土木工程施工土方规划汇总PPT学习教案

1、会计学1 土木工程施工土方规划汇总土木工程施工土方规划汇总 第1页/共47页 第1章 土方工程 第2页/共47页 1 概述 共46页 第2页 2.施工条件复杂 土石方工程施工多为露天作业， 土、石又是一种天然物质，种类 繁多，成分较为复杂，施工中直 接受到地区、气候、水文和地质 等条件的影响，在地面建筑物稠 密的城市中进行土石方工程施工 ，还会受到施工环境的影响。因 此，在施工前应做好调研，制定 合理的施工方案组织施工。 基坑土方开挖 第3页/共47页 第4页/共47页 1.1 土方工程的内容 第1讲 土方规划 共46页 第1页 第5页/共47页 第6页/共47页 土的分类土的分类土的名称土的

2、名称密度密度（kg/m3）开挖方法开挖方法 一类土一类土 （松软土）（松软土） 砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥6001500用锹、锄头挖掘用锹、锄头挖掘 二类土二类土 （普通土）（普通土） 粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉 土混卵土混卵( (碎碎) )石；种植土；填土石；种植土；填土 11001600 用锹、锄头挖掘，少用锹、锄头挖掘，少 许用镐翻松许用镐翻松 三类土三类土 （坚土）（坚土） 软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土；软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土；

3、含碎含碎( (卵卵) )石的黄土；粉质粘土；压实的填土石的黄土；粉质粘土；压实的填土 17501900 主要用镐，少许用锹、主要用镐，少许用锹、 锄头，部分用撬棍锄头，部分用撬棍 四类土四类土 （砂砾坚土）（砂砾坚土） 坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎( (卵卵) )石石 粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩 1900 用镐或撬棍，部分用用镐或撬棍，部分用 锲子及大锤锲子及大锤 五类土五类土 （软石）（软石） 硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不

4、紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩 11002700 用镐或撬棍、大锤，用镐或撬棍、大锤， 部分用爆破部分用爆破 六类土六类土 （次坚石）（次坚石） 泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实的泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实的 石灰岩；风化花岗岩、片麻岩石灰岩；风化花岗岩、片麻岩 22002900 用爆破方法，部分用用爆破方法，部分用 风镐风镐 七类土七类土 （坚石）（坚石） 大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的 白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩 25003100用爆破方法

5、用爆破方法 八类土八类土 （特坚石）（特坚石） 安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、 闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩 27003300用爆破方法用爆破方法 1.3 土的工程分类 1 概述 共46页 第3页 第7页/共47页 土的质量密度 取土环刀 标准击实仪 不同类的土，其最大 干密度是不同的；同 类的土在不同的状态 下(含水量、压实程度 )其密实度也是不同的 1 概述 共46页 第4页 第8页/共47页 含水量影响土 方 施工方法的选 择 、边坡的稳定 和 回填土的质量 土的含水量超过2530%， 则机械化

6、施工就困难，容易 打滑、陷车 回填土则需有最佳含水量方能 夯压密实，获得最大干密度 1 概述 共46页 第5页 - 100%100% w s mmm W mm 干湿 干 第9页/共47页 土壤渗透试验仪 渗透系数K 值将直接 影响降水方案的选择 和涌水量计算的准确 性 1 概述 共46页 第6页 第10页/共47页 土的最初可松性系 数KS是计算车 辆装运土方体 积及挖土机械 的主要参数； 土的最终可松性系 数是计算填方 所需挖土工程 量的主要参数 。 1 概述 共46页 第7页 第11页/共47页 土的类别土的类别 体积增加百分数体积增加百分数可松性系数可松性系数 最最 初初最最 后后最初最

7、初 Ks最后最后 K， ，s 一类土一类土（种植土除外）（种植土除外） 81712.51.081.171.011.03 二类土二类土（植物土、泥炭）（植物土、泥炭） 2030341.201.301.031.04 二类土二类土 14282.551.141.281.021.05 三类土三类土 2430471.241.301.041.07 四类土（除外）四类土（除外） 2632691.261.321.061.09 四类土四类土（泥灰岩、蛋白）（泥灰岩、蛋白） 333711151.331.371.111.15 五七类土五七类土 304510201.301.451.101.20 八类土八类土 45502

8、0301.451.501.201.30 1 概述 共46页 第8页 第12页/共47页 第1讲 土方规划 m hbb h :1 / 1 土方边坡坡度 式中 m = b / h ，称为坡度系数。其意义为：当边坡高度已知为h 时，其边坡宽度则等于mh。 共46页 第9页 第13页/共47页 土土 的的 类类 别别边坡值（高：宽）边坡值（高：宽） 砂砂 土（不包括细砂、粉砂）土（不包括细砂、粉砂）1:1.251:1.5 一般一般 粘性土粘性土 硬硬1:0.751:1 硬、塑硬、塑1:11:1.25 软软1:1.5 或更缓或更缓 碎石类土碎石类土 充填坚硬、硬塑粘性土充填坚硬、硬塑粘性土1:0.51:

9、1 充填砂土充填砂土1:11:1.5 边坡可做成直线形、折线形或踏步形。边坡坡度应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。 2 土方边坡 共46页 第10页 第14页/共47页 土方量计算的基本方法有平均高度法 和平均断面法 两种。 3.1 平均高度法 四方棱柱体法：将施工区域划分为若干个边长等于a 的方格网，每个方格网的土方 体积 V 等于底面积 a2 乘四个角点高度的平均值，即： )( 4 4321 2 hhhh a V 第1讲 土方规划 共46页 第12页 第15页/共47页 方格网土方量计算 则可采取平均高度 法（四方棱柱体法 和三角棱柱体法）

10、3 土方量计算的基本方法 共46页 第13页 第16页/共47页 基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用平均断面法。即： )4( 6 201 FFF H V 3 土方量计算的基本方法 共46页 第14页 第17页/共47页 4.1 场地设计标高H0的确定 确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术经济比较，选择一个最佳方案。 第1讲 土方规划 共46页 第15页 第18页/共47页 4 场地平整土方量计算 共46页 第16页 第19页/共47页 划分方格网 方格网边长a 可取1050m，常用20m、40m； 挖填平衡原则 即 场地内土方的 绝 对体积在平整 前 、后相等 4 场地平整土方

11、量计算 共46页 第17页 第20页/共47页 4 场地平整土方量计算 共46页 第18页 用插入法求得 H13=251.70 水准仪进行高程测量 第21页/共47页 )432( 4 1 43210 HHHH n H 按挖填平衡确定设计标高 式中： n 方格网数； H1 一个方格仅有的角点坐标； H2 两个方格共有的角点坐标； H3 三个方格共有的角点坐标； H4 四个方格共有的角点坐标。 4 场地平整土方量计算 共46页 第19页 第22页/共47页 4 场地平整土方量计算 共46页 第20页 第23页/共47页 角点编号 施工高度 hn 1- 0.72 43.24 42.52 自然地面标高

12、 H 设计标高 Hn 若hn为正值则 该点为填方 ， hn为负值则 为 挖方。 场地土方量计算步骤如下： 4 场地平整土方量计算 土方方格网图例 共46页 第25页 第24页/共47页 4.3.2 绘出零线 式中：X1、X2角点至零点的距离(m)； h1、h2相邻两角点的施工高度(m)，均用绝对值； a方格网的边长(m). 零点的位置按下式计算： a hh h x a hh h x 21 2 2 21 1 1 4 场地平整土方量计算 共46页 第26页 零点位置计算示意 第25页/共47页 h1+0.3 0 h2-0.20 0 5 510 10 h7 h 8 +0.7 -0.10 用尺量出h1

13、 0.3的刻度 用尺量出h2 0.2的刻度 两点连线 与方格的 交点为零 点 用尺量出h8 0.1的刻度 用尺量出h7 0.7的刻度 两点连线 与方格的 交点为零 点 两零点连线 即为零线 4 场地平整土方量计算 共46页 第27页 第26页/共47页 4 场地平整土方量计算 共46页 第28页 挖方施工 及长距离土方调运 第27页/共47页 i ii V Vx X )( 0 i ii V Vy Y )( 0 填方 区 y H0 H0 xxOW xOT yOW yOT L0 挖 方 区 式中： xi、yi i 块方格的重心坐标 ； Vi i 块方格的土方量。 V1 x1、y1 V5 x5、y5

14、 V19 x19、 y19 挖方区 重心 填方区 重心 4 场地平整土方量计算 共46页 第29页 第28页/共47页 2 00 2 000 )()( WTWT yyxxL 式中： x0T、y0T 填方区的重心坐标； x0W、y0W 挖方区的重心坐标。 在实际工作中，亦可用作图法近似地求出调配区的形心位置O代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。 4 场地平整土方量计算 共46页 第30页 第29页/共47页 5.1 土方调配的步骤 划分调配区（绘出零线） 计算调配区之间的平均运距（即挖方区至填方区土方重心的距离） 确定初始调配方案 优化方案判别 绘制土方调配图表。 第1讲 土方规划

15、共46页 第31页 第30页/共47页 用“最小元素法” 编制初始调配方案 最优方案判别 绘制土方调配图 最优方案判别 方案的调整 是 否 5 土方调配 共46页 第32页 第31页/共47页 500 500 800 600500 500 400 W1 T1 W3 6 0 50 70 110 80 70 40 100 90 40 100 W4T3 W2 T2 7 0 挖方区 编号 填方区编号 挖方区需 调出土方 填方区需 调进土方 调配区间的 平均运距 5 土方调配 共46页 第33页 第32页/共47页 填方区填方区 挖方区挖方区 T1T2T3 挖方量挖方量 m3 W1x11 50 x12

16、70 x13 100 500 C,11C,12C,13 W2x21 70 x22 40 x23 90 500 C,21C,22C,23 W3x32 60 x32 110 x33 70 500 C,31C,32C,33 W4x41 80 x42 100 x43 40 400 C,41C,42C,43 填方量填方量 m3 8006005001900 5 土方调配 共46页 第34页 第33页/共47页 填方区填方区 挖方区挖方区 T1T2T3挖方量挖方量m3 W1 5070100 500 C,11C,12C,13 W2 70 500 40 90 500 C,21C,22C,23 W3 601107

17、0 500 C 31C 32C 33 W4 80 100 400 40 400 C,41C,42C,43 填方量填方量m38006005001900 步骤1：选取平均运距最小(C22=C43=40)的方格，确定它所对 应的调配土方数，并使其尽可能大。本例选取C43=40， X43=400(W4的全部挖方调往T3)，X41、X42=0 (W4的挖方不调往T1 、T2)，在X41、X42的方格内画上“” 5 土方调配 共46页 第35页 第34页/共47页 填方区填方区 挖方区挖方区 T1T2T3挖方量挖方量m3 W1 70100 500 C,11C,12C,13 W2 7090 500 C,21

18、C,22C,23 W3500 C,31C,32C,33 W4 80 100 400 40 400 C,41C,42C,43 填方量填方量m38006005001900 步骤2：重复步骤1，按平均运距由小到大依次计算X22、X11、X31 （C22C11C31） ，我们就得到了土方调配的初始方案。 1.5 土方调配 500 500 100300100 40 50 6070110 共46页 第36页 第35页/共47页 首先求出表中各方格的假想价格系数，有调配土方的假想价格系数C，ij=Cij ，无调配土方的假想价格系数按下式计算： 5 土方调配 共46页 第37页 第36页/共47页 , pfe

19、qpqef CCCC 该公式的意义即：构成任一矩形的四个方格内对角线上的假想价格系数之和相等。 5 土方调配 共46页 第38页 第37页/共47页 填方区填方区 挖方区挖方区 T1T2T3挖方量挖方量m3 W1500 50 70 100 500 5010060 W2 70 500 40 90 500 10400 W3300 60 100 110 100 70 500 6011070 W4 80 100 400 40 400 308040 填方量填方量m38006005001900 101104060 , 32 , 22 , 31 , 21 CCCC 5 土方调配 共46页 第39页 第38页

20、/共47页 填方区填方区 挖方区挖方区 T1T2T3挖方量挖方量m3 W1 50 70 + 100 500 5010060 W2+ 7040 + 90 500 -10400 W3 6011070 500 6011070 W4+ 80 + 10040 400 308040 填方量填方量m38006005001900 步骤3：引入检验数，按下式求出表中无调配土方方格的检验数（即方格右 边两小格数字上下相减，将正负号填入表中）： 12 出现负数说明方案不是最佳方案，需要进行调整。 0 , ijijij CC 5 土方调配 共46页 第40页 第39页/共47页 T1T2T3 W1500X12 W2500 W3300100100 W4400 步骤1：在所有负检验数中挑选一个(一般选最小的)，本例即12，将它对应 的变量 x12 作为调整对象。 5 土方调配 共46页 第41页 第40页/共47页 填方区填方区 挖方区挖方区 T1T2T3挖方量挖方量m3 W1 50 0 70 + 100 500 5010060 W2+ 70 500 40 + 90 500 -10400 W3300 60110 100 70 500 6011070 W4+ 80 + 100