1.2场地平整.-(部编)课件

1.2场地平整一、基坑、基槽、路堤土方量计算1、基坑土方量：按拟柱体法——V=(F下+4F中+F上)H/6F下F上F中2、基槽〔路堤〕土方量：沿长度方向分段计算Vi，再V=Vi断面尺寸不变的槽段：Vi=Fi×Li断面尺寸变化的槽段：Vi=(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6槽段长Li：外墙——槽底中～中，内墙——槽底净长L2I－IFiIIL5二、场地平整土方量

方格网法、累高法＋平均断面法〔一〕确定场地制定标高合计的因素：(1)满足生产工艺和运输的要求；(2)尽量利用地形，减少挖填方数量；(3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费;(4)有一定泄水坡度，满足排水要求。场地制定标高一般在制定文件上规定，如无规定：(1)小型场地――挖填平衡法(2)大型场地――最正确平面制定法〔用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小〕1、场地制定标高确定的一般方法〔挖填平衡法〕适用于小型场地平整，如原地形比较平缓、对场地制定标高无特别要求。1、初步标高〔按挖填平衡〕方法：将场地划分为每格边长10～40m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高〔实测法、等高线插入法〕。则场地初步标高：H0=〔H11+H12+H21+H22〕/4nH11、H12、H21、H22——一个方格各角点的自然地面标高；M——方格个数。或：H0=〔H1+2H2+3H3+4H4〕/4nH1－－一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。aaaaaaH11H12H21H222、场地制定标高的调整按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整。按泄水坡度调整各角点制定标高：(1)单向排水时，各方格角点制定标高为:

Hn

=H0

L•i

(2)双向排水时，各方格角点制定标高为：

Hn

=H0

Lxix

LyiyH0H0LH11iH12H21LyLxixiyH0Hn【例】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，不合计土的可松性的影响，确定方格各角点的制定标高。解：〔1〕初步制定标高〔场地平均标高〕H0=〔H1+2H2+3H3+4H4〕/4n=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×〔70.40+70.95+69.71+…〕+4×〔70.17+70.70+69.81+70.38〕]/〔4×9〕=70.29〔m〕〔2〕按泄水坡度调整制定标高：Hn=H0

Lx

ix

Lyiy；H1H2H3其它见图〔二〕场地土方量计算1、计算各方格角点的施工高度hn：hn=Hn－Hn’即：hn=该角点的制定标高—自然地面标高〔m〕h1=70.32－70.09=＋0.23〔m〕；正值为填方高度。h2=70.36－70.40=－0.04〔m〕；负值为挖方高度2、确定零线〔挖填分界线〕插入法、比例法找零点零点连线3、场地土方量的计算：分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量〔1〕四角棱柱体法1〕全挖、全填格：V挖〔填〕=a2(h1+h2+h3+h4)/4h1~h4—方格角点施工高度绝对值V挖〔填〕—挖方或填方的体积。2〕部分挖、部分填格：V挖〔填〕=a2[h挖〔填〕]2/4hh挖〔填〕—方格角点挖或填施工高度绝对值之和；h—方格四个角点施工高度绝对值总和。〔2〕四方棱柱体平均高度法〔略〕〔3〕三角棱柱体法〔略〕均见教材2、最正确制定平面〔最小二乘法原理〕按挖填平衡法计算得出的制定平面标高，能使土方挖填平衡，但不能确保总的土房量最小。应用最小二乘法原理，可求得满足挖填平衡和满足总土方量最小。适用于大型场地或地形复杂的场地平整。由几何学可知，任一平面在直角坐标体系中都可用三个参数 c、ix、iy来确定，在平面上任一点i的标高zi|，可由下式求出。zi|=c+xiix+yiiy式中xi——i点在X方向的坐标；

yi——i点在Y方向的坐标；则场地的方格网角点的施工高度为：Hi=zi|-zi=c+xiix+yiiy-zi〔i=1，……n〕式中Hi——方格网角点的施工高度；zi|——方格网角点的制定平面标高；zi——方格网角点的原地形标高；n——方格角点总数。令σ为土方施工高度的平方和，则σ==……+Hi代入上式σ=P1〔c+x1ix+y1iy-z1〕2+P2〔c+x2ix+y2iy-z2〕2+……+Pn〔c+xnix+yniy-zn〕2分别对 c、ix、iy求偏导，经过整理得[P]c+[Px]ix+[Py]iy-[Pz]=0[Px]c+[Pxx]ix+[Pxy]iy-[Pxz]=0[Py]c+[Pxy]ix+[Pyy]iy-[Pyz]=0式中[P]=P1+P2+……Pn[Px]=P1X1+P2X2+……PnXn[Pxx]=P1X1X1+P2X2X2+……PnXnXn[Pxy]=P1X1Y1+P2X2Y2+……PnXnYn其余类推。解上述方程组可得c、ix、iy，然后代入Hi可求出各角点施工高度。应用上述方程时，假设已知c、ix、iy时，只要把它作为常数代入，即可求出该条件下的最正确制定平面，但它与无任何条件限制下求得的最正确平面相比，其总土方量一般要比后者大。三、土方的调配：在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。1、要求：总运输量最小；土方施工成本最低。2、步骤：〔1〕找出零线，画出挖方区、填方区；〔2〕划分调配区注意：1〕位置与建、构筑物协调，且合计开、施工顺序；2〕大小满足主导施工机械的技术要求；3〕与方格网协调，便于确定土方量；4〕借、弃土区作为独立调配区。划分调配区示例：〔3〕找各挖、填方区间的平均运距〔即土方重心间的距离〕可近似以几何形心代替土方体积重心〔4〕列挖、填方平衡及运距表B1A1A2A3A4B2B30000〔5〕调配方法：最小元素法－－就近调配。顺序：先从运距小的开始，使其土方量最大。结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。〔总运输量97000m3-m)〔6〕画出调配图〔略〕3、调配方案的优化〔线性规划中—表上作业法〕〔1〕确定初步调配方案〔如上〕要求：有几个独立方程土方量要填几个格，即应填m+n-1个格，不够时补“0〞。如例中：m+n－1=3+4－1=6，已填6个格，满足。〔2〕判别是否最优方案用位势法求检验数ij，假设所有ij0，则方案为最优解。1〕求位势Ui和Vj：位势和就是在运距表的行或列中用运距〔或单价〕同时减去的数，目的是使有调配数字的格检验数为零，而对调配方案的选取没有影响。计算方法：平均运距〔或单方费用〕Cij=Ui+Vj设U1=0，则V1=C11－U1=50－0=50；U3=C31－V1=60－50=10；

V2=110－10=100；……2〕求空格的检验数ijij=Cij–Ui–Vj;11=50－0－50＝0〔有土〕;13=100－0－60＝40;21=70－(－60)－50＝80;……结论：表中

12为负值，不是最优方案。应对初始方案进行调整。〔三〕方案调整

调整方法：闭回路法。

调整顺序：从负值最大的格开始。1)找闭回路

沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。

2〕调整调配值从空格出发，在奇数次转角点的数字中，挑最小的土方数调到空格中。且将其它奇数次转角的土方数都减、偶数次转角的土方数都加这个土方量，以保持挖填平衡