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oA第一章土方工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 概述概述 一、土方工程施工具有以下特点：一、土方工程施工具有以下特点：(1)(1)工程量大、施工周期长。工程量大、施工周期长。(2)(2)施工条件复杂。施工条件复杂。(3)(3)劳动强度高。劳动强度高。二、土的分类及现场鉴别方法二、土的分类及现场鉴别方法 在工程上，根据在工程上，根据土的坚硬程度和开挖方法土的坚硬程度和开挖方法将将土分为土分为8 8类，其中一类，其中一四类土为土，五四类土为土，五八类八类土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。劳动量消耗和工程费用。表表表表1-11-1土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法三、土的性质三、土的性质1 1 1 1、土的可松性、土的可松性、土的可松性、土的可松性2 2 2 2、土的天然含水量、土的天然含水量、土的天然含水量、土的天然含水量3 3 3 3、土的天然密度和干密度、土的天然密度和干密度、土的天然密度和干密度、土的天然密度和干密度4 4 4 4、土的孔隙比和孔隙率、土的孔隙比和孔隙率、土的孔隙比和孔隙率、土的孔隙比和孔隙率5 5 5 5、土的渗透性、土的渗透性、土的渗透性、土的渗透性土颗粒、水、土颗粒、水、空气三部分空气三部分组成组成1 1 1 1土的可松性及可松性系数土的可松性及可松性系数土的可松性及可松性系数土的可松性及可松性系数 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽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，仍不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。最初可松性系数用最初可松性系数用最初可松性系数用最初可松性系数用K K K Ks s s s表示，最终可松性系数用表示，最终可松性系数用表示，最终可松性系数用表示，最终可松性系数用KKKKs s s s表示，即：表示，即：表示，即：表示，即：式中：式中：式中：式中：V V V V1 1 1 1土在自然状态下的体积；土在自然状态下的体积；土在自然状态下的体积；土在自然状态下的体积；V V V V2 2 2 2土开挖后的松散体积；土开挖后的松散体积；土开挖后的松散体积；土开挖后的松散体积；V V V V3 3 3 3土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。KsKs用于计算土方施工机械及运土车辆等参数；用于计算土方施工机械及运土车辆等参数；用于计算土方施工机械及运土车辆等参数；用于计算土方施工机械及运土车辆等参数；KsKs用于计算场地平整标高及填方时所需挖土量等参数；用于计算场地平整标高及填方时所需挖土量等参数；用于计算场地平整标高及填方时所需挖土量等参数；用于计算场地平整标高及填方时所需挖土量等参数；K K K Ks s s s=V=V=V=V2 2 2 2/V/V/V/V1 1 1 1；KKKKs s s s=V V V V3 3 3 3/V V V V1 1 1 1示例：示例：示例：示例：试计算开挖试计算开挖试计算开挖试计算开挖800m3800m3800m3800m3的基坑，需要运走多少土方量？回填的基坑，需要运走多少土方量？回填的基坑，需要运走多少土方量？回填的基坑，需要运走多少土方量？回填一个一个一个一个200m3200m3200m3200m3的基坑，需要挖方的土方量是多少？已知：的基坑，需要挖方的土方量是多少？已知：的基坑，需要挖方的土方量是多少？已知：的基坑，需要挖方的土方量是多少？已知：ks=1.30ks=1.30ks=1.30ks=1.30；ksksksks=1.15=1.15=1.15=1.15解：解：解：解：1 1 1 1、运走的土方量、运走的土方量、运走的土方量、运走的土方量=800=800=800=800 1.3=1040 m3 1.3=1040 m3 1.3=1040 m3 1.3=1040 m32 2 2 2、需挖方的土方量、需挖方的土方量、需挖方的土方量、需挖方的土方量=200/1.15=174m3=200/1.15=174m3=200/1.15=174m3=200/1.15=174m32 2 2 2、土的天然含水量、土的天然含水量、土的天然含水量、土的天然含水量 在天然状态下，土中水的质量在天然状态下，土中水的质量在天然状态下，土中水的质量在天然状态下，土中水的质量m m m mw w w w与固体颗粒质量与固体颗粒质量与固体颗粒质量与固体颗粒质量m m m ms s s s之比之比之比之比的百分率叫土的天然含水率，反映了土的干湿程度。的百分率叫土的天然含水率，反映了土的干湿程度。的百分率叫土的天然含水率，反映了土的干湿程度。的百分率叫土的天然含水率，反映了土的干湿程度。=m=m=m=mw w w w/m/m/m/ms s s s(%)(%)(%)(%)3.3.3.3.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 在天然状态下，单位体积土的质量称为土的天然在天然状态下，单位体积土的质量称为土的天然在天然状态下，单位体积土的质量称为土的天然在天然状态下，单位体积土的质量称为土的天然密度。它与土的密实程度和含水量有关。密度。它与土的密实程度和含水量有关。密度。它与土的密实程度和含水量有关。密度。它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算：土的天然密度按下式计算：土的天然密度按下式计算：土的天然密度按下式计算：干密度干密度干密度干密度 d d d d:土的固体颗粒质量与总体积的比值土的固体颗粒质量与总体积的比值土的固体颗粒质量与总体积的比值土的固体颗粒质量与总体积的比值.用下式表示：用下式表示：用下式表示：用下式表示：式中式中式中式中:土的天然密度土的天然密度土的天然密度土的天然密度,kg/m3,kg/m3,kg/m3,kg/m3；m m m m （m m m ms s s s）土的总质量（土中固体颗粒的质量）土的总质量（土中固体颗粒的质量）土的总质量（土中固体颗粒的质量）土的总质量（土中固体颗粒的质量）,kg,kg,kg,kg；V V V V 土的体积土的体积土的体积土的体积,m3.,m3.,m3.,m3.=m/V=m/V=m/V=m/Vd d d d=m=m=m=ms s s s/V/V/V/Vn n在一定程度上在一定程度上在一定程度上在一定程度上,土的干密度反映了土的颗粒排列土的干密度反映了土的颗粒排列土的干密度反映了土的颗粒排列土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度紧密程度紧密程度紧密程度.土的干密度愈大土的干密度愈大土的干密度愈大土的干密度愈大,表示土愈密实表示土愈密实表示土愈密实表示土愈密实.n n 工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制填土工程的压实质量。土的密实程度主要通过检验以控制填土工程的压实质量。土的密实程度主要通过检验以控制填土工程的压实质量。土的密实程度主要通过检验以控制填土工程的压实质量。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填方土的干密度和含水量来控制填方土的干密度和含水量来控制填方土的干密度和含水量来控制.=m/V=m/V=m/V=m/V=（m m m ms s s s+m+m+m+mw w w w）/V=/V=/V=/V=（m m m ms s s s+m m m mw w w w）/V/V/V/V=（1+1+1+1+）m m m ms s s s/V=/V=/V=/V=（1+1+1+1+）d d d d 4 4、土的孔隙比、土的孔隙比e e和孔隙率和孔隙率n n 孔隙比孔隙比孔隙比孔隙比e e e e是土的孔隙体积是土的孔隙体积是土的孔隙体积是土的孔隙体积VvVvVvVv与固体体积与固体体积与固体体积与固体体积VsVsVsVs的比值。的比值。的比值。的比值。孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率n n n n是土的孔隙体积是土的孔隙体积是土的孔隙体积是土的孔隙体积VvVvVvVv与总体积与总体积与总体积与总体积V V V V的比值，用百的比值，用百的比值，用百的比值，用百分率表示。分率表示。分率表示。分率表示。孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。孔隙比和孔隙率越小土越密实。e=Vv/Vse=Vv/Vsn=Vv/Vn=Vv/V 5 5 5 5、土的渗透性、土的渗透性、土的渗透性、土的渗透性 土的渗透性：指土体被水透过的性质土的渗透性：指土体被水透过的性质土的渗透性：指土体被水透过的性质土的渗透性：指土体被水透过的性质.土的渗透性土的渗透性土的渗透性土的渗透性用用用用渗透系数渗透系数渗透系数渗透系数表示表示表示表示.渗透系数：渗透系数：渗透系数：渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力表示单位时间内水穿透土层的能力表示单位时间内水穿透土层的能力表示单位时间内水穿透土层的能力,以以以以m/dm/dm/dm/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关,是人是人是人是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见土的渗透系数见土的渗透系数见土的渗透系数见 表表表表1-21-21-21-2所示所示所示所示表表表表1-21-2土的渗透系数参考表土的渗透系数参考表土的渗透系数参考表土的渗透系数参考表 第二节第二节土方量计算及土方调配土方量计算及土方调配 在土方施工之前在土方施工之前在土方施工之前在土方施工之前,必须计算土方的工程量必须计算土方的工程量必须计算土方的工程量必须计算土方的工程量.但各种土方但各种土方但各种土方但各种土方工程的外形有时很复杂工程的外形有时很复杂工程的外形有时很复杂工程的外形有时很复杂,而且不规则而且不规则而且不规则而且不规则.一般情况下一般情况下一般情况下一般情况下,将其划将其划将其划将其划分成为一定的几何形状分成为一定的几何形状分成为一定的几何形状分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情采用具有一定精度而又和实际情采用具有一定精度而又和实际情采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算况近似的方法进行计算况近似的方法进行计算况近似的方法进行计算.一、基坑与基槽土方量计算一、基坑与基槽土方量计算一、基坑与基槽土方量计算一、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基坑土方量可按立体几何中拟柱体基坑土方量可按立体几何中拟柱体基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面由两个平行的平面由两个平行的平面由两个平行的平面作底的一种多面体作底的一种多面体作底的一种多面体作底的一种多面体)体积公式计算体积公式计算体积公式计算体积公式计算(如图如图如图如图1-11-11-11-1所示所示所示所示).).).).即：即：即：即：V=(H/6)(FV=(H/6)(F下下下下+4F+4F中中中中+F+F上上上上)n n式中式中式中式中n nH H H H 基坑深度基坑深度基坑深度基坑深度,m,m,m,m；F F F F上上上上、F F F F下下下下基坑上、下底的面积，基坑上、下底的面积，基坑上、下底的面积，基坑上、下底的面积，m2m2m2m2；F F F F中中中中 基坑中截面的面积，基坑中截面的面积，基坑中截面的面积，基坑中截面的面积，m2.m2.m2.m2.n n图图图图1-11-11-11-1基坑开挖土方量计算基坑开挖土方量计算基坑开挖土方量计算基坑开挖土方量计算 n n图图图图1-21-21-21-2基槽开挖土方量计算基槽开挖土方量计算基槽开挖土方量计算基槽开挖土方量计算 n n基槽基槽基槽基槽土方量计算可沿长度方向分段计算土方量计算可沿长度方向分段计算土方量计算可沿长度方向分段计算土方量计算可沿长度方向分段计算(如图如图如图如图1-21-21-21-2所示所示所示所示)：n n沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算V V V Vi i i i,再再再再 V V V V=V V V Vi i i i 断面尺寸不变的槽段：断面尺寸不变的槽段：断面尺寸不变的槽段：断面尺寸不变的槽段：V V V Vi i i i=F F F Fi i i iL L L Li i i i断面尺寸变化的槽段：断面尺寸变化的槽段：断面尺寸变化的槽段：断面尺寸变化的槽段：V V V Vi i i i=(=(=(=(F F F Fi i i i上上上上+4+4+4+4F F F Fi i i i中中中中+F F F Fi i i i下下下下)L L L Li i i i/6/6/6/6二、二、二、二、场地平整土方计算场地平整土方计算场地平整土方计算场地平整土方计算n n对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、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车站等占地广阔工程的平整场地车站等占地广阔工程的平整场地车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹主要是削凸填凹主要是削凸填凹主要是削凸填凹,移挖方移挖方移挖方移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面.n n场地挖填土方量计算一般场地挖填土方量计算一般场地挖填土方量计算一般场地挖填土方量计算一般采用方格网法采用方格网法采用方格网法采用方格网法.n n方格网法计算场地平整土方量步骤为：方格网法计算场地平整土方量步骤为：方格网法计算场地平整土方量步骤为：方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.1.1.1.绘制方格网绘制方格网绘制方格网绘制方格网2.2.2.2.确定场地设计标高确定场地设计标高确定场地设计标高确定场地设计标高3.3.3.3.计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度4.4.4.4.计算计算计算计算“零点零点零点零点”位置，确定零线位置，确定零线位置，确定零线位置，确定零线5.5.5.5.计算方格土方工程量计算方格土方工程量计算方格土方工程量计算方格土方工程量6.6.6.6.边坡土方量计算边坡土方量计算边坡土方量计算边坡土方量计算7.7.7.7.计算土方总量计算土方总量计算土方总量计算土方总量n n1.1.1.1.绘制方格网图绘制方格网图绘制方格网图绘制方格网图 采用方格网图采用方格网图采用方格网图采用方格网图(一般在一般在一般在一般在1 1 1 1：500500500500的地形图上的地形图上的地形图上的地形图上)将将将将场地划分为边长场地划分为边长场地划分为边长场地划分为边长a=10a=10a=10a=1040m40m40m40m的若干方格的若干方格的若干方格的若干方格,与测量的纵横坐标与测量的纵横坐标与测量的纵横坐标与测量的纵横坐标相对应相对应相对应相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的在各方格角点规定的位置上标注角点的在各方格角点规定的位置上标注角点的在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面自然地面自然地面自然地面标高标高标高标高(H H H H)和和和和设计标高设计标高设计标高设计标高(H H H Hn),n),n),n),如图如图如图如图1-31-31-31-3所示所示所示所示.图图图图1-31-31-31-3方格网法计算土方工程量图方格网法计算土方工程量图方格网法计算土方工程量图方格网法计算土方工程量图2424返回返回返回返回2222n n2.2.确定场地设计标高确定场地设计标高 (1)考虑的因素 (2)初步标高(按挖填平衡)(3)场地设计标高的调整(1)(1)(1)(1)考虑的因素：考虑的因素：考虑的因素：考虑的因素：满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求；尽量利用地形，减少挖填方数量；尽量利用地形，减少挖填方数量；尽量利用地形，减少挖填方数量；尽量利用地形，减少挖填方数量；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；有一定泄水坡度，满足排水要求有一定泄水坡度，满足排水要求有一定泄水坡度，满足排水要求有一定泄水坡度，满足排水要求.场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：定：定：定：A.A.A.A.小型场地小型场地小型场地小型场地挖填平衡法；挖填平衡法；挖填平衡法；挖填平衡法；B.B.B.B.大型场地大型场地大型场地大型场地最佳平面设计法最佳平面设计法最佳平面设计法最佳平面设计法(用最小二乘法，使用最小二乘法，使用最小二乘法，使用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小挖填平衡且总土方量最小挖填平衡且总土方量最小挖填平衡且总土方量最小)。n n(2)(2)(2)(2)初步标高初步标高初步标高初步标高H H H H0 0 0 0(按挖填平衡按挖填平衡按挖填平衡按挖填平衡)n n场地初步标高场地初步标高场地初步标高场地初步标高H H H H0 0 0 0：N N N Nn n n n：方格个数；：方格个数；：方格个数；：方格个数；H H H H11111111、H H H H12121212、H H H H21212121、H H H H22222222：一个方格各角点的自然标高。：一个方格各角点的自然标高。：一个方格各角点的自然标高。：一个方格各角点的自然标高。H H H H1 1 1 1、H H H H2 2 2 2、H H H H3 3 3 3、H H H H4 4 4 4：分别为一个、两个、三个、四个方格共用角点的标高：分别为一个、两个、三个、四个方格共用角点的标高：分别为一个、两个、三个、四个方格共用角点的标高：分别为一个、两个、三个、四个方格共用角点的标高.n n(3)(3)(3)(3)场地设计标高的调整场地设计标高的调整场地设计标高的调整场地设计标高的调整 土的可松性土的可松性土的可松性土的可松性 土的可松性会造成填土多余，需相应的提高设计标高。土的可松性会造成填土多余，需相应的提高设计标高。土的可松性会造成填土多余，需相应的提高设计标高。土的可松性会造成填土多余，需相应的提高设计标高。就近借弃土就近借弃土就近借弃土就近借弃土 由于场内大型基坑挖出的土方修筑路堤填方的土方，以由于场内大型基坑挖出的土方修筑路堤填方的土方，以由于场内大型基坑挖出的土方修筑路堤填方的土方，以由于场内大型基坑挖出的土方修筑路堤填方的土方，以及从经济角度比较后，将部分挖方就近弃于场外或将部分填及从经济角度比较后，将部分挖方就近弃于场外或将部分填及从经济角度比较后，将部分挖方就近弃于场外或将部分填及从经济角度比较后，将部分挖方就近弃于场外或将部分填方就近取土于场外等等，均会引起挖填土方量的变化。方就近取土于场外等等，均会引起挖填土方量的变化。方就近取土于场外等等，均会引起挖填土方量的变化。方就近取土于场外等等，均会引起挖填土方量的变化。按泄水坡度按泄水坡度按泄水坡度按泄水坡度 A A A A：单向排水时，各方格角点设计标高为：单向排水时，各方格角点设计标高为：单向排水时，各方格角点设计标高为：单向排水时，各方格角点设计标高为:H H H Hn n n n=H H H H0 0 0 0 l li i i i B B B B：双向排水时，各方格角点：双向排水时，各方格角点：双向排水时，各方格角点：双向排水时，各方格角点设计标高设计标高设计标高设计标高为：为：为：为：H H H Hn n n n=H H H H0 0 0 0 l lx x x xi i i ix x x x l ly y y yi i i iy y y y1717n n3.3.3.3.计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度计算场地各个角点的施工高度hnhnhnhn 施工高度为施工高度为施工高度为施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，角点设计地面标高与自然地面标高之差，角点设计地面标高与自然地面标高之差，角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方各方各方各方格角点的施工高度按下式计算：格角点的施工高度按下式计算：格角点的施工高度按下式计算：格角点的施工高度按下式计算：h h h hn n n n=H H H Hn n n n-H H H H 式中式中式中式中 h h h hn n n n 角点施工高度即填挖高度角点施工高度即填挖高度角点施工高度即填挖高度角点施工高度即填挖高度(以以以以“+”为为为为 填，填，填，填，“-”为为为为 挖挖挖挖)，m m m m；n n n n 方格的角点编号方格的角点编号方格的角点编号方格的角点编号(自然数列自然数列自然数列自然数列1 1 1 1，2 2 2 2，n).n).n).n).H H H Hn n n n 角点设计高程，角点设计高程，角点设计高程，角点设计高程，H H H H 角点原地面高程角点原地面高程角点原地面高程角点原地面高程.n n4.4.4.4.计算计算计算计算“零点零点零点零点”位置，确定零线位置，确定零线位置，确定零线位置，确定零线n n方格边线一端施工高程为方格边线一端施工高程为方格边线一端施工高程为方格边线一端施工高程为“+”,“+”,“+”,“+”,若另一端为若另一端为若另一端为若另一端为“-“-“-“-”,”,”,”,则沿其边线必然有一不挖不填的点，即则沿其边线必然有一不挖不填的点，即则沿其边线必然有一不挖不填的点，即则沿其边线必然有一不挖不填的点，即“零点零点零点零点”(”(”(”(如图如图如图如图1-41-41-41-4所示所示所示所示).).).).n n图图图图1-41-41-41-4零点位置零点位置零点位置零点位置 1717零点位置按下式零点位置按下式零点位置按下式零点位置按下式计算计算计算计算：h h1 1、h h2 2 相邻两角点的施工高度相邻两角点的施工高度相邻两角点的施工高度相邻两角点的施工高度(均用绝对值均用绝对值均用绝对值均用绝对值),m),m；a a 方格网的边长，方格网的边长，方格网的边长，方格网的边长，m.m.确定零点的办法也可以用图解法，如图确定零点的办法也可以用图解法，如图确定零点的办法也可以用图解法，如图确定零点的办法也可以用图解法，如图1-51-51-51-5所示所示所示所示.方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。分界线。分界线。分界线。图图图图1-51-5零点位置图解法零点位置图解法零点位置图解法零点位置图解法 5.5.5.5.计算方格土方工程量计算方格土方工程量计算方格土方工程量计算方格土方工程量 按方格底面积图形和按方格底面积图形和按方格底面积图形和按方格底面积图形和表表表表1-31-31-31-3所列计算所列计算所列计算所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.n n表表表表1-3 1-3 1-3 1-3 常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式 n n6.6.6.6.边坡土方量计算边坡土方量计算边坡土方量计算边坡土方量计算 场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡坡坡坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。以保证挖方土壁和填方区的稳定。以保证挖方土壁和填方区的稳定。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边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算：体进行计算：体进行计算：体进行计算：一种为一种为一种为一种为三角棱锥体三角棱锥体三角棱锥体三角棱锥体(图图图图1-61-61-61-6中中中中、)；另一种为另一种为另一种为另一种为三角棱柱体三角棱柱体三角棱柱体三角棱柱体(图图图图1-61-61-61-6中中中中).).).).n n图图图图1-61-61-61-6场地边坡平面图场地边坡平面图场地边坡平面图场地边坡平面图 A A A A三角棱锥体边坡体积三角棱锥体边坡体积三角棱锥体边坡体积三角棱锥体边坡体积 式中式中式中式中l l l l1 1 1 1 边坡边坡边坡边坡的长度；的长度；的长度；的长度；A A A A1 1 1 1 边坡边坡边坡边坡的端面积；的端面积；的端面积；的端面积；A A A A1 1 1 1=（mhmhmhmh2 2 2 2）h h h h2 2 2 2/2/2/2/2hhhh2 2 2 2 角点的挖土高度；角点的挖土高度；角点的挖土高度；角点的挖土高度；mmmm边坡的坡度系数，边坡的坡度系数，边坡的坡度系数，边坡的坡度系数，m=m=m=m=宽宽宽宽/高高高高.BBBB三角棱柱体边坡体积三角棱柱体边坡体积三角棱柱体边坡体积三角棱柱体边坡体积 两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：式中式中式中式中l l l l4 4 4 4 边坡边坡边坡边坡的长度；的长度；的长度；的长度；A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2、A A A A0 0 0 0 边坡边坡边坡边坡两端及中部横两端及中部横两端及中部横两端及中部横断面面积断面面积断面面积断面面积.7.7.7.7.计算土方总量计算土方总量计算土方总量计算土方总量 将将将将挖方区挖方区挖方区挖方区(或填方区或填方区或填方区或填方区)所有方格计算的土方量和所有方格计算的土方量和所有方格计算的土方量和所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总边坡土方量汇总边坡土方量汇总边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量即得该场地挖方和填方的总土方量即得该场地挖方和填方的总土方量即得该场地挖方和填方的总土方量.8.8.8.8.例题例题例题例题 【例【例【例【例1.11.11.11.1】某建筑场地方格网如图】某建筑场地方格网如图】某建筑场地方格网如图】某建筑场地方格网如图1-71-71-71-7所示，方格边长所示，方格边长所示，方格边长所示，方格边长为为为为20m20m,20m20m,20m20m,20m20m,填方区边坡坡度系数为填方区边坡坡度系数为填方区边坡坡度系数为填方区边坡坡度系数为1.0,1.0,1.0,1.0,挖方区边坡坡度挖方区边坡坡度挖方区边坡坡度挖方区边坡坡度系数为系数为系数为系数为0.5,0.5,0.5,0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量试用公式法计算挖方和填方的总土方量试用公式法计算挖方和填方的总土方量试用公式法计算挖方和填方的总土方量.图图1-71-7某建筑场地方格网布置图某建筑场地方格网布置图 【解】【解】(1)(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于标高，计算结果列于图图图图1-81-8中中.由公式由公式1.91.9得：得：h1=251.50-251.40=0.10mh2=251.44-251.25=0.19m h1=251.50-251.40=0.10mh2=251.44-251.25=0.19m h3=251.38-250.85=0.53mh4=251.32-250.60=0.72mh3=251.38-250.85=0.53mh4=251.32-250.60=0.72mh5=251.56-251.90=-0.34mh6=251.50-251.60=-0.10mh5=251.56-251.90=-0.34mh6=251.50-251.60=-0.10mh7=251.44-251.28=0.16mh8=251.38-250.95=0.43m h7=251.44-251.28=0.16mh8=251.38-250.95=0.43m h9=251.62-252.45=-0.83mh10=251.56-252.00=-0.44mh9=251.62-252.45=-0.83mh10=251.56-252.00=-0.44mh11=251.50-251.70=-0.20mh12=251.46-251.40=0.06mh11=251.50-251.70=-0.20mh12=251.46-251.40=0.06m图图1-81-8施工高度及零线位置施工高度及零线位置(2)(2)计算零点位置计算零点位置.从从图图图图1-81-8中可知中可知,15,15、2626、6767、711711、11121112五条方格边两端的施工高度符号不同五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格说明此方格边上有零点存在边上有零点存在.由公式由公式1.101.10求得：求得：1515线线x1=4.55(m)x1=4.55(m)2626线线x1=13.10(m)x1=13.10(m)6767线线x1=7.69(m)x1=7.69(m)711711线线x1=8.89(m)x1=8.89(m)11121112线线x1=15.38(m)x1=15.38(m)将各零点标于图上将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来并将相邻的零点连接起来,即得零线位即得零线位置，置，如图如图如图如图1-81-8.(3)(3)计算方格土方量计算方格土方量.方格方格、底面为正方形底面为正方形,土方量为：土方量为：V V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格方格底面为两个梯形底面为两个梯形,土方量为：土方量为：V V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)方格方格、底面为三边形和五边形底面为三边形和五边形,土方量为：土方量为：V V(+)=65.73(m3)(+)=65.73(m3)V V(-)=0.88(m3)(-)=0.88(m3)V V(+)=2.92(m3)(+)=2.92(m3)V V(-)=51.10(m3)(-)=51.10(m3)V V(+)=40.89(m3)(+)=40.89(m3)V V(-)=5.70(m3)(-)=5.70(m3)方格网总填方量：方格网总填方量：V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)(4)(4)边坡土方量计算边坡土方量计算.如图如图如图如图1.91.9,、按三角棱柱体计算外按三角棱柱体计算外,其余均按三角棱锥体计算其余均按三角棱锥体计算,可得：可得：V V(+)=0.003(m3)(+)=0.003(m3)V V(+)=V(+)=V(+)=0.0001(m3)(+)=0.0001(m3)V V(+)=5.22(m3)(+)=5.22(m3)V V(+)=V(+)=V(+)=0.06(m3)(+)=0.06(m3)V V(+)=7.93(m3)(+)=7.93(m3)V V(+)=V(+)=V(+)=0.01(m3)(+)=0.01(m3)V V=0.01(m3)=0.01(m3)V11=2.03(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)V14=3.18(m3)n n图图图图1-91-9场地边坡平面图场地边坡平面图场地边坡平面图场地边坡平面图 边坡总填方量：边坡总填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01=13.29V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01=13.29(m3)(m3)边坡总挖方量：边坡总挖方量：V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25(m3)V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25(m3)n n三、三、三、三、土方调配土方调配土方调配土方调配 编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距并计算每对挖、填方区之间的平均运距并计算每对挖、填方区之间的平均运距并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至即挖方区重心至即挖方区重心至即挖方区重心至填方区重心的距离填方区重心的距离填方区重心的距离填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，确定挖方各调配区的土方调配方案，确定挖方各调配区的土方调配方案，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于应使土方总运输量最小或土