1、建筑施工技術（土建類）（土建類）陳偉陳偉 2010.082010.08廣州廣州緒論緒論l一、建筑施工技術課程的研究對象和任務一、建筑施工技術課程的研究對象和任務 研究對象：研究的是工業與民用房屋建筑施工技術的學研究對象：研究的是工業與民用房屋建筑施工技術的學科。其研究內容是建筑工程各主要工種工程施工中的一般科。其研究內容是建筑工程各主要工種工程施工中的一般施工技術和施工施工技術和施工 規律。規律。 研究任務：掌握建筑工程施工原理和施工方法，以及保研究任務：掌握建筑工程施工原理和施工方法，以及保證工程質量和施工安全的技術措施。證工程質量和施工安全的技術措施。l二、我國施工技術的發展概況二、我國施

2、工技術的發展概況 1 1我國古代建筑技術具有很高的水平我國古代建筑技術具有很高的水平 2. 2.我國現代建筑技術水平落后我國現代建筑技術水平落后 3. 3.我國現代建筑技術水平飛躍發展我國現代建筑技術水平飛躍發展在地基處理方面，推廣了強夯法、振沖法、深層攪拌地在地基處理方面，推廣了強夯法、振沖法、深層攪拌地基新技術基新技術 ；在基礎工程施工中，推廣和應用了鉆沖孔灌注樁、旋噴在基礎工程施工中，推廣和應用了鉆沖孔灌注樁、旋噴樁、地下連續墻等深基礎技術；樁、地下連續墻等深基礎技術；大模板、滑升模板，鋼筋氣壓焊、鋼筋冷壓連接、鋼筋大模板、滑升模板，鋼筋氣壓焊、鋼筋冷壓連接、鋼筋錐螺紋連接，泵送混凝土、

3、高強度混凝土等新工藝和新錐螺紋連接，泵送混凝土、高強度混凝土等新工藝和新技術得到了廣泛地應用和推廣；技術得到了廣泛地應用和推廣；總結 土木工程施工是土木專業（房建方向）的一門土木工程施工是土木專業（房建方向）的一門實踐性強、實踐性強、綜合性大、涉及知識面廣的骨干綜合性大、涉及知識面廣的骨干專業課程，它的任務是研專業課程，它的任務是研究土木工程施工的局部規律和全局性規律。究土木工程施工的局部規律和全局性規律。是同學們步入是同學們步入工作崗位后要工作崗位后要學以致用、安身立命學以致用、安身立命的主要課程之一。的主要課程之一。無論無論同學們畢業后在土木建筑領域從事何種職業和崗位，學好同學們畢業后在土

4、木建筑領域從事何種職業和崗位，學好本課程的專業知識都將使你本課程的專業知識都將使你受用終生受用終生。本課程的諸多專業術語本課程的諸多專業術語、概念和知識點常常是、概念和知識點常常是求職面試時主考官信手求職面試時主考官信手拈來的試題，本課程是拈來的試題，本課程是你求職的敲門磚！你求職的敲門磚！本課程的施工程序、工藝本課程的施工程序、工藝流程、操作要點、質量要流程、操作要點、質量要求等內容直接與規范的強求等內容直接與規范的強制性條文接軌，這些知識制性條文接軌，這些知識將使你在職場受用一生！將使你在職場受用一生！第一章 土方工程第第1 1章章 土方工程土方工程 【教學要求教學要求】了解土方工程特點；

5、掌握場地設計標了解土方工程特點；掌握場地設計標高的確定、調整與土方調配；掌握邊坡穩定及土壁支護高的確定、調整與土方調配；掌握邊坡穩定及土壁支護的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂的基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治措施；熟悉常用土方機械的性能和使用范圍；掌握防治措施；熟悉常用土方機械的性能和使用范圍；掌握土方的填筑與壓實的要求和方法。土方的填筑與壓實的要求和方法。 【教學重點教學重點】土方調配；土方調配；邊坡穩定及土壁支護的方邊坡穩定及土壁支護的方法；法；降水；降水；土方的填筑與壓實土方的填筑與壓實。 【教學難點教學難點】表上作業法進行土方調配；表上作業法進行土方調

6、配；邊坡穩定及土壁支護；邊坡穩定及土壁支護； 【時間安排時間安排】本章共本章共8 8小節，預計小節，預計8-108-10課時課時。一一. .土方工程特征土方工程特征l1 1、土方工程的種類、土方工程的種類l常見土方工程的種類有平整場地、挖基坑、挖基槽、挖土常見土方工程的種類有平整場地、挖基坑、挖基槽、挖土方、回填土等。方、回填土等。l2 2、土方工程的特點、土方工程的特點l土石方工程的工程量大，施工工期長，勞動強度大。土方土石方工程的工程量大，施工工期長，勞動強度大。土方工程施工條件復雜，又多為露天作業，受地區氣候條件、工程施工條件復雜，又多為露天作業，受地區氣候條件、地質和水文條件的影響很大

7、，難以確定的因素較多。地質和水文條件的影響很大，難以確定的因素較多。3 3、土方工程的施工要求、土方工程的施工要求 土方量少、工期短、費用省；土方量少、工期短、費用省； 因地制宜編制合理的施工方案，預防流砂、管涌、塌方等事故因地制宜編制合理的施工方案，預防流砂、管涌、塌方等事故發生，確保安全；發生，確保安全； 要求標高、斷面控制準確；要求標高、斷面控制準確； 土體有足夠的強度和穩定性；應盡可能采用先進的施工工藝、土體有足夠的強度和穩定性；應盡可能采用先進的施工工藝、施工組織和機械化施工。施工組織和機械化施工。 4 4、土方工程的施工內容、土方工程的施工內容 場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、

8、確定場地設計標高、場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設計標高、計算挖填土方量、合理進行土方平衡調配等。計算挖填土方量、合理進行土方平衡調配等。 開挖溝槽、基坑開挖溝槽、基坑( (豎井、隧道、修筑路基、堤壩豎井、隧道、修筑路基、堤壩) )：包括測量：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。 土方回填與壓實：包括土料選擇、運輸、填土壓實的方法及土方回填與壓實：包括土料選擇、運輸、填土壓實的方法及密實度檢驗等。密實度檢驗等。 二二. .土的基本性質土的基本性質l土的基本組成土的基本組成 土一般由土顆粒（固相）、水（液相）、空土一般由土顆粒

9、（固相）、水（液相）、空氣（氣相）組成，這三部分比例關系隨著周圍環氣（氣相）組成，這三部分比例關系隨著周圍環境的改變而隨之改變，三者比例的改變，土的物境的改變而隨之改變，三者比例的改變，土的物理性質隨之改變，如土的干、濕、密、松。這些理性質隨之改變，如土的干、濕、密、松。這些基本物理性質指標對評價土的工程性質具有非常基本物理性質指標對評價土的工程性質具有非常重要的意義。一般可以由三相圖來表示。重要的意義。一般可以由三相圖來表示。l土的物理性質土的物理性質l按土開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、按土開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石等

10、八類。砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石等八類。l土的工程分類與現土的工程分類與現場鑒別方法場鑒別方法見表見表1-11-1所示所示。土的分類土的分類土的名稱土的名稱密度密度（kg/mkg/m3 3）開挖方法開挖方法一類土一類土（松軟土）（松軟土）砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥60060015001500用鍬、鋤頭挖掘用鍬、鋤頭挖掘二類土二類土（普通土）（普通土）粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵粉質粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵( (碎碎) )石；種植土；填土石；種植土；填土110011001600160

11、0用鍬、鋤頭挖掘，少許用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松用鎬翻松三類土三類土（堅土）（堅土）軟及中等密實粘土；重粉質粘土；礫石土；干黃土；含碎軟及中等密實粘土；重粉質粘土；礫石土；干黃土；含碎( (卵卵) )石的黃土；粉質粘土；壓實的填土石的黃土；粉質粘土；壓實的填土1750175019001900主要用鎬，少許用鍬、主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍鋤頭，部分用撬棍四類土四類土（砂礫堅土）（砂礫堅土）堅實密實的粘性土或黃土；中等密實的含碎堅實密實的粘性土或黃土；中等密實的含碎( (卵卵) )石粘性土石粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰巖或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰巖1900190

12、0用鎬或撬棍，部分用鍥用鎬或撬棍，部分用鍥子及大錘子及大錘五類土五類土（軟石）（軟石）硬質粘土；中密的頁巖、泥灰巖、白堊土；膠結不緊的礫硬質粘土；中密的頁巖、泥灰巖、白堊土；膠結不緊的礫巖；軟石灰巖及貝殼石巖巖；軟石灰巖及貝殼石巖1100110027002700用鎬或撬棍、大錘，部用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破分用爆破六類土六類土（次堅石）（次堅石）泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰巖；密實的石灰巖；泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰巖；密實的石灰巖；風化花崗巖、片麻巖風化花崗巖、片麻巖2200220029002900用爆破方法，部分用風用爆破方法，部分用風鎬鎬七類土七類土（堅石）（堅石）大理巖

13、；輝綠巖；粉巖；粗、中粒花崗巖；堅實的白云巖、大理巖；輝綠巖；粉巖；粗、中粒花崗巖；堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰巖砂巖、礫巖、片麻巖、石灰巖2500250031003100用爆破方法用爆破方法八類土八類土（特堅石）（特堅石）安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細粒花崗巖、閃長安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖2700270033003300用爆破方法用爆破方法表表1-1 1-1 土的工程分類與現場鑒別土的工程分類與現場鑒別1 1 概述概述（1 1） 土的可松性土的可松性即自然狀態下的土，經過開挖后，其體積因松散而增加，

14、以后雖經回填壓實，即自然狀態下的土，經過開挖后，其體積因松散而增加，以后雖經回填壓實，仍不能恢復其原來的體積。土的可松性用仍不能恢復其原來的體積。土的可松性用可松性系數可松性系數 k ks s 表示。表示。 土的最初可松性系數土的最初可松性系數k ks s= v= v2 2 / v / v1 1； 土的最后可松性系數土的最后可松性系數k k，s s= v= v3 3 / v/ v1 1 。 式中：式中：v v1 1土在天然狀態下的體積；土在天然狀態下的體積； v v2 2土經開挖后的松散體積；土經開挖后的松散體積； v v3 3土經回填壓實后的體積。土經回填壓實后的體積。土的最初可松性系土的最

15、初可松性系數數k ks s是計算挖掘機械生是計算挖掘機械生產率、運土車輛數產率、運土車輛數量量及棄土坑容積的重及棄土坑容積的重要要參數，最后可松性參數，最后可松性系系數數k k，s s是計算場地平是計算場地平整標高及填方所需整標高及填方所需的的挖方體積等的重要挖方體積等的重要參參 數。數。1 1 概述概述共共4646頁頁 第第7 7頁頁土的可松性參考值土的可松性參考值土的類別土的類別體積增加百分數體積增加百分數可松性系數可松性系數最最 初初最最 后后最初最初 k ks s最后最后 k k，s s一類土一類土（種植土除外）（種植土除外）8 817171 12.52.51.081.081.171.

16、171.011.011.031.03二類土二類土（植物土、泥炭）（植物土、泥炭）202030303 34 41.201.201.301.301.031.031.041.04二類土二類土141428282.52.55 51.141.141.281.281.021.021.051.05三類土三類土242430304 47 71.241.241.301.301.041.041.071.07四類土（除外）四類土（除外）262632326 69 91.261.261.321.321.061.061.091.09四類土四類土（泥灰巖、蛋白）（泥灰巖、蛋白）33333737111115151.331.331

17、.371.371.111.111.151.15五七類土五七類土30304545101020201.301.301.451.451.101.101.201.20八類土八類土45455050202030301.451.451.501.501.201.201.301.301 1 概述概述 土的天然含水量土的天然含水量w w 是土中所含的水與土的固體顆粒間的是土中所含的水與土的固體顆粒間的質量比，反映土的干濕程度以百分數表示，質量比，反映土的干濕程度以百分數表示，見下式：見下式：%100221swmmgggw含水量影響土方含水量影響土方施工方法的選擇施工方法的選擇、邊坡的穩定和、邊坡的穩定和回填土的質

18、量回填土的質量土的含水量超過土的含水量超過252530%30%，則機械化施工就困難，容易則機械化施工就困難，容易打滑、陷車打滑、陷車回填土則需有最佳含水量方能回填土則需有最佳含水量方能夯壓密實，獲得最大干密度夯壓密實，獲得最大干密度快速含水量測定儀快速含水量測定儀1 1 概述概述 天然密度天然密度-是指土在天然狀態下單位體積的質量，它影響是指土在天然狀態下單位體積的質量，它影響土的承載力、土壓土的承載力、土壓力力及及邊坡的穩定性邊坡的穩定性。 干密度干密度-是指單位體積中固體顆粒的質量，它是用以是指單位體積中固體顆粒的質量，它是用以檢驗土壓實質量的控制指標。檢驗土壓實質量的控制指標。mv（3

19、3） 土的質量密度土的質量密度取土環刀取土環刀 標準擊實儀標準擊實儀不同類的土，其最大不同類的土，其最大干密度是不同的；同干密度是不同的；同類的土在不同的狀態類的土在不同的狀態下下( (含水量、壓實程度含水量、壓實程度) )其密實度也是不同的其密實度也是不同的1 1 概述概述共共4646頁頁 第第4 4頁頁sdmv（4 4） 土的滲透性土的滲透性 是指水流通過土中孔隙的難易程度。地下水在土中的是指水流通過土中孔隙的難易程度。地下水在土中的滲流速度滲流速度 v v 與與土的滲透系數土的滲透系數 k k 和和水頭梯度水頭梯度 i i 有關，地有關，地下水在土中的滲流速度可按達西公式計算：下水在土中

20、的滲流速度可按達西公式計算： v v（m/dm/d）=k=ki i 土壤滲透試驗儀土壤滲透試驗儀滲透系數滲透系數k k 值將直接值將直接影響降水方案的選擇影響降水方案的選擇和涌水量計算的準確和涌水量計算的準確性性1 1 概述概述第二節第二節 土方工程量計算及土方調配土方工程量計算及土方調配1 1 土方邊坡土方邊坡2 2 土方量計算的方法土方量計算的方法 3 3 場地平整土方量計算場地平整土方量計算4 4 土方調配土方調配第第1 1章章 土方工程土方工程基坑土方開挖基坑土方開挖第二節第二節 土方工程量計算及土方調配土方工程量計算及土方調配l土方量計算的基本方法土方量計算的基本方法 四方棱柱體法：

21、四方棱柱體法：將施工區域劃分為若干個邊長等于將施工區域劃分為若干個邊長等于a a 的方格網，每的方格網，每個方格網的土方體積個方格網的土方體積 v v 等于底面積等于底面積 a a2 2 乘四個角點高度的平均值，乘四個角點高度的平均值，即：即：)(443212hhhhav 將每一個方格順將每一個方格順地形的等高線沿對地形的等高線沿對角線劃分為兩個三角線劃分為兩個三角形，然后分別計角形，然后分別計算每一個三角棱柱算每一個三角棱柱體的土方量。體的土方量。方格網土方量計算方格網土方量計算則可采取則可采取平均高度平均高度法法（四方棱柱體法四方棱柱體法和和三角棱柱體法三角棱柱體法） 三角棱柱體法三角棱柱

22、體法 基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計算可采用平均斷面法。即：基坑、基槽、管溝、路堤的土方量計算可采用平均斷面法。即：)4(6201fffhv（3 3）平均斷面法）平均斷面法2 場地平整土方量計算l 2.1.12.1.1 h h0 0的重要性的重要性 場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據，也是總場地設計標高是進行場地平整和土方量計算的依據，也是總圖規劃和豎向設計的依據。合理地確定場地設計標高，對減少土圖規劃和豎向設計的依據。合理地確定場地設計標高，對減少土方工程量、加速工程進度、降低工程造價有著重要意義。方工程量、加速工程進度、降低工程造價有著重要意義。2.12.1 場地設計標高場地設

23、計標高h h0 0的確定的確定 確定場地設計標高應結合各類影響因素反復進行技術經確定場地設計標高應結合各類影響因素反復進行技術經濟比較，選擇一個最佳方案。濟比較，選擇一個最佳方案。2.1.22.1.2 h h0 0 的確定原則的確定原則 滿足滿足生產工藝和運輸生產工藝和運輸的要求；的要求； 充分利用地形，充分利用地形，分區或分臺階布置分區或分臺階布置，分別確定不同的設計標高；，分別確定不同的設計標高； 考慮考慮挖填平衡挖填平衡，棄土運輸或取土回填的土方量最少；，棄土運輸或取土回填的土方量最少； 要有合理的泄水坡度要有合理的泄水坡度( (22) )，滿足排水要求滿足排水要求； 考慮考慮最高洪水位

24、最高洪水位的影響。的影響。2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算2.1.32.1.3 h h0 0 的確定步驟的確定步驟 如場地設計標高無特殊要求時，可根據挖填土方量平衡的原如場地設計標高無特殊要求時，可根據挖填土方量平衡的原則確定則確定h h0 0 , ,其步驟如下：其步驟如下： 劃分方格網劃分方格網 方格網邊長方格網邊長a a 可取可取101050m50m，常用常用20m20m、40m40m；挖填平衡原則即挖填平衡原則即場地內土方的絕場地內土方的絕對體積在平整前對體積在平整前、后相等、后相等2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算按填挖方平衡確定設計標高h0 4自然地面與設計標高

25、平面的交線（零線） a）地形圖上劃分方格； b）設計標高示意圖 1等高線；2自然地面；3設計標高平面； 場地設計標高計算簡圖 確定各方格網角點高程確定各方格網角點高程 水準儀實測；水準儀實測； 利用地形圖上相鄰兩等高線利用地形圖上相鄰兩等高線的高程，用的高程，用插入法插入法求得。求得。 2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算用插入法求得用插入法求得 h h1313=251.70=251.70 水準儀進行高程測量水準儀進行高程測量 按每一個方格的角點的計算次數（權數），即方格的角點為按每一個方格的角點的計算次數（權數），即方格的角點為幾個方格共有的情況，確定設計標高幾個方格共有的情況，確定

26、設計標高h h0 0的實用公式為：的實用公式為：)432(4143210hhhhnh 按挖填平衡確定設計標高按挖填平衡確定設計標高式中：式中： n n 方格網數；方格網數； h h1 1 一個方格僅有的角點坐標；一個方格僅有的角點坐標； h h2 2 兩個方格共有的角點坐標；兩個方格共有的角點坐標； h h3 3 三個方格共有的角點坐標；三個方格共有的角點坐標； h h4 4 四個方格共有的角點坐標。四個方格共有的角點坐標。2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算2.22.2 場地設計標高場地設計標高h h0 0的調整的調整 按以上步驟求得的按以上步驟求得的h h0 0僅為一理論值，還應考

27、慮以下因素進行調整，僅為一理論值，還應考慮以下因素進行調整，求出求出h h0 0： 土的可松性影響土的可松性影響填方因土的可松性引起的填方填方因土的可松性引起的填方體積增體積增加加； 場內挖方和填方的影響場內挖方和填方的影響從經濟觀點出發，安排的挖方從經濟觀點出發，安排的挖方就近棄土和填方就近場外取土，引起的就近棄土和填方就近場外取土，引起的挖填土方量的變化挖填土方量的變化； 場地泄水坡度的影響場地泄水坡度的影響單坡？雙坡？單坡？雙坡？2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 由于土具有可松性，一般填土需相應提高設計標高，故考慮土的可松性后，由于土具有可松性，一般填土需相應提高設計標高，故

28、考慮土的可松性后，場地設計標高調整為：場地設計標高調整為： vwvth0v ,wv ,th ,0h理論設計標高理論設計標高 調整設計標高調整設計標高2.2.12.2.1 土的可松性影響土的可松性影響hhh0,0,) 1(stswfwkfkvh2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 場地設計標高場地設計標高h h0 0是按挖填土方量平衡的原則確定的，但是按挖填土方量平衡的原則確定的，但從經濟從經濟觀點出發，常會將部分挖方觀點出發，常會將部分挖方就近棄于場外就近棄于場外，或，或就近于場外取土就近于場外取土用于用于部分填方，均會引起挖填土方量的變化，亦需調整場地設計標高。部分填方，均會引起挖填

29、土方量的變化，亦需調整場地設計標高。 20,0naqhh2.2.22.2.2 場內挖方和填方的影響場內挖方和填方的影響式中：式中： q q場地根據場地根據h h0 0平整后多余或不足的土方量。平整后多余或不足的土方量。其設計標高調整值按下式計算：其設計標高調整值按下式計算： 2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 調整后的設計標高是一個水平面的標高，而實際施工中要根據調整后的設計標高是一個水平面的標高，而實際施工中要根據泄水坡度的要求泄水坡度的要求( (單坡泄水或雙坡泄水單坡泄水或雙坡泄水) )計算出場地內計算出場地內各方格網角點各方格網角點實際設計標高實際設計標高。2.2.3 2.2.

30、3 場地泄水坡度的影響場地泄水坡度的影響 場地為單坡泄水時場地為單坡泄水時，場地內任場地內任意點的設計標高則為：意點的設計標高則為：式中：式中：l l 該點至設計標高該點至設計標高h h，0 0的距離的距離； i i 場地泄水坡度（不小于場地泄水坡度（不小于22）。）。lihhn,02 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算場地單向泄水坡度示意圖場地單向泄水坡度示意圖 場地為雙坡泄水時場地為雙坡泄水時，場地內任意點的設計標高則為：，場地內任意點的設計標高則為：yyxxnililhh,0式中：式中：l lx x、l ly y該點沿該點沿x-xx-x、y-yy-y方向方向 距場地中心線的距離；距

31、場地中心線的距離； i ix x、i iy y場地沿場地沿x-xx-x、y-yy-y方向方向 的泄水坡度。的泄水坡度。公式中正負號的取值：公式中正負號的取值：計算角點在計算角點在h h，0 0之上取之上取“”，反之取，反之取“”2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算場地雙向泄水坡度示意圖場地雙向泄水坡度示意圖2.3 場地土方量的計算 2.3.12.3.1 求各方格角點的施工高度求各方格角點的施工高度h hn n h hn n= =場地設計標高場地設計標高h hn n自然地面標高自然地面標高h h 角點編號角點編號 施工高度施工高度 h hn n 1- 0.72 43.24 42.52自然

32、地面標高自然地面標高 h h 設計標高設計標高 h hn n若若h hn n為正值則為正值則該點為填方，該點為填方， h hn n為負值為為負值為 挖方。挖方。場地土方量計算步驟如下：場地土方量計算步驟如下：2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算土方方格網圖例土方方格網圖例 零線位置的確定：零線位置的確定：先求出方格網中邊線兩端施工高度有先求出方格網中邊線兩端施工高度有“ “ + ”+ ”、“ “ ” ”中的零點，將相鄰兩零點連接起來即為零線。中的零點，將相鄰兩零點連接起來即為零線。2.3.2 2.3.2 繪出零線繪出零線 式中：式中：x x1 1、x x2 2角點至零點的距離角點至零點

33、的距離(m)(m)；h h1 1、h h2 2相鄰兩角點的施工高度相鄰兩角點的施工高度(m)(m)，均用絕對值；，均用絕對值； a a方格網的邊長方格網的邊長(m).(m).零點的位置按下式計算：零點的位置按下式計算：ahhhxahhhx212221112 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算零點位置計算示意零點位置計算示意 常用方格網點計算公式常用方格網點計算公式 項 目圖 式計算公式一點填方或挖方(三角形) 兩點填方或挖方(梯形) 三點填方或挖方(五角形) 四點填方或挖方(正方形) 32312366hbchvbca hv當b=a=c時，=1324()()248()()248hbcava

34、bchhhdeavade hh22123()25()25hbcvahhhbca221234()44aavhhhhh按方格網底面積圖形和方格網點計算公式計算每個方格內的挖方和填方 為省略計算，亦可用為省略計算，亦可用圖解法圖解法直接求出零點位置。即用尺在各直接求出零點位置。即用尺在各角點標出相應比例，用尺相接，與方格相交點即為零點位置。見角點標出相應比例，用尺相接，與方格相交點即為零點位置。見下圖：下圖： h1+0.30h2-0.200551010h7h8+0.7-0.10用尺量出用尺量出h h1 10.30.3的刻度的刻度用尺量出用尺量出h h2 20.20.2的刻度的刻度兩點連線與兩點連線與

35、方格的交點方格的交點為零點為零點用尺量出用尺量出h h8 80.10.1的刻度的刻度用尺量出用尺量出h h7 70.70.7的刻度的刻度兩點連線與兩點連線與方格的交點方格的交點為零點為零點兩零點連線兩零點連線即為零線即為零線2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算2.3.3 計算場地挖、填土方量 “零線零線”求出，也就劃出了場地的挖方區和填方區，便可按平求出，也就劃出了場地的挖方區和填方區，便可按平均高度法計算各方格的挖、填土方量了。均高度法計算各方格的挖、填土方量了。2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算挖方施工挖方施工及長距離土方調運及長距離土方調運2.3.4 計算各挖、填方調配

36、區之間的平均運距 先按下式求出各挖方或填方區土方先按下式求出各挖方或填方區土方重心坐標重心坐標x x0 0、y y0 0： iiivvxx)(0iiivvyy)(0填方區填方區yh0h0 xxowxotyowyotl0挖挖方方區區式中：式中： x xi i、y yi i i i 塊方格的重心坐標；塊方格的重心坐標； v vi i i i 塊方格的土方量。塊方格的土方量。v1x1、y1v5x5、y5v19x19、y19挖方區挖方區重心重心填方區填方區重心重心2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 則填、挖方區之間的平均運距則填、挖方區之間的平均運距 l l0 0 為：為：2002000)(

37、)(wtwtyyxxl式中：式中： x x0t0t、y y0t 0t 填方區的重心坐標；填方區的重心坐標； x x0w0w、y y0w 0w 挖方區的重心坐標。挖方區的重心坐標。 在實際工作中，亦可用作圖法近似地求出調配區的形心位置在實際工作中，亦可用作圖法近似地求出調配區的形心位置o o代替重心坐標，用比例尺量出每對調配區的平均運距。代替重心坐標，用比例尺量出每對調配區的平均運距。2 2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算3 土方調配5.2 5.2 土方調配的原則土方調配的原則 土方調配是土方規劃中的一個重要內容。其原則是：土方調配是土方規劃中的一個重要內容。其原則是：力求挖填平衡、運距最

38、短、費用最省，考慮土方的利用，力求挖填平衡、運距最短、費用最省，考慮土方的利用，以減少土方的重復挖填和運輸。以減少土方的重復挖填和運輸。3.1 3.1 土方調配的步驟土方調配的步驟 劃分調配區（繪出零線）劃分調配區（繪出零線） 計算調配區之間的平均運計算調配區之間的平均運距（即挖方區至填方區土方重心的距離）距（即挖方區至填方區土方重心的距離） 確定初始調配方案確定初始調配方案 優化方案判別優化方案判別 繪制土方調配圖表。繪制土方調配圖表。3.3 最優調配方案的確定 最優調配方案的確定，是以線性規劃為理論基礎，常用最優調配方案的確定，是以線性規劃為理論基礎，常用“表表上作業法上作業法”求解。調配

39、的步驟如下：求解。調配的步驟如下：用用“最小元素法最小元素法”編制初始調配方案編制初始調配方案最優方案判別最優方案判別繪制土方調配圖繪制土方調配圖最優方案判別最優方案判別方案的調整方案的調整是是否否3 3 土方調配土方調配3.3.13.3.1 初始調配方案初始調配方案 下圖為一矩形廣場，圖中小方格內的數字為各調配區的土方下圖為一矩形廣場，圖中小方格內的數字為各調配區的土方量，箭桿上的數字則為各調配區之間的平均運距。試求土方調配量，箭桿上的數字則為各調配區之間的平均運距。試求土方調配最優方案。最優方案。500500800600500500400w1t1w360507011080704010090

40、40100w4t3w2t270挖方區挖方區編號編號填方區編號填方區編號挖方區需挖方區需調出土方調出土方填方區需填方區需調進土方調進土方調配區間的調配區間的平均運距平均運距3 3 土方調配土方調配各調配區土方量及平均運距調配區土方量及平均運距 填方區填方區挖方區挖方區t1t2t3挖方量挖方量m3w1x1150 x1270 x13100500c,11c,12c,13w2x2170 x2240 x2390500c,21c,22c,23w3x3260 x32110 x3370500c,31c,32c,33w4x4180 x42100 x4340400c,41c,42c,43填方量填方量m3800600

41、50019003 3 土方調配土方調配 填方區填方區挖方區挖方區t1t2t3挖方量挖方量m3,11c,12c,13w2705004090500c,21c,22c,23w36011070500c 31c 32c 33w48010040040400c,41c,42c,43填方量填方量m38006005001900 步驟步驟1 1：選取選取平均運距最小平均運距最小( (c c2222= =c c4343=40)=40)的方格，確定它所對應的調配土方數，的方格，確定它所對應的調配土方數，并使其并使其盡可能大盡可能大。本例選取。本例選取c c4343=40=40，x x4343

42、=400(=400(w w4 4的全部挖方調往的全部挖方調往t t3 3) )，x x4141、x x4242=0 =0 ( (w w4 4的挖方不調往的挖方不調往t t1 1、t t2 2) )，在，在x x4141、x x4242的方格內畫上的方格內畫上“” 填方區填方區挖方區挖方區t1t2t3挖方量挖方量m3w170100500c,11c,12c,13w27090500c,21c,22c,23w3500c,31c,32c,33w48010040040400c,41c,42c,43填方量填方量m38006005001900 步驟步驟2 2：重復步驟重復步驟1 1，按平均運距，按平均運距由小

43、到大依次計算由小到大依次計算x x2222、x x1111、x x31 31 （c c2222c c1111c c3131） ，我們就得到了土方調配的初始方案。，我們就得到了土方調配的初始方案。3.5 3.5 土方調配土方調配500500100300100405060701103.3.2 3.3.2 最優方案最優方案判別判別 初始調配方案是按初始調配方案是按“就近調配就近調配”求得的，它保證了挖填平衡、求得的，它保證了挖填平衡、總運輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進行判別。總運輸量是較小的，但不一定是最小的，因此還需進行判別。 在在“表上作業法表上作業法”中判別最優方案的方法有很多，這

44、里我們介中判別最優方案的方法有很多，這里我們介紹引入紹引入“假想價格系數假想價格系數”求求檢驗數檢驗數ijij來判別。來判別。 首先求出表中各方格的假想價格系數，首先求出表中各方格的假想價格系數，有調配土方的假想價格有調配土方的假想價格系數系數c c，ijij= =c cijij ，無調配土方的假想價格系數按下式計算：，無調配土方的假想價格系數按下式計算：3 3 土方調配土方調配 利用已知的假想價格系數，我們可以逐個求解未知的利用已知的假想價格系數，我們可以逐個求解未知的c c，ijij。 步驟步驟1 1：在有調配土方的方格內，在有調配土方的方格內， c c，ijij= =c cijij ，將

45、數據填入表，將數據填入表中；中；,pfeqpqefcccc 該公式的意義即：該公式的意義即：構成任一矩形的四個方格內對角線上的假構成任一矩形的四個方格內對角線上的假想價格系數之和相等。想價格系數之和相等。 3 3土方調配土方調配 步驟2：按任一矩形的四個方格內對角線上的c，ij之和相等，逐個求解未知的c，ij；如： 填方區填方區挖方區挖方區t1t2t3挖方量挖方量m3w150050701005005010060w2705004090500 10400w330060100110100705006011070w48010040040400308040填方量填方量m38006005001900101

46、104060,32,22,31,21cccc3 3 土方調配土方調配 填方區填方區挖方區挖方區t1t2t3挖方量挖方量m3w15070+1005005010060w2+7040+90500-10400w360110705006011070w4+80+10040400308040填方量填方量m38006005001900 步驟步驟3 3：引入檢驗數引入檢驗數，按下式求出表中，按下式求出表中無調配土方方格的檢驗數無調配土方方格的檢驗數（即方（即方格右邊兩小格數字上下相減，將正負號填入表中）：格右邊兩小格數字上下相減，將正負號填入表中）： 12 12 出現負數說明方案出現負數說明方案不是最佳方案不是

47、最佳方案，需要進行調整。，需要進行調整。0,ijijijcc5 5 土方調配土方調配共共4646頁頁 第第4040頁頁 步驟步驟2：找出找出x12的閉回路。其作法是，從的閉回路。其作法是，從x12方格出發，沿水方格出發，沿水平或豎直方向前進，遇到平或豎直方向前進，遇到有數字的方格作有數字的方格作900轉彎轉彎( (也可不轉彎也可不轉彎) )，如果路線恰當，有限步后便能回到出發點。形成一條以如果路線恰當，有限步后便能回到出發點。形成一條以有數字的方有數字的方格為轉角點、用水平或豎直線聯起來的閉回路格為轉角點、用水平或豎直線聯起來的閉回路。見下表：。見下表： t1t2t3w1500x12w2500w3300100100w44005.3.3 方案的調整 步驟步驟1：在所有負檢驗數中挑選一個在所有負檢驗數中挑選一個( (一般選最小的一般選最小的) )，本例即，本例即12，將它對將它對應的變量應的變量 x12 作為調整對象。作為調整對象。 填方區填方區挖方區挖方區t1t2t3挖方量挖方量m3w150070+1005005010060w2+7050040+90500-10400w330060110100705006011070w4+80+10040040