第一章_土方工程(第1、2节).ppt

1、第一章 土方工程,本章讲解主要内容 一、土的工程分类及其工程性质 二、土方规划（土方调配） 三、工程定位与放线（补充） 四、土方工程施工 五、土方回填与压实 六、土方工程施工质量验收规范,本章重点与难点 重点： 1、土方工程量的计算 2、土方工程施工 难点； 1、土方调配 2、轻型井点降水,第一节 土的工程分类与工程性质,一、土的工程分类 含义：岩石风化后的产物。 建筑施工中分类的方法：根据开挖的难易程度（见教材表1.1) 鉴别的方法：（1）直观鉴别法（开挖难易与工具） （2）普氏系数法 土壤：ftg 岩石： fR/100 土的内摩擦角 R岩石抗压极限强度 f1.5为土 f1,5为岩石,二、土

2、的工程性质 1、土的三相组成：固相、液相、气相。 2、土的基本指标 ： 土粒比重 土的密度,土的含水量： 3、土的工程性质 砂土：密实性、无粘性、触变性、渗透性 粘土：可塑性、渗透性 土共同性质：压实性、可松性 4、土的可松性及其在工程中的应用 土的可松性：自然状态下的土，经开挖后组织破坏，其体积因松散 而增加，以后虽经回填夯实仍然不能恢复到原体积的大小，这种现象称做土的可松性 最初可松性系数： 最终可松性系数： V1天然状态下土的体积 V2开挖后土的体积 V3经压实后土的体积,例：某建筑外墙采用毛石基础，其断面尺寸如图，地基为粘土，已知KS=1.3 KS=1.05,试计算每100m长基槽的挖

3、方量,若留下回填后,余土要求全部运走,计算预留填土量及弃土量。,370,670,1070,300,300,2860,900,500,400,第二节土方规划 一、场地平整土方量计算方格网法 步骤：1、确定场地的设计标高 2、计算方格角点的填挖深度 3、计算方格土方量 4、计算边坡土方量 5、汇总土方量并进行平衡 6、调整设计标高并重新计算,1、确定场地的设计标高 （1）场区划分方格 （2）确定方格角点地面标高 方法：水准仪直接测定法、根据地形图上的等高线线性插值 （3）根据挖填平衡求解设计标高H0,角点 编号,施工 高度,地面 标高,设计 标高,思考：1、若场地不规则如何处理 ？ 2、场地考虑排

4、水坡 度如何确定标高？,H11、H12、H21、H22表示任一方格四角点的标高。,H1、H2、H3、H4分别表示1、2、3、4个方格共有的角点标高。,单向泄水 双向泄水,2、计算方格角点的填挖深度(施工高度）,注:负为挖，正为填。,场地最佳设计平面的确定,(1)场地最佳设计平面的概念,(2)准则方程的建立,令:,3、计算方格土方量（四角棱柱体法、三角棱柱体法）,（1）四角棱柱体法 四角点全部为填或挖 注： h1、h2、h3、h4均用绝对值计入,部分挖（填） 注：h挖（填）方格角点中挖（填）方施工高度总和 （用绝对值） h四个方格角点施工高度总和（用绝对值相加）,（2）三角棱柱体法 全填（挖）：

5、 部分填（挖）： 注： h1、h2、h3均用绝对值计入 h3 恒指锥体顶点的施工高度,4、计算边坡土方量,挖方区,填方区,零线,三角锥体边坡土方量： 三角棱柱体边坡土方量：,其他特殊土方量的计算：,基 坑 基 槽,F1、F2上、下底的面积 F0中截面的面积 注意：F0一般（ F1+F2 ）/2,5、汇总土方量并进行平衡,总挖方量*Ks若与总填方量相差不大，则计算完成，反之要进行设计标高的调整，重复计算。,（1）土的可松性的影响 （2）场内挖方和填方的影响 （3）场地泄水坡度的影响,6、设计标高的调整,二、土方调配线性规划法,土方调配：使填挖进行综合协调处理，使土方运输kgm达 到最小，而且又能

6、方便施工，降低成本的一种 方案。,土方调配的原则； 1、力求达到填挖基本平衡，就近调配； 2、尽量与远近期施工、现场情况相结合； 3、充分发挥机械功效； 4、好土用在回填质量要求高的地区。,调配区之间的平均运距：,X0、Y0挖或填方调配区的重心坐标 V每个方格的土方量x、y每个方格的重心坐标,土方调配方法步骤：1、编制初始调配方案（1）在初始方案调配表中填入填方量和挖方量；（2）找出Cij最小的一个并使其Xij尽可能大（就近调配）；（3）计算此Xij的行与列中其他的Xij ；（4）依次类推得初始方案。,2、最优方案的判别（位势法、闭回路法、假想运距法亦称假想价格系数法）（1）将初始方案中有调配

7、数的平均运距列出来；（2）求位势数Ui、Vj，满足Cij= Ui + Vj ，并首先 使Ui =0进行求解。（3）求无调配数方格的检验数ij ij= Cij - Ui - Vj （4）若ij 0则为最优，否则要进行调整,3、方案调整（1）在各ij为负的中挑一个小的为调整对象，并以此对象找闭回路；（2）在闭回路奇数次转角点中找一个小的Cij ，将它调到调整对象处，被调处即为空格；（3）其他转角进行调整数调整；（4）对新方案再检验ij ，直到ij 0为止。 4、绘土方调配图，并计算总运输量。,例：某工程挖方区、填方区的土方量（m3）及运距（m）如下表所示，试进行土方调配。,50,70,100,70

8、,40,90,60,110,70,80,100,40,50,70,100,70,40,90,60,110,70,80,100,40,400,100,500,500,300,100,1、初始调配方案,2、方案判别 （1）求位势数,0,50,10,100,-60,60,-20,0,50,10,100,-60,60,-20,（2）求ij,3、方案调整（闭合回路法）,50,70,100,70,40,90,60,110,70,80,100,40,400,100,500,400,100,400,4、最终调配方案,方案调配图,习题: 1.某场地的方格网边长a=20m,各角点的 地面标高如图，试求场地的设计标高，并计算挖填土方量。不考虑泄水坡度和土的 可松性。 2.已知某场地的挖方区为W1,W2,W3,填方区为T1,T2,T3，其挖填方量如图，调配区的平均运距(单位:m)如表，试求： （1)用“表上作业法”求最优调配方案； (2)绘制土方调配图。 3.某高层