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1、FirstFwardBwardEnd第一章第一章 土方工程土方工程本章讲解主要内容本章讲解主要内容一、土的工程分类及其工程性质一、土的工程分类及其工程性质二、土方规划（土方调配）二、土方规划（土方调配）三、工程定位与放线（补充）三、工程定位与放线（补充）四、土方工程施工四、土方工程施工五、土方回填与压实五、土方回填与压实六、土方工程施工质量验收规范六、土方工程施工质量验收规范v本章重点与难点本章重点与难点重点：重点：1、土方工程量的计算土方工程量的计算2、土方工程施工、土方工程施工难点；难点；1、土方调配、土方调配2、轻型井点降水、轻型井点降水FirstFwardBwardEnd第一节第一节
2、土的工程分类与工程性质土的工程分类与工程性质一、土的工程分类一、土的工程分类含义：岩石风化后的产物。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：（鉴别的方法：（1）直观鉴别法（开挖难易与工具）直观鉴别法（开挖难易与工具） （2）普氏系数法）普氏系数法土壤：土壤：ftg 岩石：岩石： fR/100 土的内摩擦角土的内摩擦角 R岩石抗压极限强度岩石抗压极限强度 f1.5为土为土 f1,5为岩石为岩石 二、土的工程性质二、土的工程性质1、土的三相组成：固相、液相、气相。、土的三相组成：固相、液相、气相
3、。2、土的基本指标、土的基本指标 ： 土粒比重土粒比重 土的密度土的密度 FirstFwardBwardEnd 土的含水量：土的含水量：3、土的工程性质、土的工程性质砂土：密实性、无粘性、触变性、渗透性砂土：密实性、无粘性、触变性、渗透性粘土：可塑性、渗透性粘土：可塑性、渗透性土共同性质：压实性、可松性土共同性质：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，这种现而增加，以后虽经回填夯实仍然不能
4、恢复到原体积的大小，这种现象称做土的可松性象称做土的可松性最初可松性系数：最初可松性系数： 最终可松性系数：最终可松性系数：V1天然状态下土的体积天然状态下土的体积V2开挖后土的体积开挖后土的体积 V3经压实后土的体积经压实后土的体积FirstFwardBwardEnd例例：某建筑外墙采用毛石基础，其断面尺寸如图，地：某建筑外墙采用毛石基础，其断面尺寸如图，地基为粘土，已知基为粘土，已知KS=1.3 KS=1.05,试计算每试计算每100m长基长基槽的挖方量槽的挖方量,若留下回填后若留下回填后,余土要求全部运走余土要求全部运走,计算预计算预留填土量及弃土量。留填土量及弃土量。370670107
5、03003002860900500400FirstFwardBwardEnd第二节土方规划第二节土方规划一、场地平整土方量计算一、场地平整土方量计算方格网法方格网法步骤：步骤：1、确定场地的设计标高、确定场地的设计标高 2、计算方格角点的填挖深度、计算方格角点的填挖深度 3、计算方格土方量、计算方格土方量 4、计算边坡土方量、计算边坡土方量 5、汇总土方量并进行平衡、汇总土方量并进行平衡 6、调整设计标高并重新计算、调整设计标高并重新计算FirstFwardBwardEnd1、确定场地的设计标高、确定场地的设计标高（1）场区划分方格）场区划分方格（2）确定方格角点地面标高）确定方格角点地面标高
6、方法：水准仪直接测定法、根据地形图上的等高线线性插值方法：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）根据挖填平衡求解设计标高H0角点角点编号编号施工施工高度高度地面地面标高标高设计设计标高标高思考：思考：1、若场地不规则如何处理、若场地不规则如何处理 ？ 2、场地考虑排水坡、场地考虑排水坡 度如何确定标高？度如何确定标高？H11、H12、H21、H22表示表示任一方格四角点的标高。任一方格四角点的标高。H1、H2、H3、H4分别表分别表示示1、2、3、4个方格共个方格共有的角点标高。有的角点标高。FirstFwardBwardEnd 单向泄水 双向泄水2、计
7、算方格角点的填挖深度、计算方格角点的填挖深度(施工高度）施工高度）注注:负为挖，正为填。负为挖，正为填。FirstFwardBwardEnd场地最佳设计平面的确定场地最佳设计平面的确定(1)(1)(1)(1)场地最佳设计平面的概念场地最佳设计平面的概念场地最佳设计平面的概念场地最佳设计平面的概念(2)(2)(2)(2)准则方程的建立准则方程的建立准则方程的建立准则方程的建立令令:FirstFwardBwardEnd3、计算方格土方量（四角棱柱体法、三角棱柱体法）、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）四角棱柱体法四角点全部为填或挖四角点全部为填或挖 注：注： h1、h
8、2、h3、h4均用绝对值计入均用绝对值计入部分挖（填）部分挖（填） 注：注：h挖（填）挖（填）方格角点中挖（填）方施工高度总和方格角点中挖（填）方施工高度总和 （用绝对值）（用绝对值） h四个方格角点施工高度总和（用绝对值相加）四个方格角点施工高度总和（用绝对值相加）FirstFwardBwardEnd（2）三角棱柱体法全填（挖）：部分填（挖）：注：注： h1、h2、h3均用绝对值计入均用绝对值计入 h3 恒指锥体顶点的施工高度恒指锥体顶点的施工高度FirstFwardBwardEnd4、计算边坡土方量、计算边坡土方量挖方区填方区零线三角锥体边坡土方量：三角锥体边坡土方量：三角棱柱体边坡土方量
9、：三角棱柱体边坡土方量：FirstFwardBwardEnd其他特殊土方量的计算：其他特殊土方量的计算： 基基 坑坑 基基 槽槽F1、F2上、下底的面积上、下底的面积F0中截面的面积中截面的面积 注意：注意：F0一般一般（ F1+F2 ）/2FirstFwardBwardEnd5、汇总土方量并进行平衡、汇总土方量并进行平衡总总挖方量挖方量*Ks若与总填方量若与总填方量相差不大，则计算完成，反相差不大，则计算完成，反之要进行设计标高的调整，之要进行设计标高的调整，重复计算。重复计算。（1）土的可松性的影响）土的可松性的影响（2）场内挖方和填方的影响）场内挖方和填方的影响（3）场地泄水坡度的影响）
10、场地泄水坡度的影响6、设计标高的调整、设计标高的调整FirstFwardBwardEnd二、土方调配二、土方调配线性规划法线性规划法土方调配：使填挖进行综合协调处理，使土方运输土方调配：使填挖进行综合协调处理，使土方运输kgm达达 到最小，而且又能方便施工，降低成本的一种到最小，而且又能方便施工，降低成本的一种 方案。方案。土方调配的原则；土方调配的原则； 1、力求达到填挖基本平衡，就近调配；、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；、尽量与远近期施工、现场情况相结合； 3、充分发挥机械功效；、充分发挥机械功效； 4、好土用在回填质量要求高的地区。、好土用在回填
11、质量要求高的地区。调配区之间的平均运距：调配区之间的平均运距：X0、Y0挖或填方调配区的重心坐标挖或填方调配区的重心坐标 V每每个方格的土方量个方格的土方量x、y每个方格的重心坐标每个方格的重心坐标FirstFwardBwardEnd土方调配方法步骤：土方调配方法步骤：1、编制初始调配方案、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；）在初始方案调配表中填入填方量和挖方量；（2）找出）找出Cij最小的一个并使其最小的一个并使其Xij尽可能大（就近尽可能大（就近调配）；调配）；（3）计算此）计算此Xij的的行与列中其他的行与列中其他的Xij ；（4）依次类推得初始方案。依次类推得
12、初始方案。2、最优方案的判别、最优方案的判别（位势法、闭回路法、假想运（位势法、闭回路法、假想运距法亦称假想价格系数法）距法亦称假想价格系数法）（1）将初始方案中有调配数的平均运距列出来；）将初始方案中有调配数的平均运距列出来；（2）求位势数）求位势数Ui、Vj，满足满足Cij= Ui + Vj ，并首先并首先 使使Ui =0进行求解。进行求解。（3）求无调配数方格的检验数）求无调配数方格的检验数ij ij= Cij - Ui - Vj （4）若）若ij 0则为最优，否则要进行调整则为最优，否则要进行调整FirstFwardBwardEnd3、方案调整、方案调整（1）在各）在各ij为负的中挑一
13、个小的为调整对象，为负的中挑一个小的为调整对象，并以此对象找闭回路；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）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；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；）其他转角进行调整数调整；（4）对新方案再检验）对新方案再检验ij ，直到直到ij 0为止。为止。4、绘土方调配图，并计算总运输量。、绘土方调配图，并计算总运输量。FirstFwardBwardEnd例：某工程挖方区、填方区的土方量（例：某工程挖方区、填方区的土方量（m3）及运距及运距（m）如下表所示，试进行土方调配。如下表所
14、示，试进行土方调配。挖挖挖挖方方方方区区区区填填填填 方方方方 区区区区B1B1B2B2B3B3挖挖挖挖方量方量方量方量A1A1500500A2A2500500A3A3500500A4A4400400填填填填方量方量方量方量80080060060050050019001900507010070409060110708010040FirstFwardBwardEnd挖挖挖挖方方方方区区区区填填填填 方方方方 区区区区B1B1B2B2B3B3挖挖挖挖方量方量方量方量A1A1500500A2A2500500A3A3500500A4A4400400填填填填方量方量方量方量800800600600500
15、500190019005070100704090601107080100404001005005003001001、初始调配方案、初始调配方案FirstFwardBwardEnd2、方案判别、方案判别 （1）求位势数）求位势数填填填填方方方方挖挖挖挖方方方方位位位位势势数数数数B1B1B2B2B3B3 VjVjUiUiV1=V1=V2=V2=V3=V3=A1A1U1=U1= 5050A2A2U2=U2= 4040A3A3U3=U3= 6060 110110 7070A4A4U4=U4= 404005010100-6060-20FirstFwardBwardEnd填填填填方方方方挖挖挖挖方方方方
16、位位位位势势数数数数B1B1B2B2B3B3 VjVjUiUiV1=V1=V2=V2=V3=V3=A1A1U1=U1= 70 70 - - 100 100 + +A2A2U2=U2= + + 7070 90 90 + +A3A3U3=U3=A4A4U4=U4= 8O 8O + + 100 100 + +05010100-6060-20（2）求）求ijFirstFwardBwardEnd3、方案调整（闭合回路法）、方案调整（闭合回路法） 填填填填方方方方区区区区挖挖挖挖方方方方区区区区B1B1B2B2B3B3A1A1 500500XXA2A2500500A3A3 3003001001001001
17、00A4A4400400FirstFwardBwardEnd挖挖挖挖方方方方区区区区填填填填 方方方方 区区区区B1B1B2B2B3B3挖挖挖挖方量方量方量方量A1A1500500A2A2500500A3A3500500A4A4400400填填填填方量方量方量方量800800600600500500190019005070100704090601107080100404001005004001004004、最终调配方案、最终调配方案FirstFwardBwardEnd方案调配图方案调配图FirstFwardBwardEnd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
18、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.某高层地下室施工时，基坑大开挖底边线25m*35m，开挖深度8m，地面下地下室外围体积4300m3，土的ks=1.25，ks=1.03,基坑边坡系数m=0.5，现用2m3/车运多余土方，则需要多少车次。FirstFwardBwardEnd挖挖挖挖方方方方区区区区填填填填 方方方方 区区区区T1T1T2T2T3T3挖挖挖挖方量方量方量方量W1W1350350W2W2550550W3W3700700填填填填方量方量方量方量300300800800500500160016005080401007060904080单位:m3
