2场地平整.ppt

1.21.2场地平整场地平整1 1.2.1.2.1场地竖向规划设计场地竖向规划设计（一）确定场地设计标高（一）确定场地设计标高A、考虑的因素：、考虑的因素：(1)满足生产工艺和运输的要求；(2)尽量利用地形，减少挖填方数量；(3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费;(4)有一定泄水坡度，满足排水要求。B、场地设计标高、场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：如无规定：(1)小型场地挖填平衡法(2)大型场地最佳平面设计法（用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）1、初步标高、初步标高（按（按挖填平衡）挖填平衡）方法方法：将场地划分为每格边长1040m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）。aaaaaaH11H12H21H22则场地初步标高：场地初步标高：H0=（H11+H12+H21+H22）/4MH11、H12、H21、H22一个方格各角点的自然地面标高；M方格个数。或：或：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4MH1一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。2、场地设计标高的调整、场地设计标高的调整按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整。A、按泄水坡度调整各角点设计标高按泄水坡度调整各角点设计标高：LyLxixiyH0(2)双向排水时，各方格角点设计标高为：LH11H0H0iH12H21Hn=H0L iHn=H0Lx ixL yi y(1)单向排水时，各方格角点设计标高为:Hn【例例】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度ix=2，iy=3，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高。解：解：（1）初步设计标高）初步设计标高（场地平均标高）H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M=70.09+71.43+69.10+70.70+2（70.40+70.95+69.71+）+4（70.17+70.70+69.81+70.38）/（49）=70.29（m）70.0970.09（2）按泄水坡度调整设计标高：）按泄水坡度调整设计标高：Hn=H0LxixLyiy；H1=70.29302+303=70.3270.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26 H070.29H2=70.29102+303=70.36H3=70.29+102+303=70.40其它见图70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.091.2.2 场地土方量计算场地土方量计算1、计算各方格角点的施工高度、计算各方格角点的施工高度hn：hn=HnHn即：hn=该角点的设计标高自然地面标高（m）h1=70.3270.09=0.23（m）；正值为填方高度。+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.44h2=70.3670.40=0.04（m）；）；负值为挖方高度负值为挖方高度70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.092、确定零线、确定零线（挖填分界线）（挖填分界线）插入法、比例法找零点零点连线h100课堂练习某工程场地平整，方格网（20m20m）如图示，不考虑泄水坡度、土的可松性及边坡的影响，试求场地设计标高H0，标出零线位置。63.2463.3562.9463.3763.9463.7663.2362.9062.5864.3464.1763.673、场地土方量的计算：、场地土方量的计算：分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量（1）四角棱柱体法）四角棱柱体法1）全挖、全填格）全挖、全填格：V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4h1h4方格角点施工高度绝对值V挖（填）挖方或填方的体积。2）部分挖、部分填格）部分挖、部分填格：V挖（填）=a2h挖（填）2/4hh挖（填）方格角点挖或填施工高度绝对值之和；h方格四个角点施工高度绝对值总和。（2）四方棱柱体平均高度法）四方棱柱体平均高度法（略）（3）三角棱柱体法）三角棱柱体法（略）均见教材*基坑、基槽、路堤土方基坑、基槽、路堤土方量计算量计算1 1、基坑土方量、基坑土方量：按拟柱体法按拟柱体法 V V=(=(F F下下+4+4F F中中+F F上上)H H/6/6F下F上上F中中HHIIFi2 2、基槽（路堤）土方量、基槽（路堤）土方量：沿长度方向分段计算Vi，再 V V=V Vi i断面尺寸不变的槽段：V Vi i=F Fi iL Li i断面尺寸变化的槽段：V Vi i=(=(F Fi i1 1+4+4F Fi i0 0+F Fi i2 2)L Li i/6/6 槽段长L Li：外墙槽底中中，内墙槽底净长IIL2L1L51 1.2.3.2.3 土方的调配：土方的调配：在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。1 1、要求：、要求：总运输量最小；土方施工成本最低。2、步骤：、步骤：（1 1）找出零线，画出挖方区、填方区；找出零线，画出挖方区、填方区；（2）划分调配区）划分调配区 注意：注意：1）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序；2）大小满足主导施工机械的技术要求；3）与方格网协调，便于确定土方量；4）借、弃土区作为独立调配区。B1A1A2A3A4B2B30000（3）找各挖、填方区间的平均）找各挖、填方区间的平均运距运距（即土方重心间的距离）可近似以几何形心代替土方体积重心挖填B1B2B3挖方量A15070100500A2704090500A36011070500A48010040400填方量8006005001900划分调配区示例：划分调配区示例：（4）列挖、填方平衡及运距表）列挖、填方平衡及运距表（5）调配）调配 方法：最小元素法就近调配。方法：最小元素法就近调配。顺序顺序：先从运距小的开始，使其土方量最大。n 列列填方量填方量 填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量A15070100500A270 40 90500A3 60 110 70500A480100 40400800600 5001900m 行行400500500300100100结果：结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。所得运输量较小，但不一定是最优方案。（总运输量（总运输量97000m3。m)（6）画出调配图）画出调配图（略）（略）3、调配方案的优化、调配方案的优化（线性规划中表上作业法）（1）确定初步调配方案）确定初步调配方案（如上）要求：要求：有几个独立方程土方量要填几个格，即应填m+n-1个格，不足时补“0”。如例中：m+n1=3+41=6，已填6个格，满足。（2）判别是否最优方案）判别是否最优方案用位势法求检验数ij，若所有ij0，则方案为最优解。1）求位势）求位势Ui和和Vj：位势和就是在运距表的行或列中用运距（或单价）同时减去的数，目的是使有调配数字的格检验数为零，而对调配方案的选取没有影响。计算方法：平均运距（或单方费用）Cij=Ui+Vj设U1=0，挖挖 填填位势数位势数B1B2B3位势数位势数Ui VjA1500 5070100A2705004090A3300 60 10011010070A480100400 40U1=0V1=50U3=10V2=100U2=60V3=60U4=20U3=C31V1=6050=10；则V1=C11U1=500=50；V2=11010=100；2）求空格的检验数）求空格的检验数 ijij=CijUiVj;11=500500（有土）;结论：结论：表中12为负值负值，不是最优方案。应对初始方案进行调整。13=10006040;-30+40+80+90+50+20挖挖 填填B1B2B3UiVjV1=50V2=100V3=60A1U1=0070100A2U2=-6070090A3U3=10000A4U4=-20801000位势数位势数5060110404070求检验数表21=70(60)5080;12=70010030（三）方案调整（三）方案调整调整方法：闭回路法。调整顺序：从负值最大的格开始。1)找闭回路沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。2）调整调配值从空格出发，在奇数次转角点的数字中，挑最小的土方数调到空格中。且将其它奇数次转角的土方数都减、偶数次转角的土方数都加这个土方量，以保持挖填平衡。填方量填方量 填填挖挖B1B2B3挖方量挖方量A1 500A2 500A3 500A4 400800600 5001900400500500300100100X12(100)(0)(400)(400)3）再求位势及空格的检验数）再求位势及空格的检验数若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部ij0而得到最优解。+40+50+60+50+50U1=0V1=50V2=70U2=30U3=10V3=60U4=20位势数位势数挖挖 填填B1B2B3Ui VjA1A2A3A4506011040407080100707010090+30000000由于所有的检验数ij0，故该方案已为最优方案。（5）求出最优方案的总运输量：求出最优方案的总运输量：40050100705004040060100704004094000m3-m。（4）绘出调配图）绘出调配图：（包括调运的流向、数量、运距）（包括调运的流向、数量、运距）。A1A2A3A4B1B2B3m3m例题：T1T2T3T4挖方量W15070100120800W270409080500W3601107045500W4801004030400填方量 4005006007002200作业1、某矩形基坑，其底部尺寸为4米*2米，开挖深度2米，坡度系数m=0.5，试计算其挖方量；若将土方用容量为2立方米的运输车全部外运，需运多少车次？KS=1.2，KS=1.05作业：2、某工程场地的方格网如图，方格网边长20米，双向泄水坡度ix=iy=3，1）试按照挖填平衡的原则确定各角点的设计标高（自定义排水方向）。2）计算总的挖填方量是多少？470.00471.00470.50470.50471.00471.50472.00471.50471.003、如图所示的管沟中心线AC，其中AB相距30米，BC相距20米，A点管沟底部标高240.00米，沟底纵向坡度自A至C为4，沟底宽2米，试绘制管沟纵剖面图，并计算AC段的挖方量。241.50242.00241.00CBA4、某土方工程，其各调配区的土方量和平均运距如下所示，试求其土方的调配方案。T1T2T3挖方量W15070140500W2704080500W36014070500W410012040400填方量 8006005001900