《学生用场地平整》PPT课件 33页

11.3场地平整施工场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的平面。土方工程量计算主要有土方平整量、土方开挖量和调配量计算。一般情况下，将土方划分成一定的几何形状，采用具有一定精度的方法进行计算，通常有方格网法和断面法。\n21.3.1场地设计标高的确定1、场地设计标高的确定场地设计标高确定一般有两种方法：方法原理适用范围效果挖填方平衡法（一般方法）场地内挖、填方相等，即不取不弃场地面积较小、原地形比较平缓、场地设计标高无特殊要求挖方量、填方量平衡（不能保证总的土方量最小）最佳设计平面法最小二乘法场地面积较大或地形比较复杂挖、填方平衡且总土方量最小最佳设计平面——最佳设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。\n31、场地设计标高的确定选择设计标高，还需考虑以下因素：（1）满足生产工艺和运输的要求；（2）尽量利用地形，以减少挖方数量；（3）场地以内的挖方与填方能达到相互平衡以降低土方运输费用；（4）要有一定的泄水坡度(≥2‰)，使能满足排水要求；（5）考虑最高洪水位的要求。\n4场地的设计标高确定的步骤和方法（1）初步计算场地设计标高初始场地设计标高\n5（2）计算设计标高的调整值初始场地设计标高还需考虑以下因素进行调整。1）由于土具有可松性，必要时应相应地提高设计标高；2）由于设计标高以上的各种填方工程用土量的影响设计标高的降低，或者设计标高以下的各种挖方工程而影响设计标高的提高；3）由于边坡填挖土方量不等（特别是坡度变化大时）而影响设计标高的增减；4）根据经济比较结果，而将部分挖方就近弃土于场外，或将部分填方就近取土于场外而引起挖填土的变化后需增减设计标高。\n6①土的可松性影响设计标高调整计算简图理论计算标高调整设计标高②借土或弃土的影响式中：Q——场地根据H0平整后多余或不足的土方量。\n7（3）考虑泄水坡度对设计标高的影响1）单向泄水时，场地各点设计标高的求法2）双向泄水时，场地各点设计标高的求法\n81.3.2场地平整土方量计算土方量计算的基本方法有方格网法和断面法两种。挖方施工及长距离土方调运\n91、场地平整土方量计算（方格网法步骤）计算各方格角点的施工高度hn=Hn—H确定场地零线计算各方格（或局部）、边坡的土方量汇总挖（填）方区土方量=所有方格土方量+边坡土方量确定场地设计标高Hn↖角点的自然地面标高↙角点的设计标高施工高度↗“＋”为填，“－”为挖\n10（1）计算每个方格网角点的填挖高度零线\n11（2）计算每个方格的填挖土方量图1.18三挖一填或三天一挖方格图1.16全挖或全填方格图1.17两挖和两填方格\n12\n13（3）计算场地边坡土方量\n142、基坑、基槽土方量计算（1）基坑土方量（2）基槽、路堤土方量基坑基槽\n151.3.3土方调配量的计算土方调配，就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关系进行综合协调的处理。好的土方调配方案，应该是使土方运输量或费用达到最小，而且又能方便施工。土方调配包括划分调配区；计算调配区之间的平均运距；确定土方的最优调配方案；绘制土方调配表。a)场地内挖、填平衡的调配图b)有弃土和借土的调配图\n161、土方调配原则（1）应力求达到挖、填平衡和运距最短的原则。（2）土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。（3）土方调配应采取分区与全场相结合来考虑的原则。（4）土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。（5）合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。2、划分土方调配区（绘出零线）3、计算调配区之间的平均运距（即挖方区至填方区土方重心的距离）4、调配方案的优化、土方调配图表的编制最佳设计平面——最佳设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。\n173、计算各挖、填方调配区之间的平均运距先按下式求出各挖方或填方区土方重心坐标X0、Y0：填方区··yH0H0xxOWxOTyOWyOTL0挖方区式中：xi、yi——i块方格的重心坐标；Vi——i块方格的土方量。V1x1、y1V5x5、y5V19x19、y19挖方区重心填方区重心\n18则填、挖方区之间的平均运距L0为：式中：x0T、y0T——填方区的重心坐标；x0W、y0W——挖方区的重心坐标。在实际工作中，亦可用作图法近似地求出调配区的形心位置O代替重心坐标，用比例尺量出每对调配区的平均运距。\n195、土方最优调配方案的确定，是以线性规划为理论基础，常用“表上作业法”求解。调配的步骤如下：用“最小元素法”编制初始调配方案最优方案判别绘制土方调配图最优方案判别方案的调整是否\n20（1）初始调配方案下图为一矩形广场，图中小方格内的数字为各调配区的土方量，箭杆上的数字则为各调配区之间的平均运距。试求土方调配最优方案。500500800600500500400W1T1W36050701108070401009040100W4T3W2T270挖方区编号填方区编号挖方区需调出土方填方区需调进土方调配区间的平均运距土方调配工程案例\n21各调配区土方量及平均运距填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W1x1150x1270x13100500C,11C,12C,13W2x2170x2240x2390500C,21C,22C,23W3X3160x32110x3370500C,31C,32C,33W4x4180x42100x4340400C,41C,42C,43填方量m38006005001900\n22填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W15070100500C,11C,12C,13W2×7050040×90500C,21C,22C,23W36011070500C31C32C33W4×80×10040040400C,41C,42C,43填方量m38006005001900步骤1：选取平均运距最小(C22=C43=40)的方格，确定它所对应的调配土方数，并使其尽可能大。本例选取C43=40，X43=400(W4的全部挖方调往T3)，X41、X42=0(W4的挖方不调往T1、T2)，在X41、X42的方格内画上“×”\n23填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W170100500C,11C,12C,13W27090500C,21C,22C,23W3500C,31C,32C,33W4×80×10040040400C,41C,42C,43填方量m38006005001900步骤2：重复步骤1，按平均运距由小到大依次计算X22、X11、X31（C22→C11→C31），我们就得到了土方调配的初始方案。5005001003001004050××××6070110\n24（2）最优方案判别初始调配方案是按“就近调配”求得的，它保证了挖填平衡、总运输量是较小的，但不一定是最小的，因此还需进行判别。在“表上作业法”中判别最优方案的方法有很多，这里我们介绍引入“假想价格系数”求检验数λij来判别。\n25利用已知的假想价格系数，我们可以逐个求解未知的C，ij。步骤1：在有调配土方的方格内，C，ij=Cij，将数据填入表中；首先求出表中各方格的假想价格系数无调配土方的方格有调配土方的方格该公式的意义即：构成任一矩形的四个方格内对角线上的假想价格系数之和相等。\n26步骤2：按任一矩形的四个方格内对角线上的C，ij之和相等，逐个求解未知的C，ij；如：填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W150050×70×100500W2×7050040×90500W33006010011010070500W4×80×10040040400填方量m380060050019005060401107040-101008030060\n27填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W150－70+1005005010060W2+7040+90500-10400W360110705006011070W4+80+10040400308040填方量m38006005001900步骤3：引入检验数λ，按下式求出表中无调配土方方格的检验数（即方格右边两小格数字上下相减，将正负号填入表中）：λ12出现负数说明方案不是最佳方案，需要进行调整。\n28步骤2：找出x12的闭回路。其作法是，从x12方格出发，沿水平或竖直方向前进，遇到有数字的方格（即有土方运送量的方格）作900转弯(也可不转弯)，如果路线恰当，有限步后便能回到出发点。形成一条以有数字的方格为转角点、用水平或竖直线联起来的闭回路。见下表：T1T2T3W1500X12W2500W3300100100W4400①②③④⑤（3）方案的调整步骤1：在所有负检验数中挑选一个(一般选最小的)，本例即λ12，将它对应的变量x12作为调整对象。\n29填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W150070+1005005010060W2+7050040+90500-10400W330060110100705006011070W4+80+10040040400308040填方量m38006005001900步骤3：从空格X12出发，沿闭回路（方向任意）行进，在各奇数转角点的数字中挑出一个最小的（本例即X32=100）将它由X32调到X12方格中。500100\n30填方区挖方区T1T2T3挖方量m3W15070+1005005010060W2+7050040+90500-10400W360110100705006011070W4+80+10040040400308040填方量m38006005001900步骤4：将“100”数字填入X12方格中，被调出的X32为0，同时将闭回路上其它奇数次转角（X11）方格内的数字都减去100，偶数次转角（X31）方格内的数字都增加100，使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡。这样我们就得到了下表中的新调配方案。4000100400\n31步骤5：对新调配方案按“⑵最优方案判别”的方法和步骤再进行判别和检验，如仍出现负数，则重复步骤1～4继续调整，如不出现负数，方案即是最优方案。计算无调配土方方格的检验数λ，无负数，方案是最优方案。Ｔ挖方量（m3）507010050070409050060110705008010040400填方量（m3）8006005001900Ｗ400××500××400100×4001005060407040207050303060＋＋＋＋＋＋80\n32该优化方案的土方总运输量为：Z=400×50＋100×70＋500×40＋400×60＋100×70＋400×40=94000（m3·m）初始方案的土方总运输量为：Z=500×50＋500×40＋300×60＋100×110＋100×70＋400×40=97000（m3·m）调整后的总运输量减少了3000（m3·m）。土方调配的最优方案可以不只是一个，这些方案调配区或调配土方量可以不同，但它们总的最小运输量是相同的。\n33绘出最终土方调配图如下所示500500800600500500400W1T1W3400601007040040W4T3W2T2100705004040050