全國場地平整土方量計(jì)算與調(diào)配（共85）

2.2場地平平整土土方量量計(jì)算算與調(diào)調(diào)配一、場場地平平整施施工的的時(shí)間間和意意義一般安安排開開工之之前，，以使使大型型施工工機(jī)械械有較較大的的工作作面。。2.2.1場地設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高的確定定場地平整的的標(biāo)準(zhǔn)是什什么？——場地設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高程序：確定場地設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高→→計(jì)算挖填填土方量→→土方調(diào)配配—確定土方施施工方案2.2.1場地的設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高的確確定一、影響場場地標(biāo)高的的因素1.滿足工藝要要求（化工工廠內(nèi)管道道布置）；；2.城市規(guī)劃要要求（道路路、排水要要求、防洪洪）揚(yáng)州大大運(yùn)河邊項(xiàng)項(xiàng)目建設(shè)有有防洪要求求；3.泄水坡度（（大于等于于2‰）；4.利用場內(nèi)地地形，減少少土方工程程量（揚(yáng)州州迎賓館1號樓有安全全保衛(wèi)要求求，利用樓樓旁小土山山遮擋視線線）；5.場內(nèi)挖填平平衡，減少少土方運(yùn)輸輸費(fèi)用。2.2.1場地的設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高的確確定一、影響標(biāo)標(biāo)高的因素素二、確定方方法“最小二乘法法”：方格網(wǎng)角點(diǎn)點(diǎn)的施工高高度的平方和最小，，滿足工程程量最小，，又能保證挖填填平衡；但但計(jì)算工作作量大；“挖填平衡衡法”場地內(nèi)挖方方量=填方量，土土方總量不變概念直觀、、計(jì)算簡便便、精度能能滿足施工要要求，但不不能滿足工工程量最小。場地設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高計(jì)算簡簡圖a）地形圖上劃劃分方格；；b）設(shè)計(jì)標(biāo)高示示意圖1—等高線；2—自然地面；；3—設(shè)計(jì)標(biāo)高平平面；4—自然地面與與設(shè)計(jì)標(biāo)高高平面的交交線（零線線）方格網(wǎng)編號號1291078543111215191316172014186三、挖填平平衡確定場場地平整標(biāo)標(biāo)高步驟：1、初步計(jì)算算場地設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高H0計(jì)算原則：：場地內(nèi)的的土方在平平整前和平平整后相等等而達(dá)到挖挖、填方平平衡，即挖挖方總量等等于填方總總量。VW=VTV前=V后V前土體體積計(jì)計(jì)算？已知條件：：地形圖—平面圖、等等高線；計(jì)算標(biāo)高基基準(zhǔn)平面以以上土體體體積；計(jì)算單元——方格網(wǎng)；根據(jù)地形圖圖劃分方格格網(wǎng)，方格格網(wǎng)方格邊長a？V前土體體積計(jì)計(jì)算？方格邊長a？一般為10～40m；根據(jù)地形的的復(fù)雜程度度，地面平平坦邊長大；地面高低起起伏，邊長長??；常用20m；為什么？V前土體體積計(jì)計(jì)算？角點(diǎn)高程Hij？等高線間線線性插入法法——求得方格網(wǎng)網(wǎng)角點(diǎn)標(biāo)高；如圖所示：：如無地形圖圖，可以在在場地上劃劃分方格網(wǎng)網(wǎng)，在角點(diǎn)點(diǎn)處打入木木樁，用水水準(zhǔn)儀測量量角點(diǎn)標(biāo)高高；V前=，計(jì)算H0H0?N?a2=H0=計(jì)算H0的簡便算法法H0=(ΣH1+2ΣH2+3ΣH3+4ΣH4)/4NHi—i個(gè)方格共有有的角點(diǎn)標(biāo)標(biāo)高；如何確定HiH1H2H2H1H1H4H4H3H1H0場地是否否滿足要要求？問題：1.土的可松松性？2.場地排水水？3.局部調(diào)整整？2、場地設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高的調(diào)整整考慮因素素及調(diào)整整方法（1）考慮土土的可松松性而使使場地設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高提高。。已知：H0、VW、AW、VT、AT、Ks、KS/，求Δh。調(diào)整后土土方仍應(yīng)應(yīng)平衡。。VT+AT?Δh=(VW-AW.?Δh.)?KS/，VW=VT，Δh=（2）泄水坡度度的影響響一般，泄泄水坡度度i應(yīng)≥2‰，做成單單向泄水水或雙向向泄水。。單向泄水水時(shí)的計(jì)計(jì)算：HN=H0?li例H52雙向泄水水時(shí)的計(jì)計(jì)算：HN=H0?lxix?lyiyH0—場內(nèi)中心心點(diǎn)標(biāo)高高。例H42泄水坡度度調(diào)整易易出現(xiàn)的的問題？+、-的確定？？泄水坡度度的方向向ix、iy和lx、ly方向一致致為-；泄水坡度度的方向向ix、iy和lx、ly方向相反反為+；（3）設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高上的的各種填填方工程程使設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高的降降低，或或者設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高以下下的各種種挖方工工程使設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高提高。。（4）邊坡填填、挖土土方量不不等使設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高增減。。（5）就近取取棄土引引起場內(nèi)內(nèi)挖、填填土方量量變化，，導(dǎo)致場地地設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高的增增減。場地設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高計(jì)計(jì)算簡圖圖a）地形圖上上劃分方方格；b）設(shè)計(jì)標(biāo)高高示意圖圖1—等高線；；2—自然地面面；3—設(shè)計(jì)標(biāo)高高平面；；4—自然地面面與設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高平平面的交交線（零零線）2.2.2土方量計(jì)計(jì)算（一）場場地平整整土方量量計(jì)算方方法方格網(wǎng)法法斷面法方格網(wǎng)法法步驟如如下：1、計(jì)算各各方格角角點(diǎn)的施工高度度（即填、、挖高度度）hn=Hn-Hn/(設(shè)計(jì)標(biāo)高高-自然標(biāo)高高)“+”為填方，，“-”為挖方。。2、確定“零線””，即挖、填填方的分分界線先求零點(diǎn)點(diǎn)，之后后將零點(diǎn)點(diǎn)相連。。零點(diǎn)位置置：x1=h2x2=h1x1x2h1、h2—用絕對值值3、計(jì)算各各方格土土方工程程量分3種情況：：①4點(diǎn)同挖（（同填））：V=*(h1+h2+h3+h4)②2挖2填(相鄰2點(diǎn)為挖，，另2點(diǎn)為填)：如1、2點(diǎn)為挖方方，則：：挖方量V12挖=*（））填方量V34填=*（））2挖2填、3挖1填③3挖1填（1挖3填）:填方量V4填=挖方量V123挖=計(jì)算時(shí)全全用絕對對值代入入。4、計(jì)算場地邊坡坡土方工程程量邊坡土方方量可近近似按三三角棱錐錐體、三三角棱柱柱體計(jì)算算。V錐=，V柱=當(dāng)A1、A2相差很大大時(shí)，V柱=A1、A2—端面積，，A0—中面積。?；?、基基槽可用用上式計(jì)計(jì)算。邊坡土方方量計(jì)算算簡圖（二）場場地平整整土方量量計(jì)算示示例（P13作為課后后作業(yè)））例：已知知：a=20m,ix=2%0,iy=3%0,不考慮k/s，二類土。。求各角角點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高，，計(jì)算挖挖填方方方量。（（VT、VW）具體計(jì)算算過程：：1、計(jì)算場場地設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高H02、根據(jù)泄水水坡度計(jì)計(jì)算各方方格角點(diǎn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高3、計(jì)算各各角點(diǎn)的的施工高高度h4、確定并畫畫出“零零線”5、計(jì)算各各方格挖挖、填土土方工程程量6、匯總---ΣΣ挖、Σ填---便于土方方調(diào)配作業(yè)：習(xí)習(xí)題2.1；2.2;2.3；2.21要求：每每角角點(diǎn)點(diǎn)編號、、角點(diǎn)標(biāo)標(biāo)高在左左；施工工高度、、設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高在右右。2.3排水及降降低地下下水排除地面面水降低地下下水2.3.1排除地面面水排除場地地低洼處處積水、、場地雨雨水常用排水水設(shè)施排排水溝（（疏）—平坦場地地截水溝（（堵）—坡地、高高側(cè)土堤（擋擋）—低洼處四四周2.3.1排除地面面水平面位置置：布置在施施工區(qū)域域的邊緣緣或道路路兩旁；和自自然地形形一致；；和原有有排水系統(tǒng)一一致；和和新建永永久排水水系統(tǒng)協(xié)調(diào)；；截面尺寸寸要求：：溝、堤截截面根據(jù)據(jù)施工期期排水量量確定；；排水溝≥≥500××500縱向坡度度i≥3‰‰平坦地區(qū)區(qū)≥2‰沼澤地區(qū)區(qū)≥1‰；必要時(shí)時(shí)設(shè)涵管管過水以以利交通通。2.3.2降低地下下水為什么需需要降水水？2.3.2降低地下下水為什么需需要降水水？當(dāng)基礎(chǔ)底底面低于于地下水水位以后后，地下下水向基基坑內(nèi)滲滲流，產(chǎn)產(chǎn)生下列列后果：：1.惡化施工工條件；；2.降低地基基承載力力；3.基坑邊坡坡易塌方方。所以，為為了保證證施工安安全和質(zhì)質(zhì)量，需需降低地地下水2.3.2降低地下下水降水方法法：集水坑降降水法(明排水法法）井點(diǎn)降水水法集水坑降降水法是在基坑坑開挖過過程中，，在基礎(chǔ)礎(chǔ)范圍以以外設(shè)置置集水坑坑，并沿沿坑底的的周圍或或中央開開挖排水水溝，使使水流入入集水坑坑中，然然后用水水泵抽走走。輕型井點(diǎn)點(diǎn)系統(tǒng)及及濾管構(gòu)構(gòu)造（二）井井點(diǎn)降水水法概念：井點(diǎn)降水水法（人工降降低地下下水），，就是在在基坑開開挖前，，預(yù)先在在基坑周周圍或基基坑內(nèi)設(shè)設(shè)置一定定數(shù)量的的濾水管管（井）），利用用抽水設(shè)設(shè)備從中中抽水，，使地下下水位降降至坑底底以下并并穩(wěn)定后后再開挖挖基坑。。2.3.2降低地下下水適用范圍圍：集水坑降降水法：：用于降水水深度S較小的粗粗粒土或或滲水量量小的粘粘性土層層。井點(diǎn)降水水法：宜用于降降水深度度S較大或細(xì)細(xì)砂、粉粉砂、軟軟土地基基的土層層。亦可兩法法靈活（（混合））使用降水開始始時(shí)間、、降水結(jié)結(jié)束時(shí)間間：一般到到基礎(chǔ)施施工完畢畢且土方方回填后后結(jié)束。。2.3.2.1集水坑降降水法（（明排水水法）1、集水坑坑設(shè)置構(gòu)造要求求：集水坑應(yīng)應(yīng)設(shè)置在在基礎(chǔ)范范圍以外外，地下下水的上游側(cè)，，間距20-40m，直徑或?qū)拰挾?.6-0.8m，低于挖土土面0.7-1m，（坑壁可用用竹木加加固）至至設(shè)計(jì)標(biāo)高高后低1-2m，底部設(shè)碎碎石濾層層30cm,以防止基坑坑底的土土顆粒隨隨水流失失而使土土結(jié)構(gòu)受受到破壞。一、集水水坑降水水法（明明排水法法）2.3.2.2流砂及其其防治流砂：地下水位位以下為為細(xì)砂、、粉砂等等土質(zhì)，，用集水水坑降水水時(shí)，坑坑底下的的土在水水流作用用下形成成流動(dòng)狀狀態(tài)，隨隨地下水水涌入基基坑，這這種現(xiàn)象象稱為流流砂。即邊挖土土邊冒砂砂的現(xiàn)象象。流砂危害害：土體喪喪失承載載力、施施工條件件惡化，，工人難難以立足足，基坑坑難以挖挖到設(shè)計(jì)計(jì)深度，，容易塌塌方，掏掏空附近近地基引引起周圍圍建筑物物下沉、、傾斜、、甚至倒倒塌。流砂現(xiàn)象象流砂受力力分析單單元2GDτFτG①流砂發(fā)生的原原因——?jiǎng)铀畨毫?dòng)水壓力：GD=-T=-I﹒rW（作用方向與T——土對水流的阻阻力方向相反反）由此可見GD與I、L的關(guān)系，GD的作用方向與與水流方向相同。。GD方向：向上，，不利；向下下，有利。當(dāng)GD≥rs/（土的浸水重度度）時(shí)，則土土粒處于懸浮狀態(tài)，土體體抗剪強(qiáng)度τ=0，土粒進(jìn)入基坑坑，形成流砂。②在哪些情況下下易發(fā)生流砂砂現(xiàn)象？a、易在粉土、細(xì)細(xì)砂、粉砂、、淤泥土中發(fā)發(fā)生。一般下下挖超過地下下水位0.5m深即要注意。。b、與動(dòng)水壓力GD大小有關(guān)，GD大時(shí)易發(fā)生。。④流砂的防治主要途徑：a、減少動(dòng)水壓力力GD；b、使動(dòng)水壓力GD方向向下；c、截?cái)嗟叵滤髁?，增加滲流流路徑。具體措施：a、枯水期施工；；b、搶挖并拋大石石塊法--用于局部的輕輕微的流砂，，冒砂速度﹤﹤挖土速度的的情況；c、設(shè)止水帷幕法法--滲徑L↑，I↓，GD↓，結(jié)合基坑支護(hù)護(hù)比較好；d、水下挖土法--如沉井施工、、抓鏟施工；；e、人工降低地下下水位法—改變GD方向。③管涌：當(dāng)坑底為不透透水層，地下下水為承壓水水時(shí)，坑底不不透水層覆蓋蓋土的重量＜＜承壓水頂托托力時(shí)，即當(dāng)當(dāng)HrW≥hr土（H--承壓水頭，h--土層厚）時(shí)，，會隨時(shí)發(fā)生生冒砂現(xiàn)象。。2.3.2.3井點(diǎn)降水法一、定義：井點(diǎn)降水法（（人工降低地地下水），就就是在基坑開開挖前，預(yù)先先在基坑周圍圍或基坑內(nèi)設(shè)設(shè)置一定數(shù)量量的濾水管（（井），利用用抽水設(shè)備從從中抽水，使使地下水位降降至坑底以下下并穩(wěn)定后再再開挖基坑。。2.3.2.3井點(diǎn)降水法二、作用：：1.改善施工條件件；2.加速土壤固結(jié)結(jié)，提高土體體強(qiáng)度，邊坡加陡以減減少土方量；；3.可防止流砂；；4.防止基底隆起起，提高工程程質(zhì)量。副作用：基坑周圍可能能產(chǎn)生不均勻勻沉降。2.3.2.3井點(diǎn)降水法三、井點(diǎn)類型型輕型井點(diǎn)、噴噴射井點(diǎn)、電電滲井點(diǎn)、管管井井點(diǎn)及深深井井點(diǎn)。三、井點(diǎn)類型型1.輕型井點(diǎn)——重點(diǎn)內(nèi)容在基坑四周每每隔一定間距距埋設(shè)井點(diǎn)管管（下部為濾濾管）至地下下水層，將井井點(diǎn)管與總管管相連，利用用抽水設(shè)備將將地下水從井井點(diǎn)管中不斷斷抽出，使地地下水位降至至基坑底面以以下。輕型井點(diǎn)系統(tǒng)統(tǒng)及濾管構(gòu)造造2.電滲井點(diǎn)如果土的滲透透性系數(shù)很小小，（K<0.1m/d),利用輕型井點(diǎn)點(diǎn)、噴射井點(diǎn)點(diǎn)的效果很差差3.噴射井點(diǎn)適于弱透水層層K=0.1-2m/d，降水深度較大＞6m（可達(dá)20m）。1級輕型井點(diǎn)達(dá)達(dá)不到。噴射井點(diǎn)的設(shè)設(shè)備主要由噴噴射井管、高高壓水泵和管路路系統(tǒng)組成。。4.管井井點(diǎn)每隔一定距離離打一管井，，每一管井用用一水泵抽水水，由管井、、吸（出）水水管、水泵組組成。適用于滲水量量較大處K=20-200m3/d。管井間距20-50m，深8-15m，井中降水深可可達(dá)6-10m，有效降水深3-5m。5.深井井點(diǎn)降水類型滲透系數(shù)（m/d）可降低的水位深度（m）

輕型井點(diǎn)0.1-503-6多級輕型井點(diǎn)

0.1-50

6-12噴射井點(diǎn)

0.1-2

8-20電滲井點(diǎn)

<0.1根據(jù)選用的井點(diǎn)確定管井井點(diǎn)20-200井間3-5，井中6-10深井井點(diǎn)10-250>15各類井點(diǎn)的適適用范圍1.輕型井點(diǎn)：概念：在基坑四周埋埋設(shè)井點(diǎn)管至至地下水層，，將井點(diǎn)管與與總管相連，，水泵抽水，，使水位下降降。適用于K=0.1-50m/d降水深3-6m（二級6-12m）。（1）輕型井點(diǎn)設(shè)備備管路系統(tǒng)：井點(diǎn)管φ38、51，長5-7m，濾管1-1.5m、彎聯(lián)管、總總管φ100-127mm。抽水設(shè)備：：真空泵設(shè)備備：真空泵泵、離心泵泵、水氣分分離器（集水箱箱）每套帶帶100-120m。射流泵設(shè)備備：由離心心泵、射流流器、循環(huán)環(huán)水箱組成成。每套帶帶30-60m，用于粉砂、、粉土等滲滲透性較小小的土層中中降水。原理：噴嘴處斷斷面收縮使使水流速度度驟增，壓壓力驟降，，空腔內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生部分真真空，將水水氣吸上。。輕型井點(diǎn)系系統(tǒng)及濾管管構(gòu)造射流泵降水水原理降水動(dòng)畫：：（2）輕型井點(diǎn)點(diǎn)布置①平面布置i）當(dāng)坑頂寬度度B≤6m，降水深S≤5m時(shí)，用單排排線狀井點(diǎn)點(diǎn)，井點(diǎn)管管放在上游游一側(cè)，兩兩端伸出長長≥B，I=1／4。輕型井點(diǎn)平平面及高程程布置ii）B＞6m或土質(zhì)不良良，則用雙雙排井點(diǎn)；；面積較大大時(shí)，應(yīng)用用環(huán)狀井點(diǎn)點(diǎn)I=1／10iii）井點(diǎn)管間距距一般為0.8-1.6m，一般≯2m，在總管拐彎彎處，靠河河流處加密密，用多套套抽水設(shè)備備時(shí)，各段段總管長度度應(yīng)大致相相等，段與與段之間斷斷開。②高程布置置井點(diǎn)管處降降水深度H≯6m，露出地面0.2-0.3m，濾管埋入透透水層中，，井管埋設(shè)深深度H≥H1＋h＋I(xiàn)LH1—總管平臺面面至基坑底底面的距離離。h–基坑底面至至降水后地地下水位的的最小距離離0.5-1.0m。I—水力坡度L—井管至基坑坑中心（單單排時(shí)至坑坑底遠(yuǎn)端））的水平距離離。如H大于井管長長，則可降降低埋設(shè)面面。H不夠時(shí)，可可以上部集集水坑降水水，下部井井點(diǎn)降水。也也可采用二二級輕型井井點(diǎn)。(3)輕型井點(diǎn)計(jì)計(jì)算計(jì)算內(nèi)容：Q涌、井點(diǎn)的數(shù)數(shù)量n、井距D、抽水設(shè)備選選用等。涌水量計(jì)算算以水井理理論為依據(jù)據(jù)。水井類型：無壓井、、承壓井、、完整井、、不完整井井組合成四四種類型井井。無壓完整井井無壓不完整整井承壓完整井井承壓不完整整井水井類型①涌水量計(jì)計(jì)算以單個(gè)無壓壓完整井為為例，抽水水影響半徑徑R，水井半徑r。達(dá)西定律Q=K×I×A=K×dy/dx×2πxy=K*2ππxy=H2-h2=H—含水層厚度度，h—井內(nèi)水深。。Q=1.366K(m3/d)h=H-SQ=1.366K(m3/d)此為無壓完完整井單井井的涌水量量Q涌計(jì)算公式。對單個(gè)承壓完完整井：Q=2.73(m3/d)M—含水層厚度度，S—井中水位降降低深度，，H—承壓水頭高高。對于群井：Q涌=？∑Q單，將環(huán)狀井井點(diǎn)假想成半徑為為x0的圓形井點(diǎn)點(diǎn)系統(tǒng)分析析計(jì)算。無壓完整井井環(huán)狀井點(diǎn)點(diǎn)系統(tǒng)：Q=1.366K(m3/d)式中中：R=1.95S（m）x0：當(dāng)矩矩形形基基坑坑（（長長∕∕寬寬））≯≯5時(shí)，，X0=（m）A：井點(diǎn)點(diǎn)系系統(tǒng)統(tǒng)包包圍圍的的面面積積（m2）對無壓壓非非完完整整井井群群井井：以H0代替替H，(m3/d)H0--有效效影影響響深深度度（（考考慮慮井井底底吸吸水水））H0由查查表表得得到到，，S'--井管管處處降降水水深深，，l--濾管管長長。。若算算出出H0＞實(shí)際際H，則則取取H0=H適用用條條件件：：當(dāng)（（長長∕∕寬寬））＞＞5或坑坑寬寬B＞2R時(shí)，，應(yīng)應(yīng)分分塊塊計(jì)計(jì)算算。②井井點(diǎn)點(diǎn)管管數(shù)數(shù)量量n與井井距距D的確確定定n=1.11.1為備備用用系系數(shù)數(shù)；；q--單根根最最大大出出水水量量，，65πdl；d--濾管管直直徑徑；；井點(diǎn)點(diǎn)管管間間距距D=L/n實(shí)際際采采用用D：a)D≥≥15d（過密密干干擾擾大大））b)K較小小時(shí)時(shí)，，D不宜宜過過大大c)靠河河流流處處，D宜適適當(dāng)當(dāng)減減少少d)與總總管管接接頭頭相相適適應(yīng)應(yīng)0.8、1.2、1.6、2.0m由實(shí)實(shí)際際采采用用的D來定定n。（4）輕輕型型井井點(diǎn)點(diǎn)抽抽水水設(shè)設(shè)備備選選擇擇①真真空空泵泵：：常常用用W5、W6型干干式式真真空空泵泵，，W5帶總總管管長長≤≤100m、W6帶總總管管長長≤≤120m最低低真真空空度度：：hk=10（h+△△h）（（KPa）h——降水水深深度度；△△h——水頭頭損損失失（（1-1.5m）真空空泵泵真真空空度度：：＞h