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1、土方计计算与调调配 一、基坑、基槽土方量计算 基坑土方量即可按拟柱体的体积公式 式中 H基坑深度(m)； F1，F2基坑上下两底面积(m2)； F0F1与F2之间的中截面面积(m2)； 当基槽沿长度方向断面呈连续性变化时其土 方量可以用同样方法分段计算。 式中 V1第一段的土方量(m3)； L1第一段的长度(m)； 将各段土方量相加即得总土方量，即： 式中 V1，V2Vn为各分段土的土方量 (m3)。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
2、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 土的分类类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别现场鉴别 方法 KSKs一类类土(松软软土) 砂，亚亚砂土，冲积积砂土层层，种植土，泥炭(淤泥) 1.081.17 1.011.03 能用锹锹、锄头锄头 挖掘 二类类土(普通土) 亚亚粘土，潮湿的黄土，夹夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚亚砂土 1.141.28 1.021.05 用锹锹、锄头锄头 挖掘，少许许用镐镐翻松 三类类土(坚坚土) 软软及中等密实实粘土，重亚亚粘土，粗砾砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚亚
3、粘土，压实压实 的填筑土 1.241.30 1.041.07 要用镐镐，少许许用锹锹、锄头锄头 挖掘，部分用撬棍 四类类土(砂砾坚砾坚 土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实实的黄土，天然级级配砂石，软软泥灰岩及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整个用镐镐、撬棍，然后用锹锹挖掘，部分用楔子及大锤锤 土的分类类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别现场鉴别 方法 KSKs五类类土(软软石) 硬石炭纪纪粘土，中等密实实的页页岩 、泥灰岩、白垩土，胶结结不紧紧的 砾砾岩，软软的石炭岩 1.30 1.45 1.10 1.20 用镐镐或撬棍、大锤锤 挖掘，部分使用爆破方法 六类类土(次
4、坚坚石) 泥岩，砂岩，砾砾岩，坚实坚实 的页页岩 ，泥灰岩，密实实的石灰岩，风风化 花岗岗岩，片麻岩 1.30 1.45 1.10 1.20 用爆破方法开挖, 部分用风镐风镐 七类类土 ( 坚坚石) 大理岩，辉绿辉绿 岩，玢岩，粗、中 粒花岗岗岩，坚实坚实 的白云岩、砂岩 、砾砾岩、片麻岩、石灰岩，风风化痕迹的 安山岩、玄武岩 1.30 1.45 1.10 1.20 用爆破方法开挖 八类类土 (特坚坚 硬石) ) 安山岩，玄武岩，花岗岗片麻岩， 坚实坚实 的细细粒花岗岗岩、闪长闪长 岩、石英岩、辉长辉长 岩、辉绿辉绿 岩、玢岩 1.45 1.50 1.20 1.30 用爆破方法开挖 二、场地平
5、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)。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) 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H0可改写成下列形式 2场地设计标高的调整 (1)土的可松性影响 H0H0+h 式中：V
6、w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。图15 考虑土的可松性调整设计标高计算示意图(a)(b) （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 2）双向泄水时各方格角点的设计标高 HnH0lxixlyiy (a)(b)图16 场地泄水坡度示意图(a)单向泄水；(b)双向泄水 （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
7、，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)。 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。 图19 零点位置计算（1）全挖全填方格方格四个角点全部为挖（或填）的方格，土方量 为：（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：（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：表1.3 常用方格网点计算公式 项 目图 式
8、计算公式一点填方或 挖方(三角 形) 两点填方或 挖方(梯形 ) 三点填方或 挖方(五角 形) 四点填方或 挖方(正方 形) 【例题1-4】某建筑场地方格网如图1.7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。 【解】 (1) 根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1.8中。由公式得：h1=251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72h5=251.56-251.90=-0.3
9、4 h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44h11=251.50-251.70 =-0.20 h12=251.46-251.40=0.06(2) 计算零点位置。从图1.8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=
10、15.38(m) 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+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)方格、底面为三边形和五边形，土方量为：V(+)=65.73 (m3) V(-)=0.88 (m3)
11、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)方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)(4) 边坡土方量计算。如图1.9，、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.
12、93 (m3) V(+)=V(+)=0.01 (m3) V=0.01 (m3) V11=2.03 (m3) V12=V13=0.02 (m3) V14=3.18 (m3) 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) 1.2.3 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。 土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则。进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案。调配方案确定后，绘制土方调配图(如图1.10)。在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距。图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡。W为挖方，T为填方。
