變化較大，斷面不規(guī)則的場(chǎng)地 方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟1. 劃分方格網(wǎng) 由設(shè)計(jì)單位(一般在1/500的地形圖上)將場(chǎng)地劃分為邊長(zhǎng)a=10-40m的若干方格，與測(cè)量的縱橫坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)，在各方格角點(diǎn)規(guī)

9、定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn)，如圖1.18所示。2.計(jì)算場(chǎng)地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度hn角點(diǎn)施工高度 (以“+”為填，“-”為 挖)n 方格的角點(diǎn)編號(hào) 3.計(jì)算“零點(diǎn)”位置，確定零線 方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn)，即為“零點(diǎn)”(圖1.19)。 3.計(jì)算“零點(diǎn)”位置，確定零線 方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn)，即為“零點(diǎn)”(圖1.19)。 確定零點(diǎn)的辦法也可以用圖解法，如圖1.5所示。方法是用尺在各角點(diǎn)上標(biāo)出挖填施工高度相應(yīng)比例，用尺相連，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。將相鄰的零點(diǎn)連接起

10、來，即為零線。它是確定方格中挖方與填方的分界線。 4.計(jì)算方格土方工程量 按表1.6所列計(jì)算公式，逐格計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方量或填方量。 (三)土方量計(jì)量:1.全挖或全填:V= (h1+h2+h3+h4) (二)兩挖、兩填挖方 V1,2= ( + ) 填方 V3,4= ( + ) a4a4h1h1+h4h2h2+h3a4h4h1+h4h3h2+h3h1h2h3h4aaaah2h1h4h3全挖(全填)方格兩挖兩填方格 3.三挖一填(或三填一挖):填方: V4=挖方: V1,2,3= (2h1+h2+2h3-h4)+V44.一挖一填 挖方: V1= ah1 16a6h4(h4+h1)(h4+h3)a

11、6h3aah2h1h4h1h2a三挖一填(或三填一挖)方格一挖一填方格a 5.計(jì)算邊坡土方量三角棱錐體邊坡體積三角棱柱體邊坡體積 6.計(jì)算土方總量 將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場(chǎng)地挖方和填方的總土方量。 例題詳解 1.計(jì)算施工高度2.確定零點(diǎn)和零線 3.計(jì)算土方量（1）全挖全填方格 （2）方格四個(gè)角點(diǎn)中，部分是挖方，部分是填方時(shí) （圖125），其挖方或填方體積分別為： （3）方格三個(gè)角點(diǎn)為挖方，另一個(gè)角點(diǎn)為填方時(shí)： （4）總土方量總挖方量 = 17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3總填方量 =136+25.9+263

12、+214.03+40.3+0.038=679.27m3 （5）計(jì)算邊坡土方量 首先確定邊坡坡度，因場(chǎng)地土質(zhì)系中密 的砂土，且地質(zhì)條件較差，挖方區(qū)邊坡坡度采用1：1.25，填方區(qū)邊坡坡度采用1：1.50，場(chǎng)地四個(gè)角點(diǎn)的挖填方寬度為：角點(diǎn)5挖方寬度 0.931.25=1.16米角點(diǎn)15挖方寬度 0.381.25=0.48米角點(diǎn)1挖方寬度 0.391.5=0.59米角點(diǎn)11挖方寬度 0.971.5=1.46米 挖方區(qū)邊坡土方合計(jì)： 24.11立方米挖方區(qū)土方邊坡： 填方區(qū)邊坡土方量：填方區(qū)邊坡土方量合計(jì)： 33.05立方米 場(chǎng)地及邊坡土方 量總計(jì): 挖方 674.26+24.11=698.37 填方

13、 679.27+33.05=712.32 【例1.1】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)如圖1.7所示，方格邊長(zhǎng)為20m20m，填方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為1.0，挖方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為0.5，試用公式法計(jì)算挖方和填方的總土方量。 【解】 (1) 根據(jù)所給方格網(wǎng)各角點(diǎn)的地面設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然標(biāo)高，計(jì)算結(jié)果列于圖1.8中。 由公式1.9得： h1=251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-25

14、1.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70 =-0.20 h12=251.46-251.40=0.06 (2) 計(jì)算零點(diǎn)位置。從圖1.8中可知，15、26、67、711、1112五條方格邊兩端的施工高度符號(hào)不同，說明此方格邊上有零點(diǎn)存在。 由公式1.10 求得： 15線 x1=4.55(m) 26線 x1=13.10(m) 67線 x1=7.69(m) 711線 x1=8.89(m) 1112線 x1=15.38(m) 將各零點(diǎn)標(biāo)于圖上，并將相鄰

15、的零點(diǎn)連接起來，即得零線位置，如圖1.8。 (3) 計(jì)算方格土方量。方格、底面為正方形，土方量為： V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3) V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3) 方格底面為兩個(gè)梯形，土方量為： V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3) V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3) 方格、底面為三邊形和五邊形，土方量為： V(+)=65.73 (m3) V(-)=0.88 (m3) V(+)=2.92 (m3) V(

16、-)=51.10 (m3) V(+)=40.89 (m3) V(-)=5.70 (m3) 方格網(wǎng)總填方量： V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3) 方格網(wǎng)總挖方量： V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3) (4) 邊坡土方量計(jì)算。如圖1.9，、按三角棱柱體計(jì)算外，其余均按三角棱錐體計(jì)算， 依式 1.11、1.12 可得： V(+)=0.003 (m3) V(+)=V(+)=0.0001 (m3) V(+)=5.22 (m3) V(+)=V(+)=0.06 (m3) V(+)=7.93 (m3) V(+

17、)=V(+)=0.01 (m3) V=0.01 (m3) V11=2.03 (m3) V12=V13=0.02 (m3) V14=3.18 (m3) 邊坡總填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01 =13.29(m3) 邊坡總挖方量： V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25 (m3) 斷面法方法：沿場(chǎng)地取若干個(gè)相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y(cè)量定出），將所取的每個(gè)斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個(gè)三角形和梯形。 斷面法 1.2.3計(jì)算基槽土方量基槽土方量可沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算1第一段土方量。1第一段的長(zhǎng)度。 一般滿膛開挖

18、的叫基坑，常見于有地下室的基礎(chǔ)開挖；僅沿條形基礎(chǔ)的基底開挖的叫基槽，常見于無地下室的多層建筑。 1.2.4 土方調(diào)配在施工區(qū)域內(nèi)，挖方、填方或借、棄土的綜合協(xié)調(diào)。土方調(diào)配的目的土方調(diào)配的原則土方調(diào)配圖的編制步驟用線性規(guī)劃的表上作業(yè)法進(jìn)行土方調(diào)配 1） 土方調(diào)配的目的總運(yùn)輸量最?。ǔ杀咀畹停?，縮短工期和降低成本。合理確定調(diào)配方向和數(shù)量 2） 土方調(diào)配的原則力求挖填平衡，運(yùn)量最小合理劃分調(diào)配區(qū):應(yīng)考慮近期施工與后期施工利用應(yīng)考慮分區(qū)和全場(chǎng)相結(jié)合盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合 一期 先平整 余土欠土二期數(shù)量，堆放位置TW天然地基 3）土方調(diào)配圖的編制步驟（1）劃分調(diào)配區(qū) 注意：1）與建筑物、開工順序協(xié)調(diào)； 2）大小滿足主導(dǎo)施工機(jī)械的技術(shù)要求； 3）與方格網(wǎng)協(xié)調(diào)，便于確定土方量； 4）借、棄土區(qū)作為獨(dú)立調(diào)配區(qū)。 （2）