智能建造施工技术 课件 项目2 土方工程

模块二地基基础工程施工项目２：土方工程2023教学目标知识目标技能目标素质及思政目标1、掌握土方工程的内容。2、了解土方开挖边坡支护形式，会选择土方开挖的放坡系数，掌握护坡桩施工工序和要求

1.能根据项目实际情况选择合适的土方形式。2.能根据项目实际情况选择合适的边坡支护方法并检测护坡桩施工质量。1.正确认识我国土方工程施工方法的优势和不足，提高对建筑业发展道路的自信。2.树立对建筑产品的安全意识。3.培养理论结合实践的应用能力、注重实践的务实意识。4.具备良好的思想品德，吃苦耐劳的职业素养和爱岗敬业的奉献精神。模块二地基基础工程施工项目２：土方工程——任务1：土方开挖及边坡支护2023任务1：土方开挖及边坡支护土方工程包括一切土的挖掘、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。其具体如何操作呢？一

任务引入任务1：土方开挖及边坡支护2.1土方工程的施工内容及施工要求2.1.1土方工程的内容

常见的土方工程施工有以下内容。

（1）场地平整。场地平整是指将天然地面改造成所要求的设计平面时所进行的土石方施工全过程（厚度在300mm以内的挖填和找平工作）。场地平整的特点是工作量大、劳动繁重和施工条件复杂。二

知识准备任务1：土方开挖及边坡支护

（2）基坑（槽）及管沟开挖。基坑（槽）及管沟开挖是指开挖宽度在3m以内的基槽且长度>宽度3倍或开挖底面积在20㎡且长为宽3倍以内的土石方工程，它是为浅基础、桩承台及沟等施工而进行的土石方开挖。基坑（槽）及管沟开挖的特点是要求开挖的标高、断面、轴线准确，土石方量少，受气候影响较大。

（3）地下工程大型土石方开挖。地下工程大型土石方开挖是指对人防工程、大型建筑物的地下室、深基础施工等进行的地下大型土石方开挖工程（宽度大于3m，开挖底面积大于20m2，场地平整土厚大于300mm)。地下工程大型土石方开挖的特点是涉及降低地下水位、边坡稳定与支护、地面沉降与位移、邻近建筑物的安全与防护等一系列问题。

（4）土石方填筑。土石方填筑是指对低洼处用土石方分层填平的工程，可分为夯填和松填。土石方填筑特点是对填筑的土石方，要求严格选择土质，分层回填压实。二

知识准备任务1：土方开挖及边坡支护2.1.2土方工程的施工要求

土方工程施工要求标高、断面准确，土体有足够的强度和稳定性，工程量小，工期短，费用省。但土方工程的面广量大、劳动繁重、施工条件复杂（土方工程多为露天作业，施工受当地气候条件影响大；土的种类繁多，成分复杂；工程地质及水文地质变化多，也对施工影响较大）。因此，在组织土方工程施工前，应根据现场条件，制定出技术可行、经济合理的施工方案。二知识准备任务1：土方开挖及边坡支护

多、高层建筑为增加基础的稳定和抗震性能一般基础埋置较深，同时为满足人防要求，充分利用地下空间，常设置单层或多层地下室。为此土方开挖的深度和面积都很大，往往会涉及土方开挖放线、降低地下水位、边坡的稳定、边坡支护等一系列问题。三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护1.放线

土方开挖时的放线工作主要是放出在天然地面的开挖范围线，俗称放灰线。放灰线时，可用装有石灰粉末的长柄勺靠着木质板侧面，边撒边走，在地上撒出灰线。2.降低地下水位（详见任务3）三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护3.确定土方开挖放坡系数

土方开挖过程中及开挖完毕后，基坑(槽）边坡土体由于自重产生的下滑力在土体中产生剪应力，该剪应力主要靠土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦土体中力的体系失去平衡，边坡就会塌方。造成边坡塌方的原因有两方面：一是土体剪应力增加。如坡顶堆物、行车等荷载；基坑边坡太陡；开挖深度较大；雨水或地面水渗人土中，使土的含水量增加而使土的自重增加；地下水的渗流产生一定的动水压力；土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。二是土的抗剪强度（土体的内摩阻力和内聚力）降低，如本身土质较差或因气候影响使土质变软；土体内含水量增加而产生润滑作用；饱和的细砂、粉砂受振动而液化等。三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施防止边坡土体塌方原理示意图任务1：土方开挖及边坡支护

为防止塌方保证施工安全，在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时,土壁应做成有斜率的边坡以减少土体自重P，或者加以临时的土壁支撑利用外加压力以保持土体的稳定（见图2.1)。三

任务实施边坡坡度示意图任务1：土方开挖及边坡支护

土方边坡的坡度以土方挖方深度H与底宽B之比表示。即：土方边坡坡度=H/B=1/m(见图2.2)。式中m=B/H,称为坡度系数。

土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。根据施工经验，当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但深度不宜超过下列规定：•密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)——1.0•硬塑、可塑的粉土及粉质黏土——1.25 •硬塑、可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土)——1.5•坚硬的黏土——2

三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护

挖方深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内，根据施工经验，不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表1的规定三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施土的类别边坡坡度（高：宽）坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1：1.001：1.251：1.50中密的碎石类土(充填物为砂土）1：0.751：1.001：1.25硬塑的粉土1：0.671：0.751：1.00中密的碎石类土（充填物为黏土）1：0.501：0.671：0.75硬塑的粉质黏土、黏土1：0.331：0.501：0.67老黄土1：0.11：0.251：0.33软土(经井点降水后）1：1.00——挖方深度在5m以内不加支撑的边坡的最陡坡度注：静载指堆土或材料等；动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或动载距挖方边缘的距离应保证边坡和直立壁的稳定；堆土或材料应距挖方边缘0.8以外，高度不超过1.5。任务1：土方开挖及边坡支护

永久性挖方边坡应按设计要求放坡。对于临时性挖方，根据现行规范，其边坡的挖方深度及边坡的最陡坡度应符合表2的规定三

任务实施土的类别边坡值(高：宽）砂土(不包括细砂、粉砂）1：1.25〜1：1.50一般性黏土硬1：0.75〜1：1.00硬、塑1：1.00〜1：1.25软1：1.50或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑黏土1：0.50-1：1.00充填砂土1：1_00~1：1.50设计有要求时，应符合设计要求；如采用降水措施或其他加固措施，可不受本表限制，但应计算复核开挖深度，对软土不应超过4，对硬土不应超过8。任务1：土方开挖及边坡支护4.确定土壁支护方式开挖基坑(槽）时，如地质和周围条件允许，可放坡开挖。但在建筑稠密地区施工或基坑深度较大时，无法按要求的放坡宽度开挖;或者施工时有防止地下水渗人基坑要求,这时就需要用土壁支撑土体，以保证施工的顺利和安全，并减少对相邻已有建筑物等的不利影响。土壁支撑的种类较多，如用于较窄沟槽的横撑式支撑；用于深基坑的支护结构,如板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。如表3所示为一般沟槽的支撑方法，如表4所示为一般基坑的支撑方法，如表5所示为深基坑的支撑方法。三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护—般沟槽的支撑方法三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护—般基坑的支撑方法三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护深基坑的支撑方法三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护三

任务实施任务1：土方开挖及边坡支护

边坡支护方式很多，现主要介绍工程中常用的护坡桩与锚杆支护施工工序与施工要求。4.1护坡桩施工工序与施工要求（1）试成孔：正式施工前首先进行成孔试桩，以根据实际地质情况确定施工工艺。试桩施工采用长螺旋钻机，并配置搅浆机、注浆泵等辅助机具。钻机按甲方指定试桩位置就位，调直钻杆后钻进，钻至设计标高后提钻至孔外，测量孔深、孔径、塌孔位置，根据实测数据确定注浆用量。注浆时将钻杆钻至设计标高后，利用泥浆泵，高压将水泥浆从长螺旋轴心注入孔底，根据施工实际情况每隔一定时间提升一次钻杆，保证钻头低于浆面;当注浆量达到计算值时，停止注浆，提升钻杆至孔外，立即测量成孔深度，并根据测量数值及时调整注浆量，直至达到成孔要求为止。四

操作指南任务1：土方开挖及边坡支护经试桩取得技术数据后，按以下工序进行正式施工：四

操作指南护坡桩施工工序任务1：土方开挖及边坡支护（2）成孔：采用长螺旋钻机，进行间隔式跳位钻孔施工。钻杆钻至设计标高后，将0.5～0.6水灰比的水泥浆利用泥浆泵压入长螺旋轴心管注入孔底，注浆量达到试桩确定的数值时，提钻杆至孔外，及时安放钢筋笼，并填入适量碎石至浆面下1.0m左右，待沉淀半小时后灌注C25预拌混凝土。（3）钢筋笼制作：钢筋笼严格按设计图纸和施工规范进行绑扎成型，钢筋笼竖向钢筋伸至帽梁长度应超过帽梁中线，钢筋笼成品经监理检验合格后，用吊装设备（吊车或钻机）吊放入桩孔。四

操作指南任务1：土方开挖及边坡支护（4）钢筋笼吊放：钢筋笼吊放入孔后，应用吊筋固定，使钢筋笼与桩孔同心、朝向正确，以满足钢筋保护层厚度，达到受力钢筋位置正确。基坑西侧护坡桩钢筋笼应采取分节吊放焊接的办法，以避免碰撞高压电缆。（5）混凝土灌注：钢筋笼吊放入孔后，用砼罐车通过漏斗灌入孔内;砼标号C25，塌落度控制在12～18cm之间。桩孔上部6.0m采用振捣棒振捣密实。混凝土灌注应符合“混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015及建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018。（6）帽梁施工：护坡桩桩完成一定数量后，开始帽梁施工。帽梁施工前应凿去桩顶浮浆并清理干净。帽梁钢筋按设计图纸绑扎，主钢筋保护层为20mm，梁内侧支钢模，外侧采用土模;混凝土浇注时，采用振捣棒振捣密实。四

操作指南任务1：土方开挖及边坡支护4.2锚杆支护施工工序与施工要求（1）施工工序：四

操作指南锚杆支护施工工序任务1：土方开挖及边坡支护（2）锚杆施工场地平整后，锚杆钻机进场，调整角度，对准孔位中心开始钻进，钻至设计深度后，抽出钻杆，移机至下一个孔位。（3）拉杆采用1860型钢绞线，杆体中间插入塑料管。钢绞线拉杆每2.0m米间距设置一个固定支架;拉杆长度为：自由段＋锚固段＋张拉段（0.8～1.0m)。（4）注浆时应采用胶泥或纺织带封住孔口，水泥浆水灰比为0.5，二次注浆间隔时间为2～4h，注浆压力不小于0.8Mpa;第一次注浆后将塑料管拔出6～8m,二次注浆后可将塑料管全部拔出，冲洗干净后重复使用。（5）锚杆注浆强度达到设计强度的70%（约7d）后方可张拉，应首先进行试拉，根据试拉结果调整或确定锁定值。锚杆试验与验收试验遵循《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)，锚杆张拉时锚具与工字钢之间应加设钢制角度板。四

操作指南任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展5.1智能技术5.1.1土方开挖智能设备

在本环节我们可以使用放样机器人、高边坡监测系统等设备。

土方开挖智能设备任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展1.2

边坡支护智能设备任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展5.2作业评价5.2.1护坡桩质量评定标准：（1）保证项目：①护坡桩所用原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。检验方法：观察检查和检查材料合格证件及实验报告。②成孔深度必须符合设计要求，沉渣厚度严禁大于200mm。③混凝土浇注充盈系数应大于1。③浇注后的桩顶标高及浮浆处理必须符合设计要求和施工规范规定。检验方法：观察和尺量。（2）允许偏差项目：

护坡桩的允许偏差和检查方法应符合下表规定：任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展护坡桩允许偏差项目和检查方法表项次项目允许偏差（mm）检查方法1钢筋笼主筋间距±10尺量2箍筋间距±203直径±104长度±505保护层厚度≤106桩

孔桩位不大于d/6≤100拉线和尺量7桩径±208孔深度±509垂直度0.5%吊线和尺量任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展（3）混凝土试块每台机器每台班（限量在100m3以内）的同配合比混凝土取样不少于一次（包括同条件养护和标准养护各一组试块)。5.2.2

锚杆支护质量评定标准：（1）保证项目①锚杆所用钢材、水泥品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量必须符合设计要求。检验方法：观察和检查出厂证明及实验报告。②锚杆的位置、数量、长度必须符合监理部门批准的设计方案和施工规范的规定。检验方法：观察和检查施工记录。③水泥浆应按设计要求配制，严格控制水灰比，注浆压力不小于1Mpa;注浆充盈系数不小于1.1。检验方法：观察和检查施工记录。任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展④锚杆张拉和施加应力要求：锚固段水泥浆强度大于15Mpa，并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉。锚杆张拉至设计荷载的0.9～1.0倍后再按设计要求锁定。锚杆张拉控制应力不应超过锚杆体强度标准值的0.75倍。检验方法：观察和检查施工记录。

（2）允许偏差项目：锚杆的允许偏差项目和检查方法应符合下表规定：任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展

锚杆允许偏差项目和检查方法表项次项目允许偏差（mm）检查方法1孔位水平方向≤50测斜仪和尺量2垂直方向≤1003偏斜度≤3%4孔深+100~+2005孔径±10任务1：土方开挖及边坡支护五

知识拓展（3）水泥浆试块：①水泥浆强度等级不低于15Mpa。②试块制作每台班不少于一组，或每30根锚杆保证做一组。③锚杆验收实验按“JGJ120-2012”规程进行，实验数量应取锚杆总数量的5%，但不得少于3根。3.基坑工程的绿色施工（详见电子资源1）习题与思考一．选择题1.场地平整是指将天然地面改造成所要求的设计平面时所进行的土石方施工全过程，厚度在（）mm以内的挖填和找平工作。A100B300C400D5002.基坑（槽）及管沟开挖。基坑（槽）及管沟开挖是指开挖宽度在3m以内的基槽且长度>宽度（）倍或开挖底面积在20㎡且长为宽3倍以内的土石方工程。A2B3C4D53.土方边坡的大小主要与土质和（）有关。A开挖深度B开挖方法C边坡留置时间的长短D边坡附近的各种荷载状况及排水情况习题与思考

二.

简答题1.什么叫土方工程？内容有哪些？2.护坡桩施工工序有哪些？3.形成本工程土方土方工程施工组织设计，并以小组为单位进行汇报。模块二地基基础工程施工项目２：土方工程——任务2土方平整与调配2023任务2土方平整与调配

场地平整就是将原始地面改造成满足人们生产、生活所要求的平面（如满足后续建筑场地与已有建筑场地的标高对应关系，满足整个场地的排水系统要求等），并力求使场地内挖填平衡土方量最小。其主要内容是先进行场地竖向规划设计确定设计标高，然后依据设计标高计算挖、填土方量，最后合理地进行土方调配。一

任务引入任务2土方平整与调配2.1土的工程性质

影响土方工程施工的土的工程性质有土的可松性、渗透性和含水量等。2.1.1

土的可松性

自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质称为土的可松性。它对土方平衡调配，基坑开挖时留弃土方量及运输工具的选择有直接影响。土的可松性的大小用可松性系数表示，分为最初可松性系数和最终可松性系数。二

知识准备任务2土方平整与调配（1）最初可松性系数KS自然状态下的土，经开挖成松散状态后，其体积的增加，用最初可松性系数表示。二

知识准备式中，V1——土在自然状态下的体积；V2——土经开挖成松散状态下的体积。土的最初可松性系数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。任务2土方平整与调配二

知识准备（2）最终可松性系数

自然状态下的土，经开挖成松散状态后，回填夯实后，仍不能恢复到原自然状态下体积，夯实后的体积与原自然状态下体积之比，用最终可松性系数表示。式中，V3——土经回填压实后的体积。最终可松性系数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。

各类土的可松性系数如表1-2所示。任务2土方平整与调配土的可松性系数参考值二

知识准备土的类别体积增加百分数可松性系数最初最终最初最终一类土（种植土除外）8〜171〜2.51.08〜1.171.01〜1.03二类土（植物土、泥炭）20〜303〜41.20〜1.301.03〜1.04二类土14〜282.5-51.14—1.281.02〜1.05三类土24〜304〜71.24〜1.301.04〜1.07四类土（除外）26〜326〜91.26〜1.321.06〜1.09四类土（泥灰岩、蛋白）33〜3711〜151.33〜1.371.11〜1.15五〜七类土30〜4510〜201.30〜1.451.10〜1.20八类土45〜5020〜301.45〜1.501.20〜1.30任务2土方平整与调配2.1.2

土的渗透性

土的渗透性是指土体被水透过的性质，水流通过土中孔隙的难易程度。土的渗透性是用渗性系数K表示。渗透系数K值直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性。其参考值如表所示土的渗透系数参考值二

知识准备土的种类K/(m/d)土的种类K/(m/d)亚黏土、黏土<0.1含黏土的中砂及纯细砂20〜25亚黏土0.1〜0.5含黏土的细砂及纯中砂35〜50含亚黏土的粉砂0.5〜1.0纯粗砂50〜75纯粉砂1.5〜5.0粗砂夹砾石50〜100含黏土的细砂10〜15砾石100〜200任务2土方平整与调配土的渗透性系数的实验室测定方法是由法国学者达西发明的，根据实验发现水在土中渗流速度V与水力坡度成正比，即V=K×i式中，i——水力坡度，又叫水力梯度，是两点的水位差与渗流路程之比。二

知识准备任务2土方平整与调配2.1.3

土的含水量

土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示，即W=(G1-G2)/G2×100%式中，G1——含水状态土的质量；G2——烘干后土的质量（土经105°C烘干后的质量）。

土的含水量表示土的干湿程度，是反映土的湿度的一个重要物理指标。含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量。二

知识准备任务2土方平整与调配

天然状态下土层的含水量称天然含水量，其变化范围很大，与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。一般干的粗砂土，其值接近于零，而饱和砂土可达40%;坚硬的黏性土的含水量约小于30%,而饱和状态的软黏性土（如淤泥），则可达60%或更大。一般说来，同一类土，当其含水量增大时，强度就降低。土的含水量超过25%〜30%,机械化施工就困难，容易产生打滑和陷车的现象。

在定含水量的条件下，用同样的夯实工具，可使回填土达到最大密实度，此含水量称为最佳含水量。常见土的最佳含水量：砂土为8%〜12%;粉土为9%〜15%;粉质黏土为12%〜15%;黏土为19%〜23%。二

知识准备任务2土方平整与调配

土方量计算完成后，便可着手土方的调配工作。土方调配，就是对挖土的利用、土方的堆弃和填土的取得这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运输费用达到最小，而且又能方便施工。知识准备任务2土方平整与调配2.土方调配原则（1）应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配，使挖方量与运距的乘积之和尽可能为最小，即使土方运输量或费用最小。（2）土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则，考虑分区与全场相结合的原则，还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，以避免重复挖运和场地混乱。知识准备任务2土方平整与调配（3）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。（4）好土用在回填质量要求高的地区。

总之，进行土方调配，必须根据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合考虑上述原则，并经计算比较,选择经济合理的调配方案。二

知识准备任务2土方平整与调配3.1利用土的可松性系数求土方量详见电子资源23.2场地平整土方量计算步骤场地平整的土方量计算通常采用方格网法。其计算步骤为：3.2.1

确定场地设计标高对小型场地平整时，若对场地标高无特殊要求（不考虑边坡、泄水坡等），一般可根据平整前后土方量相等的原则，确定场地设计标高。具体如下。（1）将场地地形图根据要求的精度划分为长10〜40m的方格网，如图11所示。三

任务实施任务2土方平整与调配三

任务实施1-等高线；2-自然地面；3-设计地面

场地设计标高计算示意图任务2土方平整与调配（2）求出各方格角点的地面标高。地形平坦时，可根据地形图相邻两等高线的标高，用插入法求得，地形不平坦时，用插入法有较大误差，可在地面上用木桩打好方格网，然后用仪器直接测出。（3）根据挖填平衡的原则，初步确定场地设计标高H。三

任务实施式中，H1——为一个方格仅有的角点标高；H2——为二个方格共有的角点标尚；

H3——为二个方格共有的角点标局；

H4——为四个方格共有的角点标高；

H0——平整后的场地标高；

n——方格数。任务2土方平整与调配2.2场地设计标高的调整

在进行场地设计时，设计单位应综合各方面因素确定场地的设计标高，这个设计标高可以是一固定值，但实际上由于排水的要求，场地表面均应有一定的泄水坡度。因此，应根据场地泄水坡度的要求(单向泄水或双向泄水），计算出场地内各方格角点实际施工时所采用的设计标高。

（1）单向泄水时，场地各点设计标高的求法。场地用单向泄水时，以设计给定的场地中心线(与排水方向垂直的中心线)标高作为原始标高(见图2.4),场地内任意一点的设计标高为：三

任务实施任务2土方平整与调配式中Hij——场地内设计确定的标高；

j——该点至场地中心线的距离；

i——场地泄水坡度（不小于2%)（2）双向泄水时，场地各点设计标高的求法。场地用双向泄水时，设计给定的场地中心点标高作为原始标高（见图2.5),场地内任意一点的设计标高为：三

任务实施任务2土方平整与调配式中Lx,Ly——该点距场地中心线x轴、y轴的距离；

ix,iy——场地在下，x，y方向的泄水坡度。例如，图2.5中场地内H42点的设计标高为：三

任务实施任务2土方平整与调配三

任务实施单/双向泄水坡度的场地任务2土方平整与调配3.2.3场地填挖高度的标注

将设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角。设计地面标高与自然地面标髙的差值,即各角点的填挖高度，填在方格网的左上角，挖方为（-)，填方为（+)。三

任务实施任务2土方平整与调配

3.2.4计算零点，标出零线

当同一方格的四个角点的施工高度全为“+”或全为“-”时，说明该方格内的土方则全部为填方或全部为挖方。当一个方格中一部分角点的施工高度为“+”，而另一部分为“-”时，说明此方格中的土方一部分为填方，而另一部分为挖方，这时必定存在不挖不填的点，这样的点叫零点。把一个方格中的所有零点都连接起来，形成的直线或曲线叫零线，即挖方与填方的分界线，如图1-5所示。三

任务实施任务2土方平整与调配三

任务实施计算零点的位置示意图任务2土方平整与调配零点的位置按下式计算三

任务实施式中，x1、x2--角点至零点的距离；h1、h2--相邻两角点的施工高度，均用绝对值；

a--方格网的边长。任务2土方平整与调配（1）计算方格网中各方格的土方量按照下表所列公式，分别计算每个方格内的挖方或填方量。三

任务实施任务2土方平整与调配三

任务实施项目图式计算公式一点填方或挖方（三角形）

当b=c=a时，

二点填方或挖方（梯形）

常用方格网计算公式任务2土方平整与调配三

任务实施三点填方或挖方（五角形）

四点填方或挖方（正方形）

任务2土方平整与调配注：①a—方格网的边长;b、c—零点到一角的边长;h1、h2、h3、h4—方格网四角点的填挖高度，用绝对值代人；∑h一填方或挖方髙度的总和，用绝对值代人;V—挖方或填方体积。

②本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程得出的。三

任务实施任务2土方平整与调配3.2.5边坡土方量计算

为保证场地的挖方区和填方区土壁的稳定和施工安全，挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡。如图1-11所示为场地边坡的平面示意图，从图中可以看出，边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体进行计算，一种为三角形棱锥体（如图中①②③)，另一种为三角棱柱体（如图中的④)。三

任务实施任务2土方平整与调配三

任务实施场地边坡的平面示意图任务2土方平整与调配（1）三角形棱锥体边坡体积例如图2.8中①的体积为三

任务实施式中，L1——边坡①的长度（m);F1——边坡①的端面积（m2);h2——角点的挖土高度m——边坡的坡度系数。任务2土方平整与调配（2）三角棱柱体边坡体积当两端横断面面积相差不大时，其体积为:三

任务实施任务2土方平整与调配当两端横断面面积相差很大时，其体积为:三

任务实施式中， L4--边坡④的长度（m);F3,F5,F0--边坡④的两端及中部横断面面积。任务2土方平整与调配3.2.6计算土方总量将挖方区（或填方区）的所有方格土方量和边坡土方量汇总后即得场地平整挖（填）方的工程量。三

任务实施任务2土方平整与调配3.土方调配的步骤土方调配的步骤主要包括划分调配区（绘出零线）一计算调配区之间的平均运距一确定初始调配方案一判别、优化方案一绘制土方调配图表。（1）划分调配区调配区的划分应注意以下几点。①调配区的划分应该与房屋和构筑物的平面位置相协调，并考虑它们的开工顺序、工程的分期施工顺序。三

任务实施任务2土方平整与调配②调配区的大小应该满足土方施工主导机械的技术要求。③调配区的范围应该和土方工程量计算用的方格网协调，通常可由若干个方格组成。④当土方运距较大或场内土方不平衡时，可就近借土或弃土，借土区或弃土区可作为一个独立的调配区。调配区的划分尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，避免土方重复开挖。三

任务实施任务2土方平整与调配（2）计算调配区之间的平均运距

平均运距是指挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。当填、挖方调配区之间的距离较远，采用汽车、自行式铲运机及其他运土工具沿工地道路或规定路线运土时，其运距应按实际情况进行计算。

先按下式求出各挖方或填方区土方重心坐标义^匕。为简化计算，可用作图法近似求出调配区平面的形心位置以代替重心位置。取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，则三

任务实施任务2土方平整与调配式中，xi、yi—i块方格的重心坐标；

vi—i块方格的土方量。重心求出后，标于相应的调配区图上，求出每对调配区的平均运距。则填、挖方区之间的平均运距L0为三

任务实施任务2土方平整与调配式中，XOT、YOT—填方区的重心坐标；

XOW、YOW—挖方区的重心坐标。（3）确定初始调配方案确定最优调配方案常用“表上作业法”求解。（4）判别方案--优化方案--绘制土方调配图（具体操作见电子资源3）三

任务实施任务2土方平整与调配四

知识拓展4.1智能计算土方量

目前平整土方算量的软件有飞时达、CASS、revit、Civil3D等，本次课程主要介绍用软件

Revit算土方工程量。任务2土方平整与调配知识拓展

如下图所示，建立了一个地形表面。地形表面可以通过添加高程点的方式建立，也可以导入等高线图或记录高程点的文本进行创建。

接着选中这个地形表面，在属性栏中将其“阶段”属性的值修改为“现有类型”，如下图所示。任务2土方平整与调配四

知识拓展

将阶段修改为现