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1、1.1 土的工程分类及性质土的工程分类及性质 1.2 工程场地平整工程场地平整 1.3 深基坑工程深基坑工程1.4 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 本本 章章 内内 容容1 1 土方与深基坑工程土方与深基坑工程1.1 土的工程分类及性质土的工程分类及性质 1.2 工程场地平整工程场地平整 1.3 深基坑工程深基坑工程1.1 土的工程分类及性质土的工程分类及性质 1.2 工程场地平整工程场地平整 1.4 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 1.3 深基坑工程深基坑工程1.1 土的工程分类及性质土的工程分类及性质 1.2 工程场地平整工程场地平整 1.3 深基坑工程深基坑工程1.2 工程场地平整工
2、程场地平整 1.4 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 1.3 深基坑工程深基坑工程1.2 工程场地平整工程场地平整 （三）（三） 土方调配土方调配 意义：意义： 土土方方调调配配是是土土方方工工程程施施工工组组织织设设计计( (土土方方规规划划) )中中的的一一个个重重要要内内容容，在在平平整整场场地地土土方方工工程程量量计计算算完完成成后后进进行行。应应使使挖挖、填填平平衡衡，土土方方总总运运输输量量最最小小或或土土方方运运输输费费用用最最少少，而而且且便便于于施施工工，从从而可以缩短工期、降低成本。而可以缩短工期、降低成本。工作内容：工作内容：（1）划分调配区；）划分调配区；（2）计计算算
3、土土方方调调配配区区之之间间的的平平均均运运距距（或或单单位位土方运价，或单位土方施工费用）；土方运价，或单位土方施工费用）；（3）确定土方最优调配方案；）确定土方最优调配方案；（4）绘制土方调配图表。）绘制土方调配图表。（1 1）土方调配区的划分）土方调配区的划分 （2 2）调配区之间的平均运距（土方施工单价）调配区之间的平均运距（土方施工单价） 定义定义：平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距：平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距离。因此，求平均运距，需先求出每个调配区重心。离。因此，求平均运距，需先求出每个调配区重心。 方法：方法： 取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，分别
4、求出各区土方取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，分别求出各区土方的重心位置，即：的重心位置，即： 式中：式中： 挖或填方调配区的重心坐标；挖或填方调配区的重心坐标； 每个方格的土方量；每个方格的土方量； 每个方格的重心坐标。每个方格的重心坐标。 重心求出后，则标于相应的调配区图上，然重心求出后，则标于相应的调配区图上，然后用比例量出每对调配区之间的平均运距，或按下后用比例量出每对调配区之间的平均运距，或按下式计算：式计算： 式中：式中：L L挖、填方区之间的平均运距；挖、填方区之间的平均运距； 填方区的重心坐标；填方区的重心坐标； 挖方区的重心坐标。挖方区的重心坐标。（3 3）最优调配方案的确
5、定）最优调配方案的确定 1 1） 原理原理 土土方方的的调调配配，仅仅考考虑虑场场地地内内的的挖挖填填平平衡衡即即可可解解决决，这这种条件的土方调配可采用种条件的土方调配可采用线性规划线性规划的方法计算确定。的方法计算确定。 我们的目的是求土方总运输量（总施工费用）最小，我们的目的是求土方总运输量（总施工费用）最小，根据挖填平衡的原则，该问题可列出如下数学模型。根据挖填平衡的原则，该问题可列出如下数学模型。 目标方程目标方程 ： 约束条件：约束条件： i= 1,2,mi= 1,2,m； j =1,2,nj =1,2,n； 上式中：上式中：xij从第从第i i挖方区运土至第挖方区运土至第j j填
6、方区的土方量（填方区的土方量（m m3 3）c cij从第从第i i挖方区运土至第挖方区运土至第j j填方区的平均运距（填方区的平均运距（km)km)W Wi i第第i i挖方区的挖方量（挖方区的挖方量（m m3 3）T Tj j第第j j填方区的填方量（填方区的填方量（m m3 3） 对于此类线性规划问题，可采用计算机程序或对于此类线性规划问题，可采用计算机程序或“表上作业法表上作业法”解决。解决。2 2）表上作业法）表上作业法 已已知知某某场场地地有有四四个个挖挖方方区区和和三三个个填填方方区区，其其相相应应的的挖挖填填土土方方量和各对调配区的运距如表所示。量和各对调配区的运距如表所示。
7、（a）用）用“最小元素法最小元素法”编制初始调配方案编制初始调配方案 即先在运距表（小方格）中找一个最小数值，如即先在运距表（小方格）中找一个最小数值，如 （任取其中一个，先取（任取其中一个，先取 ），于是先确定），于是先确定 的值，的值，使其尽可能的大，即使其尽可能的大，即 ，此时，此时 挖方量最大值为挖方量最大值为400。由于。由于 挖方区的土方挖方区的土方全部调到全部调到 填方区，所以填方区，所以 和和 都等于零。此时，都等于零。此时，将将400填入填入 格内，同时格内，同时 格内画上一格内画上一个个“”号，然后在没有填上数字和号，然后在没有填上数字和“”号的方格内再选号的方格内再选一个
8、运距最小的方格，即一个运距最小的方格，即C22=40，便可确定，便可确定 同时使同时使 ，此时，又将，此时，又将500填入填入 格内，并在格内，并在 格内画上格内画上“”号。重复上述步骤，依次确定其余号。重复上述步骤，依次确定其余Xij 的数值，最后得出下表的初始调配方案。的数值，最后得出下表的初始调配方案。（b）最优方案的判别法）最优方案的判别法 方法：闭回路法（假想价格系数法）和位势法方法：闭回路法（假想价格系数法）和位势法检验数检验数 0 即可认为方案最优即可认为方案最优首先将初始方案中有调配数方格的首先将初始方案中有调配数方格的 列出，然后按下式求列出，然后按下式求出两组位势数出两组位
9、势数 ）和）和 （j1，2，） 式中：式中： -平均运距（或单位土方运价或施工费用）；平均运距（或单位土方运价或施工费用）； -位势数。位势数。位势数求出后，便可根据下式计算各空格的检验数：位势数求出后，便可根据下式计算各空格的检验数：例如，本例两组位势数如表所示。先令先令 ，则：，则： 本例各空格的检验数如表所示。如本例各空格的检验数如表所示。如 （在表中只写（在表中只写“+”或或“” ），可不必填入数值。），可不必填入数值。 从表中已知，在表中出现了负的检验数，这说明从表中已知，在表中出现了负的检验数，这说明初始方案不是最优方案，需要进一步进行调整。初始方案不是最优方案，需要进一步进行调整
10、。（c）方案的调整）方案的调整在所有负检验数中选一个（一般可选最小的一个，本在所有负检验数中选一个（一般可选最小的一个，本例中为例中为 ），把它所对应的变量作为调整的对象。），把它所对应的变量作为调整的对象。找出找出 的闭回路：从的闭回路：从 出发，沿水平或竖直方出发，沿水平或竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格作向前进，遇到适当的有数字的方格作90转弯。然后依转弯。然后依次继续前进再回到出发点，形成一条闭回路（见表）。次继续前进再回到出发点，形成一条闭回路（见表）。从空格从空格X12 出发，沿着闭回路（方向任意）一直前进，在各奇数出发，沿着闭回路（方向任意）一直前进，在各奇数次转角点的数字中
11、，挑出一个最小的（本表即为次转角点的数字中，挑出一个最小的（本表即为500、100中选中选100），将它由），将它由X32调到调到X12方格中（即为空格中）。方格中（即为空格中）。将将100填入填入 X12方格中，被调出的方格中，被调出的X32为为0（变为空格）；同时将（变为空格）；同时将闭回路上其他奇数次转角上的数字都减去闭回路上其他奇数次转角上的数字都减去100，偶次转角上数字，偶次转角上数字都增加都增加100，使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡，这样调整，使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡，这样调整后，便可得表的新调配方案。后，便可得表的新调配方案。 对新调配方案，仍用对新调配方案，仍用“位势法位势法”进行检验。看其是否最优方案。进行检验。看其是否最优方案。若检验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤调整，直到求得最优若检验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤调整，直到求得最优方案为止。方案为止。 表中所有检验数均为正号，故该方案即为最优方案。表中所有检验数均为正号，故该方案即为最优方案。 其土方的总运输量为：其土方的总运输量为：Z=40050+10070+50040+40060+10070+40040 =94 000(m3m)。
