土方工程讲义课件.pptx

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1、土木工程施工土木工程施工土木工程土木工程(tm gngchng)施工施工邵阳学院邵阳学院(xuyun)(xuyun)杨宗耀杨宗耀教教 授授 级级 高高 级级 工工 程程 师师终终身身享享受受(x xi i n ng gs sh h u u)国国务务院院特特殊殊津津贴贴专专家家国国 家家 首首 批批 注注 册册 监监 理理 工工 程程 师师湖湖南南省省施施工工专专业业学学术术委委员员会会副副主主委委（房屋建筑方向）（房屋建筑方向）第一页，共53页。土木工程施工土木工程施工前前前前 言言言言 土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门实践性强、综合性大、涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研究土木

2、工程施工的局部规律和全局性规律。是同学们步入工作岗位后要学以致用、安身立命的主要课程之一。无论同学们毕业后在土木建筑领域(ln y)从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你受用终生。本课程的诸多专业术语本课程的诸多专业术语、概念和知识点常常、概念和知识点常常(chngchng)(chngchng)是是求职面试时主考官信手求职面试时主考官信手拈来的试题，本课程是拈来的试题，本课程是你求职的敲门砖！你求职的敲门砖！本课程的施工程序、工艺本课程的施工程序、工艺流程、操作要点、质量要流程、操作要点、质量要求等内容求等内容(nirng)(nirng)直接与规直接与规范的强范的强制性条文接轨，这些

3、知识制性条文接轨，这些知识将使你在职场受用一生！将使你在职场受用一生！第二页，共53页。土木工程施工土木工程施工总总 目目 录录第第1 1讲讲 土方规划土方规划 第第1616讲讲 钢结构工程钢结构工程第第2 2讲讲 土方工程施工要点土方工程施工要点 第第1717讲讲 起重安装机械起重安装机械第第3 3讲讲 机械化施工及填土压实机械化施工及填土压实 第第1818讲讲 结构吊装施工结构吊装施工第第4 4讲讲 基坑验槽及地基加固处理基坑验槽及地基加固处理 第第1919讲讲 防水工程防水工程第第5 5讲讲 混凝土预制桩施工混凝土预制桩施工 第第2020讲讲 装饰工程施工（装饰工程施工（1 1）第第6

4、6讲讲 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 第第2121讲讲 装饰工程施工（装饰工程施工（2 2）第第7 7讲讲 砖砌体施工砖砌体施工 第第2222讲讲 装饰工程施工（装饰工程施工（3 3）第第8 8讲讲 石砌体及砌块砌体施工石砌体及砌块砌体施工 第第2323讲讲 冬雨期施工技术措施冬雨期施工技术措施第第9 9讲讲 脚手架及垂直运输脚手架及垂直运输 第第2424讲讲 施工组织概述施工组织概述 第第1010讲讲 钢筋工程钢筋工程 第第2525讲讲 流水施工原理流水施工原理 第第1111讲讲 模板工程模板工程 第第2626讲讲 网络计划技术网络计划技术 第第1212讲讲 混凝土制备混凝土制备(zhb

5、i)(zhbi)及运输及运输 第第2727讲讲 网络技术的应用网络技术的应用第第1313讲讲 混凝土成型及养护混凝土成型及养护 第第2828讲讲 施工组织总设计施工组织总设计第第1414讲讲 预应力材料与机具预应力材料与机具 第第2929讲讲 单位工程施工组织设计单位工程施工组织设计第第1515讲讲 预应力施工预应力施工 第第3030讲讲 施工组织设计编制实例施工组织设计编制实例第三页，共53页。土木工程施工土木工程施工第第1 1章章 土方工程土方工程(t fn n(t fn n chn)chn)第第1 1讲讲 土方规划土方规划第第2 2讲讲 土方工程土方工程(t fn n(t fn n ch

6、n)chn)施工要点施工要点第第3 3讲讲 机械化施工及填土压实机械化施工及填土压实 第四页，共53页。土木工程施工土木工程施工第第1 1章章 土方工程土方工程(t fn n(t fn n chn)chn)【教学要求】了解土方工程特点；掌握场地设计标高的确【教学要求】了解土方工程特点；掌握场地设计标高的确定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护的基本原理定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治措施；熟悉及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治措施；熟悉常用土方机械的性能和使用常用土方机械的性能和使用(shyng)范围；掌握土方的填筑范围

7、；掌握土方的填筑与压实的要求和方法。与压实的要求和方法。【教学重点【教学重点(zhngdin)】土方调配；边坡稳定及土壁支】土方调配；边坡稳定及土壁支护的方法；轻型井点降水；土方的填筑与压实。护的方法；轻型井点降水；土方的填筑与压实。【教学难点教学难点】表上作业法进行土方调配；表上作业法进行土方调配；轻型井点降水；轻型井点降水；轻型井点降水；轻型井点降水；边坡稳定及土壁支护；边坡稳定及土壁支护；影响填土压实的因素。影响填土压实的因素。影响填土压实的因素。影响填土压实的因素。【时间安排时间安排】本章共本章共3讲、讲、6学时。学时。第五页，共53页。土木工程施工土木工程施工第第1 1讲讲 土方土方

8、(tfng)(tfng)规划规划1 概述概述(i sh)2 土方边坡土方边坡3 土方量计算的方法土方量计算的方法 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算5 土方调配土方调配第第1 1章章 土方工程土方工程(t fn(t fn n chn)n chn)第六页，共53页。土木工程施工土木工程施工 土方工程的施工土方工程的施工(sh gng)要求要求 土方量少、工期短、费用省；土方量少、工期短、费用省；因地制宜因地制宜(yn d zh y)编制合理的施工方案，预防流编制合理的施工方案，预防流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全；砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全；1 1 概述概述(i sh)(i s

9、h)共共4646页页 第第2 2页页 要求要求标高、断面标高、断面控制准确；控制准确；应尽可能采用应尽可能采用先进的先进的施施工工艺、施工组织和工工艺、施工组织和机械化施机械化施工工。土体有足够的土体有足够的强度强度和和稳定性稳定性；基坑土方开挖基坑土方开挖第七页，共53页。土木工程施工土木工程施工1 概述概述(i sh)包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程(guchng)(guchng)以及排水降水、土壁以及排水降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：土方工程土方工程(t fn n ch

10、n)(t fn n chn)的内容的内容 场地平整：场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。开挖沟槽、基坑开挖沟槽、基坑(竖井、隧道、修筑路基、堤坝竖井、隧道、修筑路基、堤坝)：包包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。土方回填与压实：土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实的方法及包括土料选择、运输、填土压实的方法及密实度检验等。密实度检验等。第第1 1讲讲 土方规划土方规划共共4646页页 第

11、第1 1页页第八页，共53页。土木工程施工土木工程施工1.3 土的工程土的工程(gngchng)分分类类1 1 概述概述(i sh)(i sh)共共4646页页 第第3 3页页第九页，共53页。土木工程施工土木工程施工 土的工程土的工程(gngchng)性质性质 天然密度-是指土在天然状态下单位体积的质量(zhling)，它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。干密度-是指单位体积中固体颗粒的质量(zhling)，它是用以检验土压实质量(zhling)的控制指标。土的质量土的质量(zhling)(zhling)密度密度取土环刀取土环刀 标准击实仪标准击实仪不同类的土，其最大不同类的土，其最大干

12、密度是不同的；同干密度是不同的；同类的土在不同的状态类的土在不同的状态下下(含水量、压实程度含水量、压实程度)其密实度也是不同的其密实度也是不同的1 1 概述概述共共4646页页 第第4 4页页第十页，共53页。土木工程施工土木工程施工 土的含水量土的含水量W 是土中所含的水与土的固体是土中所含的水与土的固体(gt)颗粒间的质量比，以百分数颗粒间的质量比，以百分数表示，见下式：表示，见下式：含水量影响土方含水量影响土方施工方法的选择施工方法的选择(xunz)、边坡的稳定和、边坡的稳定和回填土的质量回填土的质量土的含水量超过土的含水量超过2530%，则机械化施工就困难则机械化施工就困难(kn n

13、n)，容易，容易打滑、陷车打滑、陷车回填土则需有最佳含水量方能回填土则需有最佳含水量方能夯压密实，获得最大干密度夯压密实，获得最大干密度快速含水量测定仪快速含水量测定仪1 1 概述概述共共4646页页 第第5 5页页第十一页，共53页。土木工程施工土木工程施工 土的渗透性土的渗透性 是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中的渗流速度是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中的渗流速度 V 与土的渗透系数与土的渗透系数 K 和水头和水头(shutu)梯度梯度 I 有关，地下水在土中的渗有关，地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算：流速度可按达西公式计算：V（m/d）=KI 土壤土壤(trn

14、g)渗透试验仪渗透试验仪渗透系数渗透系数K K 值将直接值将直接影响降水方案的选择影响降水方案的选择和涌水量计算和涌水量计算(j(j sun)sun)的准确的准确性性1 1 概述概述共共4646页页 第第6 6页页第十二页，共53页。土木工程施工土木工程施工 土的可松性土的可松性即自然状态下的土，经过即自然状态下的土，经过(jnggu)开挖后，其体积因松散而增加，以后开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用可松性系数虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用可松性系数 KS 表表示。示。土的最初可松性系数土的最初可松性系数KS=V2/V1；土的

15、最后可松性系数土的最后可松性系数K，S=V3/V1。式中：式中：V1土在天然状态下的体积；土在天然状态下的体积；V2土经开挖后的松散体积；土经开挖后的松散体积；V3土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。土的最初可松性系数土的最初可松性系数KS是计算是计算(j sun)挖掘机械生挖掘机械生产率、运土车辆数量产率、运土车辆数量及弃土坑容积的重要及弃土坑容积的重要参数，最后可松性系参数，最后可松性系数数K，S是计算是计算(j sun)场地平场地平整标高及填方所需的整标高及填方所需的挖方体积等的重要参挖方体积等的重要参 数。数。不同不同不同不同(b tn)(b tn)分类的土的可松性系数可参考下

16、表：分类的土的可松性系数可参考下表：分类的土的可松性系数可参考下表：分类的土的可松性系数可参考下表：1 1 概述概述共共4646页页 第第7 7页页第十三页，共53页。土木工程施工土木工程施工土的可松性参考值土的可松性参考值1 1 概述概述(i sh)(i sh)共共4646页页 第第8 8页页第十四页，共53页。土木工程施工土木工程施工2 土方土方(tfng)边坡边坡 合理合理(hl)地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留设边坡，地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留设边坡，是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为 1:m，即：，即：第第1 1讲讲 土

17、方土方(tfng)(tfng)规划规划 式中式中 m=b/h，称为坡度系数。其意义为：，称为坡度系数。其意义为：当边坡高度已知为当边坡高度已知为h 时，其边坡宽度则等于时，其边坡宽度则等于mh。共共4646页页 第第9 9页页第十五页，共53页。土木工程施工土木工程施工临时性挖方临时性挖方(wfng)的边坡值的边坡值 边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的工程性质及工边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的工程性质及工程特点而定，既要保证土体稳定和施工程特点而定，既要保证土体稳定和施工(sh gng)安全，又安全，又要节省土方。临时性挖方边坡可按下表确定：要节省土方。临时性挖方边坡可按下表确定：2 2

18、土方土方(tfng)(tfng)边坡边坡共共4646页页 第第1010页页第十六页，共53页。土木工程施工土木工程施工深度在深度在5m5m内的基坑内的基坑(j kn)(j kn)(槽槽)、管沟边坡、管沟边坡的最陡坡度（不加支撑）的最陡坡度（不加支撑）当地质条件良好当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑土质均匀且地下水位低于基坑(槽槽)底底面标高时面标高时,挖方挖方(wfng)(wfng)深度在深度在5m5m以内以内,不加支撑的边坡可按不加支撑的边坡可按下表确定：下表确定：2 2 土方土方(tfng)(tfng)边坡边坡共共4646页页 第第1111页页第十七页，共53页。土木工程施工土木工

19、程施工3 土方土方(tfng)量计算的基本方法量计算的基本方法土方量计算的基本方法有平均高度土方量计算的基本方法有平均高度(god)(god)法法 和平均断面法和平均断面法 两种。两种。3.1 平均平均(pngjn)高度法高度法 四方棱柱体法：四方棱柱体法：将施工区域划分为若干个边长等于将施工区域划分为若干个边长等于a 的方格网，的方格网，每个方格网的土方体积每个方格网的土方体积 V 等于底面积等于底面积 a2 乘四个角点高度的平均值，即：乘四个角点高度的平均值，即：第第1 1讲讲 土方规划土方规划共共4646页页 第第1212页页第十八页，共53页。土木工程施工土木工程施工方格网土方方格网土

20、方(tfng)量计算量计算则可采取平均高度则可采取平均高度法（四方棱柱体法法（四方棱柱体法和三角棱柱体法）和三角棱柱体法）3 3 土方量计算的基本土方量计算的基本(jbn)(jbn)方法方法共共4646页页 第第1313页页 三角棱柱体法：将三角棱柱体法：将每一个方格顺地形的等高每一个方格顺地形的等高线沿对角线划分线沿对角线划分(hu fn)为两个三角形，然后分别为两个三角形，然后分别计算每一个三角棱柱体的计算每一个三角棱柱体的土方量。土方量。第十九页，共53页。土木工程施工土木工程施工平均平均(pngjn)(pngjn)断面法断面法 基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用(ciyng)平均

21、断面法。即：3 3 土方量计算的基本土方量计算的基本(jbn)(jbn)方法方法共共4646页页 第第1414页页第二十页，共53页。土木工程施工土木工程施工4 场地场地(chngd)平整土方量计算平整土方量计算 H0 H0的重要性的重要性 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标高，对减少土方工程高，对减少土方工程(t fn n chn)(t fn n chn)量、加速工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。进度、降低工程造价有着重要

22、意义。场地场地(chngd)设计标高设计标高H0的确定的确定 确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术经济比较，选择一个最佳方案。经济比较，选择一个最佳方案。第第1 1讲讲 土方规划土方规划共共4646页页 第第1515页页第二十一页，共53页。土木工程施工土木工程施工 H0 H0 的确定的确定(qudng)(qudng)原则原则 满足生产工艺和运输的要求；充分利用地形，分区或分台阶(tiji)布置，分别确定不同的设计标高；考虑挖填平衡，弃土运输或取土回填的土方量最少；要有合理的泄水坡度(2)，满足排水要求；考虑最高洪水位的影响。4 4 场地

23、场地(chngd)(chngd)平整土方量平整土方量计算计算共共4646页页 第第1616页页第二十二页，共53页。土木工程施工土木工程施工 H0 H0 的确定的确定(qudng)(qudng)步骤步骤 如场地如场地(chngd)(chngd)设计标高无特殊要求时，可根据挖设计标高无特殊要求时，可根据挖填土方量平衡的原则确定填土方量平衡的原则确定H0,H0,其步骤如下：其步骤如下：划分划分(hu fn)(hu fn)方方格网格网 方格网边长方格网边长a a 可取可取101050m50m，常用，常用20m20m、40m40m；挖填平衡原则即挖填平衡原则即场地内土方的绝场地内土方的绝对体积在平整前

24、对体积在平整前、后相等、后相等4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第1717页页第二十三页，共53页。土木工程施工土木工程施工 确定各方格网角点高程确定各方格网角点高程 水准仪实测；水准仪实测；利用利用(lyng)(lyng)地形图上地形图上相邻两等高线的高程，用插入法相邻两等高线的高程，用插入法求得。求得。4 4 场地场地(chngd)(chngd)平整土方量平整土方量计算计算共共4646页页 第第1818页页用插入法求得用插入法求得 H13=251.70 水准仪进行高程水准仪进行高程(gochng)测量测量第二十四页，共53页。土木工程施工土木工程施工 按按每每

25、一一个个(y(y)方方格格的的角角点点的的计计算算次次数数（权权数数），即即方方格格的的角角点为几个方格共有的情况，确定设计标高点为几个方格共有的情况，确定设计标高H0H0的实用公式为：的实用公式为：按挖填平衡按挖填平衡(pnghng)(pnghng)确定设确定设计标高计标高式中：式中：n 方格网数；方格网数；H1 一个方格仅有的角点坐标；一个方格仅有的角点坐标；H2 两个两个(lin)方格共有的角点坐标；方格共有的角点坐标；H3 三个方格共有的角点坐标；三个方格共有的角点坐标；H4 四个方格共有的角点坐标。四个方格共有的角点坐标。4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页

26、第第1919页页第二十五页，共53页。土木工程施工土木工程施工 场地场地(chngd)(chngd)设计标高设计标高H0H0的调整的调整 按以上步骤求得的H0仅为一理论值，还应考虑以下因素进行调整，求出H,0：土的可松性影响填方因土的可松性引起的填方体积增加；场内挖方和填方的影响从经济观点出发，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起的挖填土方量的变化；场地(chngd)泄水坡度的影响单坡？双坡？4 4 场地场地(chngd)(chngd)平整土方量计算平整土方量计算共共4646页页 第第2020页页第二十六页，共53页。土木工程施工土木工程施工 由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高

27、，故考虑土的可松性由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故考虑土的可松性后，场地后，场地(chngd)(chngd)设计标高调整为：设计标高调整为：VWVTH0V,WV,TH,0h理论理论(lln)(lln)设计标高设计标高 调整设计标高调整设计标高 土的可松性影响土的可松性影响(yngxing)(yngxing)4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2121页页第二十七页，共53页。土木工程施工土木工程施工 场地设计标高H0是按挖填土方量平衡的原则确定的，但从经济观点出发，常会将部分挖方就近弃于场外，或就近于场外取土用于部分填方，均会引起(ynq)挖填土方

28、量的变化，亦需调整场地设计标高。场内挖方和填方场内挖方和填方(tin fn)(tin fn)的影响的影响式中：式中：Q场地场地(chngd)根据根据H0平整后多余或不足的平整后多余或不足的土方量。土方量。其设计标高调整值按下式计算：其设计标高调整值按下式计算：4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2222页页第二十八页，共53页。土木工程施工土木工程施工 调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际施工(sh gng)中要根据泄水坡度的要求(单坡泄水或双坡泄水)计算出场地内各方格网角点实际设计标高。4.2.3 场地泄水场地泄水(xi shu)坡度的影响坡度的影响 场地

29、为单坡泄水(xi shu)时，场地内任意点的设计标高则为：式中：式中：l 该点至设计标高该点至设计标高H，0的距离的距离；i 场地泄水坡度（不小于场地泄水坡度（不小于2）。）。4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2323页页场地单向泄水坡度示意图场地单向泄水坡度示意图第二十九页，共53页。土木工程施工土木工程施工 场地(chngd)为双坡泄水时，场地(chngd)内任意点的设计标高则为：式式中中：lx、ly该该点点沿沿X-X、Y-Y方方向向 距距场场地地中中心心线线的的距距离离(jl)；ix、iy场场地地沿沿X-X、Y-Y方方向向 的泄水坡度。的泄水坡度。公式中正

30、负号的取值：公式中正负号的取值：计算计算(j sun)角点在角点在H，0之上取之上取“”，反之取，反之取“”4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2424页页场地双向泄水坡度示意图场地双向泄水坡度示意图第三十页，共53页。土木工程施工土木工程施工4.3 场地场地(chngd)土方量的计算土方量的计算 求各方格角点的施工(sh gng)高度hn hn=场地设计标高Hn自然地面标高H 角点编号 施工(sh gng)高度 hn 1自然地面标高 H 设计标高 Hn若若hn为正值则为正值则该点为填方，该点为填方，hn为负值则为为负值则为 挖方。挖方。场地土方量计算步骤如下：场

31、地土方量计算步骤如下：4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算土方方格网图例土方方格网图例共共4646页页 第第2525页页第三十一页，共53页。土木工程施工土木工程施工 零线位置的确定：先求出方格网中边线两端零线位置的确定：先求出方格网中边线两端(lin dun)施工高施工高度有度有“+”、“”中的零点，将相邻两零点连接起来即为零线。中的零点，将相邻两零点连接起来即为零线。4.3.2 绘出零线绘出零线 式中：X1、X2角点至零点的距离(m)；h1、h2相邻两角点的施工高度(god)(m)，均用绝对值；a方格网的边长(m).零点零点(ln din)的位置按下式计算：的位置按下式计算：4 4

32、 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2626页页零点位置计算示意零点位置计算示意第三十二页，共53页。土木工程施工土木工程施工 为省略(shngl)计算，亦可用图解法直接求出零点位置。即用尺在各角点标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。见下图：h1h20551010h7h8-用尺量出用尺量出h1h1的刻度的刻度(kd)(kd)用尺量出用尺量出h2h2的刻度的刻度(kd)(kd)两点连线与两点连线与方格的交点方格的交点为零点为零点用尺量出用尺量出h8的刻度的刻度用尺量出用尺量出h7的刻度的刻度两点连线与两点连线与方格的交点方格的交点为零点为零点两零点连线两零点

33、连线即为零线即为零线4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2727页页第三十三页，共53页。土木工程施工土木工程施工 计算计算(j sun)(j sun)场地挖、填土方量场地挖、填土方量 “零线”求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，便可按平均(pngjn)高度法计算各方格的挖、填土方量了。4 4 场地平整场地平整(pngzhng)(pngzhng)土方量土方量计算计算共共4646页页 第第2828页页挖方施工挖方施工及长距离土方调运及长距离土方调运第三十四页，共53页。土木工程施工土木工程施工4.3.4 计算各挖、填方调配计算各挖、填方调配(diopi)区之间的平

34、均区之间的平均运距运距 先按下式求出各挖方或填方(tin fn)区土方重心坐标X0、Y0：填方填方(tin fn)区区yH0H0 xxOWxOTyOWyOTL0挖挖方方区区式中：式中：xi、yi i 块方格的重心坐标；块方格的重心坐标；Vi i 块方格的土方量。块方格的土方量。V1x1、y1V5x5、y5V19x19、y19挖方区挖方区重心重心填方区填方区重心重心4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第2929页页第三十五页，共53页。土木工程施工土木工程施工 则填、挖方(wfng)区之间的平均运距 L0 为：式中：式中：x0T、y0T 填方填方(tin fn)区的重

35、心坐标；区的重心坐标；x0W、y0W 挖方区的重心坐标。挖方区的重心坐标。在实际工作中，亦可用作图法近似(jn s)地求出调配区的形心位置O代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。4 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算共共4646页页 第第3030页页第三十六页，共53页。土木工程施工土木工程施工5 土方土方(tfng)调配调配5.2 土方调配的原则土方调配的原则 土方调配是土方规划中的一个重要内容土方调配是土方规划中的一个重要内容(nirng)。其原则是：力求挖填平衡、运距最短、。其原则是：力求挖填平衡、运距最短、费用最省，考虑土方的利用，以减少土方的重复挖费用最省，考虑土方的

36、利用，以减少土方的重复挖填和运输。填和运输。5.1 土方调配的步骤土方调配的步骤 划分调配区（绘出零线）划分调配区（绘出零线）计算调配区之间计算调配区之间的平均运距（即挖方区至填方区土方重心的距离）的平均运距（即挖方区至填方区土方重心的距离）确定确定(qudng)初始调配方案初始调配方案 优化方案判别优化方案判别 绘制土方调配图表。绘制土方调配图表。第第1 1讲讲 土方规划土方规划共共4646页页 第第3131页页第三十七页，共53页。土木工程施工土木工程施工 最优调配最优调配(diopi)(diopi)方案的确定方案的确定 最优调配(diopi)方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用“表上

37、作业法”求解。调配(diopi)的步骤如下：用用“最小元素最小元素(yun s)法法”编制初始调配方案编制初始调配方案最优方案判别最优方案判别绘制土方调配图绘制土方调配图最优方案判别最优方案判别方案的调整方案的调整是是否否5 5 土方调配土方调配共共4646页页 第第3232页页第三十八页，共53页。土木工程施工土木工程施工 初始调配初始调配(diopi)(diopi)方案方案 下图为一矩形广场，图中小方格(fn)内的数字为各调配区的土方量，箭杆上的数字则为各调配区之间的平均运距。试求土方调配最优方案。500500800600500500400W1T1W36050701108070401009

38、040100W4T3W2T270挖方挖方(wfng(wfng)区区编号编号填方区编号填方区编号挖方区需挖方区需调出土方调出土方填方区需填方区需调进土方调进土方调配区间的平调配区间的平均运距均运距5 5 土方调配土方调配共共4646页页 第第3333页页第三十九页，共53页。土木工程施工土木工程施工各调配区土方各调配区土方(tfng)(tfng)量及平均运距量及平均运距5 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第3434页页第四十页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤步骤1 1：选取平均运距最小：选取平均运距最小(C22=C43=40)(C22=C43=40)的方

39、格，确定它所对应的的方格，确定它所对应的调配土方数，并使其尽可能大。本例选取调配土方数，并使其尽可能大。本例选取C43=40C43=40，X43=400(W4X43=400(W4的全部的全部(qunb)(qunb)挖方调往挖方调往T3)T3)，X41X41、X42=0(W4X42=0(W4的挖方不调往的挖方不调往T1T1、T2)T2)，在，在X41X41、X42X42的方格内画上的方格内画上“”“”5 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第3535页页第四十一页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤2：重复(chngf)步骤1，按平均运距由小到大依次计算X22、

40、X11、X31（C22C11C31），我们就得到了土方调配的初始方案。1.5 1.5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配50050010030010040506070110共共4646页页 第第3636页页第四十二页，共53页。土木工程施工土木工程施工5.3.2 最优方案最优方案(fng n)判别判别 初始调配方案是按初始调配方案是按“就近调配就近调配”求得的，它保证了挖填平求得的，它保证了挖填平衡、总运输量是较小的，但不一定是最小的，因此还需进行判衡、总运输量是较小的，但不一定是最小的，因此还需进行判别。别。在在“表上作业法表上作业法”中判别最优方案的方法有很多，这里我中判别最优方案的

41、方法有很多，这里我们介绍们介绍(jisho)(jisho)引入引入“假想价格系数假想价格系数”求检验数求检验数ijij来判别。来判别。首先首先(shuxin)(shuxin)求出表中各方格的假想价格系数，有调配求出表中各方格的假想价格系数，有调配土方的假想价格系数土方的假想价格系数C C，ij=Cij ij=Cij，无调配土方的假想价格系数，无调配土方的假想价格系数按下式计算：按下式计算：5 5 土方调配土方调配共共4646页页 第第3737页页第四十三页，共53页。土木工程施工土木工程施工 利用已知的假想价格系数，我们可以逐个求解未知的利用已知的假想价格系数，我们可以逐个求解未知的C C，i

42、jij。步骤步骤(bzhu)1(bzhu)1：在有调配土方的方格内，：在有调配土方的方格内，C C，ij=Cij ij=Cij ，将数据填入表中；，将数据填入表中；该公式的意义即：构成任一矩形(jxng)的四个方格内对角线上的假想价格系数之和相等。5 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第3838页页第四十四页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤2：按任一矩形的四个方格内对角线上的C，ij之和相等(xingdng)，逐个求解未知的C，ij；如：5 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第3939页页第四十五页，共53页。土木工程施工土

43、木工程施工 步骤3：引入检验数，按下式求出表中无调配土方方格的检验数（即方格右边两小格数字上下相减，将正负号填入表中）：12 出现负数说明(shumng)方案不是最佳方案，需要进行调整。5 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第4040页页第四十六页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤2：找出x12的闭回路。其作法是，从x12方格出发，沿水平或竖直方向前进，遇到有数字的方格作900转弯(也可不转弯)，如果路线恰当，有限(yuxin)步后便能回到出发点。形成一条以有数字的方格为转角点、用水平或竖直线联起来的闭回路。见下表：方案方案(fng n)(fng n)的调

44、整的调整 步骤1：在所有负检验数中挑选一个(一般选最小的)，本例即12，将它对应的变量 x12 作为调整(tiozhng)对象。5 5 土方调配土方调配共共4646页页 第第4141页页第四十七页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤3：从空格(kn)X12出发，沿闭回路（方向任意）行进，在各奇数转角点的数字中挑出一个最小的（本例即X32=100）将它由 X32调到 X12方格中。5001005 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第4242页页第四十八页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤4：将“100”数字填入X12方格中，被调出的X32为0，同时将闭

45、回路上其它奇数次转角（X11）方格内的数字都减去100，偶数次转角（X31）方格内的数字都增加100，使得填、挖方区的土方(tfng)量仍然保持平衡。这样我们就得到了下表中的新调配方案。40001004005 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第4343页页第四十九页，共53页。土木工程施工土木工程施工 步骤步骤5：对新调配方案：对新调配方案(fng n)按按“最优方案最优方案(fng n)判别判别”的方法和步骤再进行判别和检验，如仍出现负的方法和步骤再进行判别和检验，如仍出现负数，则重复步骤数，则重复步骤14继续调整，如不出现负数，方案继续调整，如不出现负数，方

46、案(fng n)即是最优方案即是最优方案(fng n)。10070-1020110808050计算计算(j sun)无调配土方方格的检验数无调配土方方格的检验数，无负数，方案是最优方案。，无负数，方案是最优方案。1.5 1.5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第4444页页第五十页，共53页。土木工程施工土木工程施工 该优化方案(fng n)的土方总运输量为：Z=400501007050040400601007040040 =94000（m3m）初始方案(fng n)的土方总运输量为：Z=5005050040300601001101007040040 =97000（

47、m3m）调整后的总运输量减少了3000（m3m）。5 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第4545页页第五十一页，共53页。土木工程施工土木工程施工绘出最终土方调配绘出最终土方调配(diopi)图如下所示图如下所示500500800600500500400W1T1W3400601007040040W4T3W2T21007050040400505 5 土方土方(tfng)(tfng)调配调配共共4646页页 第第4646页页第五十二页，共53页。土木工程施工土木工程施工思思 考考 题题 1 1、试述土的可松性及其对土方规划、试述土的可松性及其对土方规划(guhu)(

48、guhu)的影响。的影响。2 2、试述土壁边坡的作用、表示方法、留设原则及影响边坡的因素。、试述土壁边坡的作用、表示方法、留设原则及影响边坡的因素。3 3、确定场地设计标高、确定场地设计标高H0H0时应考虑哪些因素？时应考虑哪些因素？4 4、试述按挖填平衡原则确定、试述按挖填平衡原则确定H0H0的步骤和方法。的步骤和方法。5 5、为什么对场地设计标高、为什么对场地设计标高H0H0要进行调整？如何调整？要进行调整？如何调整？6 6、如何计算沟槽和基坑的土方量？、如何计算沟槽和基坑的土方量？7 7、土方调配应遵循哪些原则，调配区如何划分，如何确定平均运、土方调配应遵循哪些原则，调配区如何划分，如何确定平均运距？距？8 8、试述用、试述用“表上作业法表上作业法”确定土方最优调配方案的步骤及方法。确定土方最优调配方案的步骤及方法。第第1 1章章 土方工程土方工程(t fn n(t fn n chn)chn)第五十三页，共53页。