土石方工程与地基处理

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4、列出土方量平衡表。土方调配计算结 果需列入土方量平衡表。表 1-11 是图 116（a）所示调配方案的土方量平衡表。 在规划大规模场地平整的土方调配工作 时，可以运用线性规划中的运输问题， 采用表上作业法求解，使总土方运输量 最小为目标函数，求得土方调配的最优 方案。
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土方量平衡表 1-11
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1、三角棱锥体边坡体积 如图中①，其体积为：
式中：l1——边坡①的长度； F1——边坡①的端面积，即：
1 V1 F1l1 3
h2 (mh2 ) mh2 F1 2 2
h2——角点的挖土高度； m——边坡的坡度系数。
2
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2、三角棱柱体边坡体积 体积计算为： 如图中的④，其
F1 F2 V4 l4 2
Pd 8 Ph K B （m3/台班）
（1-38）
式中 KB——时间利用系数，一般在0.72~0.75之间。
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5、推土方式：
（1）下坡推土。推土机顺下坡方向切土及推 运，借助机械自身的重力作用以增加推土能 力，但坡度不宜超过15º ，以免后退时爬坡困 难。
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2、计算各挖、填方调配区之间的平 均运距。
平均运距是指挖方区土方重心至填 方区土方重心的距离。
求调配区重心的方法是，取场地方格网中的纵 横两边为坐标轴，以一个角作为坐标原点，按下式 求得各调配区土方的重心位置： vx X v vy Y v 式中 X 、 Y—— 挖方调配区或填方调配区的重心 坐标； v——每个方格的土方量； x、y——每个方格的重心坐标。
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（三）边坡土方量的计算
为了保持土体的稳定和施工安全挖填方的 边沿，都应作成一定坡度的边坡。边坡坡度 应根据不同的填挖高度、土的物理性质和工 程的重要性由设计规定。 场地边坡的土方量，一般可根据近似的几 何形体进行计算。图 1-15 为一场地边坡的平 面示意图，按照其形体可先分为三角棱锥体 （如体积①～③，⑤～⑾）和三角棱柱体 （如体积④），再分别按下列公式计算体积。
六、土方的平衡调配
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土方的平衡调配，是对挖土、填土、堆弃或移 运之间的关系是行综合协调，以确定土方的调配数 量及调配方向。 目的：是使土方运输量或土方运输成本最低。 工作内容包括：划分土方调配区，计算土方的平均 运距和单位土方的运价，编制土方调配图表，确定 土方的最优调配方案。 进行土方平衡调配，必须根据工程和现场情 况、有关技术资料、进度要求、土方施工方法及分 期分批施工工程的土方堆放和调运方案等，经综合 考虑并确定平衡调配原则后，再着手进行。
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七、场地平整施工方法 场地平整的施工过程包括：土方的 开挖、运输、填筑与压实等，当遇有坚 硬土层、岩石或障碍物时，还常需爆破。 场地平整的施工方法，小面积时采用人 工；在大面积平整时，通常采用机械施 工。常用的机械有推土机、铲运机和单 斗挖土机。
（一）推土机施工 1、开挖土的类别：推土机操作灵活，运行方 便，所需工作面较小，适于开挖一~三类土。 2、使用条件：可开挖深度1.5m内的基坑（槽） 及回填基坑（槽）和管沟土方，以及配合挖 土机从事平整与集中土方；清理石块或树木 等障碍物及修筑道路等。 3、经济运距：为100m以内，运距为60m时效 率最高，推土机用于平整场地，既可挖土也 可作短距离运土，移挖作填；
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为了简化 x 、 y 的计算，可假定每个 方格上的土方是各自均匀分布的，从而 用图解法求出形心位置以代替重心位置。 重心求出后，标于相应的调配区图上， 然后用比例尺量出每对调配区之间的平 均运距。
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3、绘出土方调配图。根据以上计算，在 图上标出调配方向、土方数量及平均距 离。 图 1-16 是土方调配的两个示意图。 图上注明了挖填调配区、调配流向、土 方数量及平均运距。图1-16（ a）表洋总 挖方与总填方平衡的土方调配方案；图 1-16（b）表示有弃土和借土的调配图。 图中 Wi 为挖方区编号， Ti 为填方区编号。
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4、推土机的生产率：
（1）推土机小时的生产率Ph为：
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（1-37）
3600 q Ph （m3/h） T Kp
式中 T——从推土到将土送至填土地点的循环延续时间 （s）； q——推土机每次的推土量（m3） Kp—— 土的最初可松性系数（土壤松散体积与原自 然体积之比值）。 （2）推土机台班生产率Pd为：
（一）土方平衡调配的原则
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（1）应力求达到挖、填平衡和运距最短； (2)调配区的划分应该与建筑物和构筑物的平 面位置相协调，并考虑它们的分期施工顺序， 对有地下设施的填土，应留土后填； （3）好土要用在回填质量要求较高的地区； （4）分区调配应与全场调配相协调，避免只 顾局部平衡，任意挖填而妨害全局平衡； （5）取土或弃土应尽量少占或不占农田及便 利机械施工等。
式中：l4——边坡④的长度； F1、F2、F0——边坡④两端及中部的横 断面面积，算法同上（图1-15剖面系近似表 示。实际上，地表面不完全是水平的）。
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土方量经计算汇总求得全部挖方量和全 部填方量后，尚需考虑土壤的松散率、 压缩率、沉降量等因素对土方量的影响 （查手册资料）并进行调整。按照调整 后的土方量，即可着手土方的综合平衡 调配。
挖方 区 编 号 W1 W2 W3 W4 填方区编号、填方数量（m3）
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合 计 1900
挖方数 量（m3） T1
800 500 500 500 400 400 60 400 50
T2 600 100 500 70 40
T3 500
100 400
70 40
合计
1900
注：表中土方数量栏右上角小方格内的数字系平均运距（有时可为 土方的单位运价）。
（二）土方平衡调配图表的编制
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场地土方平衡调配需作相应的土方调配图表， 编制方法如下： 1、划分调配区。在场地平面图上先划出挖填 区的分界线，按照土方量计算用的方格网， 在挖方区和填方区分别划出若干个调配区。 通常每个调配区的大小可由若干个方格组成， 以满足土方机械的操作要求。如场地范围内 土方不平衡时，可考虑就近借土或弃土，此 时每个借土区或弃土区可作为独立的调配区。 调配区划定后，计算其土方量并标明在图上。