第1講_土方規(guī)劃

1、前前 言言 土木工程施工是土木專業(yè)（房建方向）的一門土木工程施工是土木專業(yè)（房建方向）的一門實踐實踐性強、綜合性大、涉及知識面廣的骨干性強、綜合性大、涉及知識面廣的骨干專業(yè)課程，它的專業(yè)課程，它的任務是研究土木工程施工的局部規(guī)律和全局性規(guī)律。任務是研究土木工程施工的局部規(guī)律和全局性規(guī)律。是是同學們步入工作崗位后要學以致用、安身立命的主要課同學們步入工作崗位后要學以致用、安身立命的主要課程之一。程之一。無論同學們畢業(yè)后在土木建筑領域從事何種職無論同學們畢業(yè)后在土木建筑領域從事何種職業(yè)和崗位，學好本課程的專業(yè)知識都將使你受用終生。業(yè)和崗位，學好本課程的專業(yè)知識都將使你受用終生。第一章第一章 土方工

2、程土方工程第第1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃 1 概述概述 2 土方邊坡土方邊坡 3 土方量計算的方法土方量計算的方法 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 5 土方調配土方調配第第2講講 土方工程施工要點土方工程施工要點 1 土方開挖土方開挖 2 土壁穩(wěn)定土壁穩(wěn)定 3 施工排水施工排水 4 流砂的防治流砂的防治第第3講講 機械化施工及填土壓實機械化施工及填土壓實 1 土方機械化施工土方機械化施工 2 填土壓實填土壓實第第1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃 包括一切土的挖掘、填筑、運輸?shù)冗^程以及排水降水、土壁支撐包括一切土的挖掘、填筑、運輸?shù)冗^程以及排水降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。常見的土方工程施

3、工內容有：等準備工作和輔助工程。常見的土方工程施工內容有：1.1 土方工程的內容土方工程的內容 場地平整：場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設計包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設計標高、計算挖填土方量、合理進行土方平衡調配等。標高、計算挖填土方量、合理進行土方平衡調配等。 開挖溝槽、基坑開挖溝槽、基坑( (豎井、隧道、修筑路基、堤壩豎井、隧道、修筑路基、堤壩) )：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。 土方回填與壓實土方回填與壓實：包括土料選擇、運輸、填土壓實的包括土料選擇、運輸、填土壓實的方法及密實度檢驗等。方法及密

4、實度檢驗等。1 概述概述第第1 1章章 土方工程土方工程共共4646頁頁 第第1 1頁頁1.2 土方工程的施工要求土方工程的施工要求 土方量少、工期短、費用??；土方量少、工期短、費用?。?因地制宜編制合理的施工方案，預防流砂、管涌、因地制宜編制合理的施工方案，預防流砂、管涌、塌方等事故發(fā)生，確保安全；塌方等事故發(fā)生，確保安全； 要求標高、斷面控制準確；要求標高、斷面控制準確； 土體有足夠的強度和穩(wěn)定性；土體有足夠的強度和穩(wěn)定性； 應盡可能采用先進的施工工藝、施工組織和機械應盡可能采用先進的施工工藝、施工組織和機械化施工。化施工。1 1 概述概述共共4646頁頁 第第2 2頁頁土的分類土的分類土

5、的名稱土的名稱密度密度（kg/m3）開挖方法開挖方法一類土一類土（松軟土）（松軟土）砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥6001500用鍬、鋤頭挖掘用鍬、鋤頭挖掘二類土二類土（普通土）（普通土）粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵土混卵( (碎碎) )石；種植土；填土石；種植土；填土11001600用鍬、鋤頭挖掘，少用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松許用鎬翻松三類土三類土（堅土）（堅土）軟及中等密實粘土；重粉質粘土；礫石土；干黃土；軟及中等密實粘土；重粉質粘土；礫石土；干黃土；含碎含碎( (卵卵

6、) )石的黃土；粉質粘土；壓實的填土石的黃土；粉質粘土；壓實的填土17501900主要用鎬，少許用鍬、主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍鋤頭，部分用撬棍四類土四類土（砂礫堅土）（砂礫堅土）堅實密實的粘性土或黃土；中等密實的含碎堅實密實的粘性土或黃土；中等密實的含碎( (卵卵) )石石粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r1900用鎬或撬棍，部分用用鎬或撬棍，部分用鍥子及大錘鍥子及大錘五類土五類土（軟石）（軟石）硬質粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結不硬質粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結不緊的礫巖；軟石灰?guī)r及貝殼石巖緊的礫巖；軟石灰?guī)r

7、及貝殼石巖11002700用鎬或撬棍、大錘，用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破部分用爆破六類土六類土（次堅石）（次堅石）泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r；密實的泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r；密實的石灰?guī)r；風化花崗巖、片麻巖石灰?guī)r；風化花崗巖、片麻巖22002900用爆破方法，部分用用爆破方法，部分用風鎬風鎬七類土七類土（堅石）（堅石）大理巖；輝綠巖；粉巖；粗、中?；◢弾r；堅實的大理巖；輝綠巖；粉巖；粗、中粒花崗巖；堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r25003100用爆破方法用爆破方法八類土八類土（特堅石）（特堅石）安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的

8、細?；◢弾r、安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖27003300用爆破方法用爆破方法1.3 土的工程分類土的工程分類1 1 概述概述1.4 土的工程性質土的工程性質 天然密度天然密度-是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質量，它影響土是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質量，它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。 干密度干密度-是指單位體積中固體顆粒的質量，它是用以是指單位體積中固體顆粒的質量，它是用以檢驗土壓實質量的控制指標。檢驗土壓實質量的控制指標。 土的質量密度土的質量密度取土環(huán)刀取土環(huán)刀 標準擊實儀

9、標準擊實儀不同類的土，其最大不同類的土，其最大干密度是不同的；同干密度是不同的；同類的土在不同的狀態(tài)類的土在不同的狀態(tài)下下( (含水量、壓實程度含水量、壓實程度) )其密實度也是不同的其密實度也是不同的1 1 概述概述共共4646頁頁 第第4 4頁頁 土的含水量土的含水量W 是土中所含的水與土的固體顆粒間的是土中所含的水與土的固體顆粒間的質量比，以百分數(shù)表示，見下式：質量比，以百分數(shù)表示，見下式：221GGGW含水量影響土方含水量影響土方施工方法的選擇施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質量回填土的質量土的含水量超過土的含水量超過2530%，則機械化施工就困難，容易則機械化施工就

10、困難，容易打滑、陷車打滑、陷車回填土則需有最佳含水量方能回填土則需有最佳含水量方能夯壓密實，獲得最大干密度夯壓密實，獲得最大干密度快速含水量測定儀快速含水量測定儀1 1 概述概述共共4646頁頁 第第5 5頁頁 土的滲透性土的滲透性 是指水流通過土中孔隙的難易程度。地下水在土中的滲流速是指水流通過土中孔隙的難易程度。地下水在土中的滲流速度度 V 與土的滲透系數(shù)與土的滲透系數(shù) K 和水頭梯度和水頭梯度 I 有關，地下水在土中的滲流有關，地下水在土中的滲流速度可按達西公式計算：速度可按達西公式計算： V（m/d）=KI 土壤滲透試驗儀土壤滲透試驗儀滲透系數(shù)滲透系數(shù)K 值將值將直接影響降水方直接影響

11、降水方案的選擇和涌水案的選擇和涌水量計算的準確性量計算的準確性1 1 概述概述共共4646頁頁 第第6 6頁頁 土的可松性土的可松性即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增加，以即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復其原來的體積。土的可松性用后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復其原來的體積。土的可松性用可松可松性系數(shù)性系數(shù) KS 表示。表示。 土的最初可松性系數(shù)土的最初可松性系數(shù)KS= V2 / V1； 土的最后可松性系數(shù)土的最后可松性系數(shù)K，S= V3 / V1 。 式中：式中：V1土在天然狀態(tài)下的體積；土在天然狀態(tài)下的體積； V2土經(jīng)開挖后的松散體積；土

12、經(jīng)開挖后的松散體積； V3土經(jīng)回填壓實后的體積。土經(jīng)回填壓實后的體積。土的最初可松性系土的最初可松性系數(shù)數(shù)KS是計算挖掘機械是計算挖掘機械生生產(chǎn)率、運土車輛數(shù)產(chǎn)率、運土車輛數(shù)量量及棄土坑容積的重及棄土坑容積的重要要參數(shù)，最后可松性參數(shù)，最后可松性系系數(shù)數(shù)K，S是計算場地平是計算場地平整標高及填方所需整標高及填方所需的的挖方體積等的重要挖方體積等的重要參參 數(shù)。數(shù)。1 1 概述概述共共4646頁頁 第第7 7頁頁土的可松性參考值土的可松性參考值土的類別土的類別體積增加百分數(shù)體積增加百分數(shù)可松性系數(shù)可松性系數(shù)最最 初初最最 后后最初最初 Ks最后最后 K，s一類土一類土（種植土除外）（種植土除外）

13、81712.51.081.171.011.03二類土二類土（植物土、泥炭）（植物土、泥炭）2030341.201.301.031.04二類土二類土14282.551.141.281.021.05三類土三類土2430471.241.301.041.07四類土（除外）四類土（除外）2632691.261.321.061.09四類土四類土（泥灰?guī)r、蛋白）（泥灰?guī)r、蛋白）333711151.331.371.111.15五七類土五七類土304510201.301.451.101.20八類土八類土455020301.451.501.201.301 1 概述概述共共4646頁頁 第第8 8頁頁2 土方邊坡土

14、方邊坡 合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設邊坡，是合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設邊坡，是減少土方量的有效措施。邊坡的表示方法為減少土方量的有效措施。邊坡的表示方法為 1:m ，即：，即：第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃mhbbh:1/1土方邊坡坡度 式中式中 m = b / h ，稱為坡度系數(shù)。其意義為：，稱為坡度系數(shù)。其意義為：當邊坡高度已當邊坡高度已知為知為h 時，其邊坡寬度則等于時，其邊坡寬度則等于mh。共共4646頁頁 第第9 9頁頁臨時性挖方的邊坡值臨時性挖方的邊坡值土土 的的 類類 別別邊坡值（高：寬）邊坡值（高：寬）砂砂 土（不包括細砂、粉砂）土（不包括細

15、砂、粉砂）1:1.251:1.5一般一般粘性土粘性土硬硬1:0.751:1硬、塑硬、塑1:11:1.25軟軟1:1.5 或更緩或更緩碎石類土碎石類土充填堅硬、硬塑粘性土充填堅硬、硬塑粘性土1:0.51:1充填砂土充填砂土1:11:1.5 邊坡坡度應根據(jù)不同的挖填高度、土的工程性質及工程特點邊坡坡度應根據(jù)不同的挖填高度、土的工程性質及工程特點而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。臨時性挖而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。臨時性挖方邊坡可按下表確定：方邊坡可按下表確定：2 2 土方邊坡土方邊坡共共4646頁頁 第第1010頁頁深度在深度在5m內的基坑內的基坑( (槽槽) )

16、、管溝邊坡、管溝邊坡的最陡坡度（不加支撐）的最陡坡度（不加支撐）土土 的的 種種 類類邊邊 坡坡 坡坡 度（高：寬）度（高：寬）坡頂無荷載坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有靜載坡頂有動載坡頂有動載中密的砂土中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類土中密的碎石類土(充填物為砂土充填物為砂土)1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類土中密的碎石類土(充填物為粘性土充填物為粘性土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的粉質粘土、粘土硬塑的粉質粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黃土老黃土1:0.101:0.25

17、1:0.33軟土軟土(經(jīng)井點降水后經(jīng)井點降水后)1:1.00 當?shù)刭|條件良好。土質均勻且地下水位低于基坑、溝槽底面當?shù)刭|條件良好。土質均勻且地下水位低于基坑、溝槽底面標高時，挖方深度在標高時，挖方深度在5m以內，不加支撐的邊坡可按下表確定：以內，不加支撐的邊坡可按下表確定：2 2 土方邊坡土方邊坡共共4646頁頁 第第1111頁頁3 土方量計算的基本方法土方量計算的基本方法土方量計算的基本方法有土方量計算的基本方法有平均高度法平均高度法 和和平均斷面法平均斷面法 兩種。兩種。3.1 平均高度法平均高度法 四方棱柱體法：四方棱柱體法：將施工區(qū)域劃分為若干個邊長等于將施工區(qū)域劃分為若干個邊長等于a

18、 的的方格網(wǎng)，每個方格網(wǎng)的土方體積方格網(wǎng)，每個方格網(wǎng)的土方體積 V 等于底面積等于底面積 a2 乘四個角點高度乘四個角點高度的平均值，即：的平均值，即：)(443212hhhhaV第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第1212頁頁 三角棱柱體法：三角棱柱體法：將每一個方格順地形的等高線沿對角線將每一個方格順地形的等高線沿對角線劃分為兩個三角形，然后分別計算每一個三角棱柱體的土方量。劃分為兩個三角形，然后分別計算每一個三角棱柱體的土方量。方格網(wǎng)土方量計算方格網(wǎng)土方量計算則可采取則可采取平均高度平均高度法法（四方棱柱體法四方棱柱體法和和三角棱柱體法三角棱柱體法）3 3 土方量計算的

19、基本方法土方量計算的基本方法共共4646頁頁 第第1313頁頁3.2平均斷面法平均斷面法 基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計算可采用平均基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計算可采用平均斷面法。即：斷面法。即：)4(6201FFFHV3 3 土方量計算的基本方法土方量計算的基本方法共共4646頁頁 第第1414頁頁4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 H0的重要性的重要性 場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據(jù)，也是總圖場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據(jù)，也是總圖規(guī)劃和豎向設計的依據(jù)。合理地確定場地設計標高，對減少土方工規(guī)劃和豎向設計的依據(jù)。合理地確定場地設計標高，對減少土方工程量

20、、加速工程進度、降低工程造價有著重要意義。程量、加速工程進度、降低工程造價有著重要意義。4.1 場地設計標高場地設計標高H0的確定的確定 確定場地設計標高應結合各類影響因素反復進行技術經(jīng)濟比確定場地設計標高應結合各類影響因素反復進行技術經(jīng)濟比較，選擇一個最佳方案。較，選擇一個最佳方案。第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第1515頁頁 H0 的確定原則的確定原則 滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊?；滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅?充分利用地形，分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設充分利用地形，分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設計標高；計標高； 考慮挖填平衡、棄土運輸或取土回填的土方量最少；考慮

21、挖填平衡、棄土運輸或取土回填的土方量最少； 要有合理的泄水坡度（要有合理的泄水坡度（22），滿足排水要求；），滿足排水要求； 考慮最高洪水位的影響?？紤]最高洪水位的影響。4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第1616頁頁 H0 的確定步驟的確定步驟 如場地設計標高無特殊要求時，可根據(jù)挖填土方量平衡的原則如場地設計標高無特殊要求時，可根據(jù)挖填土方量平衡的原則確定確定H0 , ,其步驟如下：其步驟如下： 劃分方格網(wǎng)劃分方格網(wǎng) 方格網(wǎng)邊長方格網(wǎng)邊長a 可取可取1050m，常用常用20m、40m；挖填平衡原則即挖填平衡原則即場地內土方的絕場地內土方的絕對體積在平整前對體積在

22、平整前、后相等、后相等4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第1717頁頁 確定各方格網(wǎng)角點高程確定各方格網(wǎng)角點高程 水準儀實測；水準儀實測； 利用地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得：利用地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得： H13=251.70 4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第1818頁頁 按每一個方格的角點的計算次數(shù)（權數(shù)），即方格的角點為按每一個方格的角點的計算次數(shù)（權數(shù)），即方格的角點為幾個方格共有的情況，幾個方格共有的情況，確定設計標高確定設計標高H0的實用公式為：的實用公式為：)432(4143210HHHHn

23、H 按挖填平衡確定設計標高按挖填平衡確定設計標高式中：式中： n 方格網(wǎng)數(shù)；方格網(wǎng)數(shù)； H1 一個方格僅有的角點坐標；一個方格僅有的角點坐標； H2 兩個方格共有的角點坐標；兩個方格共有的角點坐標； H3 三個方格共有的角點坐標；三個方格共有的角點坐標； H4 四個方格共有的角點坐標。四個方格共有的角點坐標。4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第1919頁頁4.2 場地設計標高場地設計標高H0的調整的調整 按以上步驟求得的按以上步驟求得的H0僅為一理論值，還應考慮以下因素進行調僅為一理論值，還應考慮以下因素進行調整，求出整，求出H,0： 土的可松性影響土的可松性影響

24、填方因土的可松性引起的填方體積填方因土的可松性引起的填方體積增加；增加； 場內挖方和填方的影場內挖方和填方的影響響從經(jīng)濟觀點出發(fā)，安排的從經(jīng)濟觀點出發(fā)，安排的挖方就近棄土和填方就近場外取土，引起的挖填土方量的變化；挖方就近棄土和填方就近場外取土，引起的挖填土方量的變化； 場地泄水坡度的影響場地泄水坡度的影響單坡？雙坡？單坡？雙坡？4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2020頁頁土木工程施工土木工程施工邵陽學院邵陽學院 土木專業(yè)土木專業(yè) 由于土具有可松性，一般填土需相應提高設計標高，故考慮由于土具有可松性，一般填土需相應提高設計標高，故考慮土的可松性后，場地設計標高

25、調整為：土的可松性后，場地設計標高調整為： VWVTH0V ,WV ,TH ,0h理論設計標高理論設計標高 調整設計標高調整設計標高 土的可松性影響土的可松性影響hHH0,0,) 1(sTswFwKFKVh4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2121頁頁 場地設計標高場地設計標高H0是按挖填土方量平衡的原則確定的，但是按挖填土方量平衡的原則確定的，但從經(jīng)濟從經(jīng)濟觀點出發(fā)，常會將部分挖方就近棄于場外，或就近于場外取土用于觀點出發(fā)，常會將部分挖方就近棄于場外，或就近于場外取土用于部分填方，均會引起挖填土方量的變化，亦需調整場地設計標高。部分填方，均會引起挖填土方量的變

26、化，亦需調整場地設計標高。 20,0NaQHH 場內挖方和填方的影響場內挖方和填方的影響式中：式中： Q場地根據(jù)場地根據(jù)H0平整后多余或不足的土方量。平整后多余或不足的土方量。其設計標高調整值按下式計算：其設計標高調整值按下式計算： 4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2222頁頁 調整后的設計標高是一個水平面的標高，而實際施工中要根據(jù)調整后的設計標高是一個水平面的標高，而實際施工中要根據(jù)泄水坡度的要求（單坡泄水或雙坡泄水）計算出場地內各方格網(wǎng)角泄水坡度的要求（單坡泄水或雙坡泄水）計算出場地內各方格網(wǎng)角點實際設計標高。點實際設計標高。 場地泄水坡度的影響場地泄水坡

27、度的影響 場地為單坡泄水時場地為單坡泄水時，場地，場地內任意點的設計標高則為：內任意點的設計標高則為：式中：式中：l 該點至設計標高該點至設計標高H，0的距離的距離； i 場地泄水坡度（不小于場地泄水坡度（不小于2）。）。liHHn,04 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2323頁頁 場地為雙坡泄水時場地為雙坡泄水時，場地內任意點的設計標高則為：，場地內任意點的設計標高則為：yyxxnililHH,0式中：式中：lx、ly該點沿該點沿X-X、Y-Y方向方向 距場地中心線的距離；距場地中心線的距離； ix、iy場地沿場地沿X-X、Y-Y方向方向 的泄水坡度。的泄水坡

28、度。公式中正負號的取值：公式中正負號的取值：計算角點在計算角點在H，0之上取之上取“”，反之取，反之取“”4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2424頁頁4.3 場地土方量的計算場地土方量的計算 求各方格角點的施工高度求各方格角點的施工高度hn hn=場地設計標高場地設計標高Hn自然地面標高自然地面標高H 角點編號角點編號 施工高度施工高度 hn 1- 0.72 43.24 42.52自然地面標高自然地面標高 H 設計標高設計標高 Hn若若hn為正值則為正值則該點為填方，該點為填方， hn為負值則為負值則為挖方。為挖方。場地土方量計算步驟如下：場地土方量計算步驟如

29、下：4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算土方方格網(wǎng)圖例土方方格網(wǎng)圖例共共4646頁頁 第第2525頁頁 零線位置的確定：零線位置的確定：先求出方格網(wǎng)中邊線兩端施工高度有先求出方格網(wǎng)中邊線兩端施工高度有“ “ + ”+ ”、“ “ ” ”中的零點，將相鄰兩零點連接起來即為零線。中的零點，將相鄰兩零點連接起來即為零線。 繪出零線：繪出零線： 式中：式中：X1、X2角點至零點的距離角點至零點的距離(m)； h1、h2相鄰兩角點的施工高度相鄰兩角點的施工高度(m)，均用絕對值；，均用絕對值； a方格網(wǎng)的邊長方格網(wǎng)的邊長(m).(m).零點的位置按下式計算：零點的位置按下式計算：ahhhxahh

30、hx212221114 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2626頁頁 為省略計算，亦可用為省略計算，亦可用圖解法圖解法直接求出零點位置。即直接求出零點位置。即用尺在各角點標出相應比例，用尺相接，與方格相交點用尺在各角點標出相應比例，用尺相接，與方格相交點即為零點位置。見下圖：即為零點位置。見下圖： h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出用尺量出h10.3的刻度的刻度用尺量出用尺量出h20.2的刻度的刻度兩點連線與兩點連線與方格的交點方格的交點為零點為零點用尺量出用尺量出h80.1的刻度的刻度用尺量出用尺量出h70.7的刻度的刻

31、度兩點連線與兩點連線與方格的交點方格的交點為零點為零點兩零點連線兩零點連線即為零線即為零線4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2727頁頁 計算場地挖、填土方量計算場地挖、填土方量 “零線零線”求出，也就劃出了場地的挖方區(qū)和填方區(qū)，求出，也就劃出了場地的挖方區(qū)和填方區(qū)，便可按平均高度法計算各方格的挖、填土方量了。便可按平均高度法計算各方格的挖、填土方量了。4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2828頁頁 計算各挖、填方調配區(qū)之間的平均運距計算各挖、填方調配區(qū)之間的平均運距 先按下式求出各挖方或填方區(qū)土方重心坐標先按下式求出各挖方或填方

32、區(qū)土方重心坐標X0、Y0： iiiVVxX)(0iiiVVxY)(0填方區(qū)填方區(qū)yH0H0 xxOWxOTyOWyOTL0挖挖方方區(qū)區(qū)式中：式中： xi、yi i 塊方格的重心坐標；塊方格的重心坐標； Vi i 塊方格的土方量。塊方格的土方量。V1x1、y1V5x5、y5V19x19、y19挖方區(qū)挖方區(qū)重心重心填方區(qū)填方區(qū)重心重心4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第2929頁頁 則填、挖方區(qū)之間的平均運距則填、挖方區(qū)之間的平均運距 L0 為：為：2002000)()(WTWTyyxxL式中：式中： x0T、y0T 填方區(qū)的重心坐標；填方區(qū)的重心坐標； x0W、y0

33、W 挖方區(qū)的重心坐標。挖方區(qū)的重心坐標。 在實際工作中，亦可用作圖法近似地求出調配區(qū)的在實際工作中，亦可用作圖法近似地求出調配區(qū)的形心位置形心位置O代替重心坐標，用比例尺量出每對調配區(qū)的代替重心坐標，用比例尺量出每對調配區(qū)的平均運距。平均運距。4 4 場地平整土方量計算場地平整土方量計算共共4646頁頁 第第3030頁頁5 土方調配土方調配5.2 土方調配的原則土方調配的原則 土方調配是土方規(guī)劃中的一個重要內容。其原則是：土方調配是土方規(guī)劃中的一個重要內容。其原則是：力求挖力求挖填平衡、運距最短、費用最省，考慮土方的利用，以減填平衡、運距最短、費用最省，考慮土方的利用，以減少土方的重復挖填和運

34、輸。少土方的重復挖填和運輸。5.1 土方調配的步驟土方調配的步驟 劃分調配區(qū)（繪出零線）劃分調配區(qū)（繪出零線） 計算調配區(qū)之間的平均運距（即計算調配區(qū)之間的平均運距（即挖方區(qū)至填方區(qū)土方重心的距離）挖方區(qū)至填方區(qū)土方重心的距離） 確定初始調配方案確定初始調配方案 優(yōu)化方優(yōu)化方案判別案判別 繪制土方調配圖表。繪制土方調配圖表。第第1 1講講 土方規(guī)劃土方規(guī)劃共共4646頁頁 第第3131頁頁5.3 最優(yōu)調配方案的確定最優(yōu)調配方案的確定 最優(yōu)調配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎，常用最優(yōu)調配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎，常用“表上作業(yè)法表上作業(yè)法”求解。調配的步驟如下：求解。調配的步驟如下

35、：用用“最小元素法最小元素法”編制初始調配方案編制初始調配方案最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別繪制土方調配圖繪制土方調配圖最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別方案的調整方案的調整是是否否5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3232頁頁 初始調配方案初始調配方案 下圖為一矩形廣場，圖中小方格內的數(shù)字為各調配區(qū)的土方下圖為一矩形廣場，圖中小方格內的數(shù)字為各調配區(qū)的土方量，箭桿上的數(shù)字則為各調配區(qū)之間的平均運距。試求土方調量，箭桿上的數(shù)字則為各調配區(qū)之間的平均運距。試求土方調配最優(yōu)方案。配最優(yōu)方案。500500800600500500400W1T1W36050701108070401009040100W4T3

36、W2T270挖方區(qū)挖方區(qū)編號編號填方區(qū)編號填方區(qū)編號挖方區(qū)需挖方區(qū)需調出土方調出土方填方區(qū)需填方區(qū)需調進土方調進土方調配區(qū)間的調配區(qū)間的平均運距平均運距5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3333頁頁各調配區(qū)土方量及平均運距各調配區(qū)土方量及平均運距 填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量挖方量m3W1x1150 x1270 x13100500C,11C,12C,13W2x2170 x2240 x2390500C,21C,22C,23W3x3260 x32110 x3370500C,31C,32C,33W4x4180 x42100 x4340400C,41C,42C,43填方量填方

37、量m380060050019005 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3434頁頁 填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量挖方量m3,11C,12C,13W2705004090500C,21C,22C,23W36011070500C 31C 32C 33W48010040040400C,41C,42C,43填方量填方量m38006005001900 步驟步驟1：選取平均運距最?。ㄟx取平均運距最?。–22=C43=40）的方格，確定它所）的方格，確定它所對應的調配土方數(shù)，并使其盡可能大。本例選取對應的調配土方數(shù)，并使其盡可能大。本例選取C43=40，X43=

38、400（W4的全部挖方調往的全部挖方調往T3），），X41、X42=0 （W4的挖方不調往的挖方不調往T1、T2），在），在X41、X42的方格內畫上的方格內畫上“”5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3535頁頁 填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量挖方量m3W170100500C,11C,12C,13W27090500C,21C,22C,23W3500C,31C,32C,33W48010040040400C,41C,42C,43填方量填方量m38006005001900 步驟步驟2：重復步驟重復步驟1，按平均運距由小到大（，按平均運距由小到大（C22C11C31）依次計算依

39、次計算X22、X11、X31，我們就得到了土方調配的初始方案。，我們就得到了土方調配的初始方案。1.5 1.5 土方調配土方調配50050010030010040506070110共共4646頁頁 第第3636頁頁 最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別 初始調配方案是按初始調配方案是按“就近調配就近調配”求得的，它保證了挖填平衡、求得的，它保證了挖填平衡、總運輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進行判別。總運輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進行判別。 在在“表上作業(yè)法表上作業(yè)法”中判別最優(yōu)方案的方法有很多，這里我們中判別最優(yōu)方案的方法有很多，這里我們介紹引入介紹引入“假想價格系數(shù)假想價格系數(shù)”

40、求檢驗數(shù)求檢驗數(shù)ij來判別。來判別。 首先求出表中各方格的假想價格系數(shù)，首先求出表中各方格的假想價格系數(shù)，有調配土方的假想有調配土方的假想價格系數(shù)價格系數(shù)C，ij=Cij ，無調配土方的假想價格系數(shù)按下式計，無調配土方的假想價格系數(shù)按下式計算：算：5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3737頁頁 利用已知的假想價格系數(shù)，我們可以逐個求解未知的利用已知的假想價格系數(shù)，我們可以逐個求解未知的C，ij。 步驟步驟1：在有調配土方的方格內，在有調配土方的方格內， C，ij=Cij ，將數(shù)據(jù)填入，將數(shù)據(jù)填入表中；表中；,pfeqpqefCCCC 該公式的意義即：該公式的意義即：構成任一矩形的四

41、個方格內對角線上的構成任一矩形的四個方格內對角線上的假想價格系數(shù)之和相等。假想價格系數(shù)之和相等。 5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3838頁頁 步驟步驟2：按任一矩形的四個方格內對角線上的按任一矩形的四個方格內對角線上的C，ij之和相等，之和相等，逐個求解未知的逐個求解未知的C，ij；如：；如： 填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量挖方量m3W150050701005005010060W2705004090500 10400W330060100110100705006011070W48010040040400308040填方量填方量m38006005001900101104

42、060,32,22,31,21CCCC5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第3939頁頁 填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)T1T2T3挖方量挖方量m3W15070+1005005010060W2+7040+90500-10400W360110705006011070W4+80+10040400308040填方量填方量m38006005001900 步驟步驟3：引入檢驗數(shù)引入檢驗數(shù)，按下式求出表中，按下式求出表中無調配土方方格的檢無調配土方方格的檢驗數(shù)驗數(shù)（即方格右邊兩小格數(shù)字上下相減，將正負號填入表中）：（即方格右邊兩小格數(shù)字上下相減，將正負號填入表中）： 12 出現(xiàn)負數(shù)說明方案不是最佳方案，

43、需要進行調整。出現(xiàn)負數(shù)說明方案不是最佳方案，需要進行調整。0,ijijijCC5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第4040頁頁 步驟步驟2：找出找出x12的閉回路。其作法是，從的閉回路。其作法是，從x12方格出發(fā)，沿水方格出發(fā)，沿水平或豎直方向前進，遇到有數(shù)字的方格作平或豎直方向前進，遇到有數(shù)字的方格作900轉彎轉彎( (也可不轉彎也可不轉彎) )，如，如果路線恰當，有限步后便能回到出發(fā)點。形成一條以有數(shù)字的方格果路線恰當，有限步后便能回到出發(fā)點。形成一條以有數(shù)字的方格為轉角點、用水平或豎直線聯(lián)起來的閉回路。見下表：為轉角點、用水平或豎直線聯(lián)起來的閉回路。見下表： T1T2T3W1500X12W2500W3300100100W4400 方案的調整方案的調整 步驟步驟1：在所有負檢驗數(shù)中挑選一個在所有負檢驗數(shù)中挑選一個( (一般選最小的一般選最小的) )，本例，本例即即12，將它對應的變量將它對應的變量 x1