建筑施工技术之土方工程PPT格式课件下载.ppt

1、V2土经开挖后松散状态下的体积。V3土经回填压实后的体积。用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土第二节第二节 土方量计算与调配土方量计算与调配一、基坑、基槽、路堤一、基坑、基槽、路堤土方量计算土方量计算1 1、基坑土方量：、基坑土方量：按拟柱体法按拟柱体法 V V=（=（F F下下+4+4F F中中+F F上上）H H/6/6F下F上上F中中H二、场地平整土方量二、场地平整土方量 方格网法方格网法（一）确定场地设计标高（一）确定场地设计标高考虑的因素：考虑的因素：（1）满足生产工艺和运输的要求；（2）尽量利用地形，减少挖填方数量；（3）争取在场区内挖填平衡，降低运输费;（4）有一定泄水坡

2、度，满足排水要求。场地设计标高场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：如无规定：挖填平衡法1、初步标高、初步标高（按（按挖填平衡）挖填平衡）方法方法：将场地划分为每格边长1040m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法）。aaaaaaH11H12H21H22则场地初步标高：场地初步标高：H0=（H11+H12+H21+H22）/4MH11、H12、H21、H22一个方格各角点的自然地面标高；M方格个数。或：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4MH1一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。2、场地设计标高的调整、场地设

3、计标高的调整按泄水坡度调整。按泄水坡度调整各角点设计标高按泄水坡度调整各角点设计标高：LyLxixiyH0（2）双向排水时，各方格角点设计标高为：LH11H0H0iH12H21Hn=H0L iHn=H0Lx ixL yi y（1）单向排水时，各方格角点设计标高为:Hn【例例】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。解：（1）初步设计标高）初步设计标高（场地平均标高）H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M=70.09+71.43+69.10+70.70+2（70.40+70.95+69.71+）+4（7

4、0.17+70.70+69.81+70.38）/（49）=70.29（m）70.0970.09（2）按泄水坡度调整设计标高：）按泄水坡度调整设计标高：Hn=H0LxixLyiy；H1=70.29302+303=70.3270.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26 H070.29H2=70.29102+303=70.36H3=70.29+102+303=70.40其它见图70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.28

5、70.3270.1470.1870.2270.2670.09（二）场地土方量计算（二）场地土方量计算1、计算各方格角点的施工高度、计算各方格角点的施工高度hn：hn=HnHn即：hn=该角点的设计标高自然地面标高（m）h1=70.3270.09=0.23（m）；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+0.02-0.44h2=70.3670.40=0.04（m）；负值为挖方高度70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470

6、.2870.3270.1470.1870.2270.26+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+0.02-0.4470.092、确定零线、确定零线（挖填分界线）（挖填分界线）插入法、比例法找零点零点连线h1003、场地土方量的计算：、场地土方量的计算：分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量（1）四角棱柱体法）四角棱柱体法1）全挖、全填格）全挖、全填格：V挖（填）=a2（h1+h2+h3+h4）/4h1h4方格角点施工高度绝对值V挖（填）挖方或填方的体积。2）部分挖、部分填格：

7、）部分挖、部分填格：V挖（填）=a2h挖（填）2/4hh挖（填）方格角点挖或填施工高度绝对值之和；h方格四个角点施工高度绝对值总和。（2）四方棱柱体平均高度法）四方棱柱体平均高度法（略）（3）三角棱柱体法）三角棱柱体法（略）均见教材三、土方的调配：三、土方的调配：在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。1 1、要求：、要求：总运输量最小；土方施工成本最低。2、步骤：、步骤：（1 1）找出零线，画出挖方区、填方区；找出零线，画出挖方区、填方区；（2）划分调配区）划分调配区 注意：注意：1）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序；2）大小满足主导施工机械的技术要求；3）与方格网协调，便于确

8、定土方量；4）借、弃土区作为独立调配区。B1A1A2A3A4B2B30000（3）找各挖、填方区间的平均）找各挖、填方区间的平均运距运距（即土方重心间的距离）可近似以几何形心代替土方体积重心挖填B1B2B3挖方量A150 70100500A2704090500A36011070500A48010040400填方量8006005001900划分调配区示例：划分调配区示例：（4）列挖、填方平衡及运距表）列挖、填方平衡及运距表（5）调配）调配 方法：最小元素法就近调配。方法：顺序顺序：先从运距小的开 始，使其土方量最大。n 列列填方量填方量 填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量A150 70100500

9、A270 40 90 500A3 60 110 70500A480100 40400800600 5001900m 行行400500500300100100结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。结果：（总运输量（总运输量97000m3-m）（6）画出调配图（略）画出调配图（略）5003、调配方案的优化、调配方案的优化（线性规划中表上作业法）（1）确定初步调配方案）确定初步调配方案（如上）（2）判别是否最优方案）判别是否最优方案用位势法求检验数ij，若所有ij0，则方案为最优解。1）求位势）求位势Ui和和Vj：位势和就是在运距表的行或列中用运距（或单价）同时减去的数，目的是使有调配数字的格检

10、验数为零，而对调配方案的选取没有影响。计算方法：平均运距（或单方费用）Cij=Ui+Vj设U1=0，挖挖 填填位势数位势数B1B2B3位势数位势数Ui VjA1500 5070100A2705004090A3300 60 10011010070A480100400 40U1=0V1=50U3=10V2=100U2=60V3=60U4=20U3=C31V1=6050=10；则V1=C11U1=500=50；V2=11010=100；2）求空格的检验数）求空格的检验数 ijij=CijUiVj;11=500500（有土）;结论：表中12为负值负值，不是最优方案。应对初始方案进行调整。-30+40+

11、80+90+50+2013=10006040;挖挖 填填B1B2B3UiVjV1=50V2=100V3=60A1U1=0070100A2U2=-6070090A3U3=10000A4U4=-20801000位势数位势数5060110404070求检验数表21=70（60）5080;12=70010030（三）方案调整（三）方案调整调整方法：闭回路法。调整顺序：从负值最大的格开始。1）找闭回路沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。2）调整调配值从空格出发，在奇数次转角点的数字中，挑最小的土方数调到空格中。且将其它奇数次转角的土方数都减、偶数次转角的土方数都加这个土方量，以

12、保持挖填平衡。填方量填方量 填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量A1 500A2 500A3 500A4 400800600 5001900400500500300100100X12（100）（0）（400）（400）3）再求位势及空格的检验数）再求位势及空格的检验数若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部ij0而得到最优解。+40+50+60+50+50U1=0V1=50V2=70U2=30U3=10V3=60U4=20位势数位势数挖挖 填填B1B2B3Ui VjA1A2A3A4506011040407080100707010090+30000000由于所有的检验数ij0，故该方案已为最优方案

13、。（5）求出最优方案的求出最优方案的总运输量总运输量：40050100705004040060100704004094000m3-m。（4）绘出调配图）绘出调配图：（包括调运的流向、数量、运距）。A1A2A3A4B1B2B3m3m有借、弃土时的土方调配图有借、弃土时的土方调配图第三节第三节 土方开挖的辅助工作土方开挖的辅助工作一、降低地下水位（一）降水目的降水目的 1、防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状态下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、减少坑壁支护结构的水平荷载。（二）流砂现象流砂现象1概念概念：基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时

14、会形成流动状态，并随着地下水流入基坑，这种现象称为流砂现象流砂现象。2流砂原因流砂原因 内因：土质为粉状，密度较小外因：动水压力Gd的存在动水压力的原理动水压力实验：2流砂原因内因：动水压力的存在QFGD当动水压力大于或等于土的浸水重度（GDQ-F）时，土粒被水流带到基坑内.主要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。3流砂的防治减小动水压力（板桩等增加L）；平衡动水压力（抛石块、水下开挖、泥浆护壁）；改变动水压力的方向（井点降水）。25排水沟排水沟集水井集水井水泵水泵（三）降排水方法（三）降排水方法1集水井法（明排水法）用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者挖至地下水位时，挖排水沟设集水井抽水再挖土、沟、井（一）普通明沟排水法（一）普通明沟排水法（二）分层明沟排水法二）分层明沟排水法2井点降水法井点降水法（1）特点）特点效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；可能引起周围地面和建筑物沉降。（2）井点类型及适用范围）井点类型及适用范围井点类型渗透系数降水深度 最大井距主要原理单级轻型井点0.120m/d36m1.62m地上真空泵或喷射嘴真空吸水多级轻型井点620喷射井点0.12082023m地下喷射嘴真空吸水电渗井点6m，或土质不良。环状：在坑槽四周布置。用于面积较大的基坑。单排单排井点平面及高程布置井点平面及高程布置环状环状井点平