土方填挖计算公式.ppt

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1、建筑施工技术,第三章 土方工程,主讲：胡莉萍,建筑施工技术,目 录,第一节 概述,第二节 土方工程量计算与土方调配,第三节 边坡稳定问题,第四节 施工排水及人工降低地下水位,第五节 填方施工,建筑施工技术,第一节 概 述,建筑施工技术,本 节 要 点,土方工程施工的特点土的可松性土的工程分类,建筑施工技术,土方工程是建筑工程的先导工程，是建筑施工主要的工种工程之一。它的施工过程包括土的开挖、爆破、运输、填筑、平整和压实。工业与民用建筑工程中土方工程一般分为四类：1.场地平整 2.基坑(槽)及管沟开挖 3.地下工程大型土方开挖 4.土方填筑,建筑施工技术,土方工程的特点：1、面广量大、劳动繁重

2、2、施工条件复杂 土方工程多为露天作业，施工受当地气候条件影响大，且土的种类繁多，成分复杂，工程地质及水文地质变化多，也对施工影响较大。,建筑施工技术,第一节 概述,1、土的可松性 自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质，称为土的可松性。工程意义：对土方平衡调配，基坑开挖时留弃土方量及运输工具的选择有直接影响。土的可松性的大小用可松性系数表示。分为最初可松性系数和最终可松性系数。,建筑施工技术,土的可松性系数,建筑施工技术,第一节 概述,（1）最初可松性系数KS 自然状态下的土，经开挖成松散状态后，其体积的增加，用最初可松性系数表示。（

3、2）最终可松性系数K/S 自然状态下的土，经开挖成松散状态后，回填夯实后，仍不能恢复到原自然状态下体积，夯实后的体积与原自然状态下体积之比，用最终可松性系数表示。(见教材P19表3-1),建筑施工技术,第一节 概 述,土的工程分类 土的种类繁多，其工程性质直接影响土方工程施工方法的选择，劳动量的消耗和工程费用。土的分类方法很多，我们主要学习掌握与我们建筑施工技术课联系较大的，根据土的开挖难易程度，在现行预算定额中，将土分为松软土、普通土、坚土等八大类。(见教材P19表3-2),建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,建筑施工技术,本 节 要 点,基坑、基槽土方量计算场地设计标高的确定场

4、地平整土方量计算土方调配方案土方工程机械化施工,模拟题,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,了解:临时性挖方边坡值。三棱柱法计算土方量，边坡土方量计算方法。熟悉：影响土方边坡的稳定的因素及土方边坡的形式，场地设计标高的调整方法。掌握：基坑（基槽）土方量计算公式，场地平整的基本原则和计算步骤及方法。讲授重点 基坑（基槽）土方量计算，场地平整的基本原则和计算步骤及方法。讲授难点 场地平整的基本原则和计算步骤及方法。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,一、基坑、基槽土方量计算（一）基坑土方量计算基坑土方量的计算，可近似地按拟柱体体积公式计算（图3-1 图3-2）,图3-1

5、基坑土方量计算 图3-2基槽土方量计算,基坑土方量计算,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,1第一段土方量。1第一段的长度。总土方量为各段土方量之和。12n1、2、n各分段的土方量（m3）,（二）基槽土方量计算,基槽土方量计算,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,二、场地设计标高的确定（一）确定场地设计标高的方法：、一般要求挖方量和填方量基本平衡；、初步确定场地设计标高时，可根据平整前和平整后，方格网内的挖方量和填表方量相等的原则确定；、最终采用的场地设计标高，还应考虑到一些因素的影响；、要考虑土的可松性的影响，标高会提高一个H。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与

6、土方调配,适当提高设计标高,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,总之，合理确定场地设计标高，是对工程设计和施工都十分重要的一项工作。除了进行必要的理论计算外，还要对场地设计标高的各种影响因素进行分析，经综合考虑后做出最后的决定，作为最终采用的场地设计标高。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,（二）初步确定场地设计标高（理论）,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,平整场地坡度，一般标明在图纸上，如设计无要求，一般取不小于2的坡度，根据设计图纸或现场情况，泄水坡度分单向泄水和双向泄水。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,A 单向泄水什么叫单向泄水

7、 当场地向一个方向排水时，称为单向泄水。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,单向泄水时场地设计标高计算 将已调整的设计标高（H/0）作为场地中心线的标高参考图113，场地内任一点设计标高为：,Hij=H/0 L i Hij 场地内任一点的设计标高。L 该点至H0H0中心线的距离。i 场地泄水坡度。+该点比H/0H/0线高取“+”号，反之取“”号。H11=H/0+1.5 a i,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图113 单向泄水,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图114 双向泄水,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,B 双向泄

8、水什么叫双向泄水,场地向两个方向排水，叫双向泄水,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,双向泄水时设计标高计算 将已调整的设计标高H/0作 为场地纵横方向的中心点（图114），场地内任一点的设计标高为：,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,双向泄水时设计标高计算Hij=H/0 Lx iX Ly iy Lx 该点距轴的距离（m）；Ly 该点距轴的距离（m）；iX.iy 场地在方向的泄水坡度。+该点比H0点高取“+”号，反之取“”号。如图：H11=H/0+1.5 a ix+a iy,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,计算零点标出零线 计算各方格角点的施工高度 公

9、式H0是假定场地为水平，不考虑泄水坡、边坡，根据平整前总土方量等于平整后总土方量求得的。公式 Hij 是考虑泄水坡度后场地内任一方格角点的设计标高。但是在实际施工中，每一个方格是挖方还是填方呢？若为挖方，应挖多少？若为填方，应填多少？这就是施工高度问题。,建筑施工技术,所谓施工高度:就是每一个方格角点的挖填高度，用 hn表示。hn=Hij Hnh 该角点的挖填高度，“+”值表示填方“，”值表示挖方。Hij 该角点设计标高。H n 该角点自然地面标高。也就是地形图上，各方格角点实际标高，当地形平坦时，按地形图用插入法求的，当地面坡度变化起伏较大时，用经纬仪测出。,第二节 土方工程量计算与土方调配

10、,建筑施工技术,计算零点标出零线 当同一方格的四个角点的施工高度全为“+”或全为“”时，说明该方格内的土方则全部为填方或全部为挖方，如果一个方格中一部分角点的施工高度为“+”，而另一部分为“”时，说明此方格中的土方一部分为填方，而另一部分为挖方，这时必定存在不挖不填的点，这样的点叫零点，把一个方格中的所有零点都连接起来，形成直线或曲线，这道线叫零线，即挖方与填方的分界线。,第二节 土方工程量计算与土方调配,建筑施工技术,计算零点的位置:是根据方格角点的施工高度用几何法求出，如图（图115）所示，D点为挖方，C点为填方，则：AOC DOB,图115计算零点的位置示意图,第二节 土方工程量计算与土

11、方调配,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,式中：h 1、h2 相邻两角点填、挖方施工高度（以绝对值带入）（m）；a 方格边长（m）；x 零点距角点A的距离（m）。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,计算土方工程量四棱柱法 A、方格四个角点全部为挖或填方时（图116），其挖方或填方体积为：式中：h1、h2、h3、h4、方格四个角点挖或填的施工高度，以绝对值带入（m）；a 方格边长(m)。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图116 角点全填或全挖,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图117

12、），其挖方或填方体积分别为：,B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图117），其挖方或填方体积分别为：,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图117角点二填或二挖,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,C、方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时（图118），其填方体积为：,其挖方体积为：,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图118角点一填三挖,返回,建筑施工技术,计算土方工程量,三棱柱法计算时先把方格网顺地形等高线将各个方格划分成三角形（图119）,图119 按地形方格划分成三角形每个三角形的三个角点的填挖施工高度，用h1、h2、h3表示。,

13、建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,A、当三角形三个角点全部为挖或填时（图120a），其挖填方体积为：,式中：a方格边长（m）；h1、h2、h3三角形各角点的施工高度，用绝对值（m）代入。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,五、土方工程机械化施工土方工程施工机械的种类繁多，常用的有推土机、铲运机、装载机、平土机、松土机、单斗挖土机、多斗挖土机和各种碾压、夯实机械。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,（一）推土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,1、推土机的作业内容2、推土机的施工方法（1）下坡推土（2）并排推土（3）槽形推土,建筑施工技术

14、,第二节 土方工程量计算与土方调配,（二）铲运机铲运机有拖式铲运机和自行式铲运机两种。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,铲运机能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等多项作业。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,自行式铲运机经济运距为8001500m，拖式铲运机经济运距为200350m。铲运机的运行路线对生产效率影响较大，应根据工程具体条件合理选择。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,（三）单斗挖土机1、正铲挖土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,2、反铲挖土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,3、拉铲挖土机,建筑施工

15、技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,4、抓铲挖土机,建筑施工技术,第三节 边坡稳定问题,为了施工安全,防止塌方,保持基坑(槽)土壁的稳定,在土方工程施工中,对挖方或填方边缘,均应制成一定坡度的边坡。土方边坡的大小，应根据土质条件、挖方深度或填方高度、地下水位、排水情况、施工方法、边坡留置时间的长短、边坡上部的荷载情况、相邻建筑物的情况等因素综合考虑确定。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,一、集水井降水法1、集水井的设置,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,2、水泵性能的选择常用的有离心泵和潜水泵。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,二、

16、井点降水法1、井点降水法的原理与作用,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,2、井点降水的方法 降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。可根据降水深度、土层渗透系数、技术设备条件等合理选用，各类井点的施工范围如表3-9。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,（1）轻型井点的设备 轻型井点由管路系统和抽水设备两部分组成。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,（2）轻型井点的布置平面布置（单排）。基坑宽度小于6m；降水深度不超过5m。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,平面布置（环形）。当基坑面积较大时

17、。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,高程布置 轻型井点降水深度,考虑抽水设备的水头损失以后,一般不超过6m。计算公式：HH1hiLH1：井点管埋置面至坑底面的距离，m；h：基坑底面至降低后的地下水位线的距离，m；i：水力坡度，单排井点取1/4，环形井点取1/10；L：井点管至基坑中心的水平距离，m。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,（3）轻型井点的设计与计算基坑涌水量计算根据井底是否达到不透水层，可将水井分为无压完整井和无压非完整井。无压完整井：井底达到不透水层。无压非完整井：井底未达到不透水层。确定井点管数量与间距,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工

18、降低 地下水位,（4）轻型井点的施工 轻型井点的施工程序为敷设总管、冲孔埋设井点管、安装抽水设备、抽水试运转。井点管埋设一般采用冲孔法。用起重设备将冲管吊起，插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右,以防冲管拔出时,部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,例3-4 某建筑物矩形基坑，如下图。开挖深度为4m。基坑底部平面尺寸：坑底宽度为20.5m、长度为30.5m。基坑边坡为1:m=1:0.5。自然地面标高取为0.00m。地下水位标高为-

19、1.00m。不透水层标高为-10.00m。不透水层上面的含水层为细砂层，透水系数K=15m/d。地下水为无压水。采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统的布置和设计。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,建筑施工技术,第五节 填 方 施 工,一、填方用料选择与填筑、压实方法1、填方用料选择2、土的填筑用压实方法（1）碾压法（2）夯实法（3）振动压实法,建筑施工技术,第五节 填 方 施 工,碾压机具,建筑施工技术,第五节 填 方 施 工,碾压机具,建筑施工技术,第五节 填 方 施 工,夯实机具,建筑施工技术,第五节 填 方 施 工,夯实机具,建筑施工技术,第五节 填 方 施 工,一、影响填方压实的因素1、压实功的影响2、含水量的影响3、铺土厚度的影响,建筑施工技术,谢谢观看,