土木工程施工课后习题答案30470

第一章土方工程

1.某工程基础（地下室）外围尺寸40m X 25m,埋深4.8m，为满足施工要求，基坑底面积尺寸在基础外每侧留0.5m 宽的工作面；基坑长短边均按 1 : 0.5放坡（已知K S =1.25，K S '= 1.05 ）。试计算：

（1）基坑开挖土方量；

（2）现场留回填土用的土方量；

（3）多余土用容量为5m自卸汽车外运，应运多少车次？

解：

⑴

（2）

（3）

外运的土为虚方

2 .某场地方格网及角点自然标高如图，方格网边长a=30m设计要求场地泄水坡度沿长度方向为2%o,沿宽度方向为3%。，泄水方向视地形情况确定。试确定场地设计标高（不考虑土的可松性影响，如有余土，用以加宽边坡），并计算填、挖土方工程量（不考虑边坡土方量）。

3. 试用“表上作业法” 土方调配的最优调配方案。土方调配运距表

解：

表中可以看出：X11+X21+X31+X41 = 1000

xn+X12+X13=1000

利用“表上作业法”进行调配的步骤为：

(1 )用“最小元素法”编制初始调配方案

步骤1：即先在运距表(小方格)中找一个最小数值，即L21 70，于是先

确定X21的值，使其尽可能地大，即取X21 min(1000, 4000) 1000。则

Xl1 X31 X41 0，在空格内画上“X”号，将(1000)填入X21格内；

步骤2:在没有填上数字和“X”号的方格内再选一个运距最小的方格，

即L43 80，让X43值尽可能的大，即X43=min(10000，2000) = 2000。同时使X13 = X23 =X33 = 0。同样将(2000)填入表1-5中X43格内，并且在X13、X23、X33格内画上“X”。

步骤3：按同样的原理，可依次确定X42 =7000，X12=X22 =x 32 = 0 ；X31=300，

X32 = X33= 1 00，并填入表1-5，其余方格画上“X” ，该表即为初始调配方案。

(2 )最优方案的判别用“位势法”求检验数

表1-6 平均运距和位势数

先令U1 0,则有

v 240-0=240

u2170-240=-70

vi 70-(-70)=140

U3 200-240=-40

U4 160-240=-80

V2 130-(-80)=210

V380-(-80)=160

检验数计算：

11 150-0-140=10 ; 12200-0-210=-10 ;•••(在表1-7中只写“ ”或“-”)

从表1-7中已知，表内有为负检验数存在，说明该方案仍不是最优调配

方案，尚需作进一步调整，直至方格内全部检验数入j > 0为止。

（3）方案的调整

①在所有负检验数中选一个（一般可选最小的一个，本题中为L12），把它所对应的变量X12作为调整的对象。

②找出X12的闭回路：

从X12出发，沿水平或者竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格作90°转弯，然后依次继续前进再回到出发点，形成一条闭回路（表1-8 ）。

12

③从空格X12出发，沿着闭回路（方向任意）一直前进，在各奇数次转角

点的数字中，挑出一个最小的（本表即为1000，7000中选1000,此处选X14），

将它由X14调到X12方格中（即空格中）。

将1000填入X12方格中，被调出的X14为0 （变为空格）；同时将闭回路

使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡，这样调整后，便可得

⑤对新调配方案，仍然用“位势法”进行检验，看其是否为最优方案，检验 数无负数，该方案为最佳方案

表1;T 0O 中所有检验数均为正0号0故7该方案0卩为最优方案。其土方（的在8总运00量160

亠 200000 70000 340000 800000 780000 320000

为： 3

2510000（m 3 m ）

4. 对习题1的基础工程施工，地下水位在地面下1.5m ,不渗水层在地下10m,地下水为无压水，渗透系数K=15m/d, 现采用轻型井点降低地下水位 ，试求：

⑴绘制轻型井点系统的平面和高程布置。 ⑵计算涌水量。

⑶确定井点管数量和间距。 解：（1）轻型井点系统的布置

总管的直径选用127mm 布置在土 0.000标高上，基坑底平面尺寸为 41

X 26吊，上口平面尺寸为:

长=41+(4.8 X 0.5 ) X 2=45.8 ;宽=26+2X4.8 X 0.5=30.8。

井点管布置距离基坑壁为1.0m ，采用环形井点布置，则总管长度:

上其他奇数次转角上的数字都减去 1000,偶数次转角上数字都增加 1000,

表1-9的新方

L = 2(47.8+32.8) = 161.2m

井点管长度选用7m,直径为50mm滤管长为1.0m,井点管露出地面为0.2m, 基坑中心要求降水深度：

S=4.8-1.5+0.5 = 3.8m

采用单层轻型井点，井点管所需埋设深度；

H i二H+h i+l X 11=4.8+0.5+0.1 X 16.4=6.94m<7m，符合埋深要求。

降水深度7-1.5=5.5m<6m符合一级轻型井点管埋设要求。

井点管加滤管总长为8m,井管外露地面0.2m,则滤管底部埋深在-7.8m标高处, 不渗水层在地下10m,地下水为无压水，所以本题按无压非完整井环形井点系统考虑。

轻型井点系统布置见图1-50 o

2)基坑涌水量计算

按无压非完整井环形井点系统涌水量计算公式：

因为：S =7.8-1-1.5=5.3

S /(s ' +l) =5.3/(5.3+1)=0.84

所以：根据表1-12 取H=1.85(s ' +l) =1.85(5.3+1)=11.66m

本题中含水层H=10-1.5=8.5m

因为H,故：取H b=8.5m

基坑中心降水深度S=3.8m

抽水影响半径R 1.95 S. K 1.95 3.8 “8.5一15 83.67m

环形井点假想半径22.34m