场地平整1

1 第一章 土方工程 概 述 土方量计算与调配 土方开挖的辅助工作 土方工程机械化施工 土方填筑 第一节概述 ™一、土方工程的分类、特点 ™ 1、施工分类 ™ 主要：场地平整； 坑、槽开挖； 土方填筑。 ™ 辅助：施工排、降水； 土壁支撑。 ™ 2、施工特点 ™ （1）量大面广； ™ （2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长； ™ （3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大， 不确定因素多。 ™ 3、施工 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 应注意 ™ （1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机 械； ™ （2）合理调配土方，使总施工量最少； ™ （3）合理组织机械施工，以发挥最高效率； ™ （4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及 辅助工作； ™ （5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工； ™ （6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安 全。 第一节 概述 一、土方工程的定义 二、土方工程的种类 三、土的工程性质 四、土的分类 一、土方工程的定义 ™ 它是建筑工程中的主要工种工程之一， 包括一切土的挖掘、运输、填筑、平整等施 工过程，以及排除地面水，降低地下水位和 设置土壁支撑等辅助施工过程。 二、土方工程的种类 场地平整 基坑（槽）的开挖 地下大型挖土方工程 填土构筑物施工 2 场地平整就是在地面上进行 挖填作业，将建筑场地平整为符 合设计要求的平面，同时这个平 面应满足泄水坡度的要求。 基坑槽的开挖就是在地面 以下开挖条形基础的基槽，地 下管道的基槽以及独立柱基础 的基坑。 地下大型挖土工程就 是在地面以下开挖大型设 备基础，地下建筑物或地 下构筑物的基坑。 填土构筑物施工就是在地 面以上填筑路基堤坝等构筑 物。 三、土的工程性质 土的可松性 土的含水量 土的渗透性 （一）土的可松性 定 义： 自然条件下的土经开挖以后，其体积因松 散而增加，虽经回填压实，仍不能恢复成原来 的体积，土的这种性质称可松性。 表示方法： 最初可松性系数KS KS= V2/V1 最终可松性系数K’s KS’=V3/V1 其中： V1：土在自然状态下的体积 V2：土经开挖后松散状态下的体积 V3：土经回填压实后的体积 工程应用：土方运输量和预留量的确定。 3 定义：指土中所含水与土的固体颗粒干重之间的 比值。 用含水率表示: W=(G1-G2)/G2 × 100% G1：含水状态时土的重量 G2：烘后的土重 W﹤5%时为干土，5%-30%为潮湿土，30%以上 为湿土。 工程应用： 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 土方边坡的稳定性；填土压实的 质量；挖土的难易程度。 （ 二）土的含水量： （三）土的渗透性 ™定 义：土体具有被水透过的性质 ™表示方法：土的渗透系数k ™达西定律：水在土中渗流的速度v与水力坡 度I 成 正比，V=KI 其中I=H/L，H为两点间的水位差，L 为渗流路程。 ™工程应用：确定涌水量的大小。降低水位方法， Z回填。 四、土的分类 1、根据《建筑地基基础设计规范》将地基 土分为：岩石，碎石土，沙土，粉土， 粘性土及人工填土。 2、土方工程施工，按土的开挖难易程度： 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 ™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 土的工程分类 基本步骤： 确定场地设计标高（设计文件已规定） 计算挖填方工程量 制定土方调配方案 拟定施工方案 选择土方机械 第二节 场地平整施工 4 ™竖向设计步骤： ™ 1）设计控制网； ™ 2）计算设计标高H0→H0’； ™ 3）各角点设计标高： ； ™ 4）计算各角点挖填高度： ； ™ 5）计算土方量、确定零线； ™ 6）制定调配方案，确定调运区域。 竖向设计步骤 yyxxi ililHH ±±= '0' iii HHh −= ' 第二节 场地平整施工 一、场区竖向规划设计 场地平整时，首先根据设计文件规定的要求，确定场地 平整的设计标高，然后再根据自然地形标高计算各点的 施工高度。 施工高度=设计标高-自然标高 由此计算整个场地的挖方、填方工程量。 （一）小型场地平整时设计标高的确定： 土方量平衡，但不能保证总土方量最小 1.场地平整成水平面. 2.考虑泄水坡度对设计标高的影响，将场地整理成一定坡度的斜面. M HHHHH 4 432 4321 0 ∑+∑+∑+∑= yyxxN ililHH ⋅±⋅±= 0 （二）最佳设计平面的确定： 大型场区竖向规划设计时，把天然地面改造成所要求的设 计平面，应满足建筑规划、生产工艺、运输、排水及最 高洪水位等方面的要求，并尽量使填挖方平衡和总的土 方量最小。 ™应考虑的因素： 1.满足规划和工艺要求； 2.尽量利用地形，以减少填挖土方的数量； 3.争取场区内的挖方同填方相互平衡，降低土方运费； 4.要有一定的泄水坡度，满足排水要求。 地形较复杂，需设计成多平面情况的处理。 ™用最小二乘法原理可求得最佳设计平面参数（原 点标高及地面坡度）。 设计平面的方程为： 变换为： 如果知道了原点标高C以及坡度ix 及iy 那么设计平面上各点的标高可按上式计算。场地方格 网角点的施工高度为： 1 c z b y a x =++ iyixiiii ziyixcz'zh −++=−= yixi iyixCZ ⋅+⋅+= 5 根据最小二乘法原理可知，当各方格顶点的填挖深度 的平方和最小时，则该设计平面能满足土方工程量 最小和保证填挖方量相等的最佳条件，即： 将hi代入上式，求ó最小时的设计平面参数C 、ix、 iy，可对上式的C 、ix 、iy分别求偏导，并令其为0 即得。整理成准则方程： 解上述联立方程组，即可求的最佳设计平面的三个参 数C 、ix 、iy。即可求的各角点的施工高度hi。 最小∑ = =+++== n i nnii hphphphP 1 22 22 2 11 2 Lσ 0][][][][ 0][][][][ 0][][][][ =−++ =−++ =−++ pyzipyyipxycpy pxzipxyipxxcpx pzipyipxcp yx yx yx （三）场区设计平面的几种情况: （1）当已知c时求坡度ix,iy （2）场区为水平面（即ix=iy=0）则 (3) 当给出ix、iy时，可求出c ][ ][ p pzc = （二）计算场地设计标高 ™ 原则：场地内挖填方平衡，即场地内挖 方总量等于填方总量 ™ 步骤： ™ 1、划分方格网 ™ 2、确定方格网各角点标高 ™ 3、利用公式求得设计标高 ™ 4、设计标高的调整 ™ 5、考虑泄水坡度的影响，最后确定各 方格角点的标高 1、设置控制方格网 当地形平坦时，采用在地形图 上按比例划分方格网；当地形起伏 较大或无地形图时采用木桩或钢筋 在现场打好方格网。 方格的边长一般为１０－４０m 常见的方格有１０×１０，２０×２０，及 ４０×４０m ™地形平坦：地形图相邻等高线，插入法求。 ™起伏大，无地形图：打木桩设方格，仪器 测。 ２、确定各方格角点的标高： 场地标高确定 6 ™方法：利用挖填方平衡的原则，土方平 整前和平整后仍应相等。 ３、利用公式求设计标高： ∑ +++×= )4( 14131211220 HHHHanaH n HHHH H 4 4321 0 ∑ ∑ ∑ ∑+++= ™（１）由于可松性的影响，需提高设计标 高。 ™（２）由于设计标高以上各种填方工程的用 量而引起设计标高的降低，或由于设计标高 以下各种工程挖方量引起设计标高的提高。 ™（３）根据就近原则，发生借土或弃土的情 况。 ４、设计标高的调整 ™ 按上述计算和调整后的场地设计标高， 平整后场地是一个水平面，但实际工程中平整 后场地的表面坡度应符合设计要求，一般不小 于０．２％，因此在计算的Ｈ０的基础上要根据排水坡度的要求，最后确定场地内方格各角 点的设计标高。 ™ (1)单向泄水时场地内各方格角点标高： ™ Hn=H0±li ™ （2）双向泄水时场地内各方格角点标高： ™ Hn=H0±lxix±lyiy ５、考虑泄水坡度，最终确定场 地各角点设计标高 【例】某建筑场地方格 网、地面标高如图,格边 长a=20m。泄水坡度ix =2‰，iy=3‰，不考虑土 的可松性的影响，确定方 格各角点的设计标高。 ™解： ™（1）初步设计标高（场地平均标高） ™ H0=（ΣH1+2ΣH2+3ΣH3+4ΣH4）/4M =[70.09+71.43+69.10+70.70+2×（70.40+70.95+69.71+…） +4×（70.17+70.70+69.81+70.38）] /（4×9） =70.29（m） 70.09 7 70.09 ™（2）按泄水坡度调整设计标高： ™ Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y ； ™ H1 =70.29－30×2‰+30×3‰=70.32 70.32 70.36 70.40 70.44 70.26 70.30 70.34 70.38 70.20 70.24 70.28 70.32 70.14 70.18 70.22 70.26 H0＝70.29 •H2 =70.29－ 10×2‰+30×3‰ =70.36 •H3=70.29+10×2 ‰+30×3‰=70.40 • 其它见图 ™方 法： a方格网法:适用于地形较为平坦，面积较大场地。 b断面法：地形起伏变化大或地形狭长 ™基本步骤： ™（１）计算场地各方格角点的施工高度 ™（２）确定零线 ™（３）利用几何公式计算各方格土方量。 ™（４）求和 二、场地平整土方量的计算 ™方法： 1）设置控制方格网：a：10、20、30、40m 2）计算场地个方格角点的施工高度 （ Hn—设计标高；H’n—自然标高） 3）确定零线（挖、填方分界线） 方格边线上的零点位置： 零点相连成零线。 一）方格网法 ' nnn HHh −= 21 1 hh ahx += ™ 4）场地方格土方量计算 a.四角棱柱法： b.三角棱柱法： ™ 5）各方格土方量相加，即得整个场地的 挖填方总量。 一）方格网法 1.四角棱柱体法： 方格为全挖全填: 方格为部分挖、部分填: )( 4 4321 2 hhhhaV +++= ∑ ∑= h ha V 4 ][ 22 挖（填） 挖（填） 8 2. 三角棱柱体法： 全挖或全填: 部分挖、部分填: )( 6 321 2 hhhaV ++= ] ))(( [ 6 ))((6 123 3231 3 3 2 3231 3 3 2 hhh hhhh haV hhhh haV ++−++= ++= 楔 锥 (二)断面法： 1. 2. LFFV ⋅+= 2 21 )4( 6 201 FFFLV ++= ™ 1）选取断面：沿场地纵向或相应方向（利 用地形图定，实地测量） ™ 2）断面划分：分成若干三角形和梯形。 ； ；…… 则：若 ，则： ———(累高法) 3）求体积： Ln —断面间距 二）断面法 1 1 1 2 dhf = 1 21 1 2 dhhf += nnn d hf 2 = ni fffF +++= L21 dddd n === L21 )( 21 ni hhhdF +++= L n nn lFFlFFlFFV 222 1 2 32 1 21 ++++++= −L 断面法 ™ 土方调配就是对挖土的利用、堆弃 和填土取得三者之间的关系进行综合协调 处理，最终要达到的目的是使运输费用最 小而且方便施工。 ™ 三、土方的调配 9 ™土方的调配包括： ™划分调配区； ™计算调配区之间的平均运距和施工单价。 ™ 确定最优调配方案； ™绘制调配图表。 三、土方的调配 ™一）调配原则 ™ 1）力求达到挖、填方平衡和运距最短或运费 ™ 最少的原则 ™ 2）近期施工与后期利用相结合 ™ 3）分区与全场相结合 ™ 4）调配区划分与大型地下建筑施工相结合 ™ 5）选择恰当的调配方向、范围、运输路线， ™ 满足机械、车辆的基本技术要求并充分 ™ 发挥功效。 三、土方的调配 ™二）土方调配 ™ 1）划分调配区 划出挖、填方的分界线（零线），在 各区再分别划分若干调配区（满足机械操 作要求），算出各调配区的方量，标在图 上 三、土方的调配 ™ 2）a.计算平均运距 ™ 即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离 ™ 假定调配区平面几何的中心为其体积重心 ， v—每个方格的方量；x、y—方格重心。 b.施工单价 Cij—挖方区i到填方区j的施工单价（元/ m3 ） Es—各施工机械的台班费用（元/台班） n—参加i到j的所有机械台熟（台） P—综合施工的生产率（ m3 /班） E0—一次性费用，含进出场运输费、安装费、临设费 V—该套机械在施工期内应完成的土方量（m3） 三、土方的调配 v vx x ∑= v vy y ∑= V E P E C n s ij 01 += ∑ ™ 3）画土方调配图，标出调配方向、方量、 平均运距。 三、土方的调配 三、土方的调配 „4）列出土方量平衡表 10 ™ 1．工艺 开挖→运输→填筑与压实 ™ 2．方法 a.人工开挖→平推车→人力夯、蛙夯 b.机械化：各过程均由机械完成 四、场地平整 ™一）常用场地平整机械： 1．推土机 ⅰ、适用范围：开挖Ⅰ～Ⅲ类场地土。 经济运距：100m以内，50m最佳 ⅱ、功能：场地平整、高挖低填、表面推平 2．铲运机 适用范围：Ⅱ～Ⅲ类土， 运距 自行式 800～1500 CL7 拖式 200～350 C3-6，C6-2.5 3．单斗挖土机 四、场地平整 四、场地平整 四、场地平整 11 << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /All /Binding /Left /CalGrayProfile (Dot Gain 20%) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Warning /CompatibilityLevel 1.4 /CompressObjects /Tags /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages true /CreateJDFFile false /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams false /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments false /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts true /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Preserve /UsePrologue false /ColorSettingsFile () /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 300 /ColorImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 300 /ColorImageDepth -1 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /DCTEncode /AutoFilterColorImages true /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /Description << /CHS /CHT /DAN /DEU /ESP /FRA /ITA /JPN /KOR /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. 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