1.2場(chǎng)地平整.-(部編)課件

1.2場(chǎng)地平整一、基坑、基槽、路堤土方量計(jì)算1、基坑土方量：按擬柱體法——V=(F下+4F中+F上)H/6F下F上F中2、基槽〔路堤〕土方量：沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算Vi，再V=Vi斷面尺寸不變的槽段：Vi=Fi×Li斷面尺寸變化的槽段：Vi=(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6槽段長(zhǎng)Li：外墻——槽底中～中，內(nèi)墻——槽底凈長(zhǎng)L2I－IFiIIL5二、場(chǎng)地平整土方量

方格網(wǎng)法、累高法＋平均斷面法〔一〕確定場(chǎng)地制定標(biāo)高合計(jì)的因素：(1)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?2)盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；(3)爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi);(4)有一定泄水坡度，滿足排水要求。場(chǎng)地制定標(biāo)高一般在制定文件上規(guī)定，如無(wú)規(guī)定：(1)小型場(chǎng)地――挖填平衡法(2)大型場(chǎng)地――最正確平面制定法〔用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最小〕1、場(chǎng)地制定標(biāo)高確定的一般方法〔挖填平衡法〕適用于小型場(chǎng)地平整，如原地形比較平緩、對(duì)場(chǎng)地制定標(biāo)高無(wú)特別要求。1、初步標(biāo)高〔按挖填平衡〕方法：將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)10～40m的方格網(wǎng)，找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的地面標(biāo)高〔實(shí)測(cè)法、等高線插入法〕。則場(chǎng)地初步標(biāo)高：H0=〔H11+H12+H21+H22〕/4nH11、H12、H21、H22——一個(gè)方格各角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高；M——方格個(gè)數(shù)?；颍篐0=〔H1+2H2+3H3+4H4〕/4nH1－－一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高；H2、H3、H4－－分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。aaaaaaH11H12H21H222、場(chǎng)地制定標(biāo)高的調(diào)整按泄水坡度、土的可松性、就近借棄土等調(diào)整。按泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)制定標(biāo)高：(1)單向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)制定標(biāo)高為:

Hn

=H0

L?i

(2)雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)制定標(biāo)高為：

Hn

=H0

Lxix

LyiyH0H0LH11iH12H21LyLxixiyH0Hn【例】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖,格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，不合計(jì)土的可松性的影響，確定方格各角點(diǎn)的制定標(biāo)高。解：〔1〕初步制定標(biāo)高〔場(chǎng)地平均標(biāo)高〕H0=〔H1+2H2+3H3+4H4〕/4n=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×〔70.40+70.95+69.71+…〕+4×〔70.17+70.70+69.81+70.38〕]/〔4×9〕=70.29〔m〕〔2〕按泄水坡度調(diào)整制定標(biāo)高：Hn=H0

Lx

ix

Lyiy；H1H2H3其它見(jiàn)圖〔二〕場(chǎng)地土方量計(jì)算1、計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度hn：hn=Hn－Hn’即：hn=該角點(diǎn)的制定標(biāo)高—自然地面標(biāo)高〔m〕h1=70.32－70.09=＋0.23〔m〕；正值為填方高度。h2=70.36－70.40=－0.04〔m〕；負(fù)值為挖方高度2、確定零線〔挖填分界線〕插入法、比例法找零點(diǎn)零點(diǎn)連線3、場(chǎng)地土方量的計(jì)算：分別按方格求出挖、填方量，再求整個(gè)場(chǎng)地總挖方量、總填方量〔1〕四角棱柱體法1〕全挖、全填格：V挖〔填〕=a2(h1+h2+h3+h4)/4h1~h4—方格角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值V挖〔填〕—挖方或填方的體積。2〕部分挖、部分填格：V挖〔填〕=a2[h挖〔填〕]2/4hh挖〔填〕—方格角點(diǎn)挖或填施工高度絕對(duì)值之和；h—方格四個(gè)角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值總和。〔2〕四方棱柱體平均高度法〔略〕〔3〕三角棱柱體法〔略〕均見(jiàn)教材2、最正確制定平面〔最小二乘法原理〕按挖填平衡法計(jì)算得出的制定平面標(biāo)高，能使土方挖填平衡，但不能確保總的土房量最小。應(yīng)用最小二乘法原理，可求得滿足挖填平衡和滿足總土方量最小。適用于大型場(chǎng)地或地形復(fù)雜的場(chǎng)地平整。由幾何學(xué)可知，任一平面在直角坐標(biāo)體系中都可用三個(gè)參數(shù) c、ix、iy來(lái)確定，在平面上任一點(diǎn)i的標(biāo)高zi|，可由下式求出。zi|=c+xiix+yiiy式中xi——i點(diǎn)在X方向的坐標(biāo)；

yi——i點(diǎn)在Y方向的坐標(biāo)；則場(chǎng)地的方格網(wǎng)角點(diǎn)的施工高度為：Hi=zi|-zi=c+xiix+yiiy-zi〔i=1，……n〕式中Hi——方格網(wǎng)角點(diǎn)的施工高度；zi|——方格網(wǎng)角點(diǎn)的制定平面標(biāo)高；zi——方格網(wǎng)角點(diǎn)的原地形標(biāo)高；n——方格角點(diǎn)總數(shù)。令σ為土方施工高度的平方和，則σ==……+Hi代入上式σ=P1〔c+x1ix+y1iy-z1〕2+P2〔c+x2ix+y2iy-z2〕2+……+Pn〔c+xnix+yniy-zn〕2分別對(duì) c、ix、iy求偏導(dǎo)，經(jīng)過(guò)整理得[P]c+[Px]ix+[Py]iy-[Pz]=0[Px]c+[Pxx]ix+[Pxy]iy-[Pxz]=0[Py]c+[Pxy]ix+[Pyy]iy-[Pyz]=0式中[P]=P1+P2+……Pn[Px]=P1X1+P2X2+……PnXn[Pxx]=P1X1X1+P2X2X2+……PnXnXn[Pxy]=P1X1Y1+P2X2Y2+……PnXnYn其余類推。解上述方程組可得c、ix、iy，然后代入Hi可求出各角點(diǎn)施工高度。應(yīng)用上述方程時(shí)，假設(shè)已知c、ix、iy時(shí)，只要把它作為常數(shù)代入，即可求出該條件下的最正確制定平面，但它與無(wú)任何條件限制下求得的最正確平面相比，其總土方量一般要比后者大。三、土方的調(diào)配：在施工區(qū)域內(nèi)，挖方、填方或借、棄土的綜合協(xié)調(diào)。1、要求：總運(yùn)輸量最??；土方施工成本最低。2、步驟：〔1〕找出零線，畫(huà)出挖方區(qū)、填方區(qū)；〔2〕劃分調(diào)配區(qū)注意：1〕位置與建、構(gòu)筑物協(xié)調(diào)，且合計(jì)開(kāi)、施工順序；2〕大小滿足主導(dǎo)施工機(jī)械的技術(shù)要求；3〕與方格網(wǎng)協(xié)調(diào)，便于確定土方量；4〕借、棄土區(qū)作為獨(dú)立調(diào)配區(qū)。劃分調(diào)配區(qū)示例：〔3〕找各挖、填方區(qū)間的平均運(yùn)距〔即土方重心間的距離〕可近似以幾何形心代替土方體積重心〔4〕列挖、填方平衡及運(yùn)距表B1A1A2A3A4B2B30000〔5〕調(diào)配方法：最小元素法－－就近調(diào)配。順序：先從運(yùn)距小的開(kāi)始，使其土方量最大。結(jié)果：所得運(yùn)輸量較小，但不一定是最優(yōu)方案?！部傔\(yùn)輸量97000m3-m)〔6〕畫(huà)出調(diào)配圖〔略〕3、調(diào)配方案的優(yōu)化〔線性規(guī)劃中—表上作業(yè)法〕〔1〕確定初步調(diào)配方案〔如上〕要求：有幾個(gè)獨(dú)立方程土方量要填幾個(gè)格，即應(yīng)填m+n-1個(gè)格，不夠時(shí)補(bǔ)“0〞。如例中：m+n－1=3+4－1=6，已填6個(gè)格，滿足?！?〕判別是否最優(yōu)方案用位勢(shì)法求檢驗(yàn)數(shù)ij，假設(shè)所有ij0，則方案為最優(yōu)解。1〕求位勢(shì)Ui和Vj：位勢(shì)和就是在運(yùn)距表的行或列中用運(yùn)距〔或單價(jià)〕同時(shí)減去的數(shù)，目的是使有調(diào)配數(shù)字的格檢驗(yàn)數(shù)為零，而對(duì)調(diào)配方案的選取沒(méi)有影響。計(jì)算方法：平均運(yùn)距〔或單方費(fèi)用〕Cij=Ui+Vj設(shè)U1=0，則V1=C11－U1=50－0=50；U3=C31－V1=60－50=10；

V2=110－10=100；……2〕求空格的檢驗(yàn)數(shù)ijij=Cij–Ui–Vj;11=50－0－50＝0〔有土〕;13=100－0－60＝40;21=70－(－60)－50＝80;……結(jié)論：表中

12為負(fù)值，不是最優(yōu)方案。應(yīng)對(duì)初始方案進(jìn)行調(diào)整?！踩撤桨刚{(diào)整

調(diào)整方法：閉回路法。

調(diào)整順序：從負(fù)值最大的格開(kāi)始。1)找閉回路

沿水平或垂直方向前進(jìn)，遇適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的格轉(zhuǎn)彎，直至回到出發(fā)點(diǎn)。

2〕調(diào)整調(diào)配值從空格出發(fā)，在奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中，挑最小的土方數(shù)調(diào)到空格中。且將其它奇數(shù)次轉(zhuǎn)角的土方數(shù)都減、偶數(shù)次轉(zhuǎn)角的土方數(shù)都加這個(gè)土方量，以保持挖填平衡