《土木工程施工》第3次课(土方工程)-1.ppt

1、1.3.2 场地平整土方量计算 在土方工程施工之前，往往需要计算土方的工程量。一般是将其假设或划分一定的几何形状，采用具有一定精度而又符合实际情况的方法求其体积。 1. 基坑（槽）和路堤的土方量计算,基坑（槽）和路堤土方量的计算可按立体几何中的拟柱体体积公式进行。,式中，H基坑深度（）； A1、A2基坑上、下两底面积（）； A0基坑中截面面积（）。A0（ ）2,温馨提示：拟柱体 就是所有顶点都在两个平行平面内的多面体。它在这两个平面内的面叫做底面，其余各面叫做侧面，两底面之间的距离叫做高。拟柱体的侧面一般是三角形或梯形。 若拟柱体的上下底面是对应边平行的相似多边形时就是棱柱体。,当该段内基槽横

2、截面形状、尺寸不变时，其土方量即为该段横截面的面积乘以该段基槽长度，总土方量为各段土方量之和。,2. 场地平整土方量的计算 在场地设计标高确定后，需平整的场地各角点的施工高度即可求得，然后再按每个方格角点的施工高度算出填、挖土方量，并计算场地边坡的土方量，从而得到整个场地的填、挖土方总量。 计算前，须先确定“零线” 的位置。零线也就是挖方区与填方区的交线，在该线上，施工高度为0。,零线的确定方法：在相邻角点施工高度为一挖一填的,方格边上，用插入法求出零点的位置，将各相邻的零点连接起来即为零线。 零线确定后，便可进行土方量的计算。（方格网法） 1）当四个角点全挖（填）方时， 2）两个角点填方，另

3、外两个角点挖方时， 3）一个角点填（挖）三个角点挖（填）方时，（注意：三填一挖土方量计算公式的不同） 4）一个角点为挖方，一个角点为填方，另两个角点为零点时，,1计算场地各方格角点的施工高度,“”为填方；“”为挖方。,2确定零线：,3计算每一方格的挖填方工程量,方格四个角点全部为挖（填）方时,四角全填（全挖）,相邻两角为挖，另两角为填,三角填（挖），另一角挖（填）,两个角点为挖、两个角点为填时,挖方：,填方：,方格三个角点为挖、另一个角点为填时,填方：,挖方：, 零线通过方格的对角线时,5）四周边坡土方量计算 场地四周边坡土方量计算，一般是将边坡划分为两种近似的几何体即三角棱锥体和三角棱柱体分

4、别计算，然后将各分段计算的结果相加，求出边坡土方的挖、填方土方量。 1. 三角棱锥体 、11 2.三角棱柱体 ,边坡土方量分段计算示例,三角棱椎体边坡体积：,三角棱柱体边坡体积：,3. 场地平整土方量计算示例 某建筑场地地形如图1-12所示，方格网a=20m，土质为亚粘土，设计排水坡度 =2 , =3 ,不考虑土的可松性对设计标高的影响，如有余土，用以加宽边坡，试确定场地各方格的角点设计标高，并计算挖、填土方量。,各方格角点的设计标高及施工高度,1.3.3 土方调配 一般说来，土方调配是大型土方施工设计的一个必不可少的内容。其目的就是使土方总运输量（m3 , m）最小或土方运输成本（元）最小或

5、土方施工费用（元）最小的条件下，确定填挖方区的调配方向和数量，从而达到缩短工期和降低成本的目的。,A. 土方调配的原则 （1）挖、填平衡和运距最短； （2）近期施工与后期利用相结合； （3）分区与全场相结合考虑； （4）尽可能与大型地下建筑的施工相结合； （5）选择恰当地调配方向、运输路线，充分发挥土方调配的功效。,B. 以“线形规划”方法进行土方调配时的数学模型 上表1-3是土方平衡与施工运距（单价）表。整个场地划分成了m个挖方区，n个填方区。前提是假定填挖平衡（即不填不挖）。,那么土方调配问题就化作为一个数学模型，即要求求出一组 的值，使得目标函数 为最小值，而且满足下列的约束条件，即,其中， 表示从 到 的单位土方施工费或运距； 表示调配的土方量。,C. 用表上作业法进行土方调配 初始方案的编制采用“最小元素法”。即根据对应于 （平均运距）最小的 取最大值的原则进行调配。,如下图所示，现已知图中各调配区的土方量和相互之间的平均运距，试求最优土方调配方案。,土方调配图,表1-4 运距表一,表1-5 运距表二,表1-6 运距表三,初始调配方案,上面求得的是初始调配方案，也就是按照“就近调配”，所求得的总运输量是较小的，但是并不能保证其总运输量是最小，因此还需要进行判别，看它是否是最优方案。一般认为只要所有检验数 ，则初始方