建筑工程技术土方量方格网计算.docx
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建筑工程技术土方量方格网计算
建筑工程技术土方量(方格网)计算
、方格网识图:
方格网图由设计单位(一般在1:
500的地形图上)将场地划分为边长a=10〜40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.
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图1-3方格网法计算土方工程量图
场地平整土方计算
考虑的因素:
1满足生产工艺和运输的要求;
2尽量利用地形,减少挖填方数量;
3争取在场区内挖填平衡,降低运输费;
4有一定泄水坡度,满足排水要求.
5场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:
A.小型场地——挖填平衡法;
B.大型场地一一最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)。
1、初步标高(按挖填平衡),也就是设计标高。
如果已知设计标高,1.2步可跳过。
场地初步标高:
H0=(刀H1+2EH2+3EH3+迟H4)/4M
H1———个方格所仅有角点的标高;
H2H3H4——分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.
M——方格个数.
2.地设计标高的调整
按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.
按泄水坡度调整各角点设计标高:
1单向排水时,各方格角点设计标高为:
Hn=H0±Li
2双向排水时,各方格角点设计标高为:
Hn=H0土Lxix±Lyiy
3.计算场地各个角点的施工高度
施工高度为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•各方格角点的施工高度按下式计算:
hn=Hn-H
式中hn——角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为挖),m
n------方格的角点编号(自然数列1,2,3,…,n).
Hn角点设计高程,
H——角点原地面高程.
4.计算“零点”位置,确定零线
方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,
即“零点”(如图1-4所示).
图1-4零点位置
零点位置按下式计算:
工=
式中x1、x2——角点至零点的距离,m;
hl、h2――相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;a—方格网的边长,m.
5.计算方格土方工程量
按方格底面积图形和表1-3所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量
表1-3常用方格网点计算公式
项n
图式
计算公式
一点填方或挖方(三角形)
236
当Usfc时,F二空g
6
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两点填方或挖方
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v_■— 厂丄T i 三点填方或挖方(五划形) V- 七J 四点填方或挖方(疋方形) I 害屮為镐+九) 6.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坡,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体进行计算: 一种为三角棱锥体(图1-6中①〜③、⑤〜(11)); 另一种为三角棱柱体(图1-6中④). 图1-6场地边坡平面图 f讪冷 A三角棱锥体边坡体积 式中11――边坡①的长度; A1――边坡①的端面积; h2――角点的挖土高度; m边坡的坡度系数,m競/高. B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 式中L4――边坡④的长度; A1、A2、A0――边坡④两端及中部横断面面积 7.计算土方总量 将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方 的总土方量• 8.例题 【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示,方格边长为20mK20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量. 图1-7某建筑场地方格网布置图 【解】 (1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高,计算结果列于图1-8中. 由公式1.9得: h仁251.50-251.40=0.10mh2=251.44-251.25=0.19m h3=251.38-250.85=0.53mh4=251.32-250.60=0.72m h5=251.56-251.90=-0.34mh6=251.50-251.60=-0.10m 图1-8施工高度及零线位置 0.06 0.43 0,72 (2)计算零点位置.从图1-8中可知,1—5、2—&6—7、7—11、11—12五条方格边两端的施工咼度符号不同,说明此方格边上有零点存在• 由公式1.10求得: 1—5线x1=4.55(m) 2—6线x1=13.10(m) 6—7线x1=7.69(m) 7—11线x1=8.89(m) 11—12线x1=15.38(m) 将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来,即得零线位置,如图1-8. (3)计算方格土方量.方格川、IV底面为正方形,土方量为: 2 VE(+)=20/4X(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3) 2 VW(-)=20/4X(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3) 方格I底面为两个梯形,土方量为: VI(+)=20/8X(4.55+13.10)X(0.10+0.19)=12.80(m3) VI(-)=20/8X(15.45+6.90)X(0.34+0.10)=24.59(m3) 方格U、V、切底面为三边形和五边形,土方量为: VH(+)=65.73(m3) VH(-)=0.88(m3) VV(+)=2.92(m3) VV(-)=51.10(m3) VW(+)=40.89(m3) VW(-)=5.70(m3) 方格网总填方量: 刀V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3) 方格网总挖方量: 刀V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3) (4)边坡土方量计算.如图1.9,④、⑦按三角棱柱体计算外,其余均按三角棱锥体计算 可得: V①(+)=0.003(m3) V②(+)=V③(+)=0.0001(m3) V④(+)=5.22(m3) V⑤(+)=V⑥(+)=0.06(m3) V⑦(+)=7.93(m3) V4? LJ L55^8 1漿006LL1 11 f\ \I1 图1-9 场地边坡平面图 V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3) V⑩=0.01(m3) V1仁2.03(m3) V12=V13=0.02(m3) V14=3.18(m3) 边坡总填方量: 刀V(+)=0.003+0.0001+5.22+2X0.06+7.93+2X0.01+0.01=13.29(m3) 边坡总挖方量: 刀V(-)=2.03+2X0.02+3.18=5.25(m3) 三、土方调配 土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容,在平整场地土方工程量计算完成后进行.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,并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离),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,而且便于施工,从而可以缩短工期、降低成本. 土方调配的原则: 力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则;近期施工与后期利用的原则•进行土方调配,必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案. 调配方案确定后,绘制土方调配图如图1.10 .在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距.图中的土方调配,仅考虑场内挖方、填方平衡.A为挖方,B为填方.
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