土石方(第二节给排水厂(站)场地平整)

第二节给排水厂（站）场地平整一、场地平整及土方量计算土方量计算•方格网法•横断面法•边坡土方工程量计算方格网法•适用于地形较平缓的场地采用，计算精度较高。•计算步骤：•(1)划分方格网。•(2)计算施工高度（△h）。•△h＝自然地面标高－设计地面标高•(3)计算零点位置。•(4)计算方格土方工程量。•(5)将计算的各方格土方工程列表汇总，分别求出总的挖方工程量和填方工程量。在实际工作中，为省略计算，常采用图解法直接求出零点，如图3.2-2的所示。方法是用尺在各角上标出相应比例,用尺相连,与方格相交点即为零点位置,同时可避免计算或查表出错。横断面法•适用于地形起伏变化较大的地区，或挖填深度较大又不规则地区，对于长条形的挖方或填方更为方便。•计算步骤如下。•（1）划分横断面•（2）划横断面图形•（3）计算横断面面积•1)积计法•2)求积仪法•(4)计算土方量•（5）计算土方总量边坡土方工程量计算•场地的挖方区和填方区的边沿，都需要作成边坡，其平面示意图见图3.2-3。•从图中可以看出，边坡的土方工程量可以划分成两种近似的几何形体进行计算，即三角棱锥体和三角棱柱体。•（1）三角棱锥体边坡体积。图3.2-3中的只为：1＇其体积为：•式中L1——边坡1的长度；•F1—边坡1的端面积，即：•b＿Fl的宽度，等于mh2；•h2—角点的挖土高度；•m—边坡的坡度系数，根据土的类别和边坡高度，按《土方和爆破工程施工及验收规范》确定。•（2）三角棱柱体边坡体积。图3.2-3中的4，其体积为：••当两端横断面面积相差很大的情况下，则：••式中L4—边坡4的长度；•F1、F2、F0—边坡4的两端及中部的断面面积。二、土方调配•即：土的利用、堆弃、填方土方调配工作应掌握如下原则•(1)土方运输和费用最小。（最佳方案）•力求挖填平衡，就近调配，使挖方量运距之和最小。•(2)考虑近期施工与后期利用相结合的原则；考虑分区与全场相结合的原则；还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，使土方运输无对流和乱流的现象。•（3)使土方机械和运输车辆的功率能得到充分发挥。•(4)土质好的土使用在回填质量要求高的地区。绘制土方调配图表的编制程序如下•(1)划分调配区。•(2)计算各调配区的土方工程量。•(3）求出每对调配区之间的平均运距。•(4)进行土方调配。•(5)画出土方调配图，如图1-8所示。•(6)列出土方工程量平衡表，参见表1-10。1800合计400400W4100300400W3400400W2300300600W11800500700600合计T3T2T1填方区编号、填方数量（m3）挖方数量（m3）挖方区编号506070407040土方量平衡表•【例题1-1】某给水厂场地开挖的土方规划方格网，如图1-9所示。方格边长a=20m，方格角点右上角标注为地面标高，右下角．标注为设计标高，单位均以m计，试计算其土方量。•【解】1.计算各角点施工高度·•施工高度=地面标高一设计标高•如1点：•施工高度=42.24－41.24=+1.0•其他计算如上，标在角点的左上角（十）为挖方，（一）为填方。•2.计算零点位置，确定零点线位置。•在方格网中任一边的两端点的施工高度符号不同时，在这条边上肯定存在着零点。•如1-4边上的零点计算，零点距角点4的距离：•x4＝h4／(h4+h1）·a＝0.4/(0.4＋1．0)×20＝5.71m•4-5边上零点距角点5的距离：•x5＝h5／（h4+h5)·a＝0.3／（0.3+0.4)×20＝8.57m•5-8边上零点距角点8的距离：•X8＝h8／（h5＋h8）·a＝1.9／（0.3十1．9）×20＝17．27m•6-9边上零点距角点6的距离：•X6＝h6／（h5＋h9）·a＝0.4／（0.4十1．6）×20＝4.0m•将各零点连接成线，即可确定零点线位置，如图虚线所示。•3.计算方格土方量，计算公式见表1-9。•按方格网底面积图形计算方格土方量，方格网Ⅰ的土方量：•VⅠ（一）•＝1/6b·c·h4•＝1/6×5.71×(20一8.57)×0.4•＝4.35m3•VⅠ（+）•＝(a2一bc/2）·(h1＋h2＋h5）/5•＝〔202一1／2×5．71（20一8.57）〕×（I．0＋0.6＋0.3）／5•＝139.6m3•方格网Ⅱ的土方量：•VⅡ（+）＝a2/4(h2+h3+h5＋h4）＝202×(0.6＋0.2＋0.3＋0.4)＝150m3·•同理，方格网Ⅲ的土方量：•VⅢ（+）＝1.17m3•VⅢ（-）＝256.28m3•方格Ⅳ网的土方量：•VⅣ（+）＝17．67m3•VⅣ（-）＝291.11m3•4.土方量汇总•方格网总挖方量V（+）•＝VⅠ（+）＋VⅡ（+）＋VⅢ（+）＋VⅣ（+）•＝139.60十150十1.17＋17.67•＝308.44m3•方格网总填方量V（-）•＝VⅠ（-）＋VⅡ（-）＋VⅢ（-）＋VⅣ（-）•＝4.35＋0＋256.28十291.11＝551.74m3水电站河道截流向前结尾向后开端1-2场地平整施工三、场地平整施工方法1、推土机施工土方的开挖、运输、填筑、压实和爆破等。操作灵活，运行方便，所需工作面较小，经济运距为100m以内，运距为60m时效率最高。特点：开挖一~三类土；平整场地，挖土及短距离运土，移挖作填；开挖深度1.5m内的基坑(槽)及回填基坑(槽)和管沟土方；配合挖土机从事平整与集中土方；清理石块或树木等障碍物及修筑道路等。用途：推土方法：2、铲运机施工有拖式铲运机和自行式铲运机两种。特点：操纵灵活，运转方便，对行驶道路要求较低，能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等多项工作。斗容量一般为2.5~9m3，切土深度15~30cm，铺土厚度为23~40cm。适用运距600~1500m，效率最高的铲运距离200~350m。拖拉机牵引，靠拖拉机油泵或卷扬机操纵靠自身的动力设备进行操纵适合于开挖一~三类土；地形起伏不大，坡度20º内的大面积场地平整；大型基坑、沟槽、填筑路基、堤坝等工程。用途：不适于砾石层和冻土地带、以及含水量超过27％的土壤和沼泽区工作。注意：铲土将结束卸土开始铲运机工作示意图场地填方与压实常采取的几种施工方法：(1)铲运机的开行路线为提高工作效率，减少铲运机的转弯次数，当填、挖交替，且相互之间距离不大时，可采用大环形路线。1)环形路线。适用条件：地形起伏不大，施工地段在100m以内和填土高度1.5m以内的路堤、基坑及场地的平整施工。注意：铲运机应每隔一定时间按顺、反时针的方向交换行驶，避免机件单侧磨损。1-挖土2-卸土2)“8”字形开行路线。特点：受地形坡度限制小，比环形路线缩短运行时间，机械磨损较为均匀。适用条件：坡度较大的场地平整和取土坑较长的路基填筑作业。3)锯齿形路线。适用条件：工作地段很长的情况，如堤坝、路基境筑。1-挖土2-卸土1-挖土2-卸土(2)提高铲运机生产率的措施合理规划开行路线，充分利用和发挥拖拉机的牵引能力。利用机械重力作用所产生的附加牵引力加大切土深度，坡度一般为3º~9º，最大不得超过20º，铲土厚度以20cm左右为宜，其效率可提高25％左右。1)下坡铲土。适用条件：较坚硬土层铲土时。2)跨铲法（预留土埂间隔铲土法）特点：使铲运机在挖土埂时增加两个自由面，减小阻力、铲土快，易于充满铲斗。比一般方法约提高效率10％。适用条件：较坚硬土层。3)交错铲土法。特点：随铲土阻力的增加而适当减小铲土宽度。减少了铲土阻力。含水量大的粘土，不宜作填土用；碎石类土、砂土和爆破石渣等，可用于表层以下的填料；对碎块草皮和有机质含量大于8％的土，仅用于无压实要求的填方区。填土与压实1、回填土料选择与填筑回填土料的选用规定：填筑的基本原则：分层进行；同一填方工程应尽量采用同类土填筑；如采用不同土料时，应按土类分层铺填，并将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下。含水量大的粘土，不宜作填土用；碎石类土、砂土和爆破石渣等，可用于表层以下的填料；对碎块草皮和有机质含量大于8％的土，仅用于无压实要求的填方区。填土与压实1、回填土料选择与填筑回填土料的选用规定：当填土区位于倾斜的地面时，应先将斜坡挖成阶梯状，然后分层填土，防止填土滑动。根据土的种类、填方高度及其重要性确定填方边坡的坡度。对于永久性填方边坡应按设计规定或查阅有关资料选用。对使用时间较长的临时性填方边坡坡度，当填土高度在10m以内，可采用1:1.5；高度超过10m，可作成折线形，上部为1:1.5，下部采用1:1.75。填筑的基本原则：分层进行；同一填方工程应尽量采用同类土填筑；如采用不同土料时，应按土类分层铺填，并将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下。2、填土压实方法碾压、夯实、振动压实及利用运土工具压实等。碾压机械：平碾压路机和羊足碾。压路碾按重量分为轻型(小于5t)、中型(5~10t)和重型(大于10t)三种。适用于砂类土和粘性土适用于压实粘性土碾压法适用条件：大面积的填土。施工要求：从填土两侧逐渐压向中心。机械开行速度，一般平碾为2km／h；羊足碾3km／h。从场地最低处开始填方施工，水平分层整片回填碾压。上下层错缝应大于1m。夯实法适用条件：基坑(槽)、沟的回填压实。适用条件：对于密实度要求不高的大面积填方，可采用铲运机、推土机结合行驶、推(运)土方和平土进行压实。利用运土工具压实法施工要求：在最佳含水量的条件下，每层铺土厚度为20~30cm时，压4~5遍。注意：合理组织好开行路线，能大体均匀地分布在填土的全部面积上。综合机械化施工适用条件：大规模场地平整。挖方区可采用铲运机、挖土机及推土机开挖填方区可用松土机松土、装载机装土、自卸汽车运土，用推土机平整土壤；用碾压机械进行压实