土木工程施工期末考试重点知识复习资料

第一章土方工程1.通常情况下，w≤5%的为干土；5%<w≤30%的为潮湿土；w>30%的为湿土。

2.土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。

3.在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。

土的干密度愈大，表示土愈密实。

土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。

4.土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性KS= V2/ V1 KS′= V3/ V1KS、KS′——土的最初、最终可松性系数；V1——土在天然状态下的体积，m3；V2——土挖出后在松散状态下的体积，m3；V3——土经压(夯)实后的体积，m3。

土的最初可松性系数KS是计算开挖工程量、车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数是计算土方调配、回填所需挖土工程量的主要参数，【例1.3】已知基坑体积2000m3，基础体积1200 m3，土的最初可松性系数1.14，最后可松性系 1.05,问应预留多少回填土（天然状态下）？需外运的土用装载量为5m3/每车的汽车运走，求所需车次？解：解：预留夯实土：2000-1200=800 m3；预留原土：800/1.05=762 m3；外运原土：2000-762=1238 m3；外运松土：1238×1.14=1412 m3;车次：1412/5=282.4 需要283车次。

作业【例1.1】已知某基坑体积V=581.3m3，土的KS=1.20，KS’=1.10。

挖出土装载量为4m3/每车的汽车运走，求所需车次。

解：原土V1= V=581.3 m3，由KS= V2/ V1，得外运松土：V2=KS* V1=1.2*581.3 =697.56 m3车次：697.56/4=175 需要175车次【例1.2】某工程需回填土的体积为120m3 ，所取土的KS=1.20，KS’=1.03。

求所取土的工程量。

解：由已知回填土：V3=120 m3，由公式KS′= V3/ V1得原土：V1= V3/ KS′=120/1.03=116.50 m36.基坑与基槽土方量计算基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(图1.1),即102(4)6H V A A A =++式中：H ——基坑深度，m；A1、A2——基坑上、下底的面积，m2；A0—基坑中截面的面积，m2。

基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图1.2)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：1102(4)6L V A A A =++12nV V V V =++⋅⋅⋅+7场地平整土方计算对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。

场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种。

横截面法是将要计算的场地划分成若干横截面后，用横截面计算公式逐段计算，最后将逐段计算结果汇总。

横截面法计算精度较低，可用于地形起伏变化较大地区。

对于地形较平坦地区，一般采用方格网法。

8.方格网法：在进行场地平整土方工程量计算之前，将绘有等高线的现场地形图，分为若干数量方格（每格边长10～40m，通常采用20m的方格网）然后按设计高程和自然高程，进行场地平整土方工程量计算。

9. 方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.场地网格划分（方法：将场地划分为每格边长10～40m，通常采用20m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高）（实测法、等高线插入法）。

2.实测或计算网格角点的自然地面标高(插入法：根据地形图上所标的等高线，假定两等高线间的地面坡度按直线变化，用插入法求出各方格角点的地面标高，如图等高线44.0-44.5 间角点4的地面标高H4。

Hx:0.5=x:l,即hx=0.5/l*x,h4=44.00+hx.说明：x、L值用比例尺在图中量出)3.根据“填挖平衡”原则，求出理想初始标高(理想的设计标高，应该使场地内的土方在平整前和平整后相等而达到填挖平衡：H0na2=∑【a2（H11+H12+H21+H22）/4】则场地初定标高：H0=∑（H11+H12+H21+H22）/4nH11、H12 、H21、H22 ——一个方格各角点的自然地面标高；n——方格个数。

或：H0=（∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4）/4nH1——一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4——分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高)4.考虑排水等因素，调整初始标高(调整场地初定标高按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整。

按泄水坡度调整各角点设计标高：单向排水时，任意点设计标高为: Hn=H0+ L*i双向排水时，任意点点设计标高为：Hn=H0+ Lx*ix+ Ly*iy5.绘制方格网图（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。

6.计算场地各个角点的施工高度(面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。

各方格角点的施工高度按下式计算：hn=Hn-H（很重要）（式中：hn——角点施工高度即填挖高度(以“+”为填，“-”为挖)，m；n——方格的角点编号(自然数列1，2，3，…，n)。

）7.计算“零点”位置，确定零线（方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“-”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”(图1.4)。

）零点位置按下式计算：（很重要）1112ah X h h =+ 式中: x1、x2——角点至零点的距离，m；h1、h2——相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，ma ——方格网的边长，m 。

8.计算方格土方工程量（ 按方格底面积图形和表1.3所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。

）2212ah X h h =+32312366h bchV bca hV==∑当b=a=c时，=1324()()248()()248hb c aV a b c h hhd e aV a d e h h+-+==+++==++∑∑22123()25()25hbcV ah h hbca=-++=-∑221234()44a aV h h h h h==+++∑9.边坡土方量计算（场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡，以保证挖方土壁和填方区的稳定。

边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算，一种为三角棱锥体(图1.6中①～③、⑤～⑪)，另一种为三角棱柱体(图1.6中④)。

）A式中: l1——边坡①的长度；A1——边坡①的端面积,A1=h2(mh2)/2；h2——角点的挖土高度；m —边坡的坡度系数，m=宽/高B两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积式中: l4——边坡④的长度；A1、A2、A0—边坡④两端及中部横断面面积。

10.计算土方总量（将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方11113V A l =12442A A V l +=44102(4)6l V A A A =++量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量）例题：例1.5】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1.9得：h1=251.50-251.40=0.10h2=251.44-251.25=0.19h3=251.38-250.85=0.53h4=251.32-250.60=0.72h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44h11=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1.10 求得：1—5线x1=4.55(m)2—6线x1=13.10(m)6—7线x1=7.69(m)7—11线x1=8.89(m)11—12线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(采用表1.3公式计算）。

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)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：∑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)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=13.29(m3)边坡总挖方量：∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25 (m3)总结：场地平整土方量的计算步骤1、确定要平整的场地形状，划分方格网（a）；2、测定各方格角点原地面标高(Hx);3、计算场地设计标高(H0)；4、修正各方格角点设计标高（Hn）;5、绘制方格网图;6、计算各方格角点的施工高度（hx）7、计算零点、绘制零线；8、确定填、挖方区，计算土方量；9、边坡土方量计算；10、计算土方总量。