学生用场地平整.ppt

1、1,1.3 场地平整施工,场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的平面。 土方工程量计算主要有土方平整量、土方开挖量和调配量计算。一般情况下，将土方划分成一定的几何形状，采用具有一定精度的方法进行计算，通常有方格网法和断面法。,2,1.3.1 场地设计标高的确定,1、场地设计标高的确定 场地设计标高确定一般有两种方法：,最佳设计平面 最佳设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。,3,1、场地设计标高的确定 选择设计标高，还需考虑以下因素： （1） 满足生产工艺和运输的要求； （2）尽量利用地形，以减少挖方数量；

2、（3）场地以内的挖方与填方能达到相互平衡以降低土方运输费用； （4）要有一定的泄水坡度(2)，使能满足排水要求； （5）考虑最高洪水位的要求。,4,场地的设计标高确定的步骤和方法 （1）初步计算场地设计标高,初始场地设计标高,5,（2）计算设计标高的调整值 初始场地设计标高还需考虑以下因素进行调整。 1）由于土具有可松性，必要时应相应地提高设计标高； 2）由于设计标高以上的各种填方工程用土量的影响设计标高的降低，或者设计标高以下的各种挖方工程而影响设计标高的提高； 3）由于边坡填挖土方量不等（特别是坡度变化大时）而影响设计标高的增减； 4）根据经济比较结果，而将部分挖方就近弃土于场外，或将部分

3、填方就近取土于场外而引起挖填土的变化后需增减设计标高。,6,土的可松性影响,设计标高调整计算简图 理论计算标高 调整设计标高,借土或弃土的影响,式中： Q场地根据H0平整后多余或不足的土方量。,7,（3）考虑泄水坡度对设计标高的影响,1）单向泄水时，场地各点设计标高的求法,2）双向泄水时，场地各点设计标高的求法,8,1.3.2 场地平整土方量计算,土方量计算的基本方法有方格网法和断面法 两种。,挖方施工及长距离土方调运,9,1、场地平整土方量计算（方格网法步骤）,角点的自然地面标高,角点的设计标高,施工高度 “”为填，“”为挖,10,（1）计算每个方格网角点的填挖高度,零线,11,（2）计算每

4、个方格的填挖土方量,12,13,（3）计算场地边坡土方量,14,2、基坑、基槽土方量计算 （1）基坑土方量 （2）基槽、路堤土方量,15,1.3.3 土方调配量的计算,土方调配，就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关系进行综合协调的处理。好的土方调配方案，应该是使土方运输量或费用达到最小，而且又能方便施工。 土方调配包括划分调配区；计算调配区之间的平均运距；确定土方的最优调配方案；绘制土方调配表。,16,1、土方调配原则 （1）应力求达到挖、填平衡和运距最短的原则。 （2）土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。 （3）土方调配应采取分区与全场相结合来考虑的原则。 （4）土方调配

5、还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。 （5）合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。 2、划分土方调配区（绘出零线） 3、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） 4、调配方案的优化、土方调配图表的编制,最佳设计平面 最佳设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。,17,3、计算各挖、填方调配区之间的平均运距,先按下式求出各挖方或填方区土方重心坐标X0、Y0：,填方区,y,H0,H0,x,xOW,xOT,yOW,yOT,L0,挖方区,式中：

6、 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,V19 x19、y19,挖方区 重心,填方区 重心,18,则填、挖方区之间的平均运距 L0 为：,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。,19,5、土方最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用“表上作业法”求解。调配的步骤如下：,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,20,（1）初始

7、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。,500,500,800,600,500,500,400,W1,T1,W3,60,50,70,110,80,70,40,100,90,40,100,W4,T3,W2,T2,70,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,土方调配工程案例,21,各调配区土方量及平均运距,22,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

8、往T3)，X41、X42=0 (W4的挖方不调往T1、T2)，在X41、X42的方格内画上“”,23,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。,500,500,100,300,100,40,50,60,70,110,24,（2）最优方案判别,初始调配方案是按“就近调配”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。 在“表上作业法”中判别最优方案的方法有很多，这里我们介绍引入“假想价格系数”求检验数ij来判别。,25,利用已知的假想价格系数，我们可以逐个求解未知的C，ij。

9、 步骤1：在有调配土方的方格内， C，ij=Cij ，将数据填入表中；,首先求出表中各方格的假想价格系数,无调配土方的方格,有调配土方的方格,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。,26,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：,50,60,40,110,70,40,-10,100,80,30,0,60,27,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。,28,步骤2：找出x12的闭回路。其作法是，从

10、x12方格出发，沿水平或竖直方向前进，遇到有数字的方格（即有土方运送量的方格）作900转弯(也可不转弯)，如果路线恰当，有限步后便能回到出发点。形成一条以有数字的方格为转角点、用水平或竖直线联起来的闭回路。见下表：,（3）方案的调整,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。,29,步骤3：从空格 X12出发，沿闭回路（方向任意）行进，在各奇数转角点的数字中挑出一个最小的（本例即X32=100）将它由 X32调到 X12方格中。,500,100,30,步骤4：将“100”数字填入X12方格中，被调出的X32为0，同时将闭回路上其它奇数次

11、转角（X11）方格内的数字都减去100，偶数次转角（X31）方格内的数字都增加100，使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡。这样我们就得到了下表中的新调配方案。,400,0,100,400,31,步骤5：对新调配方案按“ 最优方案判别”的方法和步骤再进行判别和检验，如仍出现负数，则重复步骤14继续调整，如不出现负数，方案即是最优方案。,计算无调配土方方格的检验数，无负数，方案是最优方案。,50,60,40,70,40,20,70,50,30,30,60,80,32,该优化方案的土方总运输量为： Z = 400501007050040400601007040040 = 94000 （m3m） 初始方案的土方总运输量为： Z = 5005050040300601001101007040040 = 97000（m3m） 调整后的