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1、 第七章第七章 土石方工程土石方工程教学目的和要求：教学目的和要求： 1 1、弄清计算土石方工程量、弄清计算土石方工程量计算前应已知的条件；计算前应已知的条件； 2 2、掌握掌握平整场地的概念和计算方法；平整场地的概念和计算方法； 3 3、区分区分挖沟槽、挖基坑、挖土方、山坡切土的概念，掌握其计算挖沟槽、挖基坑、挖土方、山坡切土的概念，掌握其计算方法；方法； 4 4、掌握掌握土方回填和运输的工程量计算方法。土方回填和运输的工程量计算方法。教学重点难点：教学重点难点： 掌握平整场地的概念和计算方法；区分挖沟槽、挖基坑、挖土方、掌握平整场地的概念和计算方法；区分挖沟槽、挖基坑、挖土方、山坡切土的概
2、念，掌握其计算方法；掌握土方回填和运输的工程量计山坡切土的概念，掌握其计算方法；掌握土方回填和运输的工程量计算方法。算方法。1 一、一、 土石方工程的内容土石方工程的内容人工土石方工程平整场地 机械土石方工程挖土 回填土 土方运输 山坡切土 挖土分项工程 挖基槽挖基坑挖土方室外设计地面以上的挖土室外设计地面以下的挖土基础回填土房心回填土余土外运亏土内运推土机推土|铲运机铲运土|挖掘机挖土|载重汽车运土2 二、计算土石方工程前必须已知的条件二、计算土石方工程前必须已知的条件1 1、土壤及岩石类别的确定：、土壤及岩石类别的确定： 土壤类别：普通土土壤类别：普通土一、二类土；坚土一、二类土；坚土三类
3、土；三类土； 砂砾坚土砂砾坚土四类土。四类土。 岩石类别：松石、次坚石、普坚石、特坚石岩石类别：松石、次坚石、普坚石、特坚石2 2、地下水位标高；、地下水位标高； 地下水位以上的土壤称为干土；以下的土壤称为湿土地下水位以上的土壤称为干土；以下的土壤称为湿土 ( (人工挖土子目是按干土编制的，如挖湿土，人工乘以系数人工挖土子目是按干土编制的，如挖湿土，人工乘以系数1.181.18。使。使用井点降水后，常水位以下的土不能再按湿土计算。机械土方子目以用井点降水后，常水位以下的土不能再按湿土计算。机械土方子目以土壤天然含水率为准划分，含水率大于土壤天然含水率为准划分，含水率大于25%25%时，定额子目
4、人工、机械乘时，定额子目人工、机械乘以系数以系数1.151.15；如大于；如大于40%40%时，另行处理。时，另行处理。 ) )3 3、土方、土方| |沟槽沟槽| |基坑挖（填）起止标高、施工方法及运距；基坑挖（填）起止标高、施工方法及运距； 挖土深度以挖土深度以设计室外地坪标高设计室外地坪标高为计算起点，施工方法是指人工挖土为计算起点，施工方法是指人工挖土方或机械挖土方。方或机械挖土方。4 4、岩石开凿、爆破方法、石渣清运方法及运距；、岩石开凿、爆破方法、石渣清运方法及运距； 5 5、其他有关资料。、其他有关资料。 3 （注）注）当无施工组织设计时，一般默认的条件是：当无施工组织设计时，一般
5、默认的条件是：土壤类别：坚土（三类土），且为干土；土壤类别：坚土（三类土），且为干土；施工方法：人工挖（填）土；施工方法：人工挖（填）土；运输工具：单（双）轮车；运输工具：单（双）轮车； 运距：运距：50m50m。三、工程量计算规则三、工程量计算规则1 1 、平整场地、平整场地 1 1）、定义）、定义是指建筑场地以内，以设计室外地坪为准，是指建筑场地以内，以设计室外地坪为准，30cm30cm以以内挖、填土方及找平。内挖、填土方及找平。 2 2）、工程量计算方法）、工程量计算方法按建筑物外墙外边线每边各加按建筑物外墙外边线每边各加2m2m，以平方米，以平方米计算。计算。4 3）、工程量计算方法）
6、、工程量计算方法计算示例计算示例由于建筑物外形尺由于建筑物外形尺寸为寸为96806240，则平整场地的工程则平整场地的工程量为：量为：5 2 、土方碾压、土方碾压 土方碾压是借助羊足碾、平碾、压路机等压实机械来压实建筑场地土方碾压是借助羊足碾、平碾、压路机等压实机械来压实建筑场地的施工工序。其工程量计算规则为：的施工工序。其工程量计算规则为： 建筑场地原土碾压以平方米计算，填土碾压按图示填土厚度以立建筑场地原土碾压以平方米计算，填土碾压按图示填土厚度以立方米计算。方米计算。 3 、 土方开挖土方开挖 土方开挖包括挖地槽、挖地坑、挖土方三部分，均按体积计算工程量。土方开挖包括挖地槽、挖地坑、挖土
7、方三部分，均按体积计算工程量。 土方开挖（包括回填）一律以挖掘前的天然密实体积为准计算。如为土方开挖（包括回填）一律以挖掘前的天然密实体积为准计算。如为虚方体积、夯实体积和松填体积必须折算成天然密实体积。折算系数为：虚方体积、夯实体积和松填体积必须折算成天然密实体积。折算系数为： 天然密实体积为天然密实体积为1 1；虚方体积：；虚方体积：1.301.30；夯实后体积：；夯实后体积：0.870.87；松填体积：；松填体积：1.081.08。 如如130m3130m3的虚方体积折算成天然体积，应为：的虚方体积折算成天然体积，应为：6 说明说明定额中的定额中的“虚土虚土”是指未经填压自然形成的土；天
8、然密是指未经填压自然形成的土；天然密实土是指未经动的自然土实土是指未经动的自然土( (天然土天然土) )；夯实土是指按规范要求经过分层；夯实土是指按规范要求经过分层碾压、夯实的土；松填土是指挖出的自然土自然堆放未经夯实填在槽、碾压、夯实的土；松填土是指挖出的自然土自然堆放未经夯实填在槽、坑中的土。坑中的土。 7 1 1）、沟槽、基坑的划分）、沟槽、基坑的划分1 1、槽底宽度、槽底宽度3m3m，槽长，槽长3 3倍以上的槽宽叫倍以上的槽宽叫沟槽沟槽；2 2、基坑基坑底面积在底面积在20m20m2 2以内，且坑底的长与宽之比小于或等以内，且坑底的长与宽之比小于或等3 3；3 3、挖土方挖土方：凡沟槽
9、底宽在：凡沟槽底宽在3m3m以上，基坑底面积在以上，基坑底面积在2020以上，平整场地挖填以上，平整场地挖填方厚度在方厚度在300300以上，均按挖土方计算。以上，均按挖土方计算。注：注：1 1、沟槽底宽与基坑底面积的长、宽均不含工作面的宽度；、沟槽底宽与基坑底面积的长、宽均不含工作面的宽度； 2 2、沟槽、沟槽 基坑基坑 挖土方挖土方8 2）放坡系数）放坡系数 放坡是防止槽壁坍塌而采取的构造措施，土方工程施工时，为了放坡是防止槽壁坍塌而采取的构造措施，土方工程施工时，为了防止土壁坍塌，保证施工安全，要求土壁稳定。因此，当土方开挖深防止土壁坍塌，保证施工安全，要求土壁稳定。因此，当土方开挖深度
10、超过一定限度时，上口开挖宽度必须增大，将土壁做成具有一定坡度超过一定限度时，上口开挖宽度必须增大，将土壁做成具有一定坡度的边坡，防止土壁坍塌，在土方工程中称为放坡。开挖基槽、基坑、度的边坡，防止土壁坍塌，在土方工程中称为放坡。开挖基槽、基坑、挖土方时，是否需要放坡，以及放坡系数的大小，可按下表取用挖土方时，是否需要放坡，以及放坡系数的大小，可按下表取用：9 注：注：1 1）放坡起点：）放坡起点： 就是指某类别土壤边壁直立不加支撑开挖的最大深就是指某类别土壤边壁直立不加支撑开挖的最大深度。度。当开挖深度达到放坡起点深度时，必须采用放坡开挖。当开挖深度达到放坡起点深度时，必须采用放坡开挖。放坡起点
11、放坡起点应根据土质情况确定。应根据土质情况确定。2 2）人工挖四类土超过）人工挖四类土超过2 2米时，放坡系数是米时，放坡系数是1 1：0.250.25，含义是：每挖深，含义是：每挖深1m1m，放坡宽度，放坡宽度b b就增加就增加0.25m0.25m3 3）放坡系数）放坡系数K: K: 将土壁做成一定坡度的边坡时，土方边坡的坡度，以将土壁做成一定坡度的边坡时，土方边坡的坡度，以其高度其高度H H与边坡宽度与边坡宽度b b之比来表示。之比来表示。K=b/HK=b/H。 土方坡度土方坡度H/b=1:K b=KHH/b=1:K b=KH4 4）沟槽放坡时，交接处重复量不扣除。）沟槽放坡时，交接处重复
12、量不扣除。5 5）原曹、坑有基础垫层时，放坡应自垫层上表面开始）原曹、坑有基础垫层时，放坡应自垫层上表面开始10 5)综合放坡系数计算公式综合放坡系数计算公式 当沟槽或基坑中土质类别不同，应根据不同土质类别的放坡系数、土质厚度当沟槽或基坑中土质类别不同，应根据不同土质类别的放坡系数、土质厚度求得综合放坡系数，然后再求土方工程量。求得综合放坡系数，然后再求土方工程量。 m（1h1 2h2 nhn）/（h1 h2hn）11 3 3）、支挡土板）、支挡土板如图所示，所示沟槽、基坑底宽，单面加如图所示，所示沟槽、基坑底宽，单面加10cm10cm，双面加，双面加20cm20cm4 4）基础工作面如下表）
13、基础工作面如下表：12 5 5）挖管道沟槽土方）挖管道沟槽土方寸计算，设计无规定的，可按下表规定宽度计算。寸计算，设计无规定的，可按下表规定宽度计算。6）沟槽、基坑深度，按图示槽、坑底面至室外地坪；管道地）沟槽、基坑深度，按图示槽、坑底面至室外地坪；管道地沟按图示沟底至室外地坪深度计算。沟按图示沟底至室外地坪深度计算。13 4、挖地槽、挖地坑、挖土方工程量计算挖地槽、挖地坑、挖土方工程量计算1 1）挖地槽（沟槽）挖地槽（沟槽） 工程量计算方法工程量计算方法按地槽的横截面面积按地槽的横截面面积槽长以槽长以m m3 3计算，地槽中计算，地槽中内外凸出部分（垛、附墙烟囱）体积并入地槽工程量内计算内外
14、凸出部分（垛、附墙烟囱）体积并入地槽工程量内计算。 1 1、有放坡地槽、有放坡地槽 a a、地槽深度、地槽深度h h地槽底面至设计室外地坪地槽底面至设计室外地坪。 b b、地槽长度、地槽长度外墙按外墙按 内墙按内墙按 c c、地槽宽度、地槽宽度图示图示 B B为基础为基础( (基础垫层基础垫层) )底部宽度底部宽度 C C为为方便基础施工而留设的操作空间，称为方便基础施工而留设的操作空间，称为工作面工作面。 当基础施工中无需留设工作面时，当基础施工中无需留设工作面时，C=0C=0； 地槽宽度地槽宽度= =B+2C+kHB+2C+kH内墙地槽的净长线内墙地槽的净长线L内槽内槽外墙的中心线外墙的中
15、心线L中中14 计算公式：计算公式：V= V= （B+2C+KH)HLB+2C+KH)HL15 2 2、支撑地槽宽度、支撑地槽宽度图示图示则，支设挡土板时，基槽的宽度则，支设挡土板时，基槽的宽度B+2C+0.2B+2C+0.2计算公式：计算公式：V= V= （B+2C+2*0.1)HLB+2C+2*0.1)HL3 3、不放坡、不设挡土板且有工作面时：、不放坡、不设挡土板且有工作面时：基槽的宽度基槽的宽度 B+2CB+2C计算公式：计算公式：V= V= （B+2C)HLB+2C)HL16 4 4、由垫层上表面放坡时：、由垫层上表面放坡时：V=BHV=BH1 1+ +（B+kHB+kH2 2）HH
16、2 2 L L17 2 2）挖地坑）挖地坑按体积计算按体积计算a a、计算公式、计算公式1 1）矩形不放坡不加工作面）矩形不放坡不加工作面V=abHV=abH2 2）矩形有工作面放坡时）矩形有工作面放坡时18 3）圆形不放坡 V= R12 H4）圆形放坡R1坑底半径（包括加宽工作面在内）；R2坑上口半径； R2 R1 KHK放坡系数；H基槽开挖深度；圆周率。19 20 3 3）挖孔桩土方）挖孔桩土方人工挖孔桩土方应按图示桩断面积乘以设计桩孔中心线深度人工挖孔桩土方应按图示桩断面积乘以设计桩孔中心线深度以以m3计算；计算；21 1)、方格网法（竖向布置）、方格网法（竖向布置） 首先根据开挖场地的
17、地形图(或直接测量地形)划分方格网。方格的大小视地形变化的复杂程度及计算要求的精度不同而不同，一般方格的大小为2020m(也可1010m)。然后按设计总图或竖向布置图，在方格网上套划出方格角点的设计标高(即施工后需达到的高度)和自然标高(原地形高度)，挖土方用+，填土方用-。2)、 计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度 施工高度为自然地面标高与设计地面标高之差，施工高度按下式计算：施工高度=自然地面标高-设计地面标高 1、计算方法、计算方法方格网法方格网法22 3) 3) 计算计算“零点零点”位置，确定零线位置，确定零线 方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“-”， 沿其边
18、线必然有一不挖不填的点，即为“零点”。零点位置按下式计算： 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，23 将挖方区、填方区所有方格计算出的工程量列表汇总，即为该建筑场地的土石方将挖方区、填方区所有方格计算出的工程量列表汇总，即为该建筑场地的土石方挖、填平整工程总量。挖、填平整工程总量。(施工标高施工标高=地面实测标高地面实测标高-设计标高设计标高)计算公式计算公式项项 目目图图 式式计算公式计算公式一点填方或挖一点填方或挖方方(三角形三角形) 两点填方或挖两点填方或挖方方(梯形梯形) 三点填方或挖三点填方或挖方方(五角形五角形) 四点
19、填方或挖四点填方或挖方方(正方形正方形) 24 5）回填土）回填土按体积计算按体积计算回填土包括夯实填土和松散填土两类，按m3计算工程量1、基础回填土VV挖土V室外设计地坪以下被埋设的基础和垫层或VV挖土-基础垫层体积+高出设计室外地坪部分砖基础的体积2、管道回填土VV挖土V管道管径在500mm以下的不扣除管道所占体积，管径超过500mm按下表计算。25 3、室内（房心）回填土 室内回填土系为形成室内外高差，而在室外设计地面上、地面垫层以下，房心的部位填设的土体。工程量计算式为 V室内主墙之间的面积乘以回填土厚度h 室内净面积（室内外高差地面垫层厚地面面层厚）26 6 6 ）土方运输）土方运输
20、按体积计算按体积计算 1、计算公式 VV挖土（全部挖土）V回填（基础、管道、房心） 式中计算结果为正时为余土外运，负值时为亏土内运 2、人工运土方时，若无施工组织设计的规定，运输工具取单（双）轮车，人工运土方时，若无施工组织设计的规定，运输工具取单（双）轮车，运距在运距在50m以内以内。 3、机械运土时，运距按下列规定计算。、机械运土时，运距按下列规定计算。离计算。离计算。27 7）、井点降水）、井点降水 井点降水区别轻型井点、喷射井点、大口径井点、电渗井点、水平井点，按不同井管深的井管安装、拆除，以根为单位计算，使用按套、天计算。 井点套组成： 轻型井点：50根为一套 喷射井点：30根为一套
21、 大口径井点：45根为一套 电渗井点阳极：30根为一套 水平井点：10根为一套 井管间距应根据地质条件和施工降水要求，以施工组织设计确定，施工组织设计没有规定时，可按轻型井点管距0.81.6米，喷射井点管距23米确定。是使用天应以每昼夜24小时为一天，使用天数应按施工组织设计规定的使用天数计算。28 其他相关规定其他相关规定 1、人工挖湿土时，人工应乘以系数1.18。在同一槽坑内有干、湿土 时，应分别计算，第一步：将同一槽、坑内干湿土的体积分别计算出来。第二步：将湿土乘以系数后加上干土的体积按该槽、坑的全深计算套定额。 2、在有挡土板支撑下挖土方时，应按实挖体积确定工程量，套定额时人工乘以系数
22、1.43。 3、挖桩间土方时，按实挖体积（扣除桩体所占体积）确定工程量，套定额时人工乘以系数1.50。 4、机械挖土方时，通常还需要人工配合挖土。因此，机械挖土方时，需分别计算机械挖土和人工挖土的工程量。机械挖土工程量可按全部开挖量的90计算。人工挖土工程量按全部开挖量的10计算，且人工挖土项目套用定额时，人工应乘以系数2.0。 29 5、围墙、挡土墙、窨井、化粪池等都不计算平整场地。6、基槽放坡开挖时，在交接处重复工程量不予扣除。但单位工程中如内墙过多、过密，交接处重复计算工程量过大，已超出大开挖的土方量时，应按大开挖计算工程量7、原槽、坑作基础垫层，放坡应自垫层上表面开始计算30 土石方工
23、程量计算示例土石方工程量计算示例案例案例1：计算人工挖沟槽土方。土质类别为二类，垫层计算人工挖沟槽土方。土质类别为二类，垫层C10C10砼砼, ,垫层原垫层原槽浇灌槽浇灌。求。求挖沟槽工程量挖沟槽工程量31 解：分析：1、开挖深度H1.3m0.1m1.2m,达到一、二类土放坡起点深度 2、一、二类土放坡系数k=0.5 3、垫层宽0.9m原槽浇灌 4、砖基础宽0.240.062560.615m ,工作面c=0.2m32 沟槽长度计算：1、外墙中心线长=（3.9+13.2+6.9+5.7）259.40m2、内墙基础垫层净长（6.90.9）（5.70.9）2（3.913.20.9） 64.8216.
24、231.8m 合计沟槽长度L59.431.891.2m挖垫层土方量0.90.191.28.21m3挖砖基础土方量（b2ckH）HL （0.61520.20.51.2）1.291.2 176.75m3合计挖沟槽工程量8.21176.75184.96m333 案例案例2 2：某地槽开挖如下图所示，不放坡，不设工作面，三类土。某地槽开挖如下图所示，不放坡，不设工作面，三类土。求地曹工程量。求地曹工程量。34 外墙地槽工程量=1.051.4(21.6+7.2)2m3=84.67m3内墙地槽工程量=0.91.4(7.21.05)3m3=23.25m3附垛地槽工程量=0.1251.41.26m2=1.26
25、m3V总=(84.67+23.25+1.26)m3=109.18m335 例 某工程基础平面图及详图如图（a）（b）所示。土类为混合土质，其中一二类土深1.4，下面是三类土，常地下水位为-2.40。试求人工开挖土方的工程量。基础平面图（J1）J2基础详图36 1)本工程开挖深度:H=0.1+1.8=1.9m2) 放坡深度为h 1.8m，土类为混合土质，开挖深度大于1.5，故基槽开挖需要放坡，放坡坡度按综合放坡系数计算。3)综合放坡系数k（k1h1 k2h2）/（h1 h2）（0.51.40.330.4）/（1.40.4）0.46 4) 计算沟槽土方工程量 S断1（b20.3） kh h （b2
26、0.1）h （0.920.3）0.461.8 1.8 （1.120.10.1 4.32 2J1 : L中24（10.835.4）262.4V挖1 S断1 L中4.3262.4269.57 337 例例 如图所示，试求该建筑物的人工场地平整工程量。如图所示，试求该建筑物的人工场地平整工程量。38 工程量24.2411.04-（36-0.24）3.3 (24.2411.04)23.32216379.32 239 例 求图所示工程房心回填土的工程量。若该工程开挖基槽土方量803（土质可全部用于回填），其中基槽回填土方量为603，假设用人力车运土方，运距为1000。求取土内运或余土外运工程量。40 图
27、18 b 基础详图图18c基础详图41 解：房心回填土工程量：=0.450.12=0.33 F房净=（180.242）（90.24）=153.48 2 V房心回填 = F房净=50.65 3 V填= V沟槽回填V房心回填=6050.65=110.653（夯填体积） 换算为天然密实体积V填=1.15110.65=127.253 由于V挖小于V填，所以取土内运工程量： V运= V填 V挖=127.2580=47.253 （天然密实体积）42 例：某建设工程场地土方方格网图（见下图），例：某建设工程场地土方方格网图（见下图），a=30m,括号内为设计标括号内为设计标高，无括号为地面实测标高，单位：高
28、，无括号为地面实测标高，单位：m求土方量求土方量123498765101112(43.24)43.24(43.44)(43.64)(43.84)(43.14)(43.34)(43.54)(43.74)(43.04)(43.24)(43.44)(43.64)43.7243.9344.0942.7943.3443.1844.0042.3542.3643.4343.7043 案例案例3 3：某建筑物基础的平面图、剖面图如图所示。已知室外设计地坪以：某建筑物基础的平面图、剖面图如图所示。已知室外设计地坪以下各工程量：垫层体积下各工程量：垫层体积2.4m22.4m2，砖基础体积，砖基础体积16.24m316.24m3。试求该建筑物平。试求该建筑物平整场地、挖土方、回填土、房心回填土、余土运输工程量整场地、挖土方、回填土、房心回填土、余土运输工程量( (不考虑挖填不考虑挖填土方的运输土方的运输) )，人工装土翻斗车运土，运距，人工装土翻斗车运土，运距300m300m。图中尺寸均以。图中尺寸均以mmmm计。计。放坡系数放坡系数K=0.33K=0.33，工作面宽度，工作面宽度c=300mmc=300mm。44
