test1.第1讲.土方规划.ppt

1、建筑施工技术（土建类）（土建类）陈伟陈伟 2010.082010.08广州广州绪论绪论l一、建筑施工技术课程的研究对象和任务一、建筑施工技术课程的研究对象和任务 研究对象：研究的是工业与民用房屋建筑施工技术的学研究对象：研究的是工业与民用房屋建筑施工技术的学科。其研究内容是建筑工程各主要工种工程施工中的一般科。其研究内容是建筑工程各主要工种工程施工中的一般施工技术和施工施工技术和施工 规律。规律。 研究任务：掌握建筑工程施工原理和施工方法，以及保研究任务：掌握建筑工程施工原理和施工方法，以及保证工程质量和施工安全的技术措施。证工程质量和施工安全的技术措施。l二、我国施工技术的发展概况二、我国施

2、工技术的发展概况 1 1我国古代建筑技术具有很高的水平我国古代建筑技术具有很高的水平 2. 2.我国现代建筑技术水平落后我国现代建筑技术水平落后 3. 3.我国现代建筑技术水平飞跃发展我国现代建筑技术水平飞跃发展在地基处理方面，推广了强夯法、振冲法、深层搅拌地在地基处理方面，推广了强夯法、振冲法、深层搅拌地基新技术基新技术 ；在基础工程施工中，推广和应用了钻冲孔灌注桩、旋喷在基础工程施工中，推广和应用了钻冲孔灌注桩、旋喷桩、地下连续墙等深基础技术；桩、地下连续墙等深基础技术；大模板、滑升模板，钢筋气压焊、钢筋冷压连接、钢筋大模板、滑升模板，钢筋气压焊、钢筋冷压连接、钢筋锥螺纹连接，泵送混凝土、

3、高强度混凝土等新工艺和新锥螺纹连接，泵送混凝土、高强度混凝土等新工艺和新技术得到了广泛地应用和推广；技术得到了广泛地应用和推广；总结 土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门实践性强、实践性强、综合性大、涉及知识面广的骨干综合性大、涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研专业课程，它的任务是研究土木工程施工的局部规律和全局性规律。究土木工程施工的局部规律和全局性规律。是同学们步入是同学们步入工作岗位后要工作岗位后要学以致用、安身立命学以致用、安身立命的主要课程之一。的主要课程之一。无论无论同学们毕业后在土木建筑领域从事何种职业和岗位，学好同学们毕业后在土

4、木建筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你本课程的专业知识都将使你受用终生受用终生。本课程的诸多专业术语本课程的诸多专业术语、概念和知识点常常是、概念和知识点常常是求职面试时主考官信手求职面试时主考官信手拈来的试题，本课程是拈来的试题，本课程是你求职的敲门砖！你求职的敲门砖！本课程的施工程序、工艺本课程的施工程序、工艺流程、操作要点、质量要流程、操作要点、质量要求等内容直接与规范的强求等内容直接与规范的强制性条文接轨，这些知识制性条文接轨，这些知识将使你在职场受用一生！将使你在职场受用一生！第一章 土方工程第第1 1章章 土方工程土方工程 【教学要求教学要求】了解土方工程特点；

5、掌握场地设计标了解土方工程特点；掌握场地设计标高的确定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护高的确定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护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；熟悉常用土方机械的性能和使用范围；掌握防治措施；熟悉常用土方机械的性能和使用范围；掌握土方的填筑与压实的要求和方法。土方的填筑与压实的要求和方法。 【教学重点教学重点】土方调配；土方调配；边坡稳定及土壁支护的方边坡稳定及土壁支护的方法；法；降水；降水；土方的填筑与压实土方的填筑与压实。 【教学难点教学难点】表上作业法进行土方调配；表上作业法进行土方调

6、配；边坡稳定及土壁支护；边坡稳定及土壁支护； 【时间安排时间安排】本章共本章共8 8小节，预计小节，预计8-108-10课时课时。一一. .土方工程特征土方工程特征l1 1、土方工程的种类、土方工程的种类l常见土方工程的种类有平整场地、挖基坑、挖基槽、挖土常见土方工程的种类有平整场地、挖基坑、挖基槽、挖土方、回填土等。方、回填土等。l2 2、土方工程的特点、土方工程的特点l土石方工程的工程量大，施工工期长，劳动强度大。土方土石方工程的工程量大，施工工期长，劳动强度大。土方工程施工条件复杂，又多为露天作业，受地区气候条件、工程施工条件复杂，又多为露天作业，受地区气候条件、地质和水文条件的影响很大

7、，难以确定的因素较多。地质和水文条件的影响很大，难以确定的因素较多。3 3、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、费用省；土方量少、工期短、费用省； 因地制宜编制合理的施工方案，预防流砂、管涌、塌方等事故因地制宜编制合理的施工方案，预防流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全；发生，确保安全； 要求标高、断面控制准确；要求标高、断面控制准确； 土体有足够的强度和稳定性；应尽可能采用先进的施工工艺、土体有足够的强度和稳定性；应尽可能采用先进的施工工艺、施工组织和机械化施工。施工组织和机械化施工。 4 4、土方工程的施工内容、土方工程的施工内容 场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、

8、确定场地设计标高、场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。 开挖沟槽、基坑开挖沟槽、基坑( (竖井、隧道、修筑路基、堤坝竖井、隧道、修筑路基、堤坝) )：包括测量：包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。 土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实的方法及土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实的方法及密实度检验等。密实度检验等。 二二. .土的基本性质土的基本性质l土的基本组成土的基本组成 土一般由土颗粒（固相）、水（液相）、空土一般由土颗粒

9、（固相）、水（液相）、空气（气相）组成，这三部分比例关系随着周围环气（气相）组成，这三部分比例关系随着周围环境的改变而随之改变，三者比例的改变，土的物境的改变而随之改变，三者比例的改变，土的物理性质随之改变，如土的干、湿、密、松。这些理性质随之改变，如土的干、湿、密、松。这些基本物理性质指标对评价土的工程性质具有非常基本物理性质指标对评价土的工程性质具有非常重要的意义。一般可以由三相图来表示。重要的意义。一般可以由三相图来表示。l土的物理性质土的物理性质l按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等

10、八类。砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。l土的工程分类与现土的工程分类与现场鉴别方法场鉴别方法见表见表1-11-1所示所示。土的分类土的分类土的名称土的名称密度密度（kg/mkg/m3 3）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60060015001500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；粉土混卵粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉土混卵( (碎碎) )石；种植土；填土石；种植土；填土110011001600160

11、0用锹、锄头挖掘，少许用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松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；含碎软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土；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1750175019001900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) )石粘性土石粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩1900190

12、0用镐或撬棍，部分用锲用镐或撬棍，部分用锲子及大锤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；胶结不紧的砾硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩岩；软石灰岩及贝壳石岩1100110027002700用镐或撬棍、大锤，部用镐或撬棍、大锤，部分用爆破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；密实的石灰岩；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、片麻岩风化花岗岩、片麻岩2200220029002900用爆破方法，部分用风用爆破方法，部分用风镐镐七类土七类土（坚石）（坚石）大理岩

13、；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、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、石灰岩砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩2500250031003100用爆破方法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、闪长安山岩；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、辉绿岩岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩2700270033003300用爆破方法用爆破方法表表1-1 1-1 土的工程分类与现场鉴别土的工程分类与现场鉴别1 1 概述概述（1 1） 土的可松性土的可松性即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，

14、以后虽经回填压实，即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用可松性系数可松性系数 k ks s 表示。表示。 土的最初可松性系数土的最初可松性系数k ks s= v= v2 2 / v / v1 1； 土的最后可松性系数土的最后可松性系数k k，s s= v= v3 3 / v/ v1 1 。 式中：式中：v v1 1土在天然状态下的体积；土在天然状态下的体积； v v2 2土经开挖后的松散体积；土经开挖后的松散体积； v v3 3土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。土的最初可松性系土的最

15、初可松性系数数k ks s是计算挖掘机械生是计算挖掘机械生产率、运土车辆数产率、运土车辆数量量及弃土坑容积的重及弃土坑容积的重要要参数，最后可松性参数，最后可松性系系数数k k，s s是计算场地平是计算场地平整标高及填方所需整标高及填方所需的的挖方体积等的重要挖方体积等的重要参参 数。数。1 1 概述概述共共4646页页 第第7 7页页土的可松性参考值土的可松性参考值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 后后最初最初 k ks s最后最后 k k，s s一类土一类土（种植土除外）（种植土除外）8 817171 12.52.51.081.081.171.

16、171.011.011.031.03二类土二类土（植物土、泥炭）（植物土、泥炭）202030303 34 41.201.201.301.301.031.031.041.04二类土二类土141428282.52.55 51.141.141.281.281.021.021.051.05三类土三类土242430304 47 71.241.241.301.301.041.041.071.07四类土（除外）四类土（除外）262632326 69 91.261.261.321.321.061.061.091.09四类土四类土（泥灰岩、蛋白）（泥灰岩、蛋白）33333737111115151.331.331

17、.371.371.111.111.151.15五七类土五七类土30304545101020201.301.301.451.451.101.101.201.20八类土八类土45455050202030301.451.451.501.501.201.201.301.301 1 概述概述 土的天然含水量土的天然含水量w w 是土中所含的水与土的固体颗粒间的是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，反映土的干湿程度以百分数表示，质量比，反映土的干湿程度以百分数表示，见下式：见下式：%100221swmmgggw含水量影响土方含水量影响土方施工方法的选择施工方法的选择、边坡的稳定和、边坡的稳定和回填土的质

18、量回填土的质量土的含水量超过土的含水量超过252530%30%，则机械化施工就困难，容易则机械化施工就困难，容易打滑、陷车打滑、陷车回填土则需有最佳含水量方能回填土则需有最佳含水量方能夯压密实，获得最大干密度夯压密实，获得最大干密度快速含水量测定仪快速含水量测定仪1 1 概述概述 天然密度天然密度-是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响土的承载力、土压土的承载力、土压力力及及边坡的稳定性边坡的稳定性。 干密度干密度-是指单位体积中固体颗粒的质量，它是用以是指单位体积中固体颗粒的质量，它是用以检验土压实质量的控制指标。检验土压实质量的控制指标。mv（3

19、3） 土的质量密度土的质量密度取土环刀取土环刀 标准击实仪标准击实仪不同类的土，其最大不同类的土，其最大干密度是不同的；同干密度是不同的；同类的土在不同的状态类的土在不同的状态下下( (含水量、压实程度含水量、压实程度) )其密实度也是不同的其密实度也是不同的1 1 概述概述共共4646页页 第第4 4页页sdmv（4 4） 土的渗透性土的渗透性 是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中的是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中的渗流速度渗流速度 v v 与与土的渗透系数土的渗透系数 k k 和和水头梯度水头梯度 i i 有关，地有关，地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算：下水在土中

20、的渗流速度可按达西公式计算： v v（m/dm/d）=k=ki i 土壤渗透试验仪土壤渗透试验仪渗透系数渗透系数k k 值将直接值将直接影响降水方案的选择影响降水方案的选择和涌水量计算的准确和涌水量计算的准确性性1 1 概述概述第二节第二节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配1 1 土方边坡土方边坡2 2 土方量计算的方法土方量计算的方法 3 3 场地平整土方量计算场地平整土方量计算4 4 土方调配土方调配第第1 1章章 土方工程土方工程基坑土方开挖基坑土方开挖第二节第二节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配l土方量计算的基本方法土方量计算的基本方法 四方棱柱体法：

21、四方棱柱体法：将施工区域划分为若干个边长等于将施工区域划分为若干个边长等于a a 的方格网，每的方格网，每个方格网的土方体积个方格网的土方体积 v v 等于底面积等于底面积 a a2 2 乘四个角点高度的平均值，乘四个角点高度的平均值，即：即：)(443212hhhhav 将每一个方格顺将每一个方格顺地形的等高线沿对地形的等高线沿对角线划分为两个三角线划分为两个三角形，然后分别计角形，然后分别计算每一个三角棱柱算每一个三角棱柱体的土方量。体的土方量。方格网土方量计算方格网土方量计算则可采取则可采取平均高度平均高度法法（四方棱柱体法四方棱柱体法和和三角棱柱体法三角棱柱体法） 三角棱柱体法三角棱柱

22、体法 基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用平均断面法。即：基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用平均断面法。即：)4(6201fffhv（3 3）平均断面法）平均断面法2 场地平整土方量计算l 2.1.12.1.1 h h0 0的重要性的重要性 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，也是总场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标高，对减少土图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标高，对减少土方工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。方工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。2.12.1 场地设计标高场地设

23、计标高h h0 0的确定的确定 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。济比较，选择一个最佳方案。2.1.22.1.2 h h0 0 的确定原则的确定原则 满足满足生产工艺和运输生产工艺和运输的要求；的要求； 充分利用地形，充分利用地形，分区或分台阶布置分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高；，分别确定不同的设计标高； 考虑考虑挖填平衡挖填平衡，弃土运输或取土回填的土方量最少；，弃土运输或取土回填的土方量最少； 要有合理的泄水坡度要有合理的泄水坡度( (22) )，满足排水要求满足排水要求； 考虑考虑最高洪水位

24、最高洪水位的影响。的影响。2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算2.1.32.1.3 h h0 0 的确定步骤的确定步骤 如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖填土方量平衡的原如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖填土方量平衡的原则确定则确定h h0 0 , ,其步骤如下：其步骤如下： 划分方格网划分方格网 方格网边长方格网边长a a 可取可取101050m50m，常用常用20m20m、40m40m；挖填平衡原则即挖填平衡原则即场地内土方的绝场地内土方的绝对体积在平整前对体积在平整前、后相等、后相等2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算按填挖方平衡确定设计标高h0 4自然地面与设计标高

25、平面的交线（零线） a）地形图上划分方格； b）设计标高示意图 1等高线；2自然地面；3设计标高平面； 场地设计标高计算简图 确定各方格网角点高程确定各方格网角点高程 水准仪实测；水准仪实测； 利用地形图上相邻两等高线利用地形图上相邻两等高线的高程，用的高程，用插入法插入法求得。求得。 2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算用插入法求得用插入法求得 h h1313=251.70=251.70 水准仪进行高程测量水准仪进行高程测量 按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角点为按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角点为几个方格共有的情况，确定设计标高几个方格共有的情况，确定

26、设计标高h h0 0的实用公式为：的实用公式为：)432(4143210hhhhnh 按挖填平衡确定设计标高按挖填平衡确定设计标高式中：式中： n n 方格网数；方格网数； h h1 1 一个方格仅有的角点坐标；一个方格仅有的角点坐标； h h2 2 两个方格共有的角点坐标；两个方格共有的角点坐标； h h3 3 三个方格共有的角点坐标；三个方格共有的角点坐标； h h4 4 四个方格共有的角点坐标。四个方格共有的角点坐标。2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算2.22.2 场地设计标高场地设计标高h h0 0的调整的调整 按以上步骤求得的按以上步骤求得的h h0 0仅为一理论值，还应考

27、虑以下因素进行调整，仅为一理论值，还应考虑以下因素进行调整，求出求出h h0 0： 土的可松性影响土的可松性影响填方因土的可松性引起的填方填方因土的可松性引起的填方体积增体积增加加； 场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响从经济观点出发，安排的挖方从经济观点出发，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起的就近弃土和填方就近场外取土，引起的挖填土方量的变化挖填土方量的变化； 场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响单坡？双坡？单坡？双坡？2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故考虑土的可松性后，由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故

28、考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：场地设计标高调整为： vwvth0v ,wv ,th ,0h理论设计标高理论设计标高 调整设计标高调整设计标高2.2.12.2.1 土的可松性影响土的可松性影响hhh0,0,) 1(stswfwkfkvh2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 场地设计标高场地设计标高h h0 0是按挖填土方量平衡的原则确定的，但是按挖填土方量平衡的原则确定的，但从经济从经济观点出发，常会将部分挖方观点出发，常会将部分挖方就近弃于场外就近弃于场外，或，或就近于场外取土就近于场外取土用于用于部分填方，均会引起挖填土方量的变化，亦需调整场地设计标高。部分填方，均会引起挖填

29、土方量的变化，亦需调整场地设计标高。 20,0naqhh2.2.22.2.2 场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响式中：式中： q q场地根据场地根据h h0 0平整后多余或不足的土方量。平整后多余或不足的土方量。其设计标高调整值按下式计算：其设计标高调整值按下式计算： 2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际施工中要根据调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际施工中要根据泄水坡度的要求泄水坡度的要求( (单坡泄水或双坡泄水单坡泄水或双坡泄水) )计算出场地内计算出场地内各方格网角点各方格网角点实际设计标高实际设计标高。2.2.3 2.2.

30、3 场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响 场地为单坡泄水时场地为单坡泄水时，场地内任场地内任意点的设计标高则为：意点的设计标高则为：式中：式中：l l 该点至设计标高该点至设计标高h h，0 0的距离的距离； i i 场地泄水坡度（不小于场地泄水坡度（不小于22）。）。lihhn,02 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算场地单向泄水坡度示意图场地单向泄水坡度示意图 场地为双坡泄水时场地为双坡泄水时，场地内任意点的设计标高则为：，场地内任意点的设计标高则为：yyxxnililhh,0式中：式中：l lx x、l ly y该点沿该点沿x-xx-x、y-yy-y方向方向 距场地中心线的距离；距

31、场地中心线的距离； i ix x、i iy y场地沿场地沿x-xx-x、y-yy-y方向方向 的泄水坡度。的泄水坡度。公式中正负号的取值：公式中正负号的取值：计算角点在计算角点在h h，0 0之上取之上取“”，反之取，反之取“”2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算场地双向泄水坡度示意图场地双向泄水坡度示意图2.3 场地土方量的计算 2.3.12.3.1 求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度h hn n h hn n= =场地设计标高场地设计标高h hn n自然地面标高自然地面标高h h 角点编号角点编号 施工高度施工高度 h hn n 1- 0.72 43.24 42.52自然

32、地面标高自然地面标高 h h 设计标高设计标高 h hn n若若h hn n为正值则为正值则该点为填方，该点为填方， h hn n为负值为为负值为 挖方。挖方。场地土方量计算步骤如下：场地土方量计算步骤如下：2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算土方方格网图例土方方格网图例 零线位置的确定：零线位置的确定：先求出方格网中边线两端施工高度有先求出方格网中边线两端施工高度有“ “ + ”+ ”、“ “ ” ”中的零点，将相邻两零点连接起来即为零线。中的零点，将相邻两零点连接起来即为零线。2.3.2 2.3.2 绘出零线绘出零线 式中：式中：x x1 1、x x2 2角点至零点的距离角点至零点

33、的距离(m)(m)；h h1 1、h h2 2相邻两角点的施工高度相邻两角点的施工高度(m)(m)，均用绝对值；，均用绝对值； a a方格网的边长方格网的边长(m).(m).零点的位置按下式计算：零点的位置按下式计算：ahhhxahhhx212221112 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算零点位置计算示意零点位置计算示意 常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式 项 目图 式计算公式一点填方或挖方(三角形) 两点填方或挖方(梯形) 三点填方或挖方(五角形) 四点填方或挖方(正方形) 32312366hbchvbca hv当b=a=c时，=1324()()248()()248hbcava

34、bchhhdeavade hh22123()25()25hbcvahhhbca221234()44aavhhhhh按方格网底面积图形和方格网点计算公式计算每个方格内的挖方和填方 为省略计算，亦可用为省略计算，亦可用图解法图解法直接求出零点位置。即用尺在各直接求出零点位置。即用尺在各角点标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。见角点标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。见下图：下图： h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出用尺量出h h1 10.30.3的刻度的刻度用尺量出用尺量出h h2 20.20.2的刻度的刻度两点连线与两点连线与

35、方格的交点方格的交点为零点为零点用尺量出用尺量出h h8 80.10.1的刻度的刻度用尺量出用尺量出h h7 70.70.7的刻度的刻度两点连线与两点连线与方格的交点方格的交点为零点为零点两零点连线两零点连线即为零线即为零线2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算2.3.3 计算场地挖、填土方量 “零线零线”求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可按平求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可按平均高度法计算各方格的挖、填土方量了。均高度法计算各方格的挖、填土方量了。2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算挖方施工挖方施工及长距离土方调运及长距离土方调运2.3.4 计算各挖、填方调配

36、区之间的平均运距 先按下式求出各挖方或填方区土方先按下式求出各挖方或填方区土方重心坐标重心坐标x x0 0、y y0 0： iiivvxx)(0iiivvyy)(0填方区填方区yh0h0 xxowxotyowyotl0挖挖方方区区式中：式中： x xi i、y yi i i i 块方格的重心坐标；块方格的重心坐标； v vi i i i 块方格的土方量。块方格的土方量。v1x1、y1v5x5、y5v19x19、y19挖方区挖方区重心重心填方区填方区重心重心2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 则填、挖方区之间的平均运距则填、挖方区之间的平均运距 l l0 0 为：为：2002000)(

37、)(wtwtyyxxl式中：式中： x x0t0t、y y0t 0t 填方区的重心坐标；填方区的重心坐标； x x0w0w、y y0w 0w 挖方区的重心坐标。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 o代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。2 2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算3 土方调配5.2 5.2 土方调配的原则土方调配的原则 土方调配是土方规划中的一个重要内容。其原则是：土方调配是土方规划中的一个重要内容。其原则是：力求挖填平衡、运距最

38、短、费用最省，考虑土方的利用，力求挖填平衡、运距最短、费用最省，考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。以减少土方的重复挖填和运输。3.1 3.1 土方调配的步骤土方调配的步骤 划分调配区（绘出零线）划分调配区（绘出零线） 计算调配区之间的平均运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）距（即挖方区至填方区土方重心的距离） 确定初始调配方案确定初始调配方案 优化方案判别优化方案判别 绘制土方调配图表。绘制土方调配图表。3.3 最优调配方案的确定 最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用“表表上作业法上作业法”求解。调配

39、的步骤如下：求解。调配的步骤如下：用用“最小元素法最小元素法”编制初始调配方案编制初始调配方案最优方案判别最优方案判别绘制土方调配图绘制土方调配图最优方案判别最优方案判别方案的调整方案的调整是是否否3 3 土方调配土方调配3.3.13.3.1 初始调配方案初始调配方案 下图为一矩形广场，图中小方格内的数字为各调配区的土方下图为一矩形广场，图中小方格内的数字为各调配区的土方量，箭杆上的数字则为各调配区之间的平均运距。试求土方调配量，箭杆上的数字则为各调配区之间的平均运距。试求土方调配最优方案。最优方案。500500800600500500400w1t1w360507011080704010090

40、40100w4t3w2t270挖方区挖方区编号编号填方区编号填方区编号挖方区需挖方区需调出土方调出土方填方区需填方区需调进土方调进土方调配区间的调配区间的平均运距平均运距3 3 土方调配土方调配各调配区土方量及平均运距调配区土方量及平均运距 填方区填方区挖方区挖方区t1t2t3挖方量挖方量m3w1x1150 x1270 x13100500c,11c,12c,13w2x2170 x2240 x2390500c,21c,22c,23w3x3260 x32110 x3370500c,31c,32c,33w4x4180 x42100 x4340400c,41c,42c,43填方量填方量m3800600

41、50019003 3 土方调配土方调配 填方区填方区挖方区挖方区t1t2t3挖方量挖方量m3,11c,12c,13w2705004090500c,21c,22c,23w36011070500c 31c 32c 33w48010040040400c,41c,42c,43填方量填方量m38006005001900 步骤步骤1 1：选取选取平均运距最小平均运距最小( (c c2222= =c c4343=40)=40)的方格，确定它所对应的调配土方数，的方格，确定它所对应的调配土方数，并使其并使其尽可能大尽可能大。本例选取。本例选取c c4343=40=40，x x4343

42、=400(=400(w w4 4的全部挖方调往的全部挖方调往t t3 3) )，x x4141、x x4242=0 =0 ( (w w4 4的挖方不调往的挖方不调往t t1 1、t t2 2) )，在，在x x4141、x x4242的方格内画上的方格内画上“” 填方区填方区挖方区挖方区t1t2t3挖方量挖方量m3w170100500c,11c,12c,13w27090500c,21c,22c,23w3500c,31c,32c,33w48010040040400c,41c,42c,43填方量填方量m38006005001900 步骤步骤2 2：重复步骤重复步骤1 1，按平均运距，按平均运距由小

43、到大依次计算由小到大依次计算x x2222、x x1111、x x31 31 （c c2222c c1111c c3131） ，我们就得到了土方调配的初始方案。，我们就得到了土方调配的初始方案。3.5 3.5 土方调配土方调配500500100300100405060701103.3.2 3.3.2 最优方案最优方案判别判别 初始调配方案是按初始调配方案是按“就近调配就近调配”求得的，它保证了挖填平衡、求得的，它保证了挖填平衡、总运输量是较小的，但不一定是最小的，因此还需进行判别。总运输量是较小的，但不一定是最小的，因此还需进行判别。 在在“表上作业法表上作业法”中判别最优方案的方法有很多，这

44、里我们介中判别最优方案的方法有很多，这里我们介绍引入绍引入“假想价格系数假想价格系数”求求检验数检验数ijij来判别。来判别。 首先求出表中各方格的假想价格系数，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有调配土方的假想价格系数系数c c，ijij= =c cijij ，无调配土方的假想价格系数按下式计算：，无调配土方的假想价格系数按下式计算：3 3 土方调配土方调配 利用已知的假想价格系数，我们可以逐个求解未知的利用已知的假想价格系数，我们可以逐个求解未知的c c，ijij。 步骤步骤1 1：在有调配土方的方格内，在有调配土方的方格内， c c，ijij= =c cijij ，将

45、数据填入表，将数据填入表中；中；,pfeqpqefcccc 该公式的意义即：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。想价格系数之和相等。 3 3土方调配土方调配 步骤2：按任一矩形的四个方格内对角线上的c，ij之和相等，逐个求解未知的c，ij；如： 填方区填方区挖方区挖方区t1t2t3挖方量挖方量m3w150050701005005010060w2705004090500 10400w330060100110100705006011070w48010040040400308040填方量填方量m38006005001900101

46、104060,32,22,31,21cccc3 3 土方调配土方调配 填方区填方区挖方区挖方区t1t2t3挖方量挖方量m3w15070+1005005010060w2+7040+90500-10400w360110705006011070w4+80+10040400308040填方量填方量m38006005001900 步骤步骤3 3：引入检验数引入检验数，按下式求出表中，按下式求出表中无调配土方方格的检验数无调配土方方格的检验数（即方（即方格右边两小格数字上下相减，将正负号填入表中）：格右边两小格数字上下相减，将正负号填入表中）： 12 12 出现负数说明方案出现负数说明方案不是最佳方案不是

47、最佳方案，需要进行调整。，需要进行调整。0,ijijijcc5 5 土方调配土方调配共共4646页页 第第4040页页 步骤步骤2：找出找出x12的闭回路。其作法是，从的闭回路。其作法是，从x12方格出发，沿水方格出发，沿水平或竖直方向前进，遇到平或竖直方向前进，遇到有数字的方格作有数字的方格作900转弯转弯( (也可不转弯也可不转弯) )，如果路线恰当，有限步后便能回到出发点。形成一条以如果路线恰当，有限步后便能回到出发点。形成一条以有数字的方有数字的方格为转角点、用水平或竖直线联起来的闭回路格为转角点、用水平或竖直线联起来的闭回路。见下表：。见下表： t1t2t3w1500x12w2500w3300100100w44005.3.3 方案的调整 步骤步骤1：在所有负检验数中挑选一个在所有负检验数中挑选一个( (一般选最小的一般选最小的) )，本例即，本例即12，将它对将它对应的变量应的变量 x12 作为调整对象。作为调整对象。 填方区填方区挖方区挖方区t1t2t3挖方量挖方量m3w150070+1005005010060w2+7050040+90500-10400w330060110100705006011070w4+80+10040040