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1、第一章第一章 土方工程土方工程第二节第二节 土方量土方量计算计算土木工程系土木工程系谢祥富谢祥富放边坡放边坡边坡坡度（边坡坡度（i） i=tg=H/B=1:(B/H)=1:mm坡度系数。mB/HBH1m1:m一、基坑（槽）、管沟土方量计算基坑土方量的计算A2可近似按立体几何中可近似按立体几何中拟柱体拟柱体（由两个平行的平面做底的一种多面体）体积公式计算。一、基坑（槽）、管沟土方量计算如果坑底为矩形，开挖时不放坡，按长方体体积计算公式计算。m1如果坑底为矩形，开挖时放坡（且四边坡度相同），则可按拟柱体体积计算公式计算；或按下式计算。L1L2基坑土方量的计算基槽和管沟或路堤的土方量计算可沿长度方向
2、分段计算，将各段土方量相加，即得总土方量。 基槽土方量计算二、场地平整土方量的计算二、场地平整土方量的计算1、场地平整土方量计算、场地平整土方量计算方法之方法之一：一：方格网法 步骤如下：（1）划分方格网 即将场地划分为每格边长1040m的方格网角点角点编号编号施工施工高度高度自然自然标高标高设计设计标高标高（2）计算场地各方格角点的施工高度）计算场地各方格角点的施工高度式中：式中：hn为角点施工高度，即挖填高度，以为角点施工高度，即挖填高度，以“”为填，为填，“”为挖；为挖；Hn为角点的设计标高；为角点的设计标高；Hn为角点的自然地面标高。为角点的自然地面标高。 （3）确定）确定“零点零点”
3、的位置，找出的位置，找出“零线零线” 零点：施工高程为零点：施工高程为0的点的点零点位置的确定方法有零点位置的确定方法有法一：插值法法一：插值法法二：图解法法二：图解法 零线：平面网格中，相邻两零线：平面网格中，相邻两个零点相连成的一条折线，就个零点相连成的一条折线，就是方格网中的挖填分界线。是方格网中的挖填分界线。 设设h h1 1为为填填方方角角点点的的填填方方高高度度，h h2 2为为挖挖方方角角点点的的挖挖方方高高度度，O O为为零零点点位位置置。则则O O点点与与A A点点的的距距离离为：为： 求零点的图解法求零点的图解法BACODxah1h2（4）计算各方格的土方量 零线求出后，场
4、地的挖填区即随之标出，可按“四方棱柱体法” 计算出各方格的挖填土方量。 表1例出了各种图形的计算公式各公式的总计算公式为： 全挖全填方格 两挖两填方格挖全填方格 三挖一填或三填一挖方格ah3aaaaaaaaaahh11hh11hh11hh22hh33hh44hh22hh22hh33hh44hh44底面积平均施工高程（）边坡土方量计算（）边坡土方量计算（）边坡土方量计算（）边坡土方量计算边坡由三棱锥和拟三棱柱组成其中：2、场地平整土方量计算、场地平整土方量计算方法之二：方法之二：断面法沿场地的纵向（或一定方向）取若干相平行的断面，将所取的每个断面（包括边坡）划分成若干个三角形或梯形，分别计算每个
5、断面内和各三角形和梯形的面积（记为fi），各面积之和为该断面总面积（记为Fi），即可计算出土方体积（V）。设相邻断面的距离为li，则d1d2dnf1f2fnh1h2hn3、场地设计标高的确定场地设计标高的确定 （）按填挖方平衡原则确定设计标高； 场地设计标高计算 由图 可看出，H11只属于一个方格的角点标高，H12和H21则属于两个方格公共的角点标高，H22则属于四个方格公共的角点标高，它们分别在上式中要加一次、二次、四次。因此，上式可改写成下列形式： 点击放大图片点击缩小图片（2）如考虑泄水坡度，泄水坡度对角点设计高程的影响如下：单向泄水坡度时：以0作为场地中心线，场地内任意点的设计标高为：
6、双向泄水坡度时：以0作为场地中心线，场地内任意点的设计标高为：土方工程量计算例题讲解、角点自然标高的确定法一：从地形图等高线用插值法计算法二：无地形图时实地测量各角点的高程、方格网法计算土方工程量、边坡工程量计算另附幻灯片三、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，
7、便于确定土方量； 4）借、弃土区作为独立调配区。B1A1A2A3A4B2B30000（3）找各挖、填方区间的平均运）找各挖、填方区间的平均运距距（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A1 50 70 100500A2 70 40 90 500A3 60 110 70 500A4 80 100 40400填方量800600500 1900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 先求初始方案，先求初始方案，方法方法：最小元素法就近调配。：最小元素法就近调配。 顺序顺序：先从运距小的开 始，使其
8、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A1 50 70 100500A2 70 40 90 500A3 60 110 70500A4 80 100 40400800600 500 1900m 行行400500500300100100结果结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。：所得运输量较小，但不一定是最优方案。（总运输量（总运输量97000m3-m) 土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050
9、01001004008006005005005005004001900实际运距假想运距5060401107040对初始方案进行调整，寻找最优方案方法-表上作业法土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100无调配土方的假想运距可利用已知的假想运距，寻找适当的方格构成一个矩形，利用对角线上的假想运距之和相等逐个求解。土土木木系系谢
10、谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100无调配土方的假想运距可利用已知的假想运距，寻找适当的方格构成一个矩形，利用对角线上的假想运距之和相等逐个求解。-10土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T25070100704090601107
11、0801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100无调配土方的假想运距可利用已知的假想运距，寻找适当的方格构成一个矩形，利用对角线上的假想运距之和相等逐个求解。-100608030土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富计算无调配土方的方格的检验数ij. 其计算式为ij=Cij-Cij 也就是：检验数ij=实际运距假想运距如果所有方格检验数都0，则方案为最优，否则不是最优，需调整。挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906
12、011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100-100608030+-+土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100-100608030方案调整：1）在所有负检验数中选一个，一般可选最小的一个。（如本例中的X12）2）找闭合回路：
13、作法是：从方格X12出发，沿水平或竖起方向前进，遇到适当的有数字的方格作90度转弯（也可以不转弯），然后继续前进，以此类推，直至回到出发点。形成一条闭合回路。+-+土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100-1006080303）从空格X12（其转角次数算为0，偶数次）出发，沿着闭合回路一直前进，在各奇数次转角的数字中，挑出
14、一个最小的（本例为100），将它调到空格中（即本例中的方格X12），同时将闭合回路上的奇数次转角上的数字都减去100，偶数次转角上的数字都增加100。这样调整后，便 可得到新调配方案。+-+0400400土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富土土木木系系谢谢祥祥富富挖方区填方区挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050010040080060050050050050040019005060407040新调配方案如下表。对新方案进行检验，看是否为最优方案，如否，则进行调整。直至出现最优方案。本例中为最优方案。100400400画出土方调配图
