《土方调配1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土方调配1.ppt（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一节、概第一节、概 述述第二节、土方量计算与调配第二节、土方量计算与调配第三节、土方开挖的辅助工作第三节、土方开挖的辅助工作第四节、土方工程机械化施工第四节、土方工程机械化施工第五节、土方填筑第五节、土方填筑一、土方工程的分类、特点二、土的工程分类三、土的工程性质一、土方工程的分类、特点1 1、施工分类、施工分类、施工分类、施工分类 主要：场地平整；坑、槽开挖；土方填筑。主要：场地平整；坑、槽开挖；土方填筑。辅助：施工排、降水；辅助：施工排、降水；土壁支撑。土壁支撑。2 2、施工特点、施工特点、施工特点、施工特点（1 1）量大面广；）量大面广；（2 2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长；）
2、劳动强度大，人力施工效率低、工期长；（3 3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。不确定因素多。3 3、施工设计应注意、施工设计应注意、施工设计应注意、施工设计应注意（1 1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械；）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械；（2 2）合理调配土方，使总施工量最少；）合理调配土方，使总施工量最少；（3 3）合理组织机械施工，以发挥最高效率；）合理组织机械施工，以发挥最高效率；（4 4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作；助工作；（5 5）合理安排施工
3、计划，避开冬、雨季施工；）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工；（6 6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。按开挖的难易程度分为八类：按开挖的难易程度分为八类：一类土（松软土）、二类土（普通土)三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）机械或人工直接开挖机械或人工直接开挖五类土（软石）、六类土（次坚石）七类土（坚石）、八类土（特坚石）爆破开挖爆破开挖二、土的工程分类三、土的工程性质1 1、土的可松性：、土的可松性：、土的可松性：、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。以
4、后虽经回填压实，仍不能恢复。最初可松性系数最初可松性系数 K KS S=V V2 2/V V1 1 1.081.5 1.081.5最后可松性系数最后可松性系数 K KS S=V V3 3/V V1 1 1.011.3 1.011.3 V V1 1 土在自然状态下的体积。土在自然状态下的体积。V V2 2 土经开挖后松散状态下的体积。土经开挖后松散状态下的体积。V V3 3 土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。用途用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土2 2、土的渗透性、土的渗透性、土的渗透性、土的渗透性土体被水透过的性质，用渗透系数土体被水
5、透过的性质，用渗透系数K K表示。表示。K K的意义：水力坡度（的意义：水力坡度（i=h/Li=h/L）为）为1 1时，单时，单位时间内水穿透土体的速度（位时间内水穿透土体的速度（V=K iV=K i）K的单位：的单位：m/d 。粘土 0.1，粗砂5075，卵石100200 用途：用途：降低水位方法，回填。Lh3、土的质量密度：、土的质量密度：=m/V=m/V d d=m=ms s/V/V 天然密度天然密度天然密度天然密度 ：一般一般 =1620 KN/m=1620 KN/m3 3 干密度干密度干密度干密度 d d：是检测填土密实程度的指标。（：是检测填土密实程度的指标。（105105，烘干，
6、烘干34h34h）4、土的含水量：、土的含水量：天然含水量天然含水量天然含水量天然含水量 WW=（m-m m-m S S）/m/m S S 开挖、行车（开挖、行车（2530%2530%陷车）、边坡稳定陷车）、边坡稳定 最佳含水量最佳含水量最佳含水量最佳含水量可使填土获得最大密实度的含水量（击实试验、手握可使填土获得最大密实度的含水量（击实试验、手握经验确定）。经验确定）。5、土的孔隙比与孔隙率、土的孔隙比与孔隙率孔隙比孔隙比孔隙比孔隙比 n n=V =V V V/V /V S S孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率 e=Ve=VV V/V/V一、基坑、基槽、路堤土方量计算二、场地平整土方量三、土方的调配土
7、方量=平均面积*高度或土方量=平均高度*面积一、基坑、基槽、路堤土方量计算1 1、基坑土方量：、基坑土方量：、基坑土方量：、基坑土方量：按拟柱体法按拟柱体法F下F上上F中中HV V=(=(F F 下下下下+4+4 F F 中中中中+F F 上上上上)*)*H H/6/62 2、基槽（路堤）土方量：、基槽（路堤）土方量：、基槽（路堤）土方量：、基槽（路堤）土方量：沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算V Vi i，再，再 V V=V Vi i断面尺寸不变的槽段：断面尺寸不变的槽段：V Vi i=F Fi iL Li i断面尺寸变化的槽段：断面尺寸变化的槽段：V Vi i=(=(F Fi i1 1+
8、4+4F Fi i0 0+F Fi i2 2)L Li i/6/6槽段长槽段长L Li i：外墙：外墙槽底中中，槽底中中，内墙内墙槽底净长槽底净长二、场地平整土方量方格网法、方格网法、方格网法、方格网法、累高法累高法累高法累高法平均断面法平均断面法平均断面法平均断面法（一）确定场地设计标高（一）确定场地设计标高（一）确定场地设计标高（一）确定场地设计标高1 1、考虑的因素：、考虑的因素：、考虑的因素：、考虑的因素：(1)(1)满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求；(2)(2)尽量利用地形，减少挖填方数量；尽量利用地形，减少挖填方
9、数量；尽量利用地形，减少挖填方数量；尽量利用地形，减少挖填方数量；(3)(3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费争取在场区内挖填平衡，降低运输费争取在场区内挖填平衡，降低运输费争取在场区内挖填平衡，降低运输费;(4)(4)有一定泄水坡度，满足排水要求。有一定泄水坡度，满足排水要求。有一定泄水坡度，满足排水要求。有一定泄水坡度，满足排水要求。2 2、场地设计标高、场地设计标高、场地设计标高、场地设计标高一般在设计文件上规定，一般在设计文件上规定，一般在设计文件上规定，一般在设计文件上规定，如无规定：如无规定：如无规定：如无规定：(1)(1)小型场地小型场地小型场地小型场地挖填平衡法挖填平衡法挖填平
10、衡法挖填平衡法 (2)(2)大型场地大型场地大型场地大型场地最佳平面设计法（用最小二乘法，最佳平面设计法（用最小二乘法，最佳平面设计法（用最小二乘法，最佳平面设计法（用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）使挖填平衡且总土方量最小）使挖填平衡且总土方量最小）使挖填平衡且总土方量最小）1 1、初步标高、初步标高、初步标高、初步标高（按（按（按（按挖填平衡）挖填平衡）挖填平衡）挖填平衡）方法方法方法方法：将场地划分为每格边长：将场地划分为每格边长：将场地划分为每格边长：将场地划分为每格边长101040m40m的方格网，找出每个方格各个角点的方格网，找出每个方格各个角点的方格网，找出每个方格各个角点
11、的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法）的地面标高（实测法、等高线插入法）的地面标高（实测法、等高线插入法）的地面标高（实测法、等高线插入法）。则则场地初步标高：场地初步标高：H0=（H11+H12+H21+H22）/4NH11、H12、H21、H22 一个方格各一个方格各角点的自然地面标高；角点的自然地面标高；N方格个数。方格个数。或：或：H0=（H1+2 H2+3 H3+4 H4）/4NH1一个方格所仅有角点的标高；一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4分别为两个、三个、分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。四个方格共用角点的标高。aaaaaaH11H12H
12、21H222、场地设计标高的调整、场地设计标高的调整 按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整。按泄水坡度调整各角点设计标高按泄水坡度调整各角点设计标高：(1)单向排水时，各方格角点设计标高为单向排水时，各方格角点设计标高为:Hn=H0 L I(2)双向排水时，各方格角点设计标高为：双向排水时，各方格角点设计标高为：Hn=H0 Lx ix L yi y【例例例例】某建筑场地方格某建筑场地方格某建筑场地方格某建筑场地方格网、地面标高如图网、地面标高如图网、地面标高如图网、地面标高如图,格格格格边长边长边长边长a a=20m=20m。泄水坡。泄水坡。泄水坡。泄水坡度度度度i ix x=2=2，i
13、iy y=3=3，不考虑土的可松性的不考虑土的可松性的不考虑土的可松性的不考虑土的可松性的影响，确定方格各角影响，确定方格各角影响，确定方格各角影响，确定方格各角点的设计标高。点的设计标高。点的设计标高。点的设计标高。70.09解：解：解：解：（1 1）初步设计标高）初步设计标高）初步设计标高）初步设计标高（场地平均标高）（场地平均标高）（场地平均标高）（场地平均标高）H H0 0=（H H1 1+2+2 H H2 2+3+3 H H3 3+4+4 H H4 4）/4/4MM =70.09+71.43+69.10+70.70+2 =70.09+71.43+69.10+70.70+2（70.40
14、70.40+70.95+69.71+70.95+69.71+）+4+4（70.17+70.70+69.70.17+70.70+69.81+70.3881+70.38）/（4949）=70.29=70.29（mm）（2）按泄水坡度调整设计标高：）按泄水坡度调整设计标高：H Hn n =H H0 0 L Lx x i ix x L L y yi i y y ；H1=70.29302+303=70.32H2=70.29102+303=70.36H3=70.29+102+303=70.40其它见图70.0970.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.
15、2470.2870.3270.1470.1870.2270.26 H070.292、确定零线、确定零线（挖填分界线）（挖填分界线）（挖填分界线）（挖填分界线）插入法、比例法找零点插入法、比例法找零点零点连线零点连线70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.09003 3、场地土方量的计算：、场地土方量的计算：、场地
16、土方量的计算：、场地土方量的计算：分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量（1 1）四角棱柱体法）四角棱柱体法）四角棱柱体法）四角棱柱体法1 1）全挖、全填格）全挖、全填格）全挖、全填格）全挖、全填格：V V挖（填）挖（填）=a a2 2(h h1 1+h h2 2+h h3 3+h h4 4)/4)/4 h h1 1 h h4 4 方格角点施工高度绝对值方格角点施工高度绝对值 V V挖（填）挖（填）挖方或填方的体积。挖方或填方的体积。2 2）部分挖、部分填格：）部分挖、部分填格：）部分挖、部分填格：）部分挖、部分填格：V
17、 V挖（填）挖（填）=a a2 2 h h挖（填）挖（填）2 2 /4/4 h h h h挖（填）挖（填）方格角点挖或填施工高度绝对值之和；方格角点挖或填施工高度绝对值之和；h h 方格四个角点施工高度绝对值总和。方格四个角点施工高度绝对值总和。（2 2）四方棱柱体平均高度法）四方棱柱体平均高度法）四方棱柱体平均高度法）四方棱柱体平均高度法（略）（略）（3 3）三角棱柱体法）三角棱柱体法）三角棱柱体法）三角棱柱体法（略）（略）均见教材均见教材三、土方的调配在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。在
18、施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。1 1 1 1、要求：、要求：、要求：、要求：总运输量最小；总运输量最小；总运输量最小；总运输量最小；土方施工成本最低。土方施工成本最低。土方施工成本最低。土方施工成本最低。2 2、步骤：、步骤：、步骤：、步骤：（1 1 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；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 2）划分调配区）划分调配区）划分调配区）划分调配区 注意：注意：注意：注意：1 1）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序；）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序；2 2）大小满足主导施工机械的
19、技术要求；）大小满足主导施工机械的技术要求；3 3）与方格网协调，便于确定土方量；）与方格网协调，便于确定土方量；4 4）借、弃土区作为独立调配区。）借、弃土区作为独立调配区。划分调配区示例：划分调配区示例：（3 3）找各挖、填方区间的平均运距）找各挖、填方区间的平均运距）找各挖、填方区间的平均运距）找各挖、填方区间的平均运距（即土方重心间的距离）（即土方重心间的距离）（即土方重心间的距离）（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可近似以几何形心代替土方体积重心可近似以几何形心代替土方体积重心可近似以几何形心代替土方体积重心 （4 4）列挖、填方平衡及运距）列挖、填方平衡及运距）
20、列挖、填方平衡及运距）列挖、填方平衡及运距B1A1A2A3A4B2B30000挖填B1B2B3挖方量A150 70100500A2704090500A36011070500A48010040400填方量8006005001900（5 5）调配）调配）调配）调配 方法方法方法方法：最小元素法就近调配。：最小元素法就近调配。：最小元素法就近调配。：最小元素法就近调配。顺序顺序顺序顺序：先从运距小的开先从运距小的开先从运距小的开先从运距小的开 始，使其土方量最大。始，使其土方量最大。始，使其土方量最大。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A150 7010050
21、0A270 40 90 500A3 60 110 70500A480100 40400800600 5001900m 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)（6）画出调配图画出调配图（略）（略）3、调配方案的优化、调配方案的优化（线性规划中表上作业法）（1）确定初步调配方案）确定初步调配方案（如上）要求：要求：有几个独立方程土方量要填几个格，即应填有几个独立方程土方量要填几个格，即应填有几个独立方程土方量要填几个格，即应填有几个独立方程土方量要填几个格，即应填mm+n n-1
22、-1个格，不足时补个格，不足时补个格，不足时补个格，不足时补“0”0”。如例中：如例中：如例中：如例中：mm+n n1=3+41=3+41=61=6，已填已填已填已填6 6个格，满足。个格，满足。个格，满足。个格，满足。（2）判别是否最优方案）判别是否最优方案 用位势法求检验数用位势法求检验数用位势法求检验数用位势法求检验数 ij ij，若所有若所有若所有若所有 ij ij 0 0，则方案为最优解则方案为最优解则方案为最优解则方案为最优解。1）求位势）求位势Ui和和Vj：位势和就是在运距表的行或列中用运距（或单位势和就是在运距表的行或列中用运距（或单价）同时减去的数，目的是使有调配数字的格检价
23、）同时减去的数，目的是使有调配数字的格检验数为零，而对调配方案的选取没有影响。验数为零，而对调配方案的选取没有影响。计算方法：平均运距（或单方费用）计算方法：平均运距（或单方费用）计算方法：平均运距（或单方费用）计算方法：平均运距（或单方费用）Cij Cij =UiUi+VjVj 设设 U U1=01=0，挖挖 填填位势数位势数B1B2B3位势数位势数Ui VjA1500 5070100A2705004090A3300 60 10011010070A480100400 40U1=0V1=50U3=10V2=100U2=60V3=60U4=20U3=C31V1=6050=10；则则V1=C11U
24、1=500=50；V2=C32U3=11010=100；2）求空格的检验数）求空格的检验数 ij ij=Cij Ui Vj ;1111=50=500 050500 0（有土）（有土）;结论：结论：结论：结论：表中表中表中表中 1212为为为为负值负值负值负值，不是最优方案。应对初始方案进行调整。，不是最优方案。应对初始方案进行调整。，不是最优方案。应对初始方案进行调整。，不是最优方案。应对初始方案进行调整。-30+40+80+90+50+2013=10006040;挖挖 填填B1B2B3UiVjV1=50V2=100V3=60A1U1=0070100A2U2=-6070090A3U3=1000
25、0A4U4=-20801000位势数位势数5060110404070求检验数表21=70(60)5080;12=70010030（三）方案调整（三）方案调整 调整方法：闭回路法。调整方法：闭回路法。调整方法：闭回路法。调整方法：闭回路法。调整顺序：从负值最大的格开始。调整顺序：从负值最大的格开始。调整顺序：从负值最大的格开始。调整顺序：从负值最大的格开始。1)1)找闭回路找闭回路找闭回路找闭回路 沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。沿水平或垂直方
26、向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。2 2）调整调配值）调整调配值）调整调配值）调整调配值 从空格出发，在从空格出发，在从空格出发，在从空格出发，在奇数次转角点奇数次转角点奇数次转角点奇数次转角点的数字中，挑的数字中，挑的数字中，挑的数字中，挑最小的土方数最小的土方数最小的土方数最小的土方数调到空格中。调到空格中。调到空格中。调到空格中。且将其它奇数且将其它奇数且将其它奇数且将其它奇数次转角的土方次转角的土方次转角的土方次转角的土方数都减、偶数数都减、偶数数都减、偶数数都减、偶数次转角的土方次转角的土方次转角的土方次转角的土方数都加这个土数都加这个土数都加这个土数都加这个土方量，以
27、保持方量，以保持方量，以保持方量，以保持挖填平衡挖填平衡挖填平衡挖填平衡。填方量填方量 填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量A1 500A2 500A3 500A4 400800600 5001900400500500300100100X12(100)(0)(400)(400)3）再求位势及空格的检验数）再求位势及空格的检验数 若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部 ij ij 0 0而得到最优解。而得到最优解。而得到最优解。而得到最优解。+40+50+60+50+50
28、U1=0V1=50V2=70U2=30U3=10V3=60U4=20位势数位势数位势数位势数挖挖 填填B1B2B3Ui VjA1A2A3A4506011040407080100707010090+30000000 由于所有的检验数由于所有的检验数由于所有的检验数由于所有的检验数 ij ij 0 0，故该方案已为最优方案。故该方案已为最优方案。故该方案已为最优方案。故该方案已为最优方案。（5 5）求出最优方案的总运输量：求出最优方案的总运输量：求出最优方案的总运输量：求出最优方案的总运输量：40050400501007010070500405004040060400601007010070400404004094000m94000m3 3-m-m。（4）绘出调配图）绘出调配图：（包括调运的流向、数量、运距）。（包括调运的流向、数量、运距）。A1A2A3A4B1B2B3m3m有有借、弃土时的土方调配图借、弃土时的土方调配图