土方调配计算教学PPT课件

1、)F(F2LV2111第1页/共37页第2页/共37页第3页/共37页 按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。 松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工； 坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工； 次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。 土的工程分类与现场鉴别方法 土的分类与鉴别土的分类与鉴别 第4页/共37页土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 KSKs一类土一类土(松软土松软土) 砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，砂，亚砂土，

2、冲积砂土层，种植土，泥炭泥炭(淤泥淤泥) 1.081.17 1.011.03 能用锹、锄头挖掘能用锹、锄头挖掘 二类土二类土(普通土普通土) 亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土土 1. .141. .28 1. .021. .05 用锹、锄头挖掘，用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松少许用镐翻松 三类土三类土(坚土坚土) 软及中等密实粘土，重亚粘土，粗软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土土、亚粘土，压实的填筑土 1. .241. .30

3、1. .041. .07 要用镐，少许用锹、要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锄头挖掘，部分用撬棍撬棍 四类土四类土(砂砂砾坚土砾坚土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石软泥灰岩及蛋白石 1. .261. .32 1. .061. .09 整个用镐、撬棍，整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤分用楔子及大锤 sK第5页/共37页土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 KSKs五类土五类土(软石软石) 硬石炭纪粘土，

4、中等密实的页岩、硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩软的石炭岩 1. .301. .45 1. .101. .20 用镐或撬棍、大锤用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用挖掘，部分使用爆爆破方法破方法 六类土六类土(次坚石次坚石) 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩，片麻岩岗岩，片麻岩 1. .301. .45 1. .101. .20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖, ,部分用风镐部分用风镐 七类土七类土 (坚石坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒

5、大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩安山岩、玄武岩 1. .301. .45 1. .101. .20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 八类土八类土(特坚硬特坚硬石石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩辉长岩、辉绿岩、玢岩 1. .451. .50 1. .201. .30 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 第6页/共37页第7页/共37页第8页/共37页第9

6、页/共37页 二、场地平整标高与土方量 （一）确定场地设计标高 1初步设计标高 场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值。可按下式计算： 式中：H。所计算的场地设计标高(m)； a方格边长(m)； N方格数； H1l，H22任一方格的四个角点的标高(m)。4N)HHH(HH222112110第10页/共37页图14场地设计标高H0计算示意图(a)方格网划分；(b)场地设计标高示意图1一等高线；2-自然地面，3一场地设计标高平面(a)(b)第11页/共37页 如令H11个方格仅有的角点标高； H22个方格共有的角点标高； H33个方格共有的角点标高； H44个方格共有的角点标高。 则场地设计标高

7、H0可改写成下列形式4NH4H3H2HH43210第12页/共37页 2场地设计标高的调整 (1)土的可松性影响 H0H0+h 式中：Vw按理论标高计算出的总挖方体积； FW，FT按理论设计标高计算出的挖方区、 填方区总面积； Ks土的最后可松性系数。sWTsWKFF1)(KVh图15考虑土的可松性调整设计标高计算示意图(a)(b)第13页/共37页 （2）场地泄水坡度的影响 1）单向泄水时各方格角点的设计标高 HnH0li (a)(b)图16场地泄水坡度示意图(a)单向泄水；(b)双向泄水第14页/共37页 2）双向泄水时各方格角点的设计标高 HnH0lxixlyiy (a)(b)图16场地

8、泄水坡度示意图(a)单向泄水；(b)双向泄水第15页/共37页 （二）场地土方量计算 1.计算场地各方格角点的施工高度各方格角点的施工高度(即挖、填方高度)h0 hnHn-Hn 式中 hn该角点的挖、填高度，以“”为填方高度，以“”为挖方高度(m)； Hn该角点的设计标高(m)； Hn该角点的自然地面标高(m)。第16页/共37页 2.绘出“零线” 方格线上的零点位置见图19，可按下式计算： 式中：h1，h2相邻两角点挖、填方施工高度(以绝对值代入)； a方格边长； x零点距角点A的距离。 211hhahx图19零点位置计算第17页/共37页（1）全挖全填方格方格四个角点全部为挖（或填）的方格

9、，土方量为：)(443212hhhhaV第18页/共37页（2）两挖两填方格 方格相邻两角点为挖，另两点为填。其土方量为：)(4)(44124322324 . 33222412122 . 1hhhhhhaVhhhhhhaV+=+=填方量：挖方量：第19页/共37页（3）三挖一填（三填一挖）方格方格的三个角点为挖，另一角点为填。（或方格的三个角点为填，另一角点为挖）其土方量为：4432123 . 2 . 143413424)-22(6)(6VhhhhaVhhhhhaV+=+=挖方量：填方量：第20页/共37页表1.3常用方格网点计算公式项目图式计算公式一点填方或挖方(三角形)两点填方或挖方(梯形

10、)三点填方或挖方(五角形)四点填方或挖方(正方形)32312366hbchVbca hV当b=a=c时， =1324()()248()()248hbcaVabc hhhdeaVade hh22123()25()25hbcVahhhbca221234()44aaVhhhhh第21页/共37页第22页/共37页第23页/共37页第24页/共37页【例题1-4】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25页/共37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

11、列于图1.81.8中。 由公式得： 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=-0.34 h6=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=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70 =-0.20 h12=251.46-251.40=0.06第26页/共37页第

12、27页/共37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28页/共37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

13、+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29页/共37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(-)=5.70 (m3) 方格网总填方量： V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3) 方格网

14、总挖方量： V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)第30页/共37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31页/共37页第32页/共37页V(+)=V(+)=0.01 (m3) V=0.01 (m3) V11=2.03 (m3) V12=V13=0.02 (m3) V14=3.18 (m3

15、) 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33页/共37页1.2.3 1.2.3 土方调配土方调配 土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行。编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本。第34页/共37页 土方调