全國場地平整土方量計算與調(diào)配共85

2.2場地平整土方量計算與調(diào)配

一、場地平整施工的時間和意義一般安排開工之前，以使大型施工機械有較大的工作面。2.2.1場地設(shè)計標高的確定場地平整的標準是什么？

——場地設(shè)計標高

程序：

確定場地設(shè)計標高→計算挖填土方量→土方調(diào)配—確定土方施工方案2.2.1場地的設(shè)計標高的確定一、影響場地標高的因素1.滿足工藝要求（化工廠內(nèi)管道布置）；2.城市規(guī)劃要求（道路、排水要求、防洪）揚州大運河邊項目建設(shè)有防洪要求；3.泄水坡度（大于等于2‰）；4.利用場內(nèi)地形，減少土方工程量（揚州迎賓館1號樓有安全保衛(wèi)要求，利用樓旁小土山遮擋視線）；5.場內(nèi)挖填平衡，減少土方運輸費用。2.2.1場地的設(shè)計標高的確定一、影響標高的因素二、確定方法“最小二乘法”：方格網(wǎng)角點的施工高度的平方和最小，滿足工程量最小，又能保證挖填平衡；但計算工作量大；

“挖填平衡法”場地內(nèi)挖方量=填方量，土方總量不變概念直觀、計算簡便、精度能滿足施工要求，但不能滿足工程量最小。

場地設(shè)計標高計算簡圖

a）地形圖上劃分方格；b）設(shè)計標高示意圖

1—等高線；2—自然地面；3—設(shè)計標高平面；4—自然地面與設(shè)計標高平面的交線（零線）方格網(wǎng)編號1291078543111215191316172014186三、挖填平衡確定場地平整標高步驟：

1、初步計算場地設(shè)計標高H0計算原則：場地內(nèi)的土方在平整前和平整后相等而達到挖、填方平衡，即挖方總量等于填方總量。

VW=VTV前=V后

V前土體體積計算？

已知條件：地形圖—平面圖、等高線；計算標高基準平面以上土體體積；計算單元——方格網(wǎng)；根據(jù)地形圖劃分方格網(wǎng)，方格網(wǎng)

方格邊長a？V前土體體積計算？

方格邊長a？

一般為10～40m；根據(jù)地形的復雜程度，地面平坦邊長大；地面高低起伏，邊長小；常用20m；為什么？

V前土體體積計算？

角點高程Hij？

等高線間線性插入法——求得方格網(wǎng)角點標高；如圖所示：如無地形圖，可以在場地上劃分方格網(wǎng)，在角點處打入木樁，用水準儀測量角點標高；V前=，計算H0H0?N?a2=H0=計算H0的簡便算法H0=(ΣH1+2ΣH2+3ΣH3+4ΣH4)/4NHi—i個方格共有的的角點標高；；如何確定HiH1H2H2H1H1H4H4H3H1H0場地是否滿足足要求？問題：1.土的可松性？？2.場地排水？3.局部調(diào)整？2、場地設(shè)計標標高的調(diào)整考慮因素及調(diào)調(diào)整方法（1）考慮土的可可松性而使場場地設(shè)計標高高提高。已知：H0、VW、AW、VT、AT、Ks、KS/，求Δh。調(diào)整后土方仍仍應平衡。VT+AT?Δh=(VW-AW.?Δh.)?KS/，VW=VT，Δh=（2）泄水坡度的影影響一般，泄水坡坡度i應≥2‰，做成單向泄泄水或雙向泄泄水。單向泄水時的的計算：HN=H0?li例H52雙向泄水時的的計算：HN=H0?lxix?lyiyH0—場內(nèi)中心點標標高。例H42泄水坡度調(diào)整整易出現(xiàn)的問問題？+、-的確定？泄水坡度的方方向ix、iy和lx、ly方向一致為-；泄水坡度的方方向ix、iy和lx、ly方向相反為+；（3）設(shè)計標高上上的各種填方方工程使設(shè)計標高的的降低，或者者設(shè)計標高以下的各各種挖方工程程使設(shè)計標高高提高。（4）邊坡填、挖挖土方量不等等使設(shè)計標高高增減。（5）就近取棄土土引起場內(nèi)挖挖、填土方量量變化，導致場地設(shè)計計標高的增減減。場地設(shè)計標高高計算簡圖a）地形圖上劃分分方格；b）設(shè)計標高示意意圖1—等高線；2—自然地面；3—設(shè)計標高平面面；4—自然地面與設(shè)設(shè)計標高平面面的交線（零零線）2.2.2土方量計算（一）場地平平整土方量計計算方法方格網(wǎng)法斷面法方格網(wǎng)法步驟驟如下：1、計算各方格格角點的施工高度（即填、挖高高度）hn=Hn-Hn/(設(shè)計標高-自然標高)“+”為填方，“-”為挖方。2、確定“零線”，即挖、填方的的分界線先求零點，之之后將零點相相連。零點位置：x1=h2x2=h1x1x2h1、h2—用絕對值3、計算各方格格土方工程量量分3種情況：①4點同挖（同填填）：V=*(h1+h2+h3+h4)②2挖2填(相鄰2點為挖，另2點為填)：如1、2點為挖方，則則：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））:填方方量量V4填=挖方方量量V123挖=計算算時時全全用用絕絕對對值值代代入入。。4、計計算算場地地邊邊坡坡土方方工工程程量量邊坡坡土土方方量量可可近近似似按按三三角角棱棱錐錐體體、、三三角角棱棱柱柱體體計計算算。。V錐=，V柱=當A1、A2相差差很很大大時時，，V柱=A1、A2—端面面積積，，A0—中面面積積。?；涌?、、基基槽槽可可用用上上式式計計算算。。邊坡坡土土方方量量計計算算簡簡圖圖（二二））場場地地平平整整土土方方量量計計算算示示例例（（P13作為為課課后后作作業(yè)業(yè)））例：：已已知知：：a=20m,ix=2%0,iy=3%0,不考考慮慮k/s，二類類土土。。求求各各角角點點設(shè)設(shè)計計標標高高，，計計算算挖挖填填方方方方量量。。（（VT、VW）具體體計計算算過過程程：：1、計計算算場場地地設(shè)設(shè)計計標標高高H02、根據(jù)據(jù)泄泄水水坡坡度度計計算算各各方方格格角角點點的的設(shè)設(shè)計計標標高高3、計計算算各各角角點點的的施施工工高高度度h4、確定定并并畫畫出出““零零線線””5、計計算算各各方方格格挖挖、、填填土土方方工工程程量量6、匯匯總總---ΣΣ挖、、Σ填---便于于土土方方調(diào)調(diào)配配作業(yè)業(yè)：：習習題題2.1；2.2;2.3；2.21要求求：：每每角角角角點點編編號號、、角角點點標標高高在在左左；；施施工工高高度度、、設(shè)設(shè)計計標標高高在在右右。。2.3排水水及及降降低低地地下下水水排除除地地面面水水降低低地地下下水水2.3.1排除除地地面面水水排除除場場地地低低洼洼處處積積水水、、場場地地雨雨水水常用用排排水水設(shè)設(shè)施施排排水水溝溝（（疏疏））—平坦坦場場地地截水水溝溝（（堵堵））—坡地地、、高高側(cè)側(cè)土堤堤（（擋擋））—低洼洼處處四四周周2.3.1排除除地地面面水水平面面位位置置：：布置置在在施施工工區(qū)區(qū)域域的的邊邊緣緣或或道道路路兩兩旁；；和和自自然然地地形形一一致致；；和和原原有有排排水系系統(tǒng)統(tǒng)一一致致；；和和新新建建永永久久排排水水系系統(tǒng)協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)；；截面面尺尺寸寸要要求求：：溝、、堤堤截截面面根根據(jù)據(jù)施施工工期期排排水水量量確確定定；；排水水溝溝≥≥500××500縱向向坡坡度度i≥≥3‰‰平坦坦地地區(qū)區(qū)≥≥2‰‰沼澤澤地地區(qū)區(qū)≥≥1‰‰；必必要要時時設(shè)設(shè)涵涵管管過過水水以以利利交交通通。。2.3.2降低低地地下下水水為什什么么需需要要降降水水？？2.3.2降低低地地下下水水為什什么么需需要要降降水水？？當基基礎(chǔ)礎(chǔ)底底面面低低于于地地下下水水位位以以后后，，地地下下水水向向基基坑坑內(nèi)內(nèi)滲滲流流，，產(chǎn)產(chǎn)生生下下列列后后果果：：1.惡化化施施工工條條件件；；2.降低低地地基基承承載載力力；；3.基坑坑邊邊坡坡易易塌塌方方。。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。輕型井點點系統(tǒng)及及濾管構(gòu)構(gòu)造（二）井井點降水水法概念：井點降水水法（人工降降低地下下水），，就是在在基坑開開挖前，，預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。井點降水水法：宜用于降降水深度度S較大或細細砂、粉粉砂、軟軟土地基基的土層層。亦可兩法法靈活（（混合））使用降水開始始時間、、降水結(jié)結(jié)束時間間：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：集水坑應應設(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)計標高高后低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砂、、粉砂等等土質(zhì)，，用集水水坑降水水時，坑坑底下的的土在水水流作用用下形成成流動狀狀態(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)計計深度，，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)生生的原因因——動水壓力力動水壓力力：GD=-T=-I﹒rW（作用方向向與T——土對水流流的阻力力方向相相反）由此可見見GD與I、L的關(guān)系，GD的作用方方向與水水流方向相相同。GD方向：向向上，不不利；向向下，有有利。當GD≥rs/（土的浸水水重度））時，則則土粒處處于懸浮狀態(tài)，，土體抗抗剪強度度τ=0，土粒進入入基坑，，形成流砂。。②在哪些情情況下易易發(fā)生流流砂現(xiàn)象象？a、易在粉土土、細砂砂、粉砂砂、淤泥泥土中發(fā)發(fā)生。一一般下挖挖超過地地下水位位0.5m深即要注注意。b、與動水壓壓力GD大小有關(guān)關(guān)，GD大時易發(fā)發(fā)生。④流砂的防防治主要途徑徑：a、減少動水水壓力GD；b、使動水壓壓力GD方向向下下；c、截斷地下下水流，，增加滲滲流路徑徑。具體措施施：a、枯水期施施工；b、搶挖并拋拋大石塊塊法--用于局部部的輕微微的流砂砂，冒砂砂速度﹤﹤挖土速速度的情情況；c、設(shè)止水帷帷幕法--滲徑L↑，I↓，GD↓，結(jié)合基坑坑支護比比較好；；d、水下挖土土法--如沉井施施工、抓抓鏟施工工；e、人工降低低地下水水位法—改變GD方向。③管涌：當坑底為為不透水水層，地地下水為為承壓水水時，坑坑底不透透水層覆覆蓋土的的重量＜＜承壓水水頂托力力時，即即當HrW≥hr土（H--承壓水頭頭，h--土層厚））時，會會隨時發(fā)發(fā)生冒砂砂現(xiàn)象。。2.3.2.3井點降水水法一、定義義：井點降水水法（人人工降低低地下水水），就就是在基基坑開挖挖前，預預先在基基坑周圍圍或基坑坑內(nèi)設(shè)置置一定數(shù)數(shù)量的濾濾水管（（井），，利用抽抽水設(shè)備備從中抽抽水，使使地下水水位降至至坑底以以下并穩(wěn)穩(wěn)定后再再開挖基基坑。2.3.2.3井點降水水法二、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井點降水法三、井點類型型輕型井點、噴噴射井點、電電滲井點、管管井井點及深深井井點。三、井點類型型1.輕型井點——重點內(nèi)容在基坑四周每每隔一定間距距埋設(shè)井點管管（下部為濾濾管）至地下下水層，將井井點管與總管管相連，利用用抽水設(shè)備將將地下水從井井點管中不斷斷抽出，使地地下水位降至至基坑底面以以下。輕型井點系統(tǒng)統(tǒng)及濾管構(gòu)造造2.電滲井點如果土的滲透透性系數(shù)很小小，（K<0.1m/d),利用輕型井點點、噴射井點點的效果很差差3.噴射井點適于弱透水層層K=0.1-2m/d，降水深度較大＞6m（可達20m）。1級輕型井點達達不到。噴射井點的設(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6-10m，有效降水深3-5m。5.深井井點降水類型滲透系數(shù)（m/d）可降低的水位深度（m）

輕型井點0.1-503-6多級輕型井點

0.1-50

6-12噴射井點

0.1-2

8-20電滲井點

<0.1根據(jù)選用的井點確定管井井點20-200井間3-5，井中6-10深井井點10-250>15各類井點的適適用范圍1.輕型井點：概念：在基坑四周埋埋設(shè)井點管至至地下水層，，將井點管與與總管相連，，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）輕型井點設(shè)備備管路系統(tǒng)：井點管φ38、51，長5-7m，濾管1-1.5m、彎聯(lián)管、總管管φ100-127mm。抽水設(shè)備：真空泵設(shè)備：：真空泵、離離心泵、水氣氣分離器（集水箱））每套帶100-120m。射流泵設(shè)備：：由離心泵、、射流器、循循環(huán)水箱組成成。每套帶30-60m，用于粉砂、粉粉土等滲透性性較小的土層層中降水。原理：噴嘴處斷面面收縮使水流流速度驟增，，壓力驟降，，空腔內(nèi)產(chǎn)生生部分真空，，將水氣吸上上。輕型井點系統(tǒng)統(tǒng)及濾管構(gòu)造造射流泵降水水原理降水動畫：：（2）輕型井點點布置①平面布置i）當坑頂寬度度B≤6m，降水深S≤5m時，用單排排線狀井點點，井點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；；面積較大大時，應用用環(huán)狀井點點I=1／10iii）井點管間距距一般為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，各段段總管長度度應大致相相等，段與與段之間斷斷開。②高程布置置井點管處降降水深度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＋ILH1—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（單單排時至坑坑底遠端））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，可可以上部集集水坑降水水，下部井井點降水。也也可采用二二級輕型井井點。(3)輕型井點計計算計算內(nèi)容：Q涌、井點的數(shù)數(shù)量n、井距D、抽水設(shè)備選選用等。涌水量計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涌水量計計算以單個無壓壓完整井為為例，抽水水影響半徑徑R，水井半徑r。達西定律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涌計算公式。對單個承壓完完整井：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)狀井井點假想成半徑為為x0的圓形井點點系統(tǒng)分析析計算。無壓完整井井環(huán)狀井點點系統(tǒng)：Q=1.366K(m3/d)式中：R=1.95S（m）x0：當矩形基坑坑（長∕寬寬）≯5時，X0=（m）A：井點系統(tǒng)包包圍的面積積（m2）對無壓非完整整井群井：以H0代替H，(m3/d)H0--有效影響深深度（考慮慮井底吸水水）H0由查查表表得到，S'--井管處降水水深，l--濾管長。若算出H0＞實際H，則取H0=H適用條件：：當（長∕寬寬）＞5或坑寬B＞2R時，應分塊塊計算。②井點管數(shù)數(shù)量n與井距D的確定n=1.11.1為備用系數(shù)數(shù)；q--單根最大出出水量，65πdl；d--濾管直徑；；井點管間距距D=L/n實際采用D：a)D≥15d（過密干擾大大）b)K較小時，D不宜過大c)靠河流處，D宜適當減少少d)與總管接頭頭相適應0.8、1.2、1.6、2.0m由實際采用用的D來定n。（4）輕型井點點抽水設(shè)備備選擇①真空泵：：常用W5、W6型干式真空空泵，W5帶總管長≤≤100m、W6帶總管長≤≤120m最低真空度度：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：：＞hk、＜浮筒筒關(guān)關(guān)閉閉閥閥門門時時的的真真空空度度②射射流流泵泵：：QJD-60、QJD-90、JS-4S，排水水分分別別為為：：60、90、45m3/h；帶總總管管≤≤50m③水泵泵：：一一般般用用離離心心泵泵：：Q、H吸、（（H總）Q泵≥（（1.1-1.2）Q涌；H吸≥S+△△h；H總≥H吸+H出，S——泵中中心心至至井井點點下下端端距距離離（5）輕輕型型井井點點的的施施工工（5）輕輕型型井井點點的的施施工工施工工程程序序：準準備備工工作作—井點點系系統(tǒng)統(tǒng)埋埋設(shè)設(shè)—使用用—拆除除。。井點點系系統(tǒng)統(tǒng)的的埋埋設(shè)設(shè)：挖挖總總管管溝溝槽槽→→排排放放總總管管→→埋埋井井點點管管→→彎彎聯(lián)聯(lián)管管→→抽抽水水設(shè)設(shè)備備試試抽抽。。（（關(guān)關(guān)鍵鍵：：沖沖孔孔、、埋埋管管））沖水水管管沖沖孔孔、、埋埋管管：沖沖孔管管φ50-70，成孔孔φ300左右