土方调配量计算.pptx

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1、 学习目标1.了解场地平整土方量的计算方法2.掌握基坑土方量计算方法3.掌握基槽土方量的计算方法会熟练、准确计算基坑、基槽土方量；会用方格网法、断面法计算场地会熟练、准确计算基坑、基槽土方量；会用方格网法、断面法计算场地平整土方量。平整土方量。第1页/共66页 学习重、难点学习重点：1.基坑土方量的计算2.基槽土方量的计算学习难点：方格网法计算场地平整土方量第2页/共66页 1平整场地：平整场地是指厚度在300mm以内的挖填、找平工作。2挖基坑：挖基坑指挖土底面积在20以内，且底长为底宽3倍者。3挖基槽：挖基槽指挖土宽度在3m以内，挖土长度等于或大于宽度3倍以上者.4挖土方：挖土方指挖土宽度在

2、3m以上，挖土底面积在20以外，平整场地厚度在300mm以外者。5土方回填：常见的有：基础回填、室内回填、管道沟槽回填。1.什么是场地平整？2.什么是基坑开挖？3.什么是基槽开挖？4.什么是土方回填？第3页/共66页 主要内容工作任务1：计算场地平整土方量工作任务2：计算基坑开挖土方量工作任务3：计算基槽开挖土方量第4页/共66页 1.2 土方调配量计算1.2.1土方边坡土方边坡坡度以其挖方深度H与边坡底宽B之比来表示。m=B/H ，称为坡度系数。坡度系数。土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素

3、确定期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定第5页/共66页 令:m=m 边坡系数 1:m=H:B=1:m 边坡坡度B B H HH H B BBH坡宽坡角坡肩坡顶坡底坡高边坡各部位名称第6页/共66页 边坡可做成直线形、折线形或阶梯形，土方边坡坡度一般在设计文件上有规定，若设计文件上无规定，可按照建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002第6.2.3的规定执行如表1.3。m的确定原则：保证土体稳定、施工安全，又要节省土方。第7页/共66页 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002规定临时性挖方边坡值土方类别土方类别边坡值（宽：高）边坡值（宽：高）砂土（不包括细

4、砂、粉砂）砂土（不包括细砂、粉砂）1：1.251：1.50一般粘性土一般粘性土硬硬1：0.751：1.00硬、塑硬、塑1：1.001：1.25软软1：1.50或更缓或更缓碎石类土碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土充填坚硬、硬塑粘性土1：0.501：1.10充填砂土充填砂土1：1.001：1.50注：注：1、设计有要求时，应符合设计标准。、设计有要求时，应符合设计标准。2、如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但应计算复核；、如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但应计算复核；3、开挖深度，对软土不应超过、开挖深度，对软土不应超过4m，对硬土不应超过，对硬土不应超过8m.第8页/共66页 1.

5、2.2 1.2.2 场地平整 场地竖向规划设计场地竖向规划设计 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 土方调配土方调配第9页/共66页 1.2.21.2.2场地的竖向规划设计确定场地设计标高考虑的因素：(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。场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：(1)小型场地挖填平衡法 (2)大型场地最佳平面设计法（用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）第10页/共66页 aaaaaaH11H12H21H221 1）初步计算场地设计标高）初步计算场地设计标高 HH0

6、0 方法：将场地划分为每格边长1040m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）。原则：场地内挖填方平衡，平整前后土方量相等。原则：场地内挖填方平衡，平整前后土方量相等。第11页/共66页 （1）场地设计标高H0 l场地平整是将自然地面改造成工程所要求的平面。l“挖填土方量相等”的原则，土方总工程量最小 H0第12页/共66页 （1）场地设计标高H0步骤在地形图上将施工区域划分为若干个方格网（如采用a=20或40m）第13页/共66页 （1）场地设计标高H0步骤确定方格角点的高程第14页/共66页 （1）场地设计标高H0步骤按填挖平衡原理计算设计标高H11H12H21H

7、22第15页/共66页 初步计算场地设计标高H0H11H12H21H22 H0=（H11+H12+H21+H22）/4M H11、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+2 H2+3 H3+4 H4）/4M H1一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。第16页/共66页 【案例2】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，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高和施工高度。答：（1）初步计算场地的设计标高H0 H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M =7

8、0.09+71.43+69.10+70.70+2（70.40+70.95+69.71+）+4（70.17+70.70+69.81+70.38）/（49）=70.29（m）70.09第17页/共66页 2）场地设计标高的调整(H0)（1）土具有可松性，必要时应相应的提高）土具有可松性，必要时应相应的提高H0挖方量填方量h（2）受局部填挖的影响）受局部填挖的影响沟渠（3）经过经济比较后，认为就近借土或弃土一部分更合理）经过经济比较后，认为就近借土或弃土一部分更合理案例案例2 答：答：(2)不考虑土的可松性不考虑土的可松性 H0=H0=70.29m第18页/共66页 （2）场地设计标高H0的调整 可

9、松性影响考虑土的可松性调整设计标高计算示意图(a)(b)泄水坡度影响场内填挖方影响第19页/共66页 3）计算场地各角点施工高度 hn 施工高度 指各角点挖方或填方的高度，它等于各角点的实际设计标高和原地形标高之差。hn=Hn Hn hn 施工高度，填挖Hn 设计标高Hn 原地形标高第20页/共66页 4）确定零线（挖填分界线）零线 在一个方格网内同时有填方或挖方时，应先算出方格网边上的零点的位置，并标注于方格网上，连接零点即得填方区与挖方区的分界线（即零线）。不填不挖点的连线，是挖方区和填方区的分界线。方法：插入法、比例法找零点 ijhihjXi-jaXi-j=a hihi+hj施工高度绝对

10、值代入施工高度绝对值代入第21页/共66页 步骤绘出“零线”连接零点的线 第22页/共66页 步骤绘出“零线”连接零点的线 第23页/共66页 场地平整土方量的计算方法方格网法：地形较平坦时用断面法：用于地形起伏变化较大，断面不规则的场地第24页/共66页 第25页/共66页 方格网法计算土方量的步骤1.划分方格网 由设计单位(一般在1/500的地形图上)将场地划分为边长a=10-40m的若干方格，与测量的纵横坐标相对应，在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn)，如图1.18所示。2.计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度hn角点施工高度(以“+”为

11、填，“-”为 挖)n 方格的角点编号第26页/共66页 3.计算“零点”位置，确定零线 方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”(图1.19)。第27页/共66页 3.计算“零点”位置，确定零线 方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”(图1.19)。第28页/共66页 确定零点的办法也可以用图解法，如图1.51.5所示。方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。第29页/共66页 4.计算

12、方格土方工程量 按表1.6所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。第30页/共66页 (三)土方量计量:1.全挖或全填:V=(h1+h2+h3+h4)(二)两挖、两填挖方 V1,2=(+)填方 V3,4=(+)aa4 4aa4 4h h1 1 h h1 1+h+h4 4h h2 2 h h2 2+h+h3 3aa4 4h h4 4 h h1 1+h+h4 4h h3 3 h h2 2+h+h3 3h1h2h3h4aaaah2h1h4h3全挖(全填)方格两挖两填方格第31页/共66页 3.三挖一填(或三填一挖):填方:V4=挖方:V1,2,3=(2h1+h2+2h3-h4)+V44.一

13、挖一填 挖方:V1=ah1 1 16 6aa6 6h h4 4(h(h4 4+h h1 1)(h)(h4 4+h h3 3)aa6 6h3aah2h1h4h1h2a三挖一填(或三填一挖)方格一挖一填方格a第32页/共66页 5.计算边坡土方量三角棱锥体边三角棱锥体边坡体积坡体积三角棱柱体边三角棱柱体边坡体积坡体积第33页/共66页 6.计算土方总量 将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。第34页/共66页 例题详解第35页/共66页 1.计算施工高度2.确定零点和零线确定零点和零线第36页/共66页 3.计算土方量（1）全挖全填方格第37页/

14、共66页 （2）方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时 （图125），其挖方或填方体积分别为：第38页/共66页 （3）方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时：第39页/共66页 （4）总土方量总挖方量=17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3总填方量=136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3第40页/共66页 （5）计算边坡土方量 首先确定边坡坡度，因场地土质系中密 的砂土，且地质条件较差，挖方区边坡坡度采用1：1.25，填方区边坡坡度采用1：1.50，场地四个角点的挖填方宽度为：角点5挖方宽度 0.931.25

15、=1.16米角点15挖方宽度 0.381.25=0.48米角点1挖方宽度 0.391.5=0.59米角点11挖方宽度 0.971.5=1.46米第41页/共66页 第42页/共66页 挖方区边坡土方合计：24.11立方米挖方区土方边坡：挖方区土方边坡：第43页/共66页 填方区边坡土方量：填方区边坡土方量合计：填方区边坡土方量合计：33.05立方米立方米第44页/共66页 场地及边坡土方 量总计:挖方 674.26+24.11=698.37 填方 679.27+33.05=712.32第45页/共66页 【例1.1】某建筑场地方格网如图1.71.7所示，方格边长为20m20m，填方区边坡坡度系

16、数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量。第46页/共66页 【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1.81.8中。由公式1.91.9得：h1=251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.

17、83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70=-0.20 h12=251.46-251.40=0.06第47页/共66页 第48页/共66页 (2)计算零点位置。从图1.81.8中可知，15、26、67、711、1112五条方格边两端的施工高度符号不同，说明此方格边上有零点存在。由公式1.10 求得：15线 x1=4.55(m)26线 x1=13.10(m)67线 x1=7.69(m)711线 x1=8.89(m)1112线 x1=15.38(m)第49页/共66页 将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来，即得零线位置，如图1.8。(3)计算方格土

18、方量。方格、底面为正方形，土方量为：V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格底面为两个梯形，土方量为：V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)第50页/共66页 方格、底面为三边形和五边形，土方量为：V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.7

19、0(m3)方格网总填方量：V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)第51页/共66页 (4)边坡土方量计算。如图1.91.9，、按三角棱柱体计算外，其余均按三角棱锥体计算，依式 1.11、1.12 可得：V(+)=0.003(m3)V(+)=V(+)=0.0001(m3)V(+)=5.22(m3)V(+)=V(+)=0.06(m3)V(+)=7.93(m3)第52页/共66页 第53页/共66页 V(+)=V(+)=0.01(m3)V=0.01(m3)V

20、11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)边坡总填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01 =13.29(m3)边坡总挖方量：V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25(m3)第54页/共66页 断面法方法：沿场地取若干个相互平行的断面（可利用地形图定出或实地测量定出），将所取的每个断面（包括边坡断面），划分为若干个三角形和梯形。第55页/共66页 断面法断面法第56页/共66页 1.2.3计算基槽土方量基槽土方量可沿长度方向分段计算1第一段土方量。1第一段的长度。第57页/共66页 第58页/共

21、66页 一般满膛开挖的叫基坑，常见于有地下室的基础开挖；仅沿条形基础的基底开挖的叫基槽，常见于无地下室的多层建筑。第59页/共66页 1.2.4 1.2.4 土方调配在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。土方调配的目的土方调配的原则土方调配图的编制步骤用线性规划的表上作业法进行土方调配 第60页/共66页 1 1）土方调配的目的总运输量最小（成本最低），缩短工期和降低成本。合理确定合理确定调配方向和数量调配方向和数量第61页/共66页 2）土方调配的原则力求挖填平衡，运量最小合理划分调配区:应考虑近期施工与后期施工利用应考虑分区和全场相结合尽可能与大型地下建筑物的施工相结合 一期 先平

22、整 余土欠土二期二期数量，堆放位置TW天然地基天然地基第62页/共66页 3）土方调配图的编制步骤（1）划分调配区 注意：1）与建筑物、开工顺序协调；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。（2）求出各挖、填方区间的平均运距 即每对调配区土方重心间的距离,可近似以几何形心代替土方体积重心，在图上将重心连起来，用比例尺量出来。（3）进行土方调配：线性规划法（4）画出土方调配图：在图上标出各调配区的调配方向、数量及平均运距。（5）列出土方调配平衡表第63页/共66页 （6）绘出土方调配图最优方案的总运输量=400501007050040400601007040040=94000m3-m。初始方案的总运输量=5005050040300601001101007040040=97000m3-m。第64页/共66页 学习土方工程量的计算方法与计算步骤学会计算基坑（槽）土方量返回返回第65页/共66页 感谢您的观看！第66页/共66页