土方调配计算

V②(+)=V③(+)=0.0001 (m3)
V④(+)=5.22 (m3) V⑤(+)=V⑥(+)=0.06 (m3) V⑦(+)=7.93 (m3)
V⑧(+)=V⑨(+)=0.01 (m3)
V⑩=0.01 (m3) V11=2.03 (m3) V12=V13=0.02 (m3) V14=3.18 (m3) 边坡总填方量： ∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01
如令H1——1个方格仅有的角点标高； H2——2个方格共有的角点标高； H3——3个方格共有的角点标高； H4——4个方格共有的角点标高。 则场地设计标高H0可改写成下列形式
H0 H
1
2 H 2 3 H 3 4 H 4 4N
2．场地设计标高的调整 (1)土的可松性影响
方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面为三边形和五边形，土方量为： VⅡ(+)=65.73 (m3) VⅡ(-)=0.88 (m3)


VⅤ(+)=2.92 (m3)
VⅤ(-)=51.10 (m3) VⅥ(+)=40.89 (m3)) VⅥ(-)=5.70 (m3) 方格网总填方量：
2.绘出“零线” 方格线上的零点位置见图1—9，可按下式计 ah1 算： x h1 h 2 式中： h1 ， h2——相邻两角点挖、填方施工 高度(以绝对值代入)； a——方格边长； x——零点距角点A的距离。
图1－9 零点位置计算
（1）全挖全填方格
方格四个角点全部为挖（或填）的方格，土方量 为： 2 a V (h1 h2 h3 h4 ) 4
h11=251.50-251.70 =-0.20 h12=251.46-251.40=0.06
(2) 计算零点位置。从图1.8中可知，1—5、2—6、6— 7 、 7—11 、 11—12 五条方格边两端的施工高度符号不 同，说明此方格边上有零点存在。 由公式求得：
1—5线
2—6线
x1=4.55(m)
卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂 土 软及中等密实粘土，重亚粘土，粗 砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄 土、亚粘土，压实的填筑土 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗
1.02
～ 1.05 1.04 ～ 1.07 1.06
用锹、锄头挖掘， 少许用镐翻松 要用镐，少许用锹、 锄头挖Fra Baidu bibliotek，部分用 撬棍 整个用镐、撬棍，
L1 V1 (F 1 4F0 F 2 ) 6
式中 V1——第一段的土方量(m3)； L1——第一段的长度(m)； 将各段土方量相加即得总土方量，即： 式中 V1 ， V2„Vn——为各分段土的土方量 (m3)。
L1 V1 (F1 F2 ) 2
土的分类与鉴别
a2 V 4
a2 h 4 (h1 h2 h3 h4 )
【例题1-4】某建筑场地方格网如图 1.7 所示，方格边长
为20m×20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡 度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量。
【解】 (1) 根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然 标高，计算结果列于图1.8中。 由公式得： h1=251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19
3 a2 h4 填方量：V4 = × 6 (h1 +h4 )( h3 +h4 )
a2 挖方量：V1.2.3 = (2h1 +h2 +2h3 - h4 ) +V4 6
表1.3 常用方格网点计算公式 项 目 一点填方或 挖方(三角 形) 两点填方或 挖方(梯形) 三点填方或 挖方(五角 形) 四点填方或 挖方(正方 形)
K s'
土的分类
土
的
名
称
可松性系数 KS K’s 1.01 ～ 1.03
现场鉴别方法
一类土 (松软土) 二类土 (普通土) 三类土 (坚土) 四类土(砂 砾坚土)
砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土， 1.08～ 泥炭(淤泥) 1.17 1.14～ 1.28
能用锹、锄头挖掘
亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、
（2）两挖两填方格
方格相邻两角点为挖，另两点为填。其土 方量为： 2 a2 h12 h2 挖方量：V1.2 = ( + ) 4 h1 +h4 h2 +h3
填方量：V3.4
2 h a h4 = ( + ) 4 h2 +h3 h1 +h4 2 2 3
（3）三挖一填（三填一挖）方格
方格的三个角点为 挖，另一角点为 填。（或方格的 三个角点为填， 另一角点为挖） 其土方量为：
h3=251.38-250.85=0.53
h5=251.56-251.90=-0.34 h7=251.44-251.28=0.16 h9=251.62-252.45=-0.83
h4=251.32-250.60=0.72
h6=251.50-251.60=-0.10 h8=251.38-250.95=0.43 h10=251.56-252.00=-0.44
（2）场地泄水坡度的影响 1）单向泄水时各方格角点的设计标高 Hn＝H0±li
(a)
(b)
图1—6 场地泄水坡度示意图 (a)单向泄水；(b)双向泄水
2）双向泄水时各方格角点的设计标高 Hn＝H0±lxix±lyiy
(a)
(b)
图1—6 场地泄水坡度示意图 (a)单向泄水；(b)双向泄水
（二）场地土方量计算 1.计算场地各方格角点的施工高度各方 格角点的施工高度(即挖、填方高度)h0 hn＝Hn-Hn’ 式 中 hn—— 该 角 点 的 挖 、 填 高 度 ， 以 “＋”为填方高度，以“－”为挖方高 度(m)； Hn——该角点的设计标高(m)； Hn’——该角点的自然地面标高 (m) 。
土方计算与调配
一、基坑、基槽土方量计算
基坑土方量即可按拟柱体的体积公式
H V (F 1 4F 0 F 2) 6 式中 H——基坑深度(m)；
F1，F2——基坑上下两底面积(m2)； F0——F1与F2之间的中截面面积(m2)；
当基槽沿长度方向断面呈连续性变化时其土 方量可以用同样方法分段计算。
=13.29(m3)
边坡总挖方量： ∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25 (m3)
1.2.3 土方调配
土方调配是土方工程施工组织设计 ( 土方规划 ) 中的 一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行。 编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和
填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，
K’s
1.10 ～ 1.20 1.10 ～ 1.20
泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩， 泥灰岩，密实的石灰岩，风化花
岗岩，片麻岩 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒 花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾 岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的 安山岩、玄武岩
1.30 ～ 1.45
七类土 (坚石)
1.30 ～ 1.45
1.10 ～ 1.20 1.20 ～ 1.30
V
图
式
计算公式
1 h bch3 V bc 2 3 6 a 2 h3 当b=a=c时，V = 6
bc h a a (b c)(h1 h3 ) 2 4 8 d e h a V a (d e)(h2 h4 ) 2 4 8
V (a 2
bc h ) 2 5 bc h h h (a 2 ) 1 2 3 2 5
' VW (K s － 1) h ' FT FW K s
(a)
(b)
图1－5 考虑土的可松性调整设计标高计算示意图 H0’＝H0+Δh 式中：Vw——按理论标高计算出的总挖方体积； FW，FT——按理论设计标高计算出的挖方区、 填方区总面积； Ks’——土的最后可松性系数。
x1=13.10(m)
6—7线
7—11线 11—12线
x1=7.69(m)
x1=8.89(m) x1=15.38(m)
将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来，即
得零线位置，如图1.8。 (3) 计算方格土方量。方格Ⅲ、Ⅳ底面为正方形，土方 量为： 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底面为两个梯形，土方量为： 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)
并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至 填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案， 应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于 施工，从而可以缩短工期、降低成本。
土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距 最短的原则；近期施工与后期利用的原则。进行土方调
配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、
按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、
软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。
• 松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机 施工； • 坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用 爆破的方法施工； • 次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。 土的工程分类与现场鉴别方法
H0 4N 式中：H。——所计算的场地设计标高(m)； a——方格边长(m)； N——方格数； H1l ，„， H22——任一方格的四个角点的标高 (m)。
(H
11
H 12 H 21 H 22 )
(a)
(b)
图1—4 场地设计标高H0计算示意图 (a)方格网划分；(b)场地设计标高示意图 1一等高线；2--自然地面，3一场地设计标高平面
1.24～
1.30 1.26～ 1.32
卵石，密实的黄土，天然级配砂石，
软泥灰岩及蛋白石
～
1.09
然后用锹挖掘，部
分用楔子及大锤
土的分类
土
的
名
称
可松性系数
现场鉴别方法 用镐或撬棍、大锤 挖掘，部分使用爆 破方法 用爆破方法开挖, 部分用风镐
KS
五类土 (软石) 六类土 (次坚石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、 1.30 泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩， ～ 软的石炭岩 1.45
用爆破方法开挖
八类土 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚 1.45 (特坚硬 实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、 ～ 石) ) 辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.50
用爆破方法开挖

二、场地平整标高与土方量 （一）确定场地设计标高 1．初步设计标高 场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值。 可按下式计算：
土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比
较，选择经济合理的调配方案。
调配方案确定后，绘制土方调配图(如图1.10)。在 土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量 和每对挖填之间的平均运距。图中的土方调配，仅考虑 场内挖方、填方平衡。W为挖方，T为填方。
∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3)
方格网总挖方量： ∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)
(4) 边坡土方量计算。如图 1.9 ，④、⑦按三角棱 柱体计算外，其余均按三角棱锥体计算， 依式 1.11、1.12 可得： V①(+)=0.003 (m3)