第1讲土方规划1

1、土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 工程项目的建设过程工程项目的建设过程项目建议阶段项目建议阶段可行性研究阶段可行性研究阶段设计阶段设计阶段施工准备阶段施工准备阶段施工阶段施工阶段竣工验收阶段竣工验收阶段决策决策阶段阶段蓝图蓝图把梦想变把梦想变现实阶段现实阶段前言前言土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工施工技术施工技术施工组织施工组织施工技术：施工技术：是一门研究土木工程施工中各主要是一门研究土木工程施工中各主要工种工种工程的工程的 施工工艺原

2、理、技术方案和施工方法的学科。施工工艺原理、技术方案和施工方法的学科。施工组织：施工组织：主要研究施工项目进行科学的组织和管理的主要研究施工项目进行科学的组织和管理的 方法和手段。方法和手段。 考虑各工种工考虑各工种工程的程的技术问题技术问题考虑各工种工考虑各工种工程间程间组织问题组织问题土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业第第1章章 土方工程土方工程 第第2章章 基础工程基础工程 第第3章章 砌筑工程砌筑工程 第第4章章 混凝土结构工程混凝土结构工程 第第5章章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程 第第6章章 结构安装工程结构安装工程第第7章章 防水工程防水工程第第8章章

3、 装饰工程装饰工程 第第9章章 施工组织概论施工组织概论第第10章章 流水施工流水施工第第11章章 网络计划技术网络计划技术第第12章章 施工组织总设计施工组织总设计第第13章章 单位工程施工组织设计单位工程施工组织设计施工技术施工技术施工组织施工组织土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门实践性强、综实践性强、综合性大、涉及知识面广的骨干合性大、涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研究土木工专业课程，它的任务是研究土木工程施工的局部规律和全局性规律。程施工的局部规律和全局性规律。是同学们步入

4、工作岗位后要是同学们步入工作岗位后要学学以致用、安身立命以致用、安身立命的主要课程之一。的主要课程之一。无论同学们毕业后在土木建无论同学们毕业后在土木建筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你受受用终生用终生。本课程的诸多专业术语本课程的诸多专业术语、概念和知识点常常是、概念和知识点常常是求职面试时主考官信手求职面试时主考官信手拈来的试题，本课程是拈来的试题，本课程是你求职的敲门砖！你求职的敲门砖！本课程的施工程序、工艺本课程的施工程序、工艺流程、操作要点、质量要流程、操作要点、质量要求等内容直接与规范的强求等内容直接与规范的

5、强制性条文接轨，这些知识制性条文接轨，这些知识将使你在职场受用一生！将使你在职场受用一生！土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业课程教学目的：课程教学目的： 使学生掌握土木工程施工的基础知识，基本理论和决策使学生掌握土木工程施工的基础知识，基本理论和决策 方法，使学生具有解决土木工程施工中施工技术问题的方法，使学生具有解决土木工程施工中施工技术问题的 初步能力。初步能力。课程基本要求：课程基本要求： 1 1、了解建筑工程施工中各主要工种工程施工工艺，掌、了解建筑工程施工中各主要工种工程施工工艺，掌握施工方案拟定的基本方法。握施工方案拟定的基本方法。 2 2、具有分析处理施工

6、技术问题的初步能力。、具有分析处理施工技术问题的初步能力。 3 3、对现行施工验收规范、规程和质量标准有所了解。、对现行施工验收规范、规程和质量标准有所了解。 土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 工程建设标准分为国家标准、行业标准和标准化协会标准。工程建设标准分为国家标准、行业标准和标准化协会标准。当各类标准条文规定有矛盾时，以国家标准解释为准。当各类标准条文规定有矛盾时，以国家标准解释为准。国家标准国家标准土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业行业标准行业标准标准化协会标准化协会标准标准土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业学习

7、方法：学习方法：掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算 1 1、选择合适的教材，并用好；、选择合适的教材，并用好；2 2、专心听、重点记；、专心听、重点记；3 3、师傅领进门，修行靠自已。、师傅领进门，修行靠自已。注意理论联系实际和知识的综合运用：注意理论联系实际和知识的综合运用： 多看工程图片，细细体会技术关键。多看工程图片，细细体会技术关键。 多读施工技术类杂志，扩展知识面。多读施工技术类杂志，扩展知识面。 注重能力锻炼，以点带面。注重能力锻炼，以点带面。 阅读相关科技论文。阅读相关科技论文。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专

8、业土木专业 在课后要多读施工类专业杂志，这些杂志每期多以专题在课后要多读施工类专业杂志，这些杂志每期多以专题论文登出，如论文登出，如建筑技术建筑技术每年第每年第1212期、期、施工技术施工技术每年每年第第7 7期都登出最新的预应力施工技术方面论文。期都登出最新的预应力施工技术方面论文。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业第第1 1章章 土方工程土方工程1 1 概述概述2 2 土方规划土方规划3 3 土方工程施工要点土方工程施工要点4 4 机械化施工及填土压实机械化施工及填土压实 土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业第第1 1章章 土方工程土方工程 【

9、教学要求教学要求】了解土方工程特点；掌握场地设计标了解土方工程特点；掌握场地设计标高的确定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护高的确定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治措施；熟悉常用土方机械的性能和使用范围；掌握防治措施；熟悉常用土方机械的性能和使用范围；掌握土方的填筑与压实的要求和方法。土方的填筑与压实的要求和方法。 【教学重点教学重点】土方调配；土方调配；边坡稳定及土壁支护的方边坡稳定及土壁支护的方法；法；降水；降水；土方的填筑与压实土方的填筑与压实。 【教学难点教学难点】表上作业

10、法进行土方调配；表上作业法进行土方调配；边坡稳定及土壁支护；边坡稳定及土壁支护；土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业1 概述概述 包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：1.1 土方工程的内容土方工程的内容 场地平整：场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方调配及挖、运、填的机械化标高、计算挖填土方量、合理进行土方调配及挖、运、

11、填的机械化施工。施工。 土方的开挖与回填：土方的开挖与回填：包括测量放线、施工排水降水、土包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构、土方机械化开挖和回填土压实的方法及密实度方边坡和支护结构、土方机械化开挖和回填土压实的方法及密实度检验等。检验等。 第第1 1章章 土方工程土方工程土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业施工特点：施工特点： 工程量大、面广；工程量大、面广；施工条件复杂：露天作业，受地质、水文、施工条件复杂：露天作业，受地质、水文、气候影响大；气候影响大； 有时条件限制需人工有时条件限制需人工开挖，工人劳动强度大。开挖，工人劳动强度大。 1 1 概述概述1

12、.2 1.2 土方工程的施工特点和要求土方工程的施工特点和要求土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业施工要求：施工要求： 土方量少、工期短、费用省；土方量少、工期短、费用省； 因地制宜因地制宜编制编制合理的合理的施工方案，预防流砂、管涌、施工方案，预防流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全；塌方等事故发生，确保安全； 1 1 概述概述 要求要求标高、断面标高、断面控制准确；控制准确； 应尽可能采用应尽可能采用先进先进的的施工工艺、施工组织和施工工艺、施工组织和机械化施工机械化施工。 土体有足够的土体有足够的强度强度和和稳定性稳定性； 基坑土方开挖基坑土方开挖土木工程施工土木工

13、程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 建筑工程施工中经常根据土石方施工时建筑工程施工中经常根据土石方施工时开挖开挖的难易程度的难易程度，将土分为八类、，将土分为八类、1616个级别，称为土个级别，称为土的工程分类。的工程分类。 一四类属于一般土，五八类属于岩石。一四类属于一般土，五八类属于岩石。 随着等级的升高，开挖难度、土的密实度越来随着等级的升高，开挖难度、土的密实度越来 越大。越大。1.3 1.3 土的工程分类土的工程分类1 1 概述概述土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土的类别土的类别土的级别土的级别 土的名称土的名称开挖方法及工具开挖方法及工具 一类土一类

14、土（松软土）（松软土） 砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；淤泥砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；淤泥 用锹、锄头挖掘用锹、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、卵石的砂、亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、 种植土、填筑土及亚砂土种植土、填筑土及亚砂土 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） 软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含 有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土 主要用镐，少许用锹、锄主要用镐，少许用锹、锄 头，部分用

15、锲子及大锤头，部分用锲子及大锤 四类土四类土（砂砾坚土）（砂砾坚土） 重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实 的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石 先用镐、撬棍，然后用先用镐、撬棍，然后用 锹，部分用锲子及大锤锹，部分用锲子及大锤 五类土五类土（软石）（软石） - 硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩 土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩 用镐或撬棍、大锤，部分用镐或撬棍、大锤，部分 用爆破用爆破 六类土六类土（次坚石）（次坚石） -

16、IX 泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的 石灰岩；风化花岗岩、片麻岩石灰岩；风化花岗岩、片麻岩 用爆破方法，部分用镐用爆破方法，部分用镐 七类土七类土 （坚石）（坚石） X-XIII 大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚 实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩； 风化痕迹的安山岩、玄武岩风化痕迹的安山岩、玄武岩 用爆破方法用爆破方法 八类土八类土 （特坚石）（特坚石） XIV-XVI 安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花

17、岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩 用爆破方法用爆破方法土的工程分类土的工程分类1 1 概述概述土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业1.4 土的工程性质土的工程性质1 1 概述概述土的工程性质对土方施工方法的选择、劳动量和机械台班土的工程性质对土方施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用等都有较大影响。的消耗及工程费用等都有较大影响。1 1）土的密度）土的密度: : 天然密度：天然密度：土在天然状态下单位体积的质量。土在天然状态下单位体积的质量。 影响影响土的承载力、土压力、边坡稳定性土的承载力、土压力、边坡稳定性。 干密度：

18、干密度：单位体积土中固体颗粒的质量。单位体积土中固体颗粒的质量。 用以用以检验填土压实质量检验填土压实质量的控制指标。的控制指标。 不同类的土，其最大干密度是不同的；不同类的土，其最大干密度是不同的；同类的土，在不同的状态下同类的土，在不同的状态下( (含水量、含水量、压实程度压实程度) )其密实度也是不同的。其密实度也是不同的。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 2 2）土的含水量）土的含水量W W：是土中所含的水是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示，见下式：分数表示，见下式：221GGGW影响土方施工方法、影响土方施工方

19、法、降水设备和方式的选降水设备和方式的选择；边坡的稳定；回择；边坡的稳定；回填土的质量。填土的质量。土的含水量超过土的含水量超过2530%，则机械化施工就困难，容易则机械化施工就困难，容易打滑、陷车。打滑、陷车。回填土则需有回填土则需有最佳含水量最佳含水量方能方能夯压密实，获得最大干密度。夯压密实，获得最大干密度。快速含水量测定仪快速含水量测定仪1 1 概述概述工程意义：工程意义：土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业3 3）土的渗透性：）土的渗透性：是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中的水在土中的渗流速度渗流速度 V 与与土的渗

20、透系数土的渗透系数 K 和和水力梯度水力梯度 I 有关，地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算：有关，地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算： V=KI 土壤渗透试验仪土壤渗透试验仪渗透系数渗透系数K 值将直接影值将直接影响降水方案的选择和涌响降水方案的选择和涌水量计算的准确性水量计算的准确性1 1 概述概述工程意义：工程意义：土的渗透性比较：土的渗透性比较：粘土粉土砂土砾石粘土粉土砂土砾石土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业4 4）土的可松性：）土的可松性：自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复

21、其原来的体积。土的散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用可松性用可松性系数可松性系数表示：表示：1 1 概述概述 V2 V3 V1 KS KS1关系：关系：V1土的土的最初最初可松性系数可松性系数KS= V2 / V1土的土的最后最后可松性系数可松性系数KS= V3 / V1 式中：式中：V1土在天然状态下的体积；土在天然状态下的体积； V2土经开挖后的松散体积；土经开挖后的松散体积； V3土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。V2V3土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土的可松性的工程意义：土的可松性的工程意义：土的土的最初最初可松性系数

22、可松性系数KS是计算挖掘机械生产率、运土车是计算挖掘机械生产率、运土车辆数量及弃土坑容积的重要参数；辆数量及弃土坑容积的重要参数；最后最后可松性系数可松性系数KS是计算场地平整标高及填方所需的是计算场地平整标高及填方所需的挖方体积等的重要参数。挖方体积等的重要参数。计算挖土工程量：用天然密实土体积计算挖土工程量：用天然密实土体积V V1 1土方运输：用松土体积土方运输：用松土体积 V V2 2 ，考虑，考虑 K KS S土方回填：用夯实土体积土方回填：用夯实土体积 V V3 3 ，考虑，考虑 K KS S1 1 概述概述不同分类的土的可松性系数可参考下表：不同分类的土的可松性系数可参考下表：土

23、木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土的可松性参考值土的可松性参考值土的类别土的类别体积增加百分数体积增加百分数可松性系数可松性系数最最 初初最最 后后最初最初 Ks最后最后 K，s一类土一类土（种植土除外）（种植土除外）81712.51.081.171.011.03二类土二类土（植物土、泥炭）（植物土、泥炭）2030341.201.301.031.04二类土二类土14282.551.141.281.021.05三类土三类土2430471.241.301.041.07四类土（除外）四类土（除外）2632691.261.321.061.09四类土四类土（泥灰岩、蛋白）（泥灰岩

24、、蛋白）333711151.331.371.111.15五七类土五七类土304510201.301.451.101.20八类土八类土455020301.451.501.201.301 1 概述概述问题：问题：分类级别越小的土，可松性越小，土越好挖？分类级别越小的土，可松性越小，土越好挖？土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业第第1 1章章 土方工程土方工程2 2 土方规划土方规划土方规划主要包括三个步骤：土方规划主要包括三个步骤： 场地平整竖向设计标高的确定场地平整竖向设计标高的确定 场地初步设计标高的计算场地初步设计标高的计算 场地设计标高的调整场地设计标高的调整 土方量

25、的计算土方量的计算 确定零线确定零线挖填方分界线挖填方分界线 计算各区格土方量计算各区格土方量 计算挖方和填方总工程量计算挖方和填方总工程量 土方调配规划土方调配规划土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业2.1 场地平整场地平整 一、一、H0的重要性的重要性 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，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。合理地确定场地设计也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标高，对减少土方工程量、加速工程进度、降低工程造标高，对减少土方工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。价有着重要意义。2.

26、1.1 场地初步设计标高场地初步设计标高H0的确定的确定 确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术经济比较，选择一个最佳方案。经济比较，选择一个最佳方案。2 2 土方规划土方规划土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业二、二、确定确定H0 考虑的因素考虑的因素 满足满足生产工艺和运输生产工艺和运输的要求；的要求； 充分利用地形，充分利用地形，分区或分台阶布置分区或分台阶布置，分别确定不同的，分别确定不同的设计标高；设计标高； 考虑考虑挖填平衡挖填平衡，弃土运输或取土回填的土方量最少；，弃土运输或取土回填的土方量最少； 要有合

27、理的泄水坡度要有合理的泄水坡度( (2) )，满足排水要求满足排水要求； 考虑考虑最高洪水位最高洪水位的影响。的影响。场地设计标高要高出区域最场地设计标高要高出区域最高洪水位；严寒地区，场地的最高地下水位应在土壤冻结高洪水位；严寒地区，场地的最高地下水位应在土壤冻结深度以下。深度以下。2.1 2.1 场地平整场地平整土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业三、三、H0 的确定的确定2.1 2.1 场地平整场地平整确定方法：确定方法：由于场地平整时全场地兼有挖和填，而挖和填的体形由于场地平整时全场地兼有挖和填，而挖和填的体形常常不规则，所以一般采用常常不规则，所以一般采用方格网

28、法方格网法分块计算解决分块计算解决。方格网法：方格网法：根据施工区域的测量控制点和自然地形，选用间隔为根据施工区域的测量控制点和自然地形，选用间隔为10105050米的方格网将场地划分为轴线正交的若干地块，并以方格米的方格网将场地划分为轴线正交的若干地块，并以方格网各交叉点的地面高程，作为计算工程量和组织施工的依据。网各交叉点的地面高程，作为计算工程量和组织施工的依据。 挖填平衡原则能保证总土方量最小吗？挖填平衡原则能保证总土方量最小吗？确定原则：确定原则：场地设计标高无特殊要求时，根据场地设计标高无特殊要求时，根据平整前后平整前后 土方量相等土方量相等的原则，即的原则，即挖填土方量平衡挖填土

29、方量平衡的原则的原则 土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业H0 的确定步骤的确定步骤 划分方格网：划分方格网：方格网边长方格网边长a 可取可取1050m，常用，常用20m、40m；2.1 2.1 场地平整场地平整土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 确定各方格网角点高程确定各方格网角点高程 水准仪实测；水准仪实测； 利用地形图上相邻两等利用地形图上相邻两等高线的高程，用高线的高程，用插入法插入法求得。求得。 2.1 2.1 场地平整场地平整用插入法求得用插入法求得 H13=251.70 水准仪进行高程测量水准仪进行高程测量土木工程施工土木工程施工轻工

30、学院轻工学院 土木专业土木专业 计算计算H0 ： 假设设计平面为水平面，根据挖、填方平衡假设设计平面为水平面，根据挖、填方平衡原则，原则，即场地内土方的绝对体积在平整前、后相等。即场地内土方的绝对体积在平整前、后相等。2.1 2.1 场地平整场地平整NHa02NHHHHH4)(222112110 H H0 0计算示意图计算示意图)4(222112112HHHHa式中：式中：H11、 H12、 H21、 H22 任一方格四个角点的标高任一方格四个角点的标高ma方格边长方格边长mn方格数方格数土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的

31、角按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角点为几个方格共有的情况，确定设计标高点为几个方格共有的情况，确定设计标高H0的实用公式为：的实用公式为：)432(4143210HHHHNH式中：式中： N 方格网数；方格网数； H1 一个方格仅有的角点标高；一个方格仅有的角点标高； H2 两个方格共有的角点标高；两个方格共有的角点标高； H3 三个方格共有的角点标高；三个方格共有的角点标高； H4 四个方格共有的角点标高。四个方格共有的角点标高。2.1 2.1 场地平整场地平整土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业2.1.2 场地初步设计标高场地初步设计标高H0的调整的调

32、整 按以上步骤求得的按以上步骤求得的H0仅为一理论值，还应考虑以下仅为一理论值，还应考虑以下因素进行调整，求出因素进行调整，求出H0： 土的可松性影响土的可松性影响填方因土的可松性引起的填填方因土的可松性引起的填方方体积增加体积增加； 场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响从经济观点出发，安从经济观点出发，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起的排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起的挖填土挖填土方量的变化方量的变化； 场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响单坡？双坡？单坡？双坡？2.1 2.1 场地平整场地平整土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 由于土具有可松性

33、，一般填土需相应提高设计标高，由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为： 一、一、土的可松性影响土的可松性影响hHH00s) 1(swTwKFFKVh2.1 2.1 场地平整场地平整VW ：按理论标高计算出的挖方总体积：按理论标高计算出的挖方总体积FW ;FT ：按理论标高计算出的挖、填方区的总面积：按理论标高计算出的挖、填方区的总面积 K S：土的最后可松性系数土的最后可松性系数土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业总挖方体积减少为总挖方体积减少为：V W = VW -FWh （1）总填方

34、体积增加为：总填方体积增加为：V T=VT+ FTh （2）考虑可松性考虑可松性V T=V WK S （3）hh 计算公式的推导：计算公式的推导：2.1 2.1 场地平整场地平整VWVTH0理论设计标高理论设计标高VTH0调整设计标高调整设计标高V WV ThH 0hVW ;VT ：按理论标高计算出的挖、填方总体积：按理论标高计算出的挖、填方总体积FW ;FT ：按理论标高计算出的挖、填方区的总面积：按理论标高计算出的挖、填方区的总面积 理论计算理论计算H0时时VW=VT（1 1）、（）、（2 2）代入（代入（3 3）得到）得到hh 计算公式计算公式土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土

35、木专业土木专业 场地设计标高场地设计标高H0是按挖填土方量平衡的原则确定的，是按挖填土方量平衡的原则确定的，但但从经济观点出发，常会将部分挖方从经济观点出发，常会将部分挖方就近弃于场外就近弃于场外，或，或就就近于场外取土近于场外取土用于部分填方，均会引起挖填土方量的变化，用于部分填方，均会引起挖填土方量的变化，亦需调整场地设计标高。亦需调整场地设计标高。 200NaQHH二、二、场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响式中：式中： Q场地根据场地根据H0平整后多余或不足的土方量。平整后多余或不足的土方量。其设计标高调整值按下式计算：其设计标高调整值按下式计算： 2.1 2.1 场地平整场地平整

36、土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际施工调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际施工中要根据泄水坡度的要求中要根据泄水坡度的要求( (单坡泄水或双坡泄水单坡泄水或双坡泄水) )计算出场计算出场地内地内各方格网角点实际设计标高各方格网角点实际设计标高。三、场地泄水坡度的影响三、场地泄水坡度的影响 场地为单坡泄水时场地为单坡泄水时，场地场地内任意点的设计标高则为：内任意点的设计标高则为：式中：式中：l 该点至设计标高该点至设计标高H0的距离的距离； i 场地泄水坡度（不小于场地泄水坡度（不小于2）。）。liHHn02.1 2.1

37、场地平整场地平整场地单向泄水坡度示意图场地单向泄水坡度示意图土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 场地为双坡泄水时场地为双坡泄水时，场地内任意点的设计标高则为：，场地内任意点的设计标高则为：yyxxnililHH0式中：式中：lx、ly该点沿该点沿X-X、Y -Y方向方向 距场地中心线的距离；距场地中心线的距离； ix、iy场地沿场地沿X-X、Y-Y方向方向 的泄水坡度。的泄水坡度。公式中正负号的取值：公式中正负号的取值：计算角点在计算角点在H0之上取之上取“”，反之取，反之取“”2.1 2.1 场地平整场地平整场地双向泄水坡度示意图场地双向泄水坡度示意图H0土木工程施工

38、土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？ 设计标高以上的填方工程设计标高以上的填方工程 设计标高以下的挖方工程设计标高以下的挖方工程 就近从场外挖土就近从场外挖土 就近弃土于场外就近弃土于场外小结：小结：填土量大，场地设计标高提高填土量大，场地设计标高提高 挖土量大，场地设计标高降低挖土量大，场地设计标高降低思考：思考：2.1 2.1 场地平整场地平整土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业2.2 场地土方量的计算场地土方量的计算 2.2.1 求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度hn

39、若若hn为正值则为正值则该点为填方，该点为填方， hn为负值则为负值则为为 挖方。挖方。 角点编号角点编号 施工高度施工高度 hn 1- 0.72 43.24 42.52 自然标高自然标高 设计标高设计标高 土方方格网图例土方方格网图例2 2 土方规划土方规划hn=设计标高自然标高设计标高自然标高 土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业零线：零线：即挖、填方区的分界线，该线上施工高度为零。即挖、填方区的分界线，该线上施工高度为零。零线位置的确定：零线位置的确定：方格网中相邻角点施工高度有方格网中相邻角点施工高度有“ “ + ”+ ”、“ ” 的边线上有零点，将各相邻的零点连

40、接起来即的边线上有零点，将各相邻的零点连接起来即得零线。得零线。2.2.2 绘出零线绘出零线如不需计算零线的精如不需计算零线的精确位置，则只绘出零确位置，则只绘出零线的大致走向即可。线的大致走向即可。2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算挖方挖方填方填方土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 式中：式中：X1、X2角点至零点的距离角点至零点的距离(m)； h1、h2相邻两角点的施工高度相邻两角点的施工高度(m)，均用绝对值；，均用绝对值； a方格网的边长方格网的边长(m).(m).零点的位置按下式计算：零点的位置按下式计算：ahhhxahhhx212221112.2

41、2.2 场地土方量计算场地土方量计算零点位置计算示意零点位置计算示意精确确定零线位置：精确确定零线位置：土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 为省略计算，亦可用为省略计算，亦可用图解法图解法直接求出零线位置。直接求出零线位置。h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出用尺量出h10.3的刻度的刻度用尺量出用尺量出h20.2的刻度的刻度两点连线与两点连线与方格的交点方格的交点为零点为零点用尺量出用尺量出h80.1的刻度的刻度用尺量出用尺量出h70.7的刻度的刻度两点连线与两点连线与方格的交点方格的交点为零点为零点两零点连线两零点连线即为零线

42、即为零线2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业2.2.3 计算场地挖、填土方量计算场地挖、填土方量 “零线零线”求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可计算求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可计算各方格的挖、填土方量，然后分别汇总。各方格的挖、填土方量，然后分别汇总。计算计算各方格土方量各方格土方量有两种有两种方法：方法：“四角棱柱体法四角棱柱体法”和和“三角棱柱体法三角棱柱体法”。2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算挖方施工挖方施工及长距离土方调运及长距离土方调运土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业

43、土木专业h1h2h4aah3全挖全挖( (全填全填) )方格方格（1 1）四角棱柱体法：）四角棱柱体法：计算方法简便，但当方格中地形不太计算方法简便，但当方格中地形不太平整时误差较大。计算分两种情况：平整时误差较大。计算分两种情况： 方格四个角点全挖或全填方格四个角点全挖或全填: :)(443212hhhhaV?式中式中h hi i均取绝对值均取绝对值 2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业h3aah2h1h4两挖两填方格两挖两填方格 2 2）部分挖、部分填：）部分挖、部分填：h3aah2h1h4三挖一填三挖一填( (或三填一挖或

44、三填一挖) )方格方格h：四个角点施工高度总和，四个角点施工高度总和，各角点施工高度各角点施工高度均用绝对值均用绝对值。hhaV422挖（填）挖（填）方法一公式：方法一公式：按各按各角点施工高度角点施工高度计算方格内挖、填方量。计算方格内挖、填方量。2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业部分挖、部分填方法二公式：部分挖、部分填方法二公式：按按方格底面积图形方格底面积图形和下表所列计和下表所列计算公式计算方格内挖方量或填方量算公式计算方格内挖方量或填方量常常用用方方格格网网计计算算公公式式 2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计

45、算土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业（2 2）三角棱柱体法：）三角棱柱体法：三角棱柱体法的计算公式是根据立体几何体积计算三角棱柱体法的计算公式是根据立体几何体积计算公式推导出来的，公式严密，计算结果精确。公式推导出来的，公式严密，计算结果精确。b b、每个三角形的三个角点的填挖施工高度，用、每个三角形的三个角点的填挖施工高度，用h1、h2、h3表示。表示。根据各角点施工高度符号的不同，根据各角点施工高度符号的不同，三角棱柱体的体积计算方法分三角棱柱体的体积计算方法分两种情况：两种情况：a a、沿地形等高线将每个方格的对角点连接起来划分为两个等腰、沿地形等高线将每个方格的

46、对角点连接起来划分为两个等腰直角三角形。直角三角形。2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业1 1）三角形全部为挖方或填方：）三角形全部为挖方或填方：)(63212hhhaV?2 2）三角形部分为挖方或填方：）三角形部分为挖方或填方：)(63231332hhhhhaV?锥锥1233231332)(6hhhhhhhhaV?楔楔当三角形三个角点有填有挖时，零线将三角形分成两部分，一个是底面当三角形三个角点有填有挖时，零线将三角形分成两部分，一个是底面为三角形的锥体，为三角形的锥体，一个是底面为四边形的楔体一个是底面为四边形的楔体 。式中

47、式中hi取绝对值取绝对值 部分为挖方、填方部分为挖方、填方全填或全挖全填或全挖2.2 2.2 场地土方量计算场地土方量计算土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业例题例题1 1：某建筑场地方格网如图所示，方格边长某建筑场地方格网如图所示，方格边长2020米，不考虑土的米，不考虑土的可松性，双向泄水坡度如图，试根据挖填平衡的原则，计算场地设可松性，双向泄水坡度如图，试根据挖填平衡的原则，计算场地设计标高、各方格角点的施工高度及挖填土方量。计标高、各方格角点的施工高度及挖填土方量。 NHHHHH443243210=(173.18+2172.6+ 4 43.25）/(44)43.2

48、1mH1=43.24+43.93+42.58+43.42=173.18H2=43.45+42.66+43.76+42.73=172.6H4=43.25解：解： 确定初始标高确定初始标高4 43 3. .2 24 44 43 3. .4 45 54 43 3. .9 93 34 42 2. .6 66 64 42 2. .5 58 84 43 3. .2 25 54 43 3. .7 76 64 42 2. .7 73 34 43 3. .4 42 21 12 23 34 45 56 67 78 89 9 i ix x = = 3 3i iy y = = 2 22 2 土方规划土方规划土木工程施

49、工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业4 43 3. .2 24 44 43 3. .4 45 54 43 3. .9 93 34 42 2. .6 66 64 42 2. .5 58 84 43 3. .2 25 54 43 3. .7 76 64 42 2. .7 73 34 43 3. .4 42 21 12 23 34 45 56 67 78 89 9 i ix x = = 3 3i iy y = = 2 2各角点因泄水坡度影响调整设计标高：各角点因泄水坡度影响调整设计标高： 各角点施工高度：各角点施工高度：H0=43.21H2=43.21+20*2=43.25 h2=43.

50、25-43.45=-0.2H1=43.21-20*3+20*2=43.19 h1=43.19-43.24=-0.05yyxxnililHH0H3=43.21+20*3+20*2=43.31 h3=43.31-43.93=-0.62 2 2 土方规划土方规划土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业各角点因泄水坡度影响调整设计标高：各角点因泄水坡度影响调整设计标高： 各角点施工高度：各角点施工高度：H0=43.21H4=43.21-20*3=43.15 h4=43.15-42.66=0.49H5=43.21 h5=43.21-43.25=-0.04H6=43.21+20*3=43

51、.27 h6=43.27-43.76=-0.49H7=43.21-20*3- 20*2= 43.11 h7=43.11-42.58=0.53H8=43.21-20*2=43.17 h8=43.17-42.73=0.44H9=43.21+20*3-20*2=43.23 h9=43.23-43.42=-0.194 4 3 3 . . 2 2 4 44 4 3 3 . . 4 4 5 54 4 3 3 . . 9 9 3 34 4 2 2 . . 6 6 6 64 4 2 2 . . 5 5 8 84 4 3 3 . . 2 2 5 54 4 3 3 . . 7 7 6 64 4 2 2 . . 7

52、 7 3 34 4 3 3 . . 4 4 2 21 12 23 34 45 56 67 78 89 9 i i x x = = 3 3 i i y y = = 2 2 yyxxnililHH02 2 土方规划土方规划土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 零线位置：如图零线位置：如图78.10)04. 049. 02 . 005. 0(404. 02 . 005. 02022）（挖V计算方格土方量：计算方格土方量：1-2-4-5：78.30)04. 049. 02 . 005. 0(449. 02022填V2-3-5-6：13549. 004. 062. 02 . 042

53、02）（挖V9 98 87 76 65 54 43 32 21 1- -0 0. .1 19 90 0. .4 44 4- -0 0. .4 49 9- -0 0. .0 04 40 0. .5 53 30 0. .4 49 9- -0 0. .6 62 2- -0 0. .2 2- -0 0. .0 05 52 2 土方规划土方规划挖方挖方填方填方土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业方格网总挖方量：方格网总挖方量：V挖挖=10.78+135+0.11+44.69=190.58 (m3)方格网总填方量：方格网总填方量：V填填=30.78+142.11+16.69=189.

54、58(m3) 11. 0)44. 053. 004. 049. 0(404. 02022挖V4-5-7-8：11.142)44. 053. 004. 049. 0(444. 053. 049. 02022）（填V5-6-8-9：69.44)19. 044. 049. 004. 0(4)19. 049. 004. 0(2022挖V69.16)19. 044. 049. 004. 0(44.402022填V 9 98 87 76 65 54 43 32 21 1- -0 0. .1 19 90 0. .4 44 4- -0 0. .4 49 9- -0 0. .0 04 40 0. .5 53 3

55、0 0. .4 49 9- -0 0. .6 62 2- -0 0. .2 2- -0 0. .0 05 52 2 土方规划土方规划土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业2.3 土方调配土方调配2.3.2 土方调配的步骤土方调配的步骤 划分调配区（绘出零线）划分调配区（绘出零线） 计算调配区之间的平均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）运距（即挖方区至填方区土方重心的距离） 确定初始确定初始调配方案调配方案 优化方案判别优化方案判别 绘制土方调配图表。绘制土方调配图表。2 2 土方规划土方规划 土方调配是土方规划中的一个重要内容。其原则是：土方调配是土

56、方规划中的一个重要内容。其原则是：力求挖填平衡、运距最短、力求挖填平衡、运距最短、费用最省，费用最省，考虑土方的利考虑土方的利用，以减少土方的重复挖填和运输。用，以减少土方的重复挖填和运输。2.3.1 土方调配的原则土方调配的原则土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业（1）划分调配区，并计算出各调配区的土方量。）划分调配区，并计算出各调配区的土方量。 在场地平面图上先划出挖、填区的分界线（零线），然后在挖方区和填方区在场地平面图上先划出挖、填区的分界线（零线），然后在挖方区和填方区适当地分别划出若干个调配区。适当地分别划出若干个调配区。划分土方调配区的原则：划分土方调配区的

57、原则：与建筑物或构筑物的平面位置相协调，并考虑开工顺序、分期施与建筑物或构筑物的平面位置相协调，并考虑开工顺序、分期施工顺序；工顺序；调配区大小调配区大小的划分应满足土方主导施工机械的技术要求，使土方的划分应满足土方主导施工机械的技术要求，使土方机械和运输车辆的效率能得到充分发挥；机械和运输车辆的效率能得到充分发挥；调配区范围调配区范围应和土方工程量计算用的方格网相协调，一个调配区应和土方工程量计算用的方格网相协调，一个调配区可由若干个方格组成；可由若干个方格组成；土方运距较大和场区土方不平衡时，可考虑就近取土或弃土，取土方运距较大和场区土方不平衡时，可考虑就近取土或弃土，取土区或弃土区可以作

58、为土区或弃土区可以作为独立的调配区独立的调配区。2.3 2.3 土方调配土方调配土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业（2） 计算各挖、填方调配区之间的平均运距计算各挖、填方调配区之间的平均运距 先按下式求出各挖方或填方先按下式求出各挖方或填方区区土方重心土方重心坐标坐标X0、Y0： iiiVVxX)(0iiiVVyY)(0填方填方调配区调配区yH0H0 xxOWxOTyOWyOTL0挖方挖方调配区调配区式中：式中： xi、yi i 块方格的重心坐标；块方格的重心坐标； Vi i 块方格的土方量。块方格的土方量。V1x1、y1V5x5、y5V19x19、y19重心重心重心重

59、心2.3 2.3 土方调配土方调配土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业 则填、挖方区之间的平均运距则填、挖方区之间的平均运距 L0 为：为：2002000)()(WTWTyyxxL式中：式中： x0T、y0T 填方区的重心坐标；填方区的重心坐标； x0W、y0W 挖方区的重心坐标。挖方区的重心坐标。 在实际工作中，亦可用在实际工作中，亦可用作图法作图法近似地求出调配区的近似地求出调配区的形心位置形心位置O代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。平均运距。2.3 2.3 土方调配土方调配土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院

60、土木专业土木专业（3）土方施工单价的确定）土方施工单价的确定采用多种机械施工时，土方施工单价的确定比较复杂，要综合考采用多种机械施工时，土方施工单价的确定比较复杂，要综合考虑挖运填配套机械施工单价，用简略方法计算。虑挖运填配套机械施工单价，用简略方法计算。公式为：公式为：VEPEcnsij01cij：挖方区：挖方区i i到填方区到填方区j j的土方施工单价，元的土方施工单价，元/ /m3Es：参加综合施工过程的各土方施工机械的台班费用，元：参加综合施工过程的各土方施工机械的台班费用，元/ /台班台班n：参加挖方区：参加挖方区i i到填方区到填方区j j的土方综合施工过程的所有机械台数，台的土方