1、土的含水量土的含水量：土中水的質量與固體顆粒質量之比的百分率。1.1.2 1.1.2 土的工程性質土的工程性質 1.1.2.1 1.1.2.1 土的含水量土的含水量 -100%100%wsmmmWmm干濕干式中：m濕含水狀態土的質量，kg； m干烘干后土的質量，kg； mW 土中水的質量，kg； mS固體顆粒的質量，kg。 土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對土方邊坡的穩定性及填方密實程度有直接的影響。(1.1)測定方法測定方法：先稱取原土樣質量：先稱取原土樣質量m，再將土樣放入烘箱，再將土樣放入烘箱（105105）烘干。）烘干。最佳含水量最佳含水量：在一定含水量的條件下，用同樣

2、的夯實：在一定含水量的條件下，用同樣的夯實機具，可使回填土達到最大的密實度。機具，可使回填土達到最大的密實度。（1）土的天然密度土的天然密度: : 在天然狀態下，單位體積土的質量。它在天然狀態下，單位體積土的質量。它 與土的密實程度和含水量有關。與土的密實程度和含水量有關。 土的天然密度按下式計算：土的天然密度按下式計算： 1.1.2.2 1.1.2.2 土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 mV式中土的天然密度，kg/m3； m 土的總質量，kg； V 土的體積，m3。 (1.2) 在土方運輸中，汽車在土方運輸中，汽車載重量折算體積時，采用載重量折算體積時，采用天然密度。天然密度。（2

3、2）干密度）干密度: : 土的固體顆粒質量與總體積的比值，用下式 表示： sdmV式中d土的干密度，kg/m3； mS 固體顆粒質量，kg； V 土的體積，m3。 在一定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊在一定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度。密程度。土的干密度愈大，表示土愈密實。土的干密度愈大，表示土愈密實。土的密實土的密實程度主要通過檢驗填方土的干密度和含水量來控制。程度主要通過檢驗填方土的干密度和含水量來控制。 (1.3)d11.1.2.3 1.1.2.3 土的可松性系數土的可松性系數 土的可松性：土的可松性：天然土經開挖后，其體積因松散而增加，雖經振動夯實，仍然不能完全

4、復原，土的這種性質稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數可松性系數表示，即： 21sVKV31sVKV式中 KS、KS土的最初、最終可松性系數； V1土在天然狀態下的體積，m3； V2土挖出后在松散狀態下的體積，m3； V3土經壓(夯)實后的體積，m3。(1.4)(1.5)例題例題 有一填坑，其土方量為有一填坑，其土方量為1000m1000m3 3，使用斗容量，使用斗容量3m3m3 3的汽車的汽車運土，每車運費運土，每車運費1010元，請問填滿夯實此坑需多少運費？元，請問填滿夯實此坑需多少運費？（K Ks s1.251.25， K Ks s1.11.1） 解：解： V V2 2 K Ks s

5、V V1 1 K Ks s V V3 3/ / K Ks s 1.251.251000/1.1 1000/1.1 1136.4 m1136.4 m3 3 W W 10101136.4/3 1136.4/3 3788 3788 元元土的最初可松性系數KS是計算車輛裝運土方體積及挖土機械的主要參數；土的最終可松性系數是計算填方所需挖土工程量的主要參數，各類土的可松性系數見表見表1.1所示所示。 1.1.2.4 1.1.2.4 土的滲透性土的滲透性土的滲透性土的滲透性：指土體被水透過的性質。土的滲透性用滲透系數表示。滲透系數：滲透系數：表示單位時間內水穿透土層的能力，以m/d表示；它同土的顆粒級配、

6、密實程度等有關，是人工降低地下水位及選擇各類井點的主要參數。土的滲透系數見表見表1. .2所示所示。 表1.2 土的滲透系數參考表 土的名稱 滲透系數(m/d) 土的名稱滲透系數(m/d) 粘土 0.005 中砂 5.0020.00 亞 粘 土 0.0050.10 均質中砂 3550 輕亞粘土 0.100.50 粗砂 2050 黃土 0.250.50 圓 礫 石 50100 粉砂 0.501.00 卵石 100500 細砂 1.005.00 1.2.1 1.2.1 基坑與基槽土方量計算基坑與基槽土方量計算 基坑土方量基坑土方量可按立體幾何中擬柱體(由兩個平行的平面作底的一種多面體)體積公式計算

7、( (圖圖1.1.1)。即 102(4)6HVAAA式中 H 基坑深度，m； A1、A2基坑上、下底的面積，m2； A0 基坑中截面的面積，m2。(1.6)基槽土方量計算可沿長度方向分段計算(圖圖1. .2)： 1102(4)6LVAAA式中V1第一段的土方量，m3； L1 第一段的長度，m。 將各段土方量相加即得總土方量： 12nVVVV(1.7)(1.8)1.2.2 1.2.2 場地平整土方計算場地平整土方計算 對于在地形起伏的山區、丘陵地帶修建較大廠房、體育場、車站等占地廣闊工程的平整場地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，將自然地面改造平整為場地設計要求的平面。 場地挖填土方量計算有方格網

8、法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計算的場地劃分成若干橫截面后，用橫截面計算公式逐段計算，最后將逐段計算結果匯總。橫截面法計算精度較低，可用于地形起伏變化較大地區。對于地形較平坦地區，一般采用方格網法。 斷面法斷面法 在地形起伏變化較大的地區，或挖填深度較大，斷面又不規則的地區，采用斷面法比較方便。 方法：沿場地取若干個相互平行的斷面（可利用地形圖定出或實地測量定出），將所取的每個斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個三角形和梯形。 斷面面積求出后，即可計算土方體積，設各斷面面積分別為：F1、F2、Fn。 相鄰兩斷面間的距離依次為：L1、L2、L3Ln，則所求土方體積為： 方格網法計算場地平整土方量

9、步驟為：方格網法計算場地平整土方量步驟為：(1) (1) 讀識方格網圖讀識方格網圖 方格網圖方格網圖由設計單位由設計單位( (一般在一般在1/5001/500的地形圖上的地形圖上) )將場地劃分為邊長將場地劃分為邊長 a a101040m 40m 的若干方格，與測的若干方格，與測量的縱橫坐標相對應，在各方格角點規定的位置上量的縱橫坐標相對應，在各方格角點規定的位置上標注角點的自然地面標高（標注角點的自然地面標高（H H）和設計標高（）和設計標高（H Hn n），），如圖如圖1.31.3所示所示。(2)(2)計算場地各個角點的施工高度計算場地各個角點的施工高度 施工高度為角點設計地面標高與自然地

10、面標高之施工高度為角點設計地面標高與自然地面標高之差，是以角點設計標高為基準的挖方或填方的差，是以角點設計標高為基準的挖方或填方的施工高施工高度。各方格角點的度。各方格角點的施工高度施工高度按下式計算：按下式計算： nnhHH式中：式中：h hn n角點施工高度即填挖高度（以角點施工高度即填挖高度（以“+”+”為填，為填，“-”-”為為 挖），挖），m m； n 方格的角點編號方格的角點編號(自然數列自然數列1，2，3，n)。 (1.9)(3) 計算“零點”位置，確定零線 方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“-”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點，即為“零點”( (圖圖1.4)1.4)。零

11、點位置按下式計算： 1112ahXhh2212ahXhh式中式中 x x1 1、x x2 2角點至零點的距離，角點至零點的距離，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( (均用絕對值均用絕對值) )，m m； a a方格網的邊長，方格網的邊長，m m。 (1.10) 確定零點的辦法也可以用圖解法，如圖1.5所示。方法是用尺在各角點上標出挖填施工高度相應比例，用尺相連，與方格相交點即為零點位置。將相鄰的零點連接起來，即為零線。它是確定方格中挖方與填方的分界線。 (4) 計算方格土方工程量 按方格底面積圖形和表表1.31.3所列計算公式，逐格計算每個方格內的挖

12、方量或填方量。(5) 邊坡土方量計算 場地的挖方區和填方區的邊沿都需要做成邊坡，以保證挖方土壁和填方區的穩定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進行計算，一種為三角棱錐體(圖圖1.61.6中、)，另一種為三角棱柱體(圖圖1.61.6中)。 表1.3 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()()248hbcaVabc hhhdeaVade hh22123()25()25hbcVahhhbca221234(

13、)44aaVhhhhhA三角棱錐體邊坡體積11 113VAl式中 l1邊坡的長度； A1邊坡的端面積； h2角點的挖土高度； m邊坡的坡度系數，m=寬/高。(1.11)B三角棱柱體邊坡體積 兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積 式中l4邊坡的長度； A1、A2、A0邊坡兩端及中部橫斷面面積。 12442AAVl44102(4)6lVAAAC C計算土方總量 將挖方區(或填方區)所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。 (1.12)(1.13)【例1.1】某建筑場地方格網如圖如圖1.71.7所示所示，方格邊長為20m20m，填方區邊坡坡度系數為1.0，挖方區邊坡

14、坡度系數為0.5，試用公式法計算挖方和填方的總土方量。 【解】 (1) 根據所給方格網各角點的地面設計標高和自然標高，計算結果列于圖圖1.81.8中。 由公式1.91.9得： h1=251.50-251.40=0.10 h2=251.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-2

15、52.00=-0.44 h11=251.50-251.70 =-0.20 h12=251.46-251.40=0.06(2) 計算零點位置。從圖圖1.81.8中可知，15、26、67、711、1112五條方格邊兩端的施工高度符號不同，說明此方格邊上有零點存在。 由公式1.10 求得： 15線 x1=4.55(m) 26線 x1=13.10(m) 67線 x1=7.69(m) 711線 x1=8.89(m) 1112線 x1=15.38(m) 將各零點標于圖上，并將相鄰的零點連接起來，即得零線位置，如如圖圖1. .8。 (3) 計算方格土方量。方格、底面為正方形，土方量為： V(+)=202/4

16、(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3) V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3) 方格底面為兩個梯形，土方量為： V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3) V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3) 方格、底面為三邊形和五邊形，土方量為： V(+)=65.73 (m3) V(-)=0.88 (m3) V(+)=2.92 (m3) V(-)=51.10 (m3) V(+)=40.89 (m3) V(-)=5.70 (m3) 方格網總填方量： V(+)=1

17、84+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3) 方格網總挖方量： V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)(4) 邊坡土方量計算。如圖如圖1.91.9，、按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算， 依式 1.11、1.12 可得： V(+)=0.003 (m3) V(+)=V(+)=0.0001 (m3) V(+)=5.22 (m3) V(+)=V(+)=0.06 (m3) V(+)=7.93 (m3) V(+)=V(+)=0.01 (m3) V=0.01 (m3) V11=2.03 (m3) V12=V13=0.02

18、(m3) V14=3.18 (m3) 邊坡總填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01 =13.29(m3) 邊坡總挖方量： V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25 (m3) 1.2.3 1.2.3 土方調配土方調配 土方調配是土方工程施工組織設計(土方規劃)中的一個重要內容，在平整場地土方工程量計算完成后進行。編制土方調配方案應根據地形及地理條件，把挖方區和填方區劃分成若干個調配區，計算各調配區的土方量，并計算每對挖、填方區之間的平均運距(即挖方區重心至填方區重心的距離)，確定挖方各調配區的土方調配方案，應使土方總運輸量最小或

19、土方運輸費用最少，而且便于施工，從而可以縮短工期、降低成本。 土方調配的原則：力求達到挖方與填方平衡和運距最短的原則；近期施工與后期利用的原則。 進行土方調配，必須依據現場具體情況、有關技術資料、工期要求、土方施工方法與運輸方法，綜合上述原則，并經計算比較，選擇經濟合理的調配方案。 調配方案確定后，繪制土方調配圖(如圖如圖1.101.10)。在土方調配圖上要注明挖填調配區、調配方向、土方數量和每對挖填之間的平均運距。圖中的土方調配，僅考慮場內挖方、填方平衡。W為挖方，T為填方。土方調配步驟與方法 （1）劃分調配區 在場地平面土上先劃出挖、填方區的分界線（即零線），然后在挖、填方區適當劃分處若干

20、調配區。調配區的劃分應與建筑物的平面位置及土方工程量計算用的方格網相協調，通常可由若干個方格組成一個調配區。同時還應滿足土方及運輸機械的技術要求。（2）計算各調配區的土方量，并標明在調配圖上。如圖所示。 （3）計算各挖、填方調配區之間的平均運距 平均運距是指挖方區與填方區之間的重心距離。取場地或方格網的縱橫兩邊為坐標軸，計算各調配區的重心位置。 式中 Vi第i個方格的土方量； xi 、yi第i個方格的重心坐標。 為簡化計算，可假定每個方格上的土方都是均勻分布的，從而用圖解法求出形心位置以代替重心位置。 求出各挖方區到各填方區的運距及各區的土方量后，繪制出土方平衡運距表，如表1.4所示。 表1.4 土方平衡運距表注：表中小方格內的數字為平均運距，用表示，單位m。表示i挖方區調入j填方區的土方量(100m3)5050：挖區：挖區W W1 1到填區到填區T T1 1的平均運距的平均運距X X11：挖區：挖區W W1 1調配到填區調配到填區T T1 1的土方量的土方量=1900=1900：假定挖填平衡，：假定挖填平衡，即挖方量填方量即挖方量填方量1900m1900m3 3（4）確定土方調配的初始方案 以挖方區與填方區土方調配保持平衡為原則，制定出土方調配的初始方案（通常采用