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1、第一章第一章 土方工程土方工程第二節(jié)第二節(jié) 土方量土方量計(jì)算計(jì)算土木工程系土木工程系謝祥富謝祥富放邊坡放邊坡邊坡坡度（邊坡坡度（i） i=tg=H/B=1:(B/H)=1:mm坡度系數(shù)。mB/HBH1m1:m一、基坑（槽）、管溝土方量計(jì)算基坑土方量的計(jì)算A2可近似按立體幾何中可近似按立體幾何中擬柱體擬柱體（由兩個(gè)平行的平面做底的一種多面體）體積公式計(jì)算。102(4)6HVAAA一、基坑（槽）、管溝土方量計(jì)算如果坑底為矩形，開(kāi)挖時(shí)不放坡，按長(zhǎng)方體體積計(jì)算公式計(jì)算。232113() ()mHmHm HVLLHm1如果坑底為矩形，開(kāi)挖時(shí)放坡（且四邊坡度相同），則可按擬柱體體積計(jì)算公式計(jì)算；或按下式計(jì)
2、算。L1L2基坑土方量的計(jì)算基槽和管溝或路堤的土方量計(jì)算可沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算，將各段土方量相加，即得總土方量。 基槽土方量計(jì)算1(4)10261lnVAAAiiii二、場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算二、場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算1、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算方法之、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算方法之一：一：方格網(wǎng)法 步驟如下：（1）劃分方格網(wǎng) 即將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)1040m的方格網(wǎng)角點(diǎn)角點(diǎn)編號(hào)編號(hào)施工施工高度高度自然自然標(biāo)高標(biāo)高設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)高標(biāo)高（2）計(jì)算場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的施工高度）計(jì)算場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的施工高度 式中：式中：hn為角點(diǎn)施工高度，即挖填高度，以為角點(diǎn)施工高度，即挖填高度，以“”為填，為填，“”為挖；為挖；Hn為角點(diǎn)
3、的設(shè)計(jì)標(biāo)高；為角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高；Hn為角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高。為角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高。 （3）確定）確定“零點(diǎn)零點(diǎn)”的位置，找出的位置，找出“零線零線” 零點(diǎn)：施工高程為零點(diǎn)：施工高程為0的點(diǎn)的點(diǎn)零點(diǎn)位置的確定方法有零點(diǎn)位置的確定方法有法一：插值法法一：插值法法二：圖解法法二：圖解法 零線：平面網(wǎng)格中，相鄰兩零線：平面網(wǎng)格中，相鄰兩個(gè)零點(diǎn)相連成的一條折線，就個(gè)零點(diǎn)相連成的一條折線，就是方格網(wǎng)中的挖填分界線。是方格網(wǎng)中的挖填分界線。 設(shè)設(shè)h h1 1為填方角點(diǎn)的填方高為填方角點(diǎn)的填方高度，度，h h2 2為挖方角點(diǎn)的挖方高度，為挖方角點(diǎn)的挖方高度，O O為零點(diǎn)位置。則為零點(diǎn)位置。則O O點(diǎn)與點(diǎn)與A A點(diǎn)
4、的距點(diǎn)的距離為：離為： 求零點(diǎn)的圖解法求零點(diǎn)的圖解法BACODxah1h2（4）計(jì)算各方格的土方量 零線求出后，場(chǎng)地的挖填區(qū)即隨之標(biāo)出，可按“四方棱柱體法” 計(jì)算出各方格的挖填土方量。 表1例出了各種圖形的計(jì)算公式各公式的總計(jì)算公式為： 全挖全填方格 兩挖兩填方格挖全填方格 三挖一填或三填一挖方格ah3aaaaah1h1h1h2h3h4h2h2h3h4h4底面積平均施工高程（）邊坡土方量計(jì)算（）邊坡土方量計(jì)算（）邊坡土方量計(jì)算（）邊坡土方量計(jì)算211(1)1112311(2)111V=31132611326Ahmh hlmhlmh mhhm h三棱錐邊坡體積:有兩種情形:VV3102312(4
5、)6()2lVAAAlVAA(3)(3)擬三棱柱體積:=兩端面積相差較大時(shí)或簡(jiǎn)化為:=兩端面積相差較小時(shí)邊坡由三棱錐和擬三棱柱組成其中：2、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算方法之二：、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算方法之二：斷面法 沿場(chǎng)地的縱向（或一定方向）取若干相平行的斷面，將所取的每個(gè)斷面（包括邊坡）劃分成若干個(gè)三角形或梯形，分別計(jì)算每個(gè)斷面內(nèi)和各三角形和梯形的面積（記為fi），各面積之和為該斷面總面積（記為Fi），即可計(jì)算出土方體積（V）。設(shè)相鄰斷面的距離為li，則nnnninnnlFFlFFlFFVfffFfdhhfdhfdhf2.22.;22:2:12321212132212111斷面面積：梯形面積：三角形面
6、積三角形面積d1d2dnf1f2fnh1h2hn3、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定 （）按填挖方平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高； 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算 由圖 可看出，H11只屬于一個(gè)方格的角點(diǎn)標(biāo)高，H12和H21則屬于兩個(gè)方格公共的角點(diǎn)標(biāo)高，H22則屬于四個(gè)方格公共的角點(diǎn)標(biāo)高，它們分別在上式中要加一次、二次、四次。因此，上式可改寫(xiě)成下列形式： 點(diǎn)擊放大圖片點(diǎn)擊縮小圖片（2）如考慮泄水坡度，泄水坡度對(duì)角點(diǎn)設(shè)計(jì)高程的影響如下：?jiǎn)蜗蛐顾露葧r(shí)：以0作為場(chǎng)地中心線，場(chǎng)地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：雙向泄水坡度時(shí)：以0作為場(chǎng)地中心線，場(chǎng)地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：土方工程量計(jì)算例題講解、角點(diǎn)自然標(biāo)高的確定法一：從地形圖等
7、高線用插值法計(jì)算法二：無(wú)地形圖時(shí)實(shí)地測(cè)量各角點(diǎn)的高程、方格網(wǎng)法計(jì)算土方工程量、邊坡工程量計(jì)算另附幻燈片三、土方的調(diào)配：三、土方的調(diào)配：在施工區(qū)域內(nèi)，挖方、填方或借、棄土的綜合協(xié)調(diào)。 1 1、要求：、要求： 總運(yùn)輸量最?。?土方施工成本最低。 2、步驟：、步驟：（1 1） 找出零線，畫(huà)出挖方區(qū)、填方區(qū)；找出零線，畫(huà)出挖方區(qū)、填方區(qū)；（2）劃分調(diào)配區(qū)）劃分調(diào)配區(qū) 注意：注意： 1）位置與建、構(gòu)筑物協(xié)調(diào)，且考慮開(kāi)、施工順序； 2）大小滿足主導(dǎo)施工機(jī)械的技術(shù)要求； 3）與方格網(wǎng)協(xié)調(diào)，便于確定土方量； 4）借、棄土區(qū)作為獨(dú)立調(diào)配區(qū)。B1A1A2A3A4B2B30000（3）找各挖、填方區(qū)間的平均運(yùn)）找各
8、挖、填方區(qū)間的平均運(yùn)距距（即土方重心間的距離） 可近似以幾何形心代替土方體積重心 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劃分調(diào)配區(qū)示例：劃分調(diào)配區(qū)示例：（4）列挖、填方平衡及運(yùn)距表）列挖、填方平衡及運(yùn)距表（5）調(diào)配）調(diào)配 先求初始方案，先求初始方案，方法方法：最小元素法就近調(diào)配。：最小元素法就近調(diào)配。 順序順序：先從運(yùn)距小的開(kāi) 始，使其土方量最大。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
9、500A3 60 110 70500A4 80 100 40400800600 500 1900m 行行400500500300100100結(jié)果結(jié)果：所得運(yùn)輸量較小，但不一定是最優(yōu)方案。：所得運(yùn)輸量較小，但不一定是最優(yōu)方案。（總運(yùn)輸量（總運(yùn)輸量97000m3-m) 土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T25070100704090601107080100405003005001001004008006005005005005004001900實(shí)際運(yùn)距假想運(yùn)距5060401107040對(duì)初始方
10、案進(jìn)行調(diào)整，尋找最優(yōu)方案方法-表上作業(yè)法土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100無(wú)調(diào)配土方的假想運(yùn)距可利用已知的假想運(yùn)距，尋找適當(dāng)?shù)姆礁駱?gòu)成一個(gè)矩形，利用對(duì)角線上的假想運(yùn)距之和相等逐個(gè)求解。土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T
11、1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100無(wú)調(diào)配土方的假想運(yùn)距可利用已知的假想運(yùn)距，尋找適當(dāng)?shù)姆礁駱?gòu)成一個(gè)矩形，利用對(duì)角線上的假想運(yùn)距之和相等逐個(gè)求解。-10土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T25070100704090601107080100405003005001001004008006005005005005004001900506040110
12、7040100無(wú)調(diào)配土方的假想運(yùn)距可利用已知的假想運(yùn)距，尋找適當(dāng)?shù)姆礁駱?gòu)成一個(gè)矩形，利用對(duì)角線上的假想運(yùn)距之和相等逐個(gè)求解。-100608030土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富計(jì)算無(wú)調(diào)配土方的方格的檢驗(yàn)數(shù)ij. 其計(jì)算式為ij=Cij-Cij 也就是：檢驗(yàn)數(shù)ij=實(shí)際運(yùn)距假想運(yùn)距如果所有方格檢驗(yàn)數(shù)都0，則方案為最優(yōu)，否則不是最優(yōu)，需調(diào)整。挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060
13、401107040100-100608030+-+土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100-100608030方案調(diào)整：1）在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中選一個(gè)，一般可選最小的一個(gè)。（如本例中的X12）2）找閉合回路：作法是：從方格X12出發(fā)，沿水平或豎起方向前進(jìn)，遇到適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的方格作90度轉(zhuǎn)彎（也可以不轉(zhuǎn)彎），然后繼續(xù)前進(jìn)，以此類
14、推，直至回到出發(fā)點(diǎn)。形成一條閉合回路。+-+土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050030050010010040080060050050050050040019005060401107040100-1006080303）從空格X12（其轉(zhuǎn)角次數(shù)算為0，偶數(shù)次）出發(fā)，沿著閉合回路一直前進(jìn)，在各奇數(shù)次轉(zhuǎn)角的數(shù)字中，挑出一個(gè)最小的（本例為100），將它調(diào)到空格中（即本例中的方格X12），同時(shí)將閉合回路上的奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去100，偶數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都增加100。這樣調(diào)整后，便 可得到新調(diào)配方案。+-+0400400土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富土木系謝祥富挖方區(qū)填方區(qū)挖方量（/m3）填方量（/m3）W2W1W4W3T1T3T250701007040906011070801004050010040080060050050050050040019005060407040新調(diào)配方案如下表。對(duì)新方案進(jìn)行檢驗(yàn)，看是否為最優(yōu)方案，如否，則進(jìn)行調(diào)整。直至出現(xiàn)最優(yōu)方案。本例中為最優(yōu)方案。100400400畫(huà)出土方調(diào)配圖
土方工程量計(jì)算課件
