土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件

2.1土方邊坡2.2基坑或基槽土方量的計(jì)算

2.3大面積場地平整土方量方格網(wǎng)法計(jì)算2.4大面積場地平整土方量斷面法計(jì)算2.5土方的平衡和調(diào)配2.6場地平整施工§2土方量計(jì)算2.1土方邊坡§2土方量計(jì)算12.1土方邊坡邊坡的表示方法為1：m，m為坡度系數(shù)，即：邊坡坡度=2.1土方邊坡邊坡的表示方法為1：m，m為坡度系數(shù)，即：22.2基坑或基槽土方量計(jì)算2.2基坑或基槽土方量計(jì)算3劃分方格網(wǎng)確定各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高1.原則：挖填平衡2.計(jì)算過程確定各方格角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高1.插入法（地形平坦時(shí)）2.圖解法（有地面標(biāo)高線時(shí)）3.測量法（地形起伏大、無地形圖）2.3大面積場地平整土方量方格網(wǎng)法計(jì)算123確定各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)先根據(jù)挖填平衡原則求出場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后結(jié)合泄水坡度的影響分別求出每個(gè)角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后標(biāo)注在方格各角點(diǎn)的右下角。角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高可依據(jù)地形圖等高線或現(xiàn)場測量的方法求得，然后標(biāo)注在方格各角點(diǎn)的左下角。適用于場地平緩或臺(tái)階寬度較大的場地。劃分方格網(wǎng)2.3大面積場地平整土方量方格網(wǎng)法計(jì)算14計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度計(jì)算零點(diǎn)的位置1.公式計(jì)算2.圖解法計(jì)算方格挖填土方量1.方格四個(gè)角點(diǎn)全部為填方或挖方；2.方格相鄰兩角點(diǎn)為挖方、另兩角點(diǎn)為填方；3.方格的三個(gè)角點(diǎn)為挖（填）方，另一角點(diǎn)為填(挖)方；456計(jì)算邊坡挖填土方量7計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度456計(jì)算邊坡挖填土方量751/500地形圖，方格邊長為10－40m，在方格左上角編號。1/500地形圖，方格邊長為10－40m，在方格左上角編號。6圖例相當(dāng)于單位，必須有，否則方格網(wǎng)標(biāo)注的所有數(shù)據(jù)均無實(shí)際意義圖例相當(dāng)于單位，必須有，否則方格網(wǎng)標(biāo)注的所有數(shù)據(jù)均無實(shí)際意義7場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算公式：場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定一個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高二個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算公式：場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定一個(gè)方格共用8考慮泄水坡度時(shí)角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算以計(jì)算出的場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高H0作為與排水方向垂直的中心線的標(biāo)高，場地內(nèi)任一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：（一）單向泄水時(shí)場地各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的求法考慮泄水坡度時(shí)角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算以計(jì)算出的場地平均設(shè)計(jì)標(biāo)高H9以計(jì)算出的平均設(shè)計(jì)標(biāo)高H0作為場地中心點(diǎn)的標(biāo)高，場地內(nèi)任一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：（二）雙向排水時(shí)場地各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的求法H0以計(jì)算出的平均設(shè)計(jì)標(biāo)高H0作為場地中心點(diǎn)的標(biāo)高，場地內(nèi)任一點(diǎn)10土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件11插入法求解角點(diǎn)地面標(biāo)高：HH1H2hXxL插入法求角點(diǎn)地面標(biāo)高H1、H2依據(jù)等高線得出，前提是地面坡度可假設(shè)為一致。插入法求解角點(diǎn)地面標(biāo)高：HH1H2hXxL插入法求角點(diǎn)地面標(biāo)1244．044．545．0AB345910圖解法求角點(diǎn)地面標(biāo)高844．044．545．0AB345910圖解法求角點(diǎn)地面標(biāo)高13土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件14大面積場地平整的土方量方格網(wǎng)法計(jì)算。是由方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然地面標(biāo)高，算出相應(yīng)各角點(diǎn)挖、填高度（施工高度），然后由各角點(diǎn)的施工高度計(jì)算每一方格的土方量。方格角點(diǎn)施工高度計(jì)算：方格各角點(diǎn)施工高度的計(jì)算：注：計(jì)算出的施工高度以“+”為填方，“－”為挖方。角點(diǎn)施工高度=角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高—角點(diǎn)自然地面標(biāo)高各角點(diǎn)施工高度求出后，分別填寫在相應(yīng)角點(diǎn)的右上角。大面積場地平整的土方量方格網(wǎng)法計(jì)算。是由方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高15土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件16x1x2ah1h20零點(diǎn)位置的計(jì)算：當(dāng)方格網(wǎng)內(nèi)有挖方區(qū)和填方區(qū)時(shí)，須先算出網(wǎng)邊的零點(diǎn)位置，并標(biāo)注于網(wǎng)邊上，零點(diǎn)的連線（零線）為挖、填方區(qū)的分界線。x1x2ah1h20零點(diǎn)位置的計(jì)算：當(dāng)方格網(wǎng)內(nèi)有挖方區(qū)和填方17在實(shí)際工程中，常用圖解法求零點(diǎn)，以避免計(jì)算錯(cuò)誤。零點(diǎn)求出后，在方格網(wǎng)上找出相應(yīng)位置，然后將所有的零點(diǎn)連接起來即為零線，零線為挖填方區(qū)的分界線。在實(shí)際工程中，常用圖解法求零點(diǎn)，以避免計(jì)算錯(cuò)誤。零點(diǎn)求出后，18土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件19常用方格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式

項(xiàng)目圖式計(jì)算公式一點(diǎn)填方或挖方，另三點(diǎn)挖方或填方

兩點(diǎn)填方或挖方(梯形)四點(diǎn)填方或挖方(正方形)常用方格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式項(xiàng)目圖式計(jì)算公式一點(diǎn)填方20土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件21A三角棱錐體邊坡體積式中：L1——邊坡①的長度；A1——邊坡①的端面積；h2——角點(diǎn)的挖土高度；

m—邊坡的坡度系數(shù)，m=寬/高。A三角棱錐體邊坡體積式中：L1——邊坡①的長度；22B三角棱柱體邊坡體積

兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積

式中l(wèi)4——邊坡④的長度；

A1、A2、A0—邊坡④兩端及中部橫斷面面積。

C計(jì)算土方總量

將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。

B三角棱柱體邊坡體積兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡23【例2.1】某建筑場地方格網(wǎng)如圖所示，方格邊長為20m×20m，填方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為1.0，挖方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為0.5，試用公式法計(jì)算挖方和填方的總土方量。

【例2.1】某建筑場地方格網(wǎng)如圖所示，方格邊長為20m×2024【解】(1)根據(jù)所給方格網(wǎng)各角點(diǎn)的地面設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然標(biāo)高，計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度，結(jié)果標(biāo)于圖中各角點(diǎn)的右上角。h1=251.50-251.40=0.10h2=251.44-251.25=0.19h3=251.38-250.85=0.53h4=251.32-250.60=0.72h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83h10=251.56-252.00=-0.44h11=251.50-251.70=-0.20h12=251.46-251.40=0.06【解】(1)根據(jù)所給方格網(wǎng)各角點(diǎn)的地面設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然標(biāo)高25土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件26(2)計(jì)算零點(diǎn)位置。從圖中可知，1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五條方格邊兩端的施工高度符號不同，說明此方格邊上有零點(diǎn)存在。由公式求得：1—5線x1=4.55(m)2—6線x1=13.10(m)6—7線x1=7.69(m)7—11線x1=8.89(m)11—12線x1=15.38(m)

(2)計(jì)算零點(diǎn)位置。從圖中可知，1—5、2—6、6—7、727

將各零點(diǎn)標(biāo)于圖上，并將相鄰的零點(diǎn)連接起來，即得零線位置。

(3)計(jì)算方格土方量。方格Ⅲ、Ⅳ底面為正方形，土方量為：VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格Ⅰ底面為兩個(gè)梯形，土方量為：VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3)將各零點(diǎn)標(biāo)于圖上，并將相鄰的零點(diǎn)連接起來，即得零線位28

方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面為三邊形和五邊形，土方量為：VⅡ(+)=65.73(m3)VⅡ(-)=0.88(m3)VⅤ(+)=2.92(m3)VⅤ(-)=51.10(m3)VⅥ(+)=40.89(m3)VⅥ(-)=5.70(m3)方格網(wǎng)總填方量：∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格網(wǎng)總挖方量：∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面為三邊形和五邊形，土方量為：29(4)邊坡土方量計(jì)算。如圖，④、⑦按三角棱柱體計(jì)算外，其余均按三角棱錐體計(jì)算，依式可得：V①(+)=0.003(m3)V②(+)=V③(+)=0.0001(m3)V④(+)=5.22(m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06(m3)V⑦(+)=7.93(m3)

(4)邊坡土方量計(jì)算。如圖，④、⑦按三角棱柱體計(jì)算外，其余30土石方工程2土方量計(jì)算及土石方平衡與調(diào)配課件31V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)V⑩=0.01(m3)V11(-)=2.03(m3)V12(-)=V13=0.02(m3)V14(-)=3.18(m3)邊坡總填方量：∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)邊坡總挖方量：∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25(m3)

V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)322.4大面積場地平整土方量斷面法計(jì)算1、取若干相互平行的斷面；2、劃分每個(gè)斷面為若干個(gè)三角形或梯形；3、計(jì)算每個(gè)斷面三角形及梯形的面積；4、求出每個(gè)斷面的面積；5、計(jì)算整個(gè)場地的體積；2.4大面積場地平整土方量斷面法計(jì)算1、取若干相互平行的33f1f2fnd1d1dnh1h1hnL1L2LnF1F2Fnf1f2fnd1d1dnh1h1hnL1L2LnF1F2Fn34面積計(jì)算三角形、梯形面積：某斷面面積：場地土方量：面積計(jì)算三角形、梯形面積：某斷面面積：場地土方量：352．5土方的平衡調(diào)配一、土方平衡調(diào)配原則

土方平衡調(diào)配是對挖土、填土、堆棄和移運(yùn)間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)，從而確定調(diào)配數(shù)量及方向，以實(shí)現(xiàn)土方運(yùn)輸量或成本最低的目的。1.應(yīng)力求達(dá)到挖填平衡和運(yùn)距最短的原則。2.應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。3.應(yīng)采取分區(qū)與全場相結(jié)合來考慮的原則。4.應(yīng)盡可能與大型地下建筑的施工相結(jié)合。5.使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的功效得到充分發(fā)揮的原則。2．5土方的平衡調(diào)配一、土方平衡調(diào)配原則土方平衡調(diào)36在場地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界線（即零線），根據(jù)地形及地理等條件，可在挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)?shù)胤謩e劃分出若干調(diào)配區(qū)（其大小應(yīng)滿足土方機(jī)械的操作要求），并計(jì)算出各調(diào)配區(qū)的土方量。二、土方調(diào)配圖表的編制1．劃分調(diào)配區(qū)在場地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界線（即零線），根據(jù)地形及地372．計(jì)算挖、填方調(diào)配區(qū)間的平均運(yùn)距方法：取場地方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，各區(qū)土方的重心位置：平均運(yùn)距：指挖方區(qū)土方重心到填方區(qū)土方重心的距離。重心求出后，標(biāo)于相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上，然后用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。挖方調(diào)配區(qū)或填方調(diào)配區(qū)的重心坐標(biāo)；每個(gè)方格的土方量；各方格的重心坐標(biāo)；（通常取方格的形心）2．計(jì)算挖、填方調(diào)配區(qū)間的平均運(yùn)距方法：取場地方格網(wǎng)中的縱橫383.用表上作業(yè)法確定土方調(diào)配方案１）列運(yùn)距表Ｔ１Ｔ２Ｔ３挖方量Ｗ１500Ｗ２500Ｗ３500Ｗ４600填方量800600700210050701208040906013070100120403.用表上作業(yè)法確定土方調(diào)配方案１）列運(yùn)距表Ｔ１Ｔ２Ｔ３挖方392）用“最小元素”法作初始調(diào)配方案Ｔ１Ｔ２Ｔ３挖方量Ｗ１500××500Ｗ２×500×500Ｗ３300100100500Ｗ４××600600填方量80060070021005070120804090601307010012040對運(yùn)距最小者首先滿足土方調(diào)配要求表中所列數(shù)據(jù)滿足挖填平衡原則！所填的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)應(yīng)該為(m+n-1)個(gè)，否則選擇運(yùn)距較短的空格，填上0，以湊足(m+n-1)個(gè)。2）用“最小元素”法作初始調(diào)配方案Ｔ１Ｔ２Ｔ３挖方量Ｗ１50403）判斷是否最優(yōu)方案最優(yōu)調(diào)配方案判斷的條件是全部檢驗(yàn)數(shù)≥0（1）作位勢表50---40-6013070--405012060-3040-2060130703010040將運(yùn)距表中有運(yùn)輸量的“運(yùn)距值”填入相應(yīng)的位置。其余空格里的數(shù)據(jù)用“矩形法”來求得。

矩形法：構(gòu)成任意矩形的四個(gè)角點(diǎn)的數(shù)據(jù)，其對角線上的兩個(gè)數(shù)據(jù)之和必定等于另外一個(gè)對角線上兩個(gè)數(shù)據(jù)之和3）判斷是否最優(yōu)方案最優(yōu)調(diào)配方案判斷的條件是（1）作位勢表541（2）作檢驗(yàn)表50-50=070-120=-50120-60=6080-（-30）=11040-40=090-（-20）=11060-60=0130-130=070-70=0100-30=70120-100=2040-40=0運(yùn)距值－位勢表中對應(yīng)值檢驗(yàn)數(shù)＜0，非最優(yōu)方案（2）作檢驗(yàn)表50-50=070-120=-50120-642Ｔ１Ｔ２Ｔ３挖方量Ｗ１500××500Ｗ２×500×500Ｗ３300100100500Ｗ４××600600填方量8006007002100從負(fù)值的方格開始做直角閉合回路。遇填有“運(yùn)輸量”的方格方做90度的轉(zhuǎn)彎。0123Ｔ１Ｔ２Ｔ３挖方量Ｗ１500-1000+100×500Ｗ２×500×500Ｗ３300+100100-100100500Ｗ４××600600填方量8006007002100以起始點(diǎn)為0，