《施工技术》PPT课件 (2).ppt

第一章 土石方工程 第二节 土石方工程量的计算 第二节 土石方工程量的计算 l 在土石方工程施工之前，必须计算土 石方的工程量，但各种土石方工程的外形 有时很复杂，而且不规则。一般情况下， 都将其假设或划分成为一定的几何形状， 并采用具有一定精度而又和实际情况近似 的方法进行计算。 l一、基坑、基槽土方量计算 l1、基坑土方量可按立体几何中的拟柱体(由 两个平行的平面做底的一种多面体)体积公 式计算，即：V=H（A1+4A0+A2）/6 l式中 H基坑深度(m)； l A1、A2基坑上、下两底面积(m2)； l A0基坑中截面面积(m2)。 l2、基槽和路堤的土方量可以沿长度方向分 段后，再用同样的方法计算： lV1=L1（A1+4A0+A2）/6 l式中 V1第一段的土方量(m2)； l L1第一段的长度(m)。 l将各段土方量相加，即得总土方量： l VVl+V2+Vn l式中 V1、V2、Vn。各分段的土方 量(m3) l二、 场地平整土石方工程量计算 l 场地平整通常是挖高填低。计算场地 挖方量和填方量，首先要确定场地设计标 高，由设计平面的标高和天然地面的标高 之差，可以得到场地各点的施工高度(即填 挖高度)，由此可计算场地平整的挖方和填 方的工程量。 l （一）场地设计标高确定 l 场地设计标高是进行场地平整和土方 量计算的依据，也是总图规划和竖向设计 的依据。合理地确定场地的设计标高，对 减少土石方量、加速工程速度都有重要的 经济意义。 l l当场地设计标高为H0 时，填挖方基本平衡 ，可将土石方移挖作 填，就地处理；当设 计标高为H1时，填方 大大超过挖方，则需 从场地外大量取土回 填；当设计标高为H2 时，挖方大大超过填 方，则要向场外大量 弃土。 l 因此，在确定场地设计标高时，应结 合现场的具体条件，反复进行技术经济比 较，选择其中最优方案。其原则是： l1应满足生产工艺和运输的要求； l2充分利用地形(如分区或分台阶布置)， 尽量使挖填方平衡，以减少土方量； l3要有一定泄水坡度(2)，使之能满足 排水要求； l4要考虑最高洪水位的影响。 A 初步确定场地设计标高(H0) l 将场地划分成边长为a的若干方格，将 方格网角点的原地形标高标在图上。原地 形标高可利用等高线由插入法求得或在实 地测量得到。按照挖填土石方量相等的原 则，场地设计标高可按公式计算： lH0=（Z1+2Z2+3Z3+4Z4）/4n l式中 H0 所计算场地的初定设计标高； l n方格数； l Z1一个方格独有的角点标高； l Z2、Z3、Z4分别为二、三、四个方格 所共有的角点标高。 例：计算场地设计标高 B 调整场地设计标高 l a土的可松性影响 l 由于土具有可松性，会造成填土的多余，需 相应地提高设计标高。 lb借土或弃土的影响 l 由于场地内大型基坑挖出的土方、修筑 路堤填高的土方，以及从经济角度比较， 将部分挖方就近弃于场外(简称弃土)或将部 分填方就近取土于场外(简称借土)等，均会 引起挖填土方量的变化。必要时，亦需重 新调整设计标高。为简化计算，场地设计 标高的调整可按近似公式确定。 lc考虑泄水坡度对设计标高的影响 l 按调整后的同一设计标高进行场地平整 时，整个场地表面均处于同一水平面，但 实际上由于排水的要求，场地表面需有一 定的泄水坡度。因此，还需根据场地泄水 坡度的要求(单向泄水或双向泄水)，计算出 场内各方格角点实际施工所用的设计标高 。 l单向泄水时设计标高的计算： lHij=H0”l*i l双向泄水时设计标高的计算： lHij=H0”lxixlyiy lHij场地任一点的设计标高 ll该点沿场地中心线的距离 li场地的泄水坡度 l （二） 场地及边坡土方量计算 l 场地土方量计算方法有方格网法和断面 法两种。在场地地形较为平坦时宜采用方 格网法；当场地地形比较复杂或挖填深度 较大、断面不规则时，宜采用断面法。 l A 方格网法 l 场地宜划分为10m40m的正方形方格 网，通常以20m居多。将场地设计标高和 自然地面标高分别标注在方格角点上。场 地设计标高与自然地面标高的差值，即为 各角点的施工高度（挖或填)，并习惯以“+” 号表示填方，“一”号表示挖方，也将施工 高度标注于角点上。然后分别计算每一方 格的填挖土方量，并算出场地边坡的土方 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，即得场地挖方和 填方的总土方量。 l计算前先确定“零线” 的位置，有助于了解 整个场地挖填区域分 布状态。零线即挖方 区与填方区的分界线 ，在该线上的施工高 度为零。零线的确定 方法是：在相邻角点 施工高度为一挖一填 的方格边线上，用插 入法求出零点的位置 ，将各相邻的零点连 接起来，即为零线。 【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，不考虑土的 可松性的影响，确定 方格各角点的设计标 高。 l解： l（1）初步设计标高（场地平均标高） lH0=（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） /（49） =70.29（m） 70.09 70.09 l（2）按泄水坡度调整设计标高： lHn = H0 Lx ix L yi y ； lH1 =70.29302+303=70.32 70.3270.3670.4070.44 70.2670.3070.3470.38 70.2070.2470.2870.32 70.1470.1870.2270.26 H070.29 H2 =70.29 102+303=7 0.36 H3=70.29+102 +303=70.40 其它见图 70.3270.3670.4070.44 70.2670.3070.3470.38 70.2070.2470.2870.32 70.1470.1870.2270.26 70.09 （二）场地土方量计算 l1、计算各方格角点的施工高度 hn ： hn= HnHn l即：hn=该角点的设计标高自然地面标高（m） lh1 =70.32 70.09= 0.23 （m） ； l正值为填方高 度。 +0.23-0.04-0.55-0.99 +0.55+0.13-0.36-0.84 +0.83+0.43-0.10-0.63 +1.04+0.56+0.02-0.44 h2 =70.36 70.40=0.04 （m ）； 负值为挖方高度 70.3270.3670.4070.44 70.2670.3070.3470.38 70.2070.2470.2870.32 70.1470.1870.2270.26 +0.23-0.04-0.55-0.99 +0.55+0.13-0.36-0.84 +0.83+0.43-0.10-0.63 +1.04+0.56+0.02-0.44 70.09 l 2、确定零线（挖填分界线） l 插入法、比例法找零点 l零点连线 h1 0 0 零线确定后，便可进行土方量计算。方格中土方量的计算有 两种方法，即四角棱柱体法和三角棱柱体法。 la、四角棱柱体的体积计算方法 l（1）方格四个角点全部为挖或全部为填： V=a2（h1+h2+h3+h4）/4 （2）方格四个角点中部分是挖方，部分是填方 ： lb、三角棱柱体的体积计算方法 计算时先把方格网顺地形等高线将各个方格划分成三 角形。 （1）三角形三个角点全部为挖或全部为填： V=a2（h1+h2+h3）/6 l（2）三角形三个角点有挖有填