土木工程施工课件第一章施工前的准备工作

准备的内容：1、材料；2、机具；3、人员；4、临时设施；5、资金；6、资料（1）技术资料包括地形、地质、气象、周围供水、供电、通信、当地的材料、人力资源等（2）图纸的会审；（3）施工组织设计的编制与审核；（4）现场控制网的布置等7、“三通一平”包括水通、电通和道路通以及场地平整重点是“场地平整”一、施工前的准备工作（补） 场地的设计标高一般在设计文件上都做了规定，如果没有，可按如下方法求得：1、视地形情况把场地划分成边长为10-40m的方格网，测出各个角点的标高；2、代入公式求出设计标高的理论值3.4建筑空间的组合与利用场地平整与土方量计算一、确定场地设计标高 H1----为一个方格仅有的角点标高；H2----为二个方格共有的角点标高；H3----为三个方格共有的角点标高；H4----为四个方格共有的角点标高；H0----场地设计标高的理论值；n-----方格数3、考虑到土的可松性，调整设计标高为：H0‘=H0+Δh期中式中Vw——按H0计算得出的总挖方体积FW、FT——按H0计算得出的挖方区、填方区总面积;         K/S——土的最终可松性系数。 4、考虑到场地的泄水坡度，方格网各个角点的最后设计标高计算如下：（单向泄水）Hij=H0‘±  L· iHij——场地内任一点的设计标高。L——该点至H0—H0中心线的距离。i——场地泄水坡度。+——该点高取“+”号，反之取“—”号。  如：H11=H0‘+1.5ai （双向泄水):Hij=H0‘± LxiX±LyiyLx——该点距轴的距离（m）；Ly——该点距轴的距离（m）；iX.iy——场地在方向的泄水坡度。+  ——该点比H0点高取“+”号，反之取“—”号。                         如图：H11=H0‘+1.5aix  +aiy 方格网法计算场地平整土方量的步骤：(1)读识方格网图方格网图由设计单位(一般在1/500的地形图上)将场地划分为边长a=10～40m的若干方格，与测量的纵横坐标相对应，在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn)。一、场地平整土方量的计算 (2)计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。各方格角点的施工高度按下式计算：式中hn——角点施工高度即填挖高度(以“+”为填，“-”为挖)，m；n—方格的角点编号(自然数列1，2，3，…，n)。 (3)计算“零点”位置，确定零线方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“-”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”。 零点位置按下式计算：式中x1、x2——角点至零点的距离，m；h1、h2——相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，m；a—方格网的边长，m。 (4)计算方格土方工程量按方格底面积图形和计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。(5)计算边坡土方量场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡，以保证挖方土壁和填方区的稳定。边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算，一种为三角棱锥体，另一种为三角棱柱体 常用方格网点计算公式项目图式计算公式一点填方或挖方(三角形)两点填方或挖方(梯形)三点填方或挖方(五角形)四点填方或挖方(正方形) A三角棱锥体边坡体积式中l1——边坡①的长度；A1——边坡①的端面积；h2——角点的挖土高度；m—边坡的坡度系数，m=宽/高。 B三角棱柱体边坡体积两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积式中l4——边坡④的长度；A1、A2、A0—边坡④两端及中部横断面面积。(6)计算土方总量将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。 【案例题】某建筑场地方格网如图所示，方格边长为20m×20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量。 【解】根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算如下，结果见下图：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=0.72h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83h10=251.56-252.00=-0.44h11=251.50-251.70=-0.20h12=251.46-251.40=0.06 (2)计算零点位置。从图1.8中可知，1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五条方格边两端的施工高度符号不同，说明此方格边上有零点存在。由公式求得：1—5线x1=4.55(m)2—6线x1=13.10(m)6—7线x1=7.69(m)7—11线x1=8.89(m)11—12线x1=15.38(m) 将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来，即得零线位置，如图1.8。(3)计算方格土方量。方格Ⅲ、Ⅳ底面为正方形，土方量为：VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格Ⅰ底面为两个梯形，土方量为：VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3) 方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面为三边形和五边形，土方量为：VⅡ(+)=65.73(m3)VⅡ(-)=0.88(m3)VⅤ(+)=2.92(m3)VⅤ(-)=51.10(m3)VⅥ(+)=40.89(m3))VⅥ(-)=5.70(m3)方格网总填方量：∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3) (4)边坡土方量计算。如图1.9，④、⑦按三角棱柱体计算外，其余均按三角棱锥体计算，依式1.11、1.12可得：V①(+)=0.003(m3)V②(+)=V③(+)=0.0001(m3)V④(+)=5.22(m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06(m3)V⑦(+)=7.93(m3) V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)V⑩=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)边坡总填方量：∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)边坡总挖方量：∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25(m3) 土方调配：是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行。编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本。三、土方调配 土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则。进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案。调配方案确定后，绘制土方调配图(如下图)。在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距。图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡。W为挖方，T为填方。 【复习思考题】1、为什么要对场地进行平整？平整的原则是什么？如果场地的设计标高没规定，应如何确定场地的设计标高？2、方格网法计算场地平整土方量的步骤有哪些？何为土方调配？调配的原则是什么？3、某建筑场地方格网如图所示，方格边长20米，双向泄水ix=3‰,iy=3‰,土层为亚粘土，不考虑土的可松性系数，试根据挖填平衡的原则，计算场地设计标高、各方格角点的施工高度及挖填土方量。