第二次课土方量计算和确定开挖断面

第二节土方量计算和确定开挖断面

一、土石方工程量的计算假设划分为一定的几何形状近似计算。1、清单分项（1）土方工程。平整场地；挖土方；挖基础土方；冻土开挖；挖淤泥、流砂；管沟土方6个分项（2）石方工程。预裂爆破、石方开挖、管沟石方（3）土石方回填：土(石)方回填1个分项必须已知的条件（1）土壤及岩石类别（2）干湿土划分。根据地质勘测资料规定的地下水位来确认。（3）确定挖运土的方法，以便取定相应的放坡系数。基坑（槽）和路堤的土方量计算拟柱体积的公式计算

基坑V-土方工程量（m3）H-基坑的深度（m）F1、F2-基坑的上下底面积（m2）F0-中截面面积（m2）

基槽当基槽沿长度方向断面呈连续性变化时，可用断面法沿长分段（10m或20m),其土方量可分段计算。（二）沟槽土方量的计算：根据选定的断面及两相邻断面间距离，按几何体积计算区域间沟槽土方量并汇总。（三）场地土方量的计算：1、方格网法2、断面法具体步骤：1.划分方格网，根据地形变化和精度的要求定边长，边长一般为10、20或40m，各方格左上角逐一标出其角点编号；111213212223场地平整土方量计算2.计算各角点地面标高:(1)按地质部门给出（实地测量）；(2)依据地形图上的等高线，用线性插入法求出。H22=HA+(HB－HA）/l×xBA22xl3.计算各角点的设计标高Hn’：4.计算各角点的施工高度:

挖或填的高度，为:地面标高-设计标高

+为挖方，-为填方。

5.计算不开挖点即零点，绘出零线：填挖土方的计算首先要知道“零线”的位置，在该线上，施工高度为0。

“零线”：挖方区与填方区的交线。即不填不挖的交线。在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出零点位置，将各相邻的零点连接起来就为零线。

零点位置计算确定零点的位置x，X=ah1/(h1+h2)h1、h2为相邻角点的填、挖的施工高度（绝对值）计算各方格内的挖或填方体积：土方几何形状，一般为四种类型:四角点全填或全挖、两点填两点挖、三点填一点挖或相反。A.四方棱柱体法（1）全挖、全填方格式中：

V—挖方或填方的土方量（m）；

h1,h2,h3,h4—方格四角点的挖填高度（绝对值）（2）部分挖、部分填方格

二、土方的平衡调配对挖土、填土、堆弃或移运之间的关系进行综合协调，以确定土方的调配数量及调配方向。

1、土方平衡调配的原则

1）应力求达到挖、填平衡和运距最短；

2）调配区的划分应该与构筑物的平面位置相协调，并考虑它们的分期施工顺序；

3）好土要用在回填质量要求较高的地区；

4）分区调配应与全场调配相协调。避免只顾局部平衡；

5）取土或弃土应尽量少占或不占农田及便于机械施工等。

2、土方平衡调配图表的编制编制方法如下：

A、划分调配区

B、计算各挖、填方调配区之间的平均运距

平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距离。

式中：X0、Y0:挖或填方调配区的重心坐标；

V:每个方格的土方量；

x、y:每个方格的重心坐标

C、绘出土方调配图

D、列出土方量平衡表重心求出后，则标于相应调的调配区图上，用比例尺量出每对配区之间的平均运距，或按下式计算：L：挖、填方区之间的平均运距；X0T、Y0T

：填方区的重心坐标；X0W、Y0W

：挖方区的重心坐标；土方调配图箭线上方为土方量（m3），箭线下方为运距（m）土石方开挖与机械化施工一、准备工作：拆除障碍修建排水防洪措施运输土方运行道路设备检修试运转修建临时管线措施修建水电气二、基坑（沟槽）边坡坡度与开挖断面

1、选择依据：

边坡坡度示意图边坡坡度以其高度H与其底宽B之比表示。土方边坡坡度=H/B=1:n(m)N(m)=B/Hn(m)为坡度系数

二、基坑（沟槽）边坡坡度与开挖断面1、管道工程开挖，沟槽底宽W=B+2bB——管道基础宽度（m）b——工作宽度（m）〈0.8m式中土方开挖的边坡以1：n表示：n=a/hn——边坡率a——边坡水平长度（m）h——边坡垂直高度（m）n越小，边坡越陡，土体的下滑力越大2、给水排水管道的沟槽常用断面形式：当有两条或多条管道共同埋设时，采用联合槽

三、场地平整施工方法内容：（1）土方开挖（2）运输（3）填筑与压实（4）爆破。

施工方法：大面积平整---机械施工。常用的机械有推土机、铲运机和挖土机等。适用条件：（1）切土深度不大的场地整平，铲除腐殖土并运送到附近的卸土区；（2）开挖深度不大于I.5m的基坑；（3）回填基坑和沟槽；（4）平整其他机械卸置的土堆，运送松散的硬土和岩石以及砂石材料等推土机1、推土机施工特点：操作灵活、运行方便、所需工作面较小，可挖土、可作短距离运土(一)推土机施工1、推土机生产率的计算1）推土机小时的生产率Ph=3600·q/(T·K1)(m3/h)2）推土机台班生产率Pd=8·Ph·KB(m3/台班)2、推土机的施工方法1）下坡推土2）并列推土3）槽形推土4）分批集中、一次推送5）铲刀加置侧板1、铲运机生产率的计算（二）铲运机施工适用于开挖一·三类土，地形起伏小，坡度＜20°以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基、堤坝等工程；不适用于砾石层和冻土地带以及土含水量＞27%和沼泽地带工作。（1）铲运机小时生产率Ph=3600·q·Kc/(T·K1)(m3/h)（2）铲运机台班产量Pd=8·Ph·KB(m3/台班)2、铲运机的施工方法（1）铲运机的开行路线1）环形路线------施工地段较短，地形起伏不大;2）“8”字型开行路线------挖填相邻，地形起伏较大，且工作地段较长;3）锯齿型路线------工作地段很长，堤坝、路基等效果好。（a）、（b）环形路线；（c）大环形路线；（d）8字路线（c）（d）（2）提高铲运机生产率的措施铲运机推土机助铲推土机助铲法A－铲刀宽；B－不大于拖拉机履带净宽跨铲法土埂沟槽1）下坡铲土2）跨铲法3）交错铲土法4）助铲法3、挖土机施工适用于开挖场地为一四类、含水量不大于27%的丘陵地带土壤及经爆破后的岩石和冻土。

四、沟槽与基坑开挖施工尽量采用机械化施工应依施工具体条件，选择单斗挖土机和多斗挖土机。

单斗挖土机（a）正铲（b）反铲（c）拉铲（d）抓铲加长臂反铲挖土机拉铲挖土机（a）沟侧开挖（b）沟端开挖2、多斗挖土机施工优点：（1）连续、生产率较高；（2）能量消耗较低，开挖沟槽的底和壁较整齐，将土自动卸在构槽一侧。（3）不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土。宜于开挖黄土，扮质粘土等。组成：工作装置、行走装置和动力、操纵及传动装置等五、土方机械与运输车辆的配合注意：1、选择效率高费用低的机械。2、挖土机的生产率不仅取决于本身的技术性能，而且还决定于所选的运输工具是否与之协调。3、为了使挖土机充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量Q与挖土机的每斗土重保持一定的倍数关系。六、土方施工发生塌方与流砂的处理

1、边坡塌方原因：1、基坑、沟槽边坡放坡不足，边坡过陡；2、降雨、地下水或施工用水渗入边坡；3、基坑、沟槽上边缘附近大量堆土或停放机具。措施：A:注意地表水、地下水的排除；B:严格遵守放坡规定，放足边坡；C:当开挖深度大，施工时间长、边坡有机具或堆置材料等情况，边坡应平缓；D:当因受场地限制，或因放坡增加土方量过大，则应采用设置支撑的施工方法。2、流砂的防治流砂的防治措施有多种，（1）水下挖土法；（2）打钢板桩法；（3）地下连续墙法等；（4）人工降低地下水位法：广泛、可靠。3、滑坡体施工中的作业方法（1）在靠近滑坡边沿处开挖土方一般不应切割滑坡体的坡脚，当必须切割坡脚时，应按切割深度，将坡脚随原自然坡度由上向下削坡，逐渐挖至要求的坡脚深度。（2）在滑坡体上挖填土方2）当需在滑坡内填方时，由下至上1）当需在滑坡内挖方时，由上至下七、土石方爆破施工炮眼爆破药壶爆破深孔爆破小洞室爆破定向爆破二次爆破（一）炮眼爆破法：最常用