1第一章 土方工程(1)-園林工程-大學(xué)課件

園林工程33學(xué)時；2學(xué)分；考查課。園林工程第一章土方工程(6)第二章園林給排水工程第三章水景工程第四章園路工程第五章假山工程第六章種植工程第七章園林機(jī)械第八章園林供電與照明工程第一章土方工程1)山水是中國園林的骨架，在園林建設(shè)中，首當(dāng)其沖的工程就是地形的整理和改造。因?yàn)樗鼱可婷孑^廣，工程量較大，工期也較長，所以是建園的主要工程項(xiàng)目之一。2)在滿足設(shè)計(jì)意圖的前提下，如何盡量減少土方的施工量，節(jié)約投資和縮短工期，這對整個建園工作具有很大意義。3)土方工程的設(shè)計(jì):

①平面設(shè)計(jì);

②豎向設(shè)計(jì)。4)包含園林用地的土方計(jì)算、施工

①土方計(jì)算;

②土方施工。第一章土方工程第一節(jié)園林用地的豎向設(shè)計(jì)第二節(jié)土方工程量計(jì)算第三節(jié)土方的平衡與調(diào)配第四節(jié)土方施工第一節(jié)園林用地的豎向設(shè)計(jì)一、豎向設(shè)計(jì)的內(nèi)容二、豎向設(shè)計(jì)的方法第一節(jié)園林用地的豎向設(shè)計(jì)

豎向設(shè)計(jì)是指在一塊場地上進(jìn)行垂直于水平面方向的布置和處理。

園林用地的豎向設(shè)計(jì)就是園林中各個景點(diǎn)、各種設(shè)施及地貌等在高程上如何創(chuàng)造高低變化和協(xié)調(diào)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，是規(guī)劃設(shè)計(jì)各階段的重要內(nèi)容之一。第一節(jié)園林用地的豎向設(shè)計(jì)豎向設(shè)計(jì)合理與否，不僅影響著整個公園的景觀和建成后的使用管理，而且直接影響著土方工程量和公園的基建費(fèi)用息息相關(guān)。一項(xiàng)好的豎向設(shè)計(jì)應(yīng)該是:①能充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖;②其土方工程量最少(或較少)。3利于排水一、豎向設(shè)計(jì)的內(nèi)容(一)地形設(shè)計(jì)(二)園路、廣場、橋涵和其它鋪裝場地的豎向設(shè)計(jì)(三)建筑和其他園林小品的高程(四)植物種植在高程上的要求(五)排水設(shè)計(jì)和管道綜合二、豎向設(shè)計(jì)的方法(一)等高線的概念(二)等高線的性質(zhì)(三)用設(shè)計(jì)等高線進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)一、豎向設(shè)計(jì)的內(nèi)容

(一)地形設(shè)計(jì)

地形的設(shè)計(jì)和整理是豎向設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要內(nèi)容。地形骨架的“塑造”，山水布局，峰、巒、坡、谷、河、湖、泉、瀑等地貌小品的設(shè)置，它們之間的相對位置、高低、大小、比例、尺度、外觀形態(tài)、坡度的控制和高程關(guān)系等都要通過地形設(shè)計(jì)來解決。(一)地形設(shè)計(jì)

通過對地面不同坡度的連續(xù)變化處理，可以創(chuàng)造出豐富的地表特征，并進(jìn)行空間的初步圍合與劃分。在進(jìn)行地形設(shè)計(jì)時應(yīng)控制土體的最大坡度，不同的土質(zhì)有不同的自然傾斜角(見表1—l0，土壤的自然安息角)。不同的土質(zhì)有不同的自然傾斜角

1）山體的坡度不宜超過相應(yīng)土壤的自然安息角。

2)水體岸坡的坡度也要按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

水體的設(shè)計(jì)應(yīng)解決A水的來源、B水位控制、C多余水的排放。降低基建費(fèi)用

3）公園地形設(shè)計(jì)應(yīng)順應(yīng)自然，充分利用原地形，宜山則山，宜水則水。

這樣做可以減少土方工程量，從而節(jié)約工力，降低基建費(fèi)用。

多搞小地形，少搞或不搞大規(guī)模的挖湖堆山，也是節(jié)約土方量的辦法。(二)園路、廣場、橋涵

和其它鋪裝場地的豎向設(shè)計(jì)

目的：是控制地面坡度以滿足其功能要求。

圖紙上應(yīng)設(shè)計(jì)等高線表示出道路或廣場的縱、橫坡和坡向、道橋聯(lián)接處及橋面標(biāo)高。在小比例圖紙中則用變坡點(diǎn)標(biāo)高來表示園路廣場的坡度和坡向。

園路主路和部分次路，要求較平坦。其余園路均可任其隨地勢婉蜒起伏。

道路廣場的設(shè)計(jì)除了滿足其交通游覽的目的外，還要考慮如何減少土方工程量。起伏地形之園路(三)建筑和其他園林小品的高程

進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)時建筑和其它園林小品(如紀(jì)念碑、雕塑等)應(yīng)標(biāo)出其地坪標(biāo)高及其與周圍環(huán)境的高程關(guān)系，大比例圖紙建筑應(yīng)標(biāo)注各角點(diǎn)標(biāo)高。例如在坡地上的建筑，是隨形就勢還是設(shè)臺筑屋。在水邊上的建筑物或小品，則要標(biāo)明其與水體的高程關(guān)系。

園林中的建筑如能緊密結(jié)合地形，建筑體型或組合能隨形就勢，就可以在少動土方的前提下，獲得最佳的景觀效果。

北海公園的畝鑒室、酣古堂，頤和園的畫中游等都是建筑和地形結(jié)合的佳例。（鶯歌燕舞入仙境恰似人在畫中游）畝鑒室（北海公園）酣古堂

在瓊?cè)A島白塔山北麓西側(cè)，建于乾隆三十七年（1772年）坐南朝北，單獨(dú)院落。正房三開間，兩側(cè)跌落游廊十四間，院內(nèi)堆疊黃太湖石。在山墻處有黃太湖石洞口，可通過《瓊?cè)A古洞》通往《寫石妙室》。

酣古堂門口以山石布置如意踏垛和蹲配，以強(qiáng)調(diào)入口變化，無論從哪個角度觀賞，都可以取石景于門框內(nèi)。

酣古堂（北海公園）

重檐八角亭——頤和園畫中游六角亭——頤和園佛香閣小西天(四)植物種植在高程上的要求

植物是構(gòu)成風(fēng)景的重要因素，現(xiàn)代園林的一個重要特征是植物造景，植物生長所需要的多變的生態(tài)環(huán)境對豎向設(shè)計(jì)提出了較高的要求。在進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)時應(yīng)為不同植物創(chuàng)造不同的環(huán)境。

植物對地下水很敏感，有的耐水，有的不耐水。例如雪松等，規(guī)劃時應(yīng)為不同樹種創(chuàng)造不同的生活環(huán)境。湖泊水生植物的配置研究示意圖水生植物種植

水生植物種植，不同的水生植物對水深有不同要求，有濕生、沼生、水生等多種。例如荷花適宜生活于水深0.6—1m的水中。

在規(guī)劃過程中，公園基地上可能會保留一些有價值的老樹，其周圍的地面依設(shè)計(jì)如需增高或降低。應(yīng)在圖紙上標(biāo)注出保護(hù)樹的老范圍、地面標(biāo)高和適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?。湖泊水生植物的配置研究中試系統(tǒng)(五)排水設(shè)計(jì)和管道綜合

在地形設(shè)計(jì)的同時要考慮地面水的排除，園內(nèi)各種管道(如洪水、排水、供暖及煤氣管道等)的布置及它們和地面上的構(gòu)筑物或園內(nèi)喬灌木的關(guān)系都是豎向設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的內(nèi)容。二、豎向設(shè)計(jì)的方法豎向設(shè)計(jì)的方法有多種：1)等高線法、2)斷面法、3)模型法等。以下簡單介紹等高線法。

等高線法

等高線法在園林設(shè)計(jì)中使用最多，一般地形測繪圖都是用等高線或點(diǎn)標(biāo)高表示的。在繪有原地形等高線的底圖上用設(shè)計(jì)等高線進(jìn)行地形改造或創(chuàng)作，在同一張圖紙上便可表達(dá)原有地形、設(shè)計(jì)地形狀況及公園的平面布置、各部分的高程關(guān)系。

這大大方便了設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行方案比較及修改，也便于進(jìn)一步的土方計(jì)算工作，因此，它是一種比較好的設(shè)計(jì)方法，最適宜于自然山水園的土方計(jì)算。（一）等高線的概念

等高線：以某個參照水平面為依據(jù)，用一組垂直間距相等、平行于參照水平面的假想面，與自然地貌相切所得到的交線在平面上的投影。

給這組投影線標(biāo)注上數(shù)值，便可用它在圖紙上表示地形的高低陡緩、蜂巒位置、坡谷走向及溪池的深度等內(nèi)容。地形剖面圖的畫法-引垂直線法

兩種等高線

地形等高線圖只有標(biāo)注比例尺和等高距離才能解釋地形。一般的地形圖中只用兩種等高線，一種是基本等高線，稱為首曲線，常用細(xì)實(shí)線表示。另一種是每隔四根首曲線加粗一根，并標(biāo)注高程，稱為計(jì)曲線。等高線的種類和作用

等高線按其作用不同,分為四種(見下圖)；首曲線是用以顯示地貌的基本形態(tài)；間曲線是用以顯示曲線所不能顯示的局部地貌；助曲線是用以顯示間曲線還不能顯示的局部地貌；計(jì)曲線是便于在圖上計(jì)算高程,從高程面算起,每逢等高距五倍處的首曲線描繪成粗實(shí)線。

(二)等高線的性質(zhì)1.在同一條等高線上的所有的點(diǎn)，其高程都相等。

2．每一條等高線都是閉合的。

由于園界或圖框的限制，在圖紙上不一定每根等高線都閉合，但實(shí)際上它還是閉合的。當(dāng)假設(shè)園基地被沿園界或圖框垂直下切，形成一個地塊，沒有在圖面上閉合的等高線，都沿著被切割面閉合了。圖1—1。3．等高線的水平間距的大小表示地形的緩或陡。如疏則緩，密則陡。等高線在切割面上閉合的情況

4．等高線一般不相交或重疊，只有在懸崖處等高線才可能出現(xiàn)相交情況。在某些垂直于地平面的峭壁、地坎或擋土墻駁岸處等高線才會重合在一起。

(三)用設(shè)計(jì)等高線進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)用設(shè)計(jì)等高線進(jìn)行設(shè)計(jì)時，經(jīng)常要用到兩個公式，一是用插入法求兩相鄰等高線之間任意點(diǎn)高程的公式。即：式中：i——坡度(％);h——高差(m);L——水平間距(m)。5．等高線在圖紙上不能橫穿過河谷、堤岸和道路等。

由于以上地形單元或構(gòu)筑物在高程上高出或低陷于周圍地面，所以等高線在接近低于地面的河谷時轉(zhuǎn)向上游延伸，而后穿越河床，再向下游走出河谷；如遇高于地面的堤岸或路堤時等高線則轉(zhuǎn)向下方，橫過堤頂再轉(zhuǎn)向上方走向另一側(cè)。

具體應(yīng)用等高線法可以在設(shè)計(jì)中使陡坡變緩坡或緩坡改陡坡，也可以平墊溝谷、削平山脊、平整場地等。因?yàn)樵趫D紙上通過等高線間距的疏密來表示地形的陡緩，在設(shè)計(jì)時，如果高差h不變，可用改變等高線間距L來減緩或增加地形的坡度?？s短等高線間距使地形坡度變陡；反之，坡度減緩。如圖1—2、1—3和1—4。第二節(jié)土方工程量計(jì)算

土方工程是造園工程中的主要工程項(xiàng)目，特別是大的挖湖堆山、整理地形的工程。這些項(xiàng)目工期長，工程量大，投資大且藝術(shù)要求高。施工質(zhì)量的好壞直接影響景觀質(zhì)量和以后的日常維護(hù)。

通過進(jìn)行土方工程的計(jì)算可以明確地了解園內(nèi)各部分的填、挖情況，動土量的大小。

1）對設(shè)計(jì)者來說可以修訂設(shè)計(jì)圖中的不合理的地方；

2）對投資方來說可以根據(jù)計(jì)算的土方量進(jìn)行預(yù)算，從而確定投資額；

3）對施工方來說，計(jì)算所得的資料可以為施工組織設(shè)計(jì)提供依據(jù)，合理地安排人、財(cái)、物，做到土方的有序流動，提高工作效率從而縮短工期，節(jié)約投資。

所以土方量的計(jì)算在園林設(shè)計(jì)工作中是必不可少的。

土方量的計(jì)算一般是根據(jù)附有原地形等高線的設(shè)計(jì)地形來進(jìn)行的。就其精確程度可分為估算和計(jì)算。

1）在規(guī)劃階段，土方量的計(jì)算無須過分精細(xì)，只作毛估即可。

2）在做施工設(shè)計(jì)時，土方工程量的計(jì)算則要求比較精確。

土方工程量計(jì)算的方法很多，常用的可大致歸納為以下三類；

(1)用求體積公式估算；

(2)

斷面法；

(3)方格網(wǎng)法。一、用求體積公式進(jìn)行估算

在建園過程中，不管是原地形或設(shè)計(jì)地形，經(jīng)常會碰到一些類似錐體、棱臺等幾何形體的地形單體，這些地形單體的體積可用相近的幾何體體積公式來計(jì)算，表1—2中所列公式可供選用，此法簡便，但精度較差，多用于估算。二、斷面法

斷面法是用一組等距或不等距的互相平行的截面將擬計(jì)算的地塊、地形單體(如山、溪澗、池、島等)和土方工程(如堤、溝渠、路塹等)分截成段，分別計(jì)算這些段的體積，再將各段體積累加，以求得該計(jì)算對象的總土方量。

用斷面法計(jì)算土方量，其精度主要取決于截取的斷面的數(shù)量，多則較精確，少則較粗。

斷面法根據(jù)所取斷面的方向不同可分為垂直斷面法、等高面法(水平斷面法)以及與水平面成一定角度的成角斷面法。以下主要介紹前二種方法。

(一)垂直斷面法

適于地形起伏變化較大地區(qū)，或者挖填深度較大又不規(guī)則的地區(qū)的帶狀地形單體或土方工程采用，計(jì)算較為方便。計(jì)算步驟如下：(一)垂直斷面法1.劃分橫斷面2．劃橫斷面圖形3．計(jì)算橫斷面面積4．計(jì)算土方量1.劃分橫斷面

根據(jù)地形圖、豎向設(shè)計(jì)圖或現(xiàn)場測繪，將要計(jì)算的場地劃分橫斷面S1—S1、S2—S2、S3—S3、…’

劃分原則為垂直等高線或垂直主要建筑物邊長，各斷面間的間距可以不等，一般可用10m或20m，在平坦地區(qū)可用大些，但最大不大于100m。

2．劃橫斷面圖形

按比例繪制每個橫斷面的自然地面和設(shè)計(jì)地面的輪廓線。

自然地面輪廓線與設(shè)計(jì)地面輪廓線之間的面積，即為挖方或填方的斷面。見圖1—5。3．計(jì)算橫斷面面積(1)積距法：按表1—3橫斷面面積計(jì)算公式計(jì)算每個斷面的挖方或填方斷面面積。(2)求積儀法：用厘米方格紙繪出橫斷面圖后，用求積儀量出橫斷面的面積。4．計(jì)算土方量根據(jù)橫斷面面積計(jì)算土方量(二)等高面法(水平斷面法)

等高面法適合于大面積的自然山水地形的土方計(jì)算。

它是沿等高線取斷面，由于園林設(shè)計(jì)圖紙上的原地形和設(shè)計(jì)地形均用等高線表示，所以可用等高線所圍合的面積為上底和下底，以等高距為二相鄰斷面的高計(jì)算土方量，計(jì)算方法同垂直斷面法。三、方格網(wǎng)法

在建園過程中，地形改造除挖湖堆山，還有許多大大小小的各種用途的地坪、緩坡地需要平整。

整理這類場地的土方計(jì)算最適宜用方格網(wǎng)法。

方格網(wǎng)法計(jì)算方法較為復(fù)雜，但精度較高，其計(jì)算步驟和方法如下：

將自然地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)地面標(biāo)高的差值，即各角點(diǎn)的施工高度(挖或填)，填在方格網(wǎng)的左上角，挖方為(十)，填方為(一)。2．計(jì)算零點(diǎn)位置

所謂零點(diǎn)是指不挖不填的點(diǎn)，零點(diǎn)的連線就是零點(diǎn)線，它是挖方和填方的分界線，是土方計(jì)算的重要依據(jù)之一。1．劃分方格網(wǎng)

根據(jù)已有地形圖(一般用1：500的地形圖)將欲計(jì)算場地劃分成若干個方格網(wǎng)，盡量與測量的縱、橫坐標(biāo)網(wǎng)對應(yīng)，方格一般采用20m×20m或40mx40m，將相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然地面標(biāo)高分別標(biāo)注在方格點(diǎn)的右上角和右下角。

在一個方格網(wǎng)內(nèi)同時有填方或挖方時，就一定有零點(diǎn)線存在，應(yīng)先算出方格網(wǎng)邊上的零點(diǎn)的位置，并標(biāo)注于方格網(wǎng)上，連接零點(diǎn)即得填方區(qū)與挖方區(qū)的分界線(即零點(diǎn)線)。零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算(圖1—6)：

為省略計(jì)算，亦可采用圖解法直接求出零點(diǎn)位置如圖1—6所示，方法是用尺在各角上標(biāo)出相應(yīng)比例，用尺相接，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。這種方法可避免計(jì)算或查表出現(xiàn)的錯誤。3．計(jì)算土方工程量

按方格網(wǎng)底面積圖形和表l—5所列體積計(jì)算公式計(jì)算每個方格內(nèi)的挖方或填方量。4．計(jì)算土方總量

將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。

[例1—1]某工場場地方格網(wǎng)的一部分如圖1—7(a)所示，方格邊長為20m×20m，試計(jì)算挖填土方總量。

第三節(jié)土方的平衡與調(diào)配

計(jì)算出土方的施工標(biāo)高、填區(qū)面積、挖填區(qū)土方量，并考慮各種變更因素(如土壤的可松性、壓縮率、沉降量等)進(jìn)行調(diào)整后，應(yīng)對土方進(jìn)行綜合平衡與調(diào)配。

土方平衡調(diào)配工作，其目的在于使土方運(yùn)輸量或土方運(yùn)輸成本為最低的條件下，確定填、挖區(qū)土方的調(diào)配方向和數(shù)量，從而達(dá)到縮短工期和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。[解](1)劃分方格網(wǎng)根據(jù)圖1—7(a)方格各點(diǎn)的自然地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)地面標(biāo)高，計(jì)算方格各點(diǎn)的施工高度列于圖1—7(b)中，例如角點(diǎn)5的施工高度=44.56–44.04=＋0.52M，即該點(diǎn)挖去0.52m，其余類推。

進(jìn)行土方平衡與調(diào)配，必須綜合考慮工程和現(xiàn)場情況、進(jìn)度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運(yùn)問題。

如劃分土方調(diào)配區(qū)，計(jì)算土方的平均運(yùn)距、單位土方的運(yùn)價，確定土方的最優(yōu)調(diào)配方案。

一、土方的平衡與調(diào)配原則

(一)挖方與填方基本達(dá)到平衡，減少重復(fù)倒運(yùn)。

(二)挖(填)方量與運(yùn)距的乘積之和盡可能為最小，即總土方運(yùn)輸量或運(yùn)輸費(fèi)用最小

(三)好土應(yīng)用在回填密實(shí)度要求較高的地區(qū)，以避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。二、土方平衡與調(diào)配的步驟及方法

(一)劃分調(diào)配區(qū)。在平面圖上先劃出挖填區(qū)的分界線，并在挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)劃出若干調(diào)配區(qū)，確定調(diào)配區(qū)的大小和位置。

(四)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場調(diào)配相協(xié)調(diào)，避免只顧局部平衡，任意挖填而破壞全局平衡。

(五)調(diào)配應(yīng)與地下構(gòu)筑物的施工相結(jié)合，地下設(shè)施的填土，應(yīng)留土后填。

(六)選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸路線、施工順序，避免土方運(yùn)輸出現(xiàn)對流和亂流現(xiàn)象便于機(jī)具調(diào)配、機(jī)械化施工。劃分時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.劃分應(yīng)考慮開工順序、分期施工順序。

2．調(diào)配區(qū)大小應(yīng)滿足土方施工用主導(dǎo)機(jī)械的行駛操作尺寸要求。

3．調(diào)配區(qū)范圍應(yīng)和土方工程量計(jì)算用的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)。一般可由若干個方格組成一個調(diào)配區(qū)。

4．當(dāng)土方運(yùn)距較大或場地范圍內(nèi)土方調(diào)配不能達(dá)到平衡時，可考慮就近借土或棄土，此時，一個借土區(qū)或一個棄土區(qū)可作為一個獨(dú)立的調(diào)配區(qū)。

(二)計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量并標(biāo)明在圖上。

(三)計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距，即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。取場地或方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，以一個角作為坐標(biāo)原點(diǎn)，按下式求出各挖方或填方調(diào)配區(qū)土方重心坐標(biāo)。

一般情況下，亦可用作圖法近似地求出調(diào)配區(qū)的形心位置。以代替重心坐標(biāo)。重心求出后，標(biāo)于圖上，用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)輸距離(L11、L12、L13··)。所有填挖方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距均需一一計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果列于土方平衡與運(yùn)距表內(nèi)(表1—7)。(五)繪出土方調(diào)配圖。

根據(jù)以上計(jì)算，標(biāo)出調(diào)配方向，土方數(shù)量及運(yùn)距(平均運(yùn)距再加施工機(jī)械前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)彎必需的最短長度)。[例1—2]矩形廣場各調(diào)配區(qū)的土方量和相互之間的平均運(yùn)距如圖1—9所示，試求最優(yōu)土方調(diào)配方案和土方總運(yùn)輸量及總的平均運(yùn)距。

[解I(1)先將圖1—9中的數(shù)值標(biāo)注在填、挖方平衡及運(yùn)距表中。

(2)采用“最小元素法”編初始調(diào)配方案，即根據(jù)對應(yīng)于最小的L(平均運(yùn)距)取盡可能最大的‘‘xij值的原則進(jìn)行調(diào)配。首先在運(yùn)距表內(nèi)的小方格中找一個最小數(shù)值，如表中L22＝L43＝40，任取其中一個，如L43，于是先確定A：的值，使其盡可能的大，即fM＝max(400，500)＝400,

400，由于A4挖方區(qū)的土方全部調(diào)到B3填方區(qū)，所以X41＝X42＝0。將400填入X43格內(nèi)，加一個括號，同時在X41X43格內(nèi)打個“X”號，然后在沒有“()”、“X”的方格內(nèi)重復(fù)上面步驟，依次地確定其余xj數(shù)值，最后得出初始調(diào)配方案。

(3)在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行調(diào)配、調(diào)整，用“乘數(shù)法”比較不同調(diào)配方案的總運(yùn)輸量，取其最小者，求得最優(yōu)調(diào)配方案(表I—8)。該土方最優(yōu)調(diào)配方案的土方總運(yùn)輸量為：W＝400×50十100×70十550×40十400×60十50×70十400×40＝92500m3·m最后將表1—8中的土方調(diào)配數(shù)值繪成土方調(diào)配圖，如圖110所列。土方調(diào)配圖第四節(jié)土方施工一、土壤的工程性質(zhì)

土一般由固相(土顆粒)、液相(水)和氣相(空氣)三部分組成，土的性質(zhì)取決于各相的特性及其相對含量與相互作用。這三者相互間比例不同，反映出土的不同物理狀態(tài)，如干燥、稍濕或很濕，密實(shí)、稍密或松散。這些指標(biāo)對于評價土的物理力學(xué)和工程性質(zhì)，進(jìn)行土的工程分類具有重要的意義。

(一)土的工程分類

在建筑安裝工程統(tǒng)一勞動定額中，按土石堅(jiān)硬程度和開挖方法及使用工具，將土分為八類。(二)土方工程的種類及其施工要求

土方工程根據(jù)其使用期限和施工要求，可分為永久性和臨時性種．

但是不論是永久性還是臨時性的土方工程，都要求具有足夠的穩(wěn)定性和密實(shí)度，使工程質(zhì)量和藝術(shù)造型都符合原設(shè)計(jì)的要求。

同時在施工中還要遵守有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和原設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，以保證工程的穩(wěn)定和持久。(二)土方工程的種類及其施工要求1．土壤的容重

單位體積內(nèi)天然狀況下的土壤重量，單位為kg／m3.

土壤容重的大小直接影響著施工的難易程度，容重越大挖掘越難。在土方施工中把土壤分為松土、半堅(jiān)土、堅(jiān)土等類，所以施工中施工技術(shù)和定額應(yīng)根據(jù)具體的土壤類別來制定。

2．土壤的自然傾斜角(安息角)

土壤自然堆積，經(jīng)沉落穩(wěn)定后的表面與地平面所形成的夾角(圖1—11)，就是土壤的自然傾斜角，以α表示。

在工程設(shè)計(jì)時，為了使工程穩(wěn)定，其邊坡坡度數(shù)值應(yīng)參考相應(yīng)土壤的自然傾斜角的數(shù)值，土壤自然傾斜角還受到土壤含水量的影響，見表1—10。

土方工程不論是挖方或填方都要求有穩(wěn)定的邊坡。進(jìn)行土方工程的設(shè)計(jì)或施工時，應(yīng)該結(jié)合工程本身的要求(如：填方或挖方，永久性或臨時性)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件(如：土壤的種類及分層情況、壓力情況等)使挖方或填方的坡度合乎技術(shù)規(guī)范的要求，如情況在規(guī)范之外，則須進(jìn)行實(shí)地測試來決定。3.土壤含水量

土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤顆粒重的比值。

土壤含水量在5％以內(nèi)稱干土，在30%以內(nèi)稱潮土，大于30％稱濕土。

土壤含水量的多少，對土方施工的難易也有直接的影響。土壤含水量過小，土質(zhì)過于堅(jiān)實(shí)，不易挖掘。含水量過大，土壤易泥濘，也不利施工，人力或機(jī)械施工工效均降低。4．土壤的相對密實(shí)度

它是用來表示土壤在填筑后的密實(shí)程度的，可用下面的公式表達(dá)

在填方工程中土壤的相對密實(shí)度是檢查土壤施工中密實(shí)程度的標(biāo)準(zhǔn)，為了使土壤達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度可以采用人力夯實(shí)或機(jī)械夯實(shí)。一般采用機(jī)械壓實(shí)，其密實(shí)度可達(dá)95％，人力夯實(shí)在87％左右。大面積填方如堆山等，通常不加夯壓，而是借土壤的自重慢慢沉落，久而久之也可達(dá)到一定的密實(shí)度。5．土壤的可松性

土壤經(jīng)挖掘后，其原有緊密結(jié)構(gòu)遭到破壞，土體松散而使體積增加的性質(zhì)。

這一性質(zhì)以土方工程的挖土和填土量的計(jì)算以及運(yùn)輸?shù)榷加泻艽箨P(guān)系。各種土壤體積增加百分比及其可松性系數(shù)，見表1—11。二、土方施工準(zhǔn)備工作(一)研究和審查圖紙(二)查勘施工現(xiàn)場(三)編制施工方案(四)平整施工場地(五)消除現(xiàn)場障礙物(六)進(jìn)行地下墓探(七)做好排水設(shè)施(八)設(shè)置測量控制網(wǎng)(九)修建臨時設(shè)施及道路(十)準(zhǔn)備機(jī)具、物資及人員三、土方施工機(jī)械簡介

(一)土方開挖機(jī)械

推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、正鏟挖掘機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、拉鏟挖掘機(jī)、抓鏟挖掘機(jī)、裝載機(jī)。推土機(jī)鏟運(yùn)機(jī)正鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)(二)壓實(shí)機(jī)具1.平碾壓路機(jī)又稱光碾壓路機(jī)2．壓路碾3．小型打夯機(jī)有沖擊式和振動式之分4．平板式振動器5．其他機(jī)具平碾壓路機(jī)又稱光碾壓路機(jī)壓路碾小型打夯機(jī)打夯機(jī)平板式振動器四、土方施工(一)土方開挖一般要求(二)挖方方法(三)安全措施(四)填土和壓實(shí)的一般要求(五)填土的方法(一)土方開挖一般要求

1.場地開挖2．邊坡開挖(二)挖方方法

1．基坑(槽，下同)、管溝和場地開挖應(yīng)有排水措施，防止地面水流入坑內(nèi)沖刷邊坡，造成塌方和破壞基土。

2．開挖前應(yīng)先進(jìn)行測量定位，抄平放線，定出開挖寬度，按放線分塊(段)分層挖土。根據(jù)土質(zhì)和水文情況，采取在兩側(cè)或兩側(cè)直立開挖或放坡，以保證施工操作安全。

3．當(dāng)開挖的土體含水量大而不穩(wěn)定，或較深，需用較陡的邊坡或直立開挖而土質(zhì)較差時，應(yīng)采用臨時性支撐加固,每邊的寬度應(yīng)為基礎(chǔ)寬加10~15cm用于設(shè)置支撐加固結(jié)構(gòu)。挖土?xí)r，土壁要求平直，挖好一層支一層,支撐擋板要緊貼土面，并用小木樁或橫撐木頂住擋板。

4．開挖程序一般是：測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預(yù)留土層等。

相鄰場地、基坑開挖時，應(yīng)遵循先深后淺或同時進(jìn)行的施工程序。挖土應(yīng)自上而下水平分段分層進(jìn)行，每層0.3m左右。邊挖邊檢查坑底寬度及坡度，不夠時及時修整，每3m左右修一次坡，至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡清底，檢查坑底寬和標(biāo)高，要求坑底凹凸不超過1.5cm。

使用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)或多斗挖土機(jī)時，保留上層厚度為20cm；使用正鏟、反鏟或拉鏟挖土?xí)r為30cm。

5．基坑開挖應(yīng)盡量防止對地基土的擾動。當(dāng)用人工挖土，基坑挖好后不能立即進(jìn)行下道工序時，應(yīng)預(yù)留15~30cm層土不挖，待下道工序開始再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用機(jī)械開挖基坑時，為避免破壞基底土，應(yīng)在基底標(biāo)高以上預(yù)留一層人工清理。

6．在地下水位以下挖土，應(yīng)在基坑(槽)四側(cè)或兩側(cè)挖好臨時排水溝和集水井，將水位降低至坑槽底以下500mm，以利挖方進(jìn)行。降水工作應(yīng)持續(xù)到施工完成(包括地下水位下回填土)。

8．棄土應(yīng)及時運(yùn)出，在挖方邊緣上側(cè)臨時堆土或堆放材料以及移動施工機(jī)械時，應(yīng)與基坑邊緣保持1m以上的距離，以保證坑邊直立壁或邊坡的穩(wěn)定。當(dāng)土質(zhì)良好時，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外，高度不宜超過1.5m。

7．雨季施工時，基坑槽應(yīng)分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層，并在基槽兩側(cè)因以土堤或挖排水溝，以防地面雨水流人基坑槽，同時應(yīng)經(jīng)常檢查邊坡和支護(hù)情