场地土方计算及土方平衡课件.ppt

1、5.6 土方计算及土方平衡土方计算及土方平衡 零点与零线零点与零线 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 余土工程量计算余土工程量计算 土方松散土方松散 土方平衡土方平衡 场地平土标高的调整场地平土标高的调整5.6.1 零点与零线零点与零线 概念概念确定零点的方法确定零点的方法由零点连接成零线应符合的要求由零点连接成零线应符合的要求5.6.1 零点与零线零点与零线5.6.1.1 概念概念 在土方计算中，将不填也不挖的在土方计算中，将不填也不挖的点叫零点。相邻两零点的连线叫零线。点叫零点。相邻两零点的连线叫零线。 5.6.1 零点与零线零点与零线5.6.1.2 确定零点的方法确定零点的方法计算法

2、计算法填挖挖挖hhahx填挖填填hhahx5.6.1 零点与零线零点与零线5.6.1.2 确定零点的方法确定零点的方法图解法图解法 用直尺在填方角顶，沿着与零点所在边垂直的用直尺在填方角顶，沿着与零点所在边垂直的边上，标出一定比例的填方高度。在挖方角顶相对边上，标出一定比例的填方高度。在挖方角顶相对称地标出同样比例的挖方高度。表示填、挖高度两称地标出同样比例的挖方高度。表示填、挖高度两点连线与该两角顶方格边的交点就是零点。点连线与该两角顶方格边的交点就是零点。5.6.1 零点与零线零点与零线5.6.1.3 由零点连接成零线应符合的要求由零点连接成零线应符合的要求q 同一方格各边上的零点才能连接

3、。同一方格各边上的零点才能连接。q 一般情况下，一个零点最多与能够连接的两个零一般情况下，一个零点最多与能够连接的两个零点连接。点连接。q 对于零线两侧填方与挖方一定分明。对于零线两侧填方与挖方一定分明。 q 零线除遇到设计的台阶外，在平整场地范围内不零线除遇到设计的台阶外，在平整场地范围内不能断开。能断开。 5.6.1 零点与零线零点与零线5.6.1.3 由零点连接成零线应符合的要求由零点连接成零线应符合的要求q 方格角顶施工高度为零的点，可以看作填方点或方格角顶施工高度为零的点，可以看作填方点或挖方点，也可以看作零点。挖方点，也可以看作零点。 q 有时零点的连接要根据场地的具体情况而定。连

4、有时零点的连接要根据场地的具体情况而定。连接方法不同，对同一地段可能成为填方或者挖方。接方法不同，对同一地段可能成为填方或者挖方。5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 方格网法（四点法）方格网法（四点法）一点法一点法横断面法横断面法5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）q 建立坐标系统，并布置方格网建立坐标系统，并布置方格网u 从原点边长起划整格从原点边长起划整格，一般使方格网的，一般使方格网的一边与场地长轴线方向平行。一边与场地长轴线方向平行。u 根据场地地形变化的复杂情况和对土方根据场地地形变化的复杂情况和对土方量

5、的精度要求，合理地选定方格边长。量的精度要求，合理地选定方格边长。5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）n 初步设计阶段，粗平土图主要是为了估算土方初步设计阶段，粗平土图主要是为了估算土方工程量，方格边长一般采用工程量，方格边长一般采用40、50、100米；施米；施工图设计阶段，粗平土图是作为施工依据，方工图设计阶段，粗平土图是作为施工依据，方格边长一般采用格边长一般采用10、20、40米（精度高）。米（精度高）。n 当地形有特殊变化时，可局部加密或放疏方格当地形有特殊变化时，可局部加密或放疏方格边长。边长。n 当竖向采用阶梯式布

6、置时，可按台阶分别选定当竖向采用阶梯式布置时，可按台阶分别选定方格边长。方格边长。5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）q 标注自然地面标高、设计地面标高标注自然地面标高、设计地面标高 从地形图上求出自然地面标高，填在方格从地形图上求出自然地面标高，填在方格交叉点的右下方；根据交叉点的右下方；根据C0，i，j，计算各交叉计算各交叉点的设计地面标高，并填在其右上方。点的设计地面标高，并填在其右上方。5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）q 计算施工高度计算施工高度 用设

7、计地面标高减去自然地面标高，结用设计地面标高减去自然地面标高，结果即为施工高度，填在交叉点的左上方。所果即为施工高度，填在交叉点的左上方。所得结果为负值时，表示该点为挖方；所得结得结果为负值时，表示该点为挖方；所得结果为正值时，表示该点为填方。果为正值时，表示该点为填方。q 标注零点、确定零线位置标注零点、确定零线位置5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）q 计算土方量计算土方量u 计算各方格的填、挖方量计算各方格的填、挖方量u 按行列相加，计算总填方量和总挖方量按行列相加，计算总填方量和总挖方量5.6.2 场地平整土方量计算场地

8、平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）hahhhhaV44243212n 四点为填方或挖方时四点为填方或挖方时5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）n 相邻二点为填方或二点为挖方相邻二点为填方或二点为挖方时时hhhahhhhhhaV44231243212312hhhahhhhhhaV442422432124225.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）n 三点挖方一点填方或三点填方一点挖方时三点挖方一点填方或三点填方一点挖方时31213126

9、hhhhhaV三角锥体三角锥体VhhhhaV143222265.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）n 相对二点为填方或挖方时相对二点为填方或挖方时421232216hhhhhaV431333226hhhhhaV2132412226VVhhhhaV5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.1 方格网法（四点法）方格网法（四点法）n 相对两个角点为零，另外两个角点分别为一相对两个角点为零，另外两个角点分别为一填、一挖时填、一挖时 622haV 632haV 5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.

10、2.2 一点法一点法q 建立坐标系统，并布置方格网建立坐标系统，并布置方格网 从原点边长起先划半格（横向和纵向），从原点边长起先划半格（横向和纵向），接着划整格。接着划整格。q 标注自然地面标高、设计地面标高标注自然地面标高、设计地面标高 q 计算施工高度计算施工高度5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.2 一点法一点法q 将每个方格角顶的施工高度按将每个方格角顶的施工高度按“+”、“-”分别相加，填入表中分别相加，填入表中q 将将 分别乘以分别乘以 即得到填方量即得到填方量和挖方量和挖方量2ahh和5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.3 横断

11、面法横断面法q确定平土控制线位置确定平土控制线位置q布置断面布置断面q计算平土控制线各点标高计算平土控制线各点标高q绘制横断面图绘制横断面图q计算各个横断面的填、挖方面积计算各个横断面的填、挖方面积5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.3 横断面法横断面法q计算填、挖方体积计算填、挖方体积 将各断面的填挖方面积填入土方工程将各断面的填挖方面积填入土方工程量计算表中，根据断面间距计算相邻两断量计算表中，根据断面间距计算相邻两断面间的土方体积。填挖方应分别计算。面间的土方体积。填挖方应分别计算。12nnFFVL5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.3

12、 横断面法横断面法土方工程量表土方工程量表断面断面编号编号断面面积（断面面积（m2）平均断面面积（平均断面面积（m2）断面间距断面间距（m）土方量土方量（m3）填方填方挖方挖方填方填方挖方挖方填方填方挖方挖方合计合计5.6.2 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5.6.2.3 横断面法横断面法 横断面法广泛用于公路、铁路的路基土横断面法广泛用于公路、铁路的路基土方量计算，适用于自然地形起伏变化较大、方量计算，适用于自然地形起伏变化较大、复杂的坡地场地复杂的坡地场地，或者挖填深度较大，截面，或者挖填深度较大，截面又不规则的地区。又不规则的地区。 计算方法较为简单方便，但精度较低。计算方法较为

13、简单方便，但精度较低。5.6.3 余土工程量余土工程量 建筑物、构筑物、建筑物、构筑物、设备基础余方量设备基础余方量地下室地下室余方量余方量铁路路槽余方量铁路路槽余方量管线地沟管线地沟余方量余方量换土换土工程量工程量道路路槽道路路槽余方量余方量5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.1 建筑物、构筑物、设备基础余方量建筑物、构筑物、设备基础余方量111AKV式中：式中： 基础余方量（基础余方量（m3） 建筑占地面积（建筑占地面积（m2） 基础余方量参数（基础余方量参数（m3 / m2 ） 1V1A1K5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.2 地下室余方量地下室余方量1122VnK

14、V式中：式中： 地下室挖方工程量（地下室挖方工程量（m3） 地下室挖方参数，一般取地下室挖方参数，一般取1.52.5 地下室面积与建筑物占地面积之地下室面积与建筑物占地面积之比比2V2K1n5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.3 道路路槽余方量道路路槽余方量hFKV33式中：式中： 道路路槽挖方量（道路路槽挖方量（m3） 道路系数道路系数 场地总面积（场地总面积（m2） 拟设计路面结构层厚度（拟设计路面结构层厚度（m） 项项 目目地地 形形平地平地51010151520道路系数道路系数0.080.120.150.200.200.250.25自i3V3KFh5.6.3 余土工程量余土工

15、程量 5.6.3.3 道路路槽余方量道路路槽余方量hdLV3式中：式中： 道路路槽挖方量道路路槽挖方量 道路长度（道路长度（m） 道路路面宽度（道路路面宽度（m） 拟设计路面结构层厚度（拟设计路面结构层厚度（m）3VLdh3m5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.4 铁铁路路槽余方量路路槽余方量 铁路路基面以下受列车动荷载作用和受铁路路基面以下受列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围称为基水文、气候四季变化影响的深度范围称为基床。床。基床分表层和底层两部分。基床分表层和底层两部分。5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.4 铁铁路路槽余方量路路槽余方量 GB50112

16、-2012、级级铁路设计规范铁路设计规范第第1.0.4条规定年货运量小于条规定年货运量小于10Mt且大于或等于且大于或等于5Mt为为级级铁路；年货运量小于铁路；年货运量小于5Mt 为为级级铁铁路。路。5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.4 铁铁路路槽余方量路路槽余方量 GB50112-2012、级级铁路设计规范铁路设计规范第第5.5.1条条铁路等级铁路等级基床厚度基床厚度（m）基床表层基床表层（m）基床底层基床底层（m）1.50.51.01.20.50.7基床结构基床结构5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.5 管线地沟余方量管线地沟余方量344VKV式中：式中： 管线地沟的

17、余方量（管线地沟的余方量（m3） 管线地沟系数管线地沟系数 地地 形形项项 目目平地平地51010151520管线地沟管线地沟系数系数无地沟无地沟0.150.120.120.100.100.05 0.05有地沟有地沟0.400.300.300.200.200.08 0.084V4K自i5.6.3 余土工程量余土工程量 5.6.3.6 换土工程量换土工程量 在实际工程中，有些土方不适合做基础，在实际工程中，有些土方不适合做基础，需要换土，具体计算可根据地质勘探或地基开需要换土，具体计算可根据地质勘探或地基开挖实际处理。挖实际处理。 5.6.4 土方松散土方松散 场地平整土方量中的挖方数量为原土场

18、地平整土方量中的挖方数量为原土体积，当原土经挖掘后，孔隙增大使体积体积，当原土经挖掘后，孔隙增大使体积增加，称为虚方；即使将挖方直接用作回增加，称为虚方；即使将挖方直接用作回填，其体积仍不能回复到原土体积。填，其体积仍不能回复到原土体积。5.6.4 土方松散土方松散 “自然方自然方”系指未经扰动的自然状态的系指未经扰动的自然状态的土方；土方；“虚方虚方”系指自然方经过人力或机械系指自然方经过人力或机械开挖松动过的土方或备料堆置土方。开挖松动过的土方或备料堆置土方。“实方实方”系指回填并经过压实后的填筑方。系指回填并经过压实后的填筑方。5.6.4 土方松散土方松散 虚方与挖方之比称为松散系数，分

19、为最初松虚方与挖方之比称为松散系数，分为最初松散系数和最终松散系数。前者散系数和最终松散系数。前者用来计算挖方工程用来计算挖方工程量及装运车辆数（量及装运车辆数（弃土外运），后者弃土外运），后者用来计算填用来计算填方时需要的挖方工程量（方时需要的挖方工程量（场地内土方调配）。场地内土方调配）。5.6.4 土方松散土方松散 土的分类土的分类土的级别土的级别最初松散系数最初松散系数最终松散系数最终松散系数一类土一类土（松散土）（松散土）1.081.171.011.031.201.301.031.04二类土二类土（普通土）（普通土）1.141.281.021.05三类土三类土（坚土）（坚土）1.24

20、1.301.041.07四类土四类土（砂砾坚土）（砂砾坚土）1.261.321.061.091.331.371.111.155.6.4 土方松散土方松散 土的分类土的分类土的级别土的级别最初松散系数最初松散系数最终松散系数最终松散系数五类土五类土（软土）（软土）1.301.451.101.20六类土六类土（次坚土）（次坚土） 七类土七类土（坚岩）（坚岩） 八类土八类土（特坚石）（特坚石） 1.451.501.201.305.6.5 土方平衡土方平衡 当填方量或挖方量超过当填方量或挖方量超过10万时，填挖万时，填挖之差之差 小于小于5%，当填方量、挖，当填方量、挖方量均在方量均在10万以下时，填

21、挖之差小于万以下时，填挖之差小于10%时，称为土方平衡。时，称为土方平衡。 填挖填挖、QQQQmax5.6.5 土方平衡土方平衡 序号序号项项 目目土方量土方量说明说明填方填方挖方挖方1场地平整场地平整2建、构筑物及设备基础，地下室建、构筑物及设备基础，地下室3道路、铁路路槽道路、铁路路槽4管线地沟、排水沟管线地沟、排水沟5换填换填6边坡边坡7土方松散量土方松散量8合计合计土方工程量平衡表土方工程量平衡表5.6.6 场地平土标高的调整场地平土标高的调整 当填挖不平衡时，即当填方量或挖方量超当填挖不平衡时，即当填方量或挖方量超过过10万时，填挖之差万时，填挖之差 大于大于5%，当填方量、挖方量均

22、在当填方量、挖方量均在10万以下时，填挖之差万以下时，填挖之差大于大于10%时时，就要调整场地平土标高，就要调整场地平土标高。 填挖填挖、QQQQmax5.6.6 场地平土标高的调整场地平土标高的调整 FQQh填挖式中：式中： Q挖挖厂区挖方总量，厂区挖方总量，m3 Q填填厂区填方总量，厂区填方总量，m3 F 厂区平整面积，厂区平整面积，m2 h 调整高度，调整高度，m；正值为平土标高提高值，正值为平土标高提高值，负值为平土标高降低值负值为平土标高降低值 5.6.6 场地平土标高的调整场地平土标高的调整 地形起伏较大、阶梯布置时，可在土方地形起伏较大、阶梯布置时，可在土方集中地段，调整局部场地的设计标高。集中地段，调整局部场地的设计标高。 结束结束Y填挖平衡？填挖平衡？计算场地平整土方量计算场地平整土方量和余土工程量和余土工程量计算计算C0N输入自然地面标高、输入自然地面标高、 设计坡度设计坡度开始开始