学习单元土方工程量计算与土方调配.pptx
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1、学习情境一 土方工程施工【教学要求教学要求】1.1.熟悉场地平整土方量的计算方法熟悉场地平整土方量的计算方法;2.2.掌握基坑、基槽土方量计算方法掌握基坑、基槽土方量计算方法;3.3.会熟练、准确计算基坑、基槽土方量;会用方格网法、断面法会熟练、准确计算基坑、基槽土方量;会用方格网法、断面法计算场地平整土方量。计算场地平整土方量。【教学重点教学重点】1.1.基坑土方量的计算基坑土方量的计算 2.2.基槽土方量的计算基槽土方量的计算 【教学难点教学难点】方格网法计算土方格网法计算土方量方量.第1页/共45页【布置实训任务】学习单元2 土方工程量计算与土方调配 以小组为单位对3#实训大楼工程拟建场
2、地进行平整,达到施工场地平整要求,并计算场地平整土方工程量。任务分析:建筑场地平整的平面位置和标高通常由设计单位在总平面布置竖向设计中确定;由设计平面的标高和自然地面的标高之差得到场地各点施工高度,由此计算出场地平整的土方量;但本次任务没有提供场地平整的设计标高,须根据实际情况计算出设计标高。第2页/共45页学习单元2 土方工程量计算与土方调配【资讯】场地平整的施工工艺流程:场地平整的施工工艺流程:场地平整一般施工工艺流程为:现场勘察场地平整一般施工工艺流程为:现场勘察清除地面障清除地面障碍物碍物标定整平范围标定整平范围设置水准基点设置水准基点设置方格网、测量标设置方格网、测量标高高计算土方挖
3、填工程量计算土方挖填工程量编制土方调配方案编制土方调配方案挖、填土方挖、填土方场地碾压场地碾压验收验收第3页/共45页2.1 土方边坡学习单元2 土方工程量计算与土方调配 合理地选择基坑、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 1:m,即:式中 m=b/h,称为坡度系数。其意义为:当边坡高度已知为h 时,其边坡宽度则等于mh。第4页/共45页临时性挖方的边坡值临时性挖方的边坡值土土 的的 类类 别别边坡值(高:宽)边坡值(高:宽)砂砂 土(不包括细砂、粉砂)土(不包括细砂、粉砂)1:1.251:1.5一般一般粘性土粘性土硬硬1:0.751:1硬、塑硬、塑1:
4、11:1.25软软1:1.5 或更缓或更缓碎石类土碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土充填坚硬、硬塑粘性土1:0.51:1充填砂土充填砂土1:11:1.5 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安全,又要节省土方。临时性挖方边坡可按下表确定:2.1 土方边坡第5页/共45页深度在深度在5m内的基坑内的基坑(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)土土 的的 种种 类类边边 坡坡 坡坡 度(高:宽)度(高:宽)坡顶无荷载坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有静载坡顶有动载坡顶有动载中密的砂土中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎
5、石类土中密的碎石类土(充填物为砂土充填物为砂土)1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土中密的碎石类土(充填物为粘性土充填物为粘性土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的粉质粘土、粘土硬塑的粉质粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土老黄土1:0.101:0.251:0.33软土软土(经井点降水后经井点降水后)1:1.00 当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)底面标高时,挖方深度在5m以内,不加支撑的边坡可按下表确定:2.1 土方边坡共46页 第11页第6页/共45页2.2 场地平整土方量计算学习单
6、元2 土方工程量计算与土方调配【案例案例】某建筑场地地形图如图所示,方格网a=20m,土质为中密的砂土,设计泄水坡度ix=3%,iy=2%,不考虑土的可松性对设计标高的影响,场地中心点8的设计标高为43.71m,计算挖填土方量。1234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32-41210131415789第7页/共45页 方格网法:方格网法:将施工区域划分为将施工区域划分为若干个边长等于若干个边长等于a a 的方格网,计算出每的方格网,计算出每个方格网的体积。个方格网的体积。2.2.1 计算方法2.2 场地平整土方量计算
7、断面断面法:法:沿场地取若干个相互平沿场地取若干个相互平行的断面(可利用地形图定出或实地测行的断面(可利用地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边量定出),将所取的每个断面(包括边坡断面),划分为若干个三角形和梯形。坡断面),划分为若干个三角形和梯形。等高线 地形较平坦时用方格网法,地形起伏变化较大,断面不规则的场地用断面法。第8页/共45页 方格网法:方格网法:将施工区域划分为将施工区域划分为若干个边长等于若干个边长等于a a 的方格网,计算出每的方格网,计算出每个方格网的体积。个方格网的体积。2.2.1 计算方法2.2 场地平整土方量计算等高线 四方棱柱体:四方棱柱体:每个方格
8、网的土方体积每个方格网的土方体积 V V 等于底面积等于底面积 a a2 2 乘四乘四个角点高度的平均值,即:个角点高度的平均值,即:四四方方棱棱柱柱体体的的体体积积计计算算第9页/共45页 方格网法计算公式方格网法计算公式 四方棱柱体:四方棱柱体: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 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 V 等于底面积等于底面积 a a2 2 乘四个角点高度的平均值,乘四个角点高度的平均值,即:即:2.2.2 计算公式四四方方棱棱柱柱体体的的体体积积计计算算2.2 场地平整土方量计算第10页/共45页2.2 场地平整
9、土方量计算 三角棱柱体:三角棱柱体:三角棱柱体:三角棱柱体:将每一个方格顺地形的等高线将每一个方格顺地形的等高线将每一个方格顺地形的等高线将每一个方格顺地形的等高线沿对角线划分为两个三角形,然后分别计算每一个三沿对角线划分为两个三角形,然后分别计算每一个三沿对角线划分为两个三角形,然后分别计算每一个三沿对角线划分为两个三角形,然后分别计算每一个三角棱柱体的土方量。角棱柱体的土方量。角棱柱体的土方量。角棱柱体的土方量。三角棱柱体的体积计算三角棱柱体的体积计算用方格网法计算场地平整土方量,首先要确定场地设计标高,由设计地面的标高和天然地面的标高之差,可以得到场地各点的施工高度(即填挖高度),由此可
10、计算场地平整的挖方和填方的工程量。第11页/共45页2.2 场地平整土方量计算断面法:断面法:断面法:断面法:沿场地取若干个相互平行的断面(可利用沿场地取若干个相互平行的断面(可利用沿场地取若干个相互平行的断面(可利用沿场地取若干个相互平行的断面(可利用地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边坡断面),划分为若干个三角形和梯形。坡断面),划分为若干个三角形和梯形。坡断面),划分为若干个三角形和梯形。坡断面),划分为若干个三角形和
11、梯形。地形较平坦时用方格网法,地形起伏变化较大,断面不规则的场地用断面法。第12页/共45页 HH0 0的重要性的重要性的重要性的重要性2.2.2 场地设计标高H0的确定 场地设计标高是进行场地设计标高是进行场地平整场地平整和和土方量计算土方量计算的依据的依据,也是也是总图总图规划规划和和竖向设计竖向设计的依据。合理地确定场地设计标高,对减少土方的依据。合理地确定场地设计标高,对减少土方工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。工程量、加速工程进度、降低工程造价有着重要意义。2.2 场地平整土方量计算 确定场地设计标高确定场地设计标高应结合各类影响应结合各类影响因素反复进行技术经济比较因
12、素反复进行技术经济比较,选择一个选择一个最佳方案最佳方案。场地平整场地平整施工施工第13页/共45页 H0 的确定原则的确定原则 满足满足满足满足生产工艺和运输生产工艺和运输生产工艺和运输生产工艺和运输的要求;的要求;的要求;的要求;充分利用地形,充分利用地形,充分利用地形,充分利用地形,分区或分台阶布置分区或分台阶布置分区或分台阶布置分区或分台阶布置,分别确定不同的设,分别确定不同的设,分别确定不同的设,分别确定不同的设计标高;计标高;计标高;计标高;考虑考虑挖填平衡挖填平衡,弃土运输或取土回填的土方量最少;,弃土运输或取土回填的土方量最少;要有合理的泄水坡度要有合理的泄水坡度(22),满足
13、排水要求满足排水要求;考虑考虑最高洪水位最高洪水位的影响。的影响。2.2 场地平整土方量计算分台阶布置分台阶布置确定不同的场地设计标高确定不同的场地设计标高考虑挖填平衡考虑挖填平衡设置不同的场地设计标高设置不同的场地设计标高第14页/共45页 H0 的确定步骤的确定步骤 如场地设计标高无特殊要求时,如场地设计标高无特殊要求时,如场地设计标高无特殊要求时,如场地设计标高无特殊要求时,可根据可根据可根据可根据挖填土方量平衡挖填土方量平衡挖填土方量平衡挖填土方量平衡的原则确定的原则确定的原则确定的原则确定HH0 0,其步骤如下:其步骤如下:其步骤如下:其步骤如下:划分方格网划分方格网 方格网边长方格
14、网边长a a 可取可取 10 1050m50m,常用,常用20m20m、40m 40m;挖填平衡原则即场地内土方的绝对体积在平整前、后相等等高线方格网场地设计标高计算图场地设计标高计算图用插入法求得H13=251.70 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;利用地形图上相邻两等高线的利用地形图上相邻两等高线的高程,用高程,用插入法插入法求得。求得。插入法的插入法的图解法图解法2.2 场地平整土方量计算第15页/共45页 按按按按每每每每一一一一个个个个方方方方格格格格的的的的角角角角点点点点的的的的计计计计算算算算次次次次数数数数(权权权权数数数数),即即即即方方方
15、方格格格格的的的的角角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HH0 0的实用公式为:的实用公式为:的实用公式为:的实用公式为:按挖填平衡确定设计标高 式中:式中:n n 方格网数;方格网数;H H1 1 一个方格仅有的角点坐标;一个方格仅有的角点坐标;H H2 2 两个方格共有的角点坐标;两个方格共有的角点坐标;H H3 3 三个方格共有的角点坐标;三个方格共有的角点坐标;H H4 4 四个方格共有的角点坐标。四个方格共有的角点坐标。2.2 场地平整土方量计算水准仪测量水准仪测量确定各
16、角点高程确定各角点高程第16页/共45页2.2.2 场地设计标高场地设计标高H0的调整的调整 按以上步骤求得的按以上步骤求得的按以上步骤求得的按以上步骤求得的HH0 0仅为一理论值,还应考虑以下因仅为一理论值,还应考虑以下因仅为一理论值,还应考虑以下因仅为一理论值,还应考虑以下因素进行调整,求出素进行调整,求出素进行调整,求出素进行调整,求出HH ,0 0:土的可松性影响土的可松性影响土的可松性影响土的可松性影响;场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响;场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响。2.2 场地平整土方量计算
17、未考虑土的可松性影响未考虑土的可松性影响导致大量的建筑余土需外运导致大量的建筑余土需外运未考虑场地泄水坡度未考虑场地泄水坡度导致排水不畅导致排水不畅 雨季工地常被水淹雨季工地常被水淹第17页/共45页 由于土具有由于土具有由于土具有由于土具有可松性可松性可松性可松性,一般填土,一般填土,一般填土,一般填土需相应提高设计标高需相应提高设计标高需相应提高设计标高需相应提高设计标高,故考,故考,故考,故考虑土的可松性后,场地设计标高调整为:虑土的可松性后,场地设计标高调整为:虑土的可松性后,场地设计标高调整为:虑土的可松性后,场地设计标高调整为:VWVTH0V,WV,TH,0h理论设计标高理论设计标
18、高 调整设计标高调整设计标高 土的可松性影响2.2 场地平整土方量计算 式中:式中:hh土的可松性引起设计土的可松性引起设计标高的增加值;标高的增加值;V VWW、V VT T按理论设计标高按理论设计标高计算的总挖方、总填方体积;计算的总挖方、总填方体积;F FWW、F FT T按理论设计标高按理论设计标高计算的总挖方或填方区总面积;计算的总挖方或填方区总面积;K K,s s土的最后可松性系数。土的最后可松性系数。第18页/共45页 场地设计标高场地设计标高场地设计标高场地设计标高HH0 0是是是是按挖填土方量平衡按挖填土方量平衡按挖填土方量平衡按挖填土方量平衡的原则确定的,但的原则确定的,但
19、的原则确定的,但的原则确定的,但从经济观点出发,常会将从经济观点出发,常会将从经济观点出发,常会将从经济观点出发,常会将部分挖方部分挖方部分挖方部分挖方就近弃于场外就近弃于场外就近弃于场外就近弃于场外,或,或,或,或就近于场就近于场就近于场就近于场外取土外取土外取土外取土用于部分填方用于部分填方用于部分填方用于部分填方,均会引起挖填土方量的变化,亦需调整,均会引起挖填土方量的变化,亦需调整,均会引起挖填土方量的变化,亦需调整,均会引起挖填土方量的变化,亦需调整场地设计标高。场地设计标高。场地设计标高。场地设计标高。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:其设计标高调整值按下式计
20、算:其设计标高调整值按下式计算:场内挖方和填方的影响 式中:Q场地根据H0平整后多余或不足的土方量。2.2 场地平整土方量计算场外就近弃土场外就近弃土 场外借土填方场外借土填方第19页/共45页 调整后的设计标高是一个调整后的设计标高是一个调整后的设计标高是一个调整后的设计标高是一个水平面的标水平面的标水平面的标水平面的标高高高高,而实际施工中要根据而实际施工中要根据而实际施工中要根据而实际施工中要根据泄水坡度泄水坡度泄水坡度泄水坡度的要求的要求的要求的要求(单坡泄水或双坡泄水单坡泄水或双坡泄水单坡泄水或双坡泄水单坡泄水或双坡泄水)计算出场地内计算出场地内计算出场地内计算出场地内各方各方各方各
21、方格网角点实际设计标高格网角点实际设计标高格网角点实际设计标高格网角点实际设计标高。场地泄水坡度的影响 场场地地为为单单坡坡泄泄水水时时,场场地地内内任任意意点的设计标高为:点的设计标高为:场地单向泄水坡度示意图场地单向泄水坡度示意图 i i 场地双向泄水坡度示意图场地双向泄水坡度示意图 ix ix iy iy HnH,0 l i 场场地地为为双双坡坡泄泄水水时时,场场地地内内任任意意点的设计标高为:点的设计标高为:HnH,0 lx ix ly iy 正负号的取值:正负号的取值:角点在角点在H H,0 0之上取之上取“”,反之取,反之取“”2.2 场地平整土方量计算第20页/共45页2.2.3
22、 场地土方量的计算场地土方量的计算求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度h hn n 角点编号角点编号 施工高度施工高度h hn n 1 1-0.72-0.72 43.24 42.52 43.24 42.52自然地面标高自然地面标高H H 设计标高设计标高H Hn n土方方格网图例土方方格网图例h hn n=场地设计标高场地设计标高H Hn n自然地面标高自然地面标高H H 绘出零线绘出零线 式中:式中:X X1 1、X X2 2角点至零点的距离角点至零点的距离(m)(m);h h1 1、h h2 2相邻角点的施工高度相邻角点的施工高度(m)(
23、m),用绝对值用绝对值;a a方格网的边长方格网的边长(m).(m).零线位置的确定:零线位置的确定:先求出方格网中边线两端施工高度有先求出方格网中边线两端施工高度有“”“”“”中的中的零点零点,将,将相邻两零点连接起来即为零线相邻两零点连接起来即为零线。零点位置计算示意零点位置计算示意 若hn为正值则该点为填方,hn为负值则为挖方。第21页/共45页 为省略计算,亦可用为省略计算,亦可用为省略计算,亦可用为省略计算,亦可用图解法图解法图解法图解法直接求出零点位置。即用直接求出零点位置。即用直接求出零点位置。即用直接求出零点位置。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尺在各
24、角点标出相应比例,用尺相接,与方格相交点即为零点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。位置。位置。位置。h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出h10.3的刻度用尺量出h20.2的刻度两点连线与方格的交点为零点用尺量出h80.1的刻度用尺量出h70.7的刻度两点连线与方格的交点为零点两零点连线即为零线计算场地挖、填土方量计算场地挖、填土方量 “零线零线”求出,也就划出了场地的求出,也就划出了场地的挖方区挖方区和和填方区填方区,便可,便可按平按平均高度法计算各方格的挖、填土方量均高度法
25、计算各方格的挖、填土方量。第22页/共45页2.2 场地平整土方量计算【例题详解例题详解】(1)计算施工高度(2)确定零点和零线第23页/共45页(3)计算土方量全挖全填方格方格四个角点中,部分是挖方,部分是填方时2.2 场地平整土方量计算第24页/共45页方格三个角点为挖方,另一个角点为填方时总土方量总挖方量=17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3总填方量=136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m32.2 场地平整土方量计算第25页/共45页2.3 基坑(槽)土方量计算基坑基坑F1F0F0F1F2F22.3 基坑(
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