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第一章 土石方工程与地基处理;(三)边坡土方量的计算
为了保持土体的稳定和施工安全挖填方的边沿,都应作成一定坡度的边坡。边坡坡度应根据不同的填挖高度、土的物理性质和工程的重要性由设计规定。
场地边坡的土方量,一般可根据近似的几何形体进行计算。图1-15为一场地边坡的平面示意图,按照其形体可先分为三角棱锥体(如体积①~③,⑤~⑾)和三角棱柱体(如体积④),再分别按下列公式计算体积。
;1、三角棱锥体边坡体积 如图中①,其体积为:
式中:l1——边坡①的长度;
F1——边坡①的端面积,即:
h2——角点的挖土高度;
m——边坡的坡度系数。
;2、三角棱柱体边坡体积 如图中的④,其体积计算为:
式中:l4——边坡④的长度;
F1、F2、F0——边坡④两端及中部的横断面面积,算法同上(图1-15剖面系近似表示。实际上,地表面不完全是水平的)。 ;土方量经计算汇总求得全部挖方量和全部填方量后,尚需考虑土壤的松散率、压缩率、沉降量等因素对土方量的影响(查手册资料)并进行调整。按照调整后的土方量,即可着手土方的综合平衡调配。 ;六、土方的平衡调配
土方的平衡调配,是对挖土、填土、堆弃或移运之间的关系是行综合协调,以确定土方的调配数量及调配方向。
目的:是使土方运输量或土方运输成本最低。
工作内容包括:划分土方调配区,计算土方的平均运距和单位土方的运价,编制土方调配图表,确定土方的最优调配方案。
进行土方平衡调配,必须根据工程和现场情况、有关技术资料、进度要求、土方施工方法及分期分批施工工程的土方堆放和调运方案等,经综合考虑并确定平衡调配原则后,再着手进行。
;(一)土方平衡调配的原则
(1)应力求达到挖、填平衡和运距最短;
(2)调配区的划分应该与建筑物和构筑物的平面位置相协调,并考虑它们的分期施工顺序,对有地下设施的填土,应留土后填;
(3)好土要用在回填质量要求较高的地区;(4)分区调配应与全场调配相协调,避免??顾局部平衡,任意挖填而妨害全局平衡;
(5)取土或弃土应尽量少占或不占农田及便利机械施工等。;(二)土方平衡调配图表的编制
场地土方平衡调配需作相应的土方调配图表,编制方法如下:
1、划分调配区。在场地平面图上先划出挖填区的分界线,按照土方量计算用的方格网,在挖方区和填方区分别划出若干个调配区。通常每个调配区的大小可由若干个方格组成,以满足土方机械的操作要求。如场地范围内土方不平衡时,可考虑就近借土或弃土,此时每个借土区或弃土区可作为独立的调配区。调配区划定后,计算其土方量并标明在图上。 ;2、计算各挖、填方调配区之间的平均运距。
平均运距是指挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。
; 求调配区重心的方法是,取场地方格网中的纵横两边为坐标轴,以一个角作为坐标原点,按下式求得各调配区土方的重心位置:
式中X、Y——挖方调配区或填方调配区的重心坐标;
v——每个方格的土方量;
x、y——每个方格的重心坐标。
;为了简化x、y的计算,可假定每个方格上的土方是各自均匀分布的,从而用图解法求出形心位置以代替重心位置。
重心求出后,标于相应的调配区图上,然后用比例尺量出每对调配区之间的平均运距。
;3、绘出土方调配图。根据以上计算,在图上标出调配方向、土方数量及平均距离。
图1-16是土方调配的两个示意图。图上注明了挖填调配区、调配流向、土方数量及平均运距。图1-16(a)表洋总挖方与总填方平衡的土方调配方案;图1-16(b)表示有弃土和借土的调配图。图中Wi为挖方区编号,Ti为填方区编号。
;4、列出土方量平衡表。土方调配计算结果需列入土方量平衡表。表1-11是图1-16(a)所示调配方案的土方量平衡表。
在规划大规模场地平整的土方调配工作时,可以运用线性规划中的运输问题,采用表上作业法求解,使总土方运输量最小为目标函数,求得土方调配的最优方案。;土方量平衡表 1-11
;七、场地平整施工方法
场地平整的施工过程包括:土方的开挖、运输、填筑与压实等,当遇有坚硬土层、岩石或障碍物时,还常需爆破。
场地平整的施工方法,小面积时采用人工;在大面积平整时,通常采用机械施工。常用的机械
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