土木工程施工思考题

第一章土方工程

1.工程施工中的土分类方法有哪些？

答：在土木工程施工中，将土的开挖难易程度将土分为八类：第一类（松软土）、第二类（普通土）、第三类（坚土）、第四类（砾砂坚土）、第五类（软石）、第六类（次坚石）、第七类（坚石）、第八类（特坚石）。

2.土的可松性概念。

答：即自然状态下的土，经过开挖后，其体积松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能回复。

3.密度、干密度、含水量、压实系数的概念。

答：

密度：土单位体积的质量,称为土的天然密度,记为ρ 公式:ρ=m/v；

干密度：土的干密度就是土单位体积中固体颗粒部分的质量；

含水量：单位数量的土壤所保持的水量。常用以下表示法：(1)土壤中水分的重量占干土重量的百分比，称为“体积含水量”，用重量百分比表示；(2)土壤中所含水的体积占土壤总体积的百分比，称为“体积含水量”；用体积百分比表示；

压实系数：一般土经过开挖、运输、堆放而松散，松散土与原土的体积之比称作可松性系数K1；一般土经过开挖、运输、回填、压实后仍较原土体积增大，最后体积与原土体积之比称作可松性系数K2。

4.小型场区平整设计标高的确定的原则调整方法。

答：设计标高的确定：对小型场地平整，如原地形比较平缓，对场地设计标高无特殊要求，可按场地平整施工中挖填土方量相等的原则确定。

将场地划分成边长为a的若干方格，并将方格网角点的原地形标高标在图。原地形标高可利用等高线用插入法求得或在实地测量得到。按照标高调整前后总土方量不变，而且挖填土方

量相等的原则，设所计算的场地标高为，场地总方格数为n，第i个方格四个角点的原地形标高分别为、、和，则场地设计标高可按下式计算：

n=

移项后得到：

（1-1-1）

由图可见，11号角点为一个方格独有，而12，13，21，24号角点为两个方格共有，22，23，32，33号角点则为四个方格所共有，在上式计算的过程中类似11号角点的标高仅加一次，类似12号角点的标高加两次，类似22号角点的标高则加四次，这种在计算过程中被应用的次数，反映了各角点标高对计算结果的影响程度，测量上的术语称为“权”。考虑各角点标高的“权”，式（1-1-1）可改写成更便于计算的形式：

（1-1-2）

式中为一个方格独有的角点标高；、和分别为二、三、四个方格共有角点的标高。

设计标高的调整：在实际工程中，对计算所得的设计标高，还应该考虑以下因素进行调整，这项工作在完成土方量计算之后进行。考虑土的最终可松性，需相应提高设计标高，以达到土方量的实际平衡；考虑工程余土或工程用土，需相应地提高或降低设计标高；根据经济比较结果，如采用场外取土或弃土的施工方案，则应考虑因此引起的土方量变化，应对设计标高做相应调整。场地设计平面的调整工作是繁重的，如果修改设计标高，则需重新计算土方工程量。

5.网格角点施工高度如何确定？

答：方格网图由设计单位(一般在1：500的地形图上)将场地划分为边长a=10～40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.

也可以在施工中施工单位自行对场地进行方格网的确定。

将场地划分为边长10—40m的正方形方格网，通常以20m居多。再将场地设计标高和自然地面标高分别标注在方格角上，场地设计标高与自然地面标高的差值即为各角点的施工高度（挖或填），习惯以“+”号表示填方，“－”表示挖方。将施工高度标注于角点上，然后分别计算每一方格地填挖土方量，并算出场地边坡的土方量。将挖方区（或填方区）所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总，即得场地挖方量和填方量的总土方量。

为了解整个场地的挖填区域分布状态，计算前应先确定“零线”的位置。零线即挖方区与填方区的分界线，在该线上的施工高度为零。零线的确定方法是：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出零点的位置，将各相邻的零点连接起来即为零线。零线确定后，便可进行土方量计算。方格中土方时的计算有两种方法，即四角棱柱体和三角棱柱体法。

①四角棱柱的体积计算方法。方格四个角点全部为填或全部为挖，其挖方或填方体积为：

V=a2（h1+h2+h3+h4）/4

式中：h1、h2、h3、h4—方格四然点挖或填的施工高度，均取绝对值，m；

a—方格边长。

方格四个角点中，部分是挖方、部分是填方时，其挖方或填方体积分别为：

V1、2=a2/4×[h12/（h1+h4）+h22/（h2+h3）]

V3、4=a2/4×[h32/（h2+h3）+h42/（h1+h4）]

方格中三个角点为挖方（或填方）另一角点为填方时（或挖方）时，其填方部分的土方量为：

V4=a2h43/6（h1+h4）(h3+h4）

其挖方部分土方量为:

V1、2、3=a2（2h1+h2+2h3-h4）/6+V4

②三角棱柱体的体积计算方法。计算时先顺地形等高线将各个方格划分成三角形，每个三角形三个角点的填挖施工高度用h1、h2、h3表示。当三角形三个角点全部为挖或全部为填时，其挖填方体积为：

V=a2（h1+h2+h3）/6

式中：a—方格边长，m；

h1、h2、h3—三角形各角点的施工高度，用绝对值代入，m。

三角形三个角点有填有挖时，零线将三角形分成两部分，一个是底面为三角形的锥体，一个是底面为四边形的楔体，其锥体部分体积为：

V锥=a2h33/6（h1+h3）（h2+h3）

楔形部分的体积为：

V楔=a2/6[h33/（h1+h3）（h2+h3）-h3+h2+h1]

式中：h1、h2、h3—三角形各角点的施工高度，取绝对值，m。其中h3指的是锥体

6.“零”点和“零线”的概念，如何确定？

答：零线即挖方区与填方区的交线，在该线上施工高度为零

零线的确定方法是：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格线上，用插入法求出零点的位置，将各相邻的零点连接起来极为零线。

7.基坑和基槽土方量的计算方法？

答：(1) 四面放坡基坑土方量计算

基坑土方量的计算可近似地按棱柱体(即上下底为两个平行的平面，所有的顶点都在两个平行平面上的多面体)体积公式计算。

V=(1÷6)H(A1+4A0+A2) (1)

式中V——四面放坡基坑土方量(体积)(m3);

H——基坑深度(m);

A1、A2——基坑上、下底面积(m2);

A0——基坑中截面((1÷2)H处)面积(m2)。

圆形放坡基坑土方量计算

圆形放坡基坑土方量按下式计算。

V=(1÷3)πH (R21+R1R2+R22) (2)

式中V ——圆形放坡基坑土方量(体积)(m3);

R1、R2——圆形基坑上、下底半径(m);

π——3.14; H——基坑深度(m)。

2.基槽土方量计算多用于建筑物的条形基础、渠道、管沟等土方工程量。

基槽土方量计算，可沿其长度方向分段进行计算，各段土方量之和，即为总土方量。

如该段内基槽横截面形状、尺寸不变时，其土方量即为该段横截面面积乘以该段基槽长度，