第一章 土方工程
• 场地土方量的计算：
分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量
• （1）四角棱柱体法
• 1）全挖、全填格：
•
V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4
h1~ h4 —方格角点施工高度绝对值 V挖（填）—挖方或填方的体积。 h1 a h4
h1
h4
•
h2
h3
h2 h3
a
• 2）部分挖、部分填格：V挖（填）= • •
• 场地平整土方量计算步骤
• （1）确定场地设计标高（场地平均标高）
H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n
• （2）按泄水坡度调整设计标高：
Hn = H0 Lx ix L yi y
§1.2 场地平整
• 场地平整要考虑的因素
• • • • 满足规划的要求； 满足工艺和运输的要求； 满足排水要求； 尽量利用地形；
1.2.1 场地竖向设计
确定场地设计标高：
◈一般方法
原则：挖填平衡 适用条件：小型场地，地形较平缓。
◈最佳平面设计方法
原则：挖填平衡，且总的土方量最小。 适用条件：大型场地，地形复杂。
70.36
h1=70.32－70.09
=＋0.23 (m)
-0.55
70.40
-0.99
70.44
70.09 70.32
+0.55
70.26
正值为填方高度 h2=70.36－70.40
=－0.04 (m)
+0.13
70.30
-0.36
70.34
-0.84
70.38
+0.83
70.20
+0.43
70.24
=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×(70.40+70.95+69.71+…)+4× （70.17+70.70+69.81+70.38）] /(4×9) =70.29(m)
• （2）按泄水坡度调整设计标高：
• Hn = H0 Lx ix L yi y ； • H1 =70.29－30×2‰+30×3‰=70.32
• 二、场地平整土方量计算
• 计算步骤：
1. 确定各角点的施工高度hn。 2. 确定“零线”的位置。 3. 计算每个方格填、挖方量， 计算场地边坡的土方量， 计算整个场地的填、挖方总量。
• 确定零线的方法（挖填分界线）
• 插入法、比例法找零点 • 零点连线
+0.23 0 70.09 70.32 +0.55
地面标高 设计标高
6 27.7 7 28.0 8 29.0 9 29.6 10 29.9 i y=2‰
1 27.2
2 27.6
3 28.3
4 29.5
5 29.4 i x=3‰
• （2）按泄水坡度调整设计标高：
• Hn = H0 Lx ix L yi y ； • H1 =28.67－40×3‰+20×2‰=28.59(m) • H2 =28.67－20×3‰+20×2‰=28.65(m)
+0.23 0
70.32
-0.04
70.36
-0.55
70.40
-0.99
70.44
①
+0.55
70.26
②
+0.13
70.30
③
-0.36
70.34
-0.84
70.38
④
+0.83
70.20
⑤
+0.43
70.24
⑥
-0.10
70.28
-0.63
70.32
⑦
+1.04
70.14 70.18
⑧
+0.56
• H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n
=[(27.2+29.4+29.9+28.1+29.8 )+2×(27.6+28.3+29.5+…)+ 3×(29.6 ) + 4×(28.0+29.0)] /(4×7) =28.67（m） 11 28.1 12 28.5 13 29.2 14 29.8 角点编号 施工高度
解： 1.土方开挖量＝8/6(93×68＋4×89×64＋ 85×60)＝45611 m3(自然状态) 2.预留回填土＝(45611－21000)/1.05＝ 23439 m3(自然状态) 3.外运土方＝45611－23439＝22172 m3 (自然状态) 4. n＝22172×1.14/3.5＝7222车
方法：将场地划分为每格边长10～40m的方格网，找出每个方 格各个角点的自然地面标高（实测法、等高线插入法） 。 场地设计标高为： H0=（Hi1+Hi2+Hi3+Hi4）/4n •Hi1、 Hi2、 Hi3、 Hi4 ——一个方格各角点的自然地面标高 •n——方格个数。 •或：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n
70.22
70.26
各角点的施工高度
h n ：角点的设计标高与原地形标高的差值
h n= H n－H n’ h n ：该角点施工高度（m） H n ：该角点设计标高（m） H n ’ ：该角点自然地面标高（m）
若hn为正值，则该点为填方， hn为负值则为挖方。
• 计算各方格角点的施工高度 hn ： hn= Hn－Hn’ 即：hn=该角点的设计标高—自然地面标高（m） +0.23 -0.04
1.2.2 土方量的计算
• 一、基坑、基槽、路堤 土方量计算
• 1、基坑土方量： • 按拟柱体法——
F下
H
• V=(F下+4F中+F上)H/6
2、基槽（路堤）土方量：
Fi
I－I
L1
L5
I
I
H
L2
沿长度方向分段计算Vi，再 V = Vi • 断面尺寸不变的槽段：Vi =Fi×Li • 断面尺寸变化的槽段：Vi =(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6 • 槽段长Li：外墙——槽底中～中， 内墙——槽底净长
V3(挖)=20X20X +0.23 0 (0.55+0.90+ 0.36+0.84)/4=256m3 70.09 70.32 V4(填)=20X20X (0.55+0.13+ 0.83+0.43)/4=194m3 V6(挖)=20X20X (0.36+0.84+ 0.10+0.63)/4=193m3 V7(填)=20X20X (0.83+0.43+ 1.04+0.65)/4=295m3
11 28.1 12 28.5 13 29.2 14 29.8 角点编号 施工高度 地面标高 设计标高 6 27.7 7 28.0 8 29.0 9 29.6 10 29.9 i y=2‰
1 27.2
2 27.6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 28.3
4 29.5
5 29.4
i x=3‰
• 解： • （1）确定场地设计标高（场地平均标高）
•例题1：建筑物外墙为毛石基础，基础截面面积3.0m2，
基坑深2.0m，底宽1.5m，地基为亚粘土。计算100m长的 基槽土挖方量、填方量和弃土量。
•已知：边坡1:m=1:0.5; KS=1.30; KS`=1.05
（背景知识：边坡坡度的概念m＝B/H；）
解：挖方量＝1/2(1.5+1.5+2×2×0.5)×2×100＝500
•H2 =70.29－
10×2‰+30×3‰ 70.09 =70.36
70.32 70.36 70.40 70.44
•H3=70.29+10×2 • 其它见图
‰+30×3‰=70.40
70.26
70.30
H0＝70.29
70.34
70.38
70.20
70.24
70.28
70.32
70.14
70.18
a2[ h挖（填）] 2 / 4 h
h挖（填） —方格角点挖或填施工高度绝对值之和； h —方格四个角点施工高度绝对值总和。
h1 h4
h4 h3
a
h2
h3
h1
h2
a
h1
h4
h4 h3
a
h1 h2 h3 h2
• 计算场地土方量
• ③、 ④、 ⑥、 ⑦为全挖或全填网格
V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4
11 28.1
12 28.5
13 29.2
14 29.8
6 27.7
7 28.0
8 29.0
9 29.6
10 29.9 i y=2‰
1 27.2
2 27.6
3 28.3
4 29.5
5 29.4 i x=3‰
需进一步明确的几个问题：
1．上述方法用在小型平缓的场地； 2．大型复杂场地由规划部门进行场平设计； 3．考虑坡度，调整设计标高时，如何确定H０ 的位置：保证挖填大致平衡 4．一般方法只能保证挖填平衡，不能保证总的 土方量最小。
Hn Ly H0 Lx
H0
i
iy
• H n = H0 Lx ix L yi y
ix
场地设计标高的计算步骤：
1．划分场地方格网（10m~40m）； 2．计算或实测各角点的原地形标高； 3．计算场地设计标高H０； H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n 4．设计标高调整，计算Hn。
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第一章土方工程(zfz)
c就是场地为水平面时的设计标高，比较式 (1-4)，它与Z0完全相同，说明按式（1-4）方 法所得的场地设计平面，仅是在场地为水平面 条件下的最佳设计平面，显然，它不能保证在 一般情况下总的土方量最小。(上式所得数值 不可能最小)。 这就是用最小二乘法求最佳设计平面的方 法。
1.2场地设计标高的确定
1.2场地设计标高的确定
按照挖填土方量相等的原则（图1-1）， 场地设计标高可按下式计算 ：
式中：Z0－所计算场地的设计标高，m n－方格数 Zi1、i2、i3、i4－第i个方格四角原地形标高，m
1.2场地设计标高的确定
分析图1－1： 1，4，13，16号角点为一个方格独有， 2，3，5，8，9，12，14，15两个方格共有 6，7，10，11四个方格所共有。 在计算Z0的过程中： 1号类角点的标高仅加一次，2号角点的 标高加两次，6号角点的标高则加四次，这 种被应用的次数Pi，反映出各角点标高对计 算结果的影响程度－称为“权”。考虑权 后的Z0计算式变为：
1.2场地设计标高的确定
（1－4）
式中 Z1、Z2、Z3, Z4：分别为一、二、三、四 个方格所共有的角点标高。
1.坡度的调整。 式（1-4）得到的设计平面是一水平的挖填 方相等的场地，实际场地均应有一定的泄 水坡度。故应按泄水要求计算出实际施工 时所采用的设计标高。 以Z０作为场地中心的标高（图1-2），则场 地任意点的设计标高为 ：
原状土经机械压实后的沉降量 原状土经机械往返压实或经其他压实措 施后，会产生一定的沉陷，不同土质的沉 陷量一般在3~30cm之间。可按下述经验公 式计算：
（1-2）
式中 S－原状土经机械压实后的沉降量(cm)； P－机械压实的有效作用力(MPa)； C－原状土的抗陷系数(MPa) 可按经验取值（可 在0.01－0.18之间）。
1.2场地设计标高的确定
1.2场地设计标高的确定
按照挖填土方量相等的原则（图1-1）， 场地设计标高可按下式计算 ：
式中：Z0－所计算场地的设计标高，m n－方格数 Zi1、i2、i3、i4－第i个方格四角原地形标高，m
1.2场地设计标高的确定
分析图1－1： 1，4，13，16号角点为一个方格独有， 2，3，5，8，9，12，14，15两个方格共有 6，7，10，11四个方格所共有。 在计算Z0的过程中： 1号类角点的标高仅加一次，2号角点的 标高加两次，6号角点的标高则加四次，这 种被应用的次数Pi，反映出各角点标高对计 算结果的影响程度－称为“权”。考虑权 后的Z0计算式变为：
1.2场地设计标高的确定
（1－4）
式中 Z1、Z2、Z3, Z4：分别为一、二、三、四 个方格所共有的角点标高。
1.坡度的调整。 式（1-4）得到的设计平面是一水平的挖填 方相等的场地，实际场地均应有一定的泄 水坡度。故应按泄水要求计算出实际施工 时所采用的设计标高。 以Z０作为场地中心的标高（图1-2），则场 地任意点的设计标高为 ：
原状土经机械压实后的沉降量 原状土经机械往返压实或经其他压实措 施后，会产生一定的沉陷，不同土质的沉 陷量一般在3~30cm之间。可按下述经验公 式计算：
（1-2）
式中 S－原状土经机械压实后的沉降量(cm)； P－机械压实的有效作用力(MPa)； C－原状土的抗陷系数(MPa) 可按经验取值（可 在0.01－0.18之间）。
施工技术-第一章土石方第一部分
Y X
某建筑物场地方格网
32
三、 土方调配与优化
✓ 调配区的划分原则、平均运距和土 方施工单价的确定
✓ 最优调配方案的确定——表上作业 法
33
✓ 调配区的划分原则 • 与建筑物平面位置相协调，并考虑开工顺序及分期施工顺
序 • 大小应满足施工机械的技术要求 • 范围应与方格网相协调 • 可考虑就近取土和弃土 ✓ 平均运距的确定：
铲运机、推土机：土方重心 汽车、自行式铲运机：按实际运距计算 ✓ 土方施工单价的确定：预算定额
34
✓ “表上作业法”步骤 • 编制初始调配方案——最小元素法 • 最优方案判别法——假象价格系数法 • 方案的调整——闭回路、奇数转角取代
35
❖ 用“表上作业法”进行土方调配 ❖ 下图为一矩形广场，试求土方调配最优方案
21
例2
某建筑场地地形图和方格网 （边长a=20.0m）布置如图 所示。土壤为二类土，场地 地面泄水坡度ix=0.3%， iy=0.2%。试确定场地设计 标高（不考虑土的可松性影 响，余土加宽边坡）。
某场地地形图和方格网布置
22
解：1）计算场地设计标高H0 ∑H1 =9.45+10.71+8.65+9.52=38.33m 2∑H2= 2× （9.75+10.14+9.11+10.27+8.80+9.86+8.91+9.14） = 151.96m
23
4∑H4= 4×（9.43+9.68+9.16+9.41）= 150.72m
由公式
H0
1 4n
(
H1 2
H2 3
H3 4
某建筑物场地方格网
32
三、 土方调配与优化
✓ 调配区的划分原则、平均运距和土 方施工单价的确定
✓ 最优调配方案的确定——表上作业 法
33
✓ 调配区的划分原则 • 与建筑物平面位置相协调，并考虑开工顺序及分期施工顺
序 • 大小应满足施工机械的技术要求 • 范围应与方格网相协调 • 可考虑就近取土和弃土 ✓ 平均运距的确定：
铲运机、推土机：土方重心 汽车、自行式铲运机：按实际运距计算 ✓ 土方施工单价的确定：预算定额
34
✓ “表上作业法”步骤 • 编制初始调配方案——最小元素法 • 最优方案判别法——假象价格系数法 • 方案的调整——闭回路、奇数转角取代
35
❖ 用“表上作业法”进行土方调配 ❖ 下图为一矩形广场，试求土方调配最优方案
21
例2
某建筑场地地形图和方格网 （边长a=20.0m）布置如图 所示。土壤为二类土，场地 地面泄水坡度ix=0.3%， iy=0.2%。试确定场地设计 标高（不考虑土的可松性影 响，余土加宽边坡）。
某场地地形图和方格网布置
22
解：1）计算场地设计标高H0 ∑H1 =9.45+10.71+8.65+9.52=38.33m 2∑H2= 2× （9.75+10.14+9.11+10.27+8.80+9.86+8.91+9.14） = 151.96m
23
4∑H4= 4×（9.43+9.68+9.16+9.41）= 150.72m
由公式
H0
1 4n
(
H1 2
H2 3
H3 4
工程造价第一章-土石方工程
土方工程
• 2．挖土方（010101002） • 工程量计算规则：按设计图示尺寸以
体积计算。 • 土方清单项目报价应包括指定范围内
的土一次或多次运输、装卸以及基底 夯实、修理边坡、清理现场等全部施 工工序。
3/
清单分项 定额分项
第一节 土方工程
• 3．挖基础土方（010101003） • 工程量计算规则：按设计图示以基础
• ④人工运淤泥、流沙按运双轮车土方子 目乘以系数1.9计算。
• ⑤回填土已经包括回运100m的费用，如 运距不同者，可按运土子目进行换算。 回填要求筛土者，回填土子目人工乘以 系数1.86。
• ⑥凿、截桩头已包括现场内的运输费用 ，不得再计算。
14/
清单分项 定额分项
• (6)机械挖土方：
• ①机械挖土方深度按5m取定，如深度超过5m时 ，相应子目中挖掘机台班数量乘以系数1.09。
清单分项 定额分项
第一节 土方工程
• 《建设工程工程量清单计价规范》附录表A． 1．1土方工程项目，包括平整场地、挖土方 、挖基础土方、冻土开挖、挖淤泥流砂、管 沟土方。
• 1．平整场地（010101001） • 工程量计算规则：按设计图示尺寸以建筑物
首层面积计算。 • 平整场地是指在开挖建筑物基坑(槽)之前，
中心线长度计算。 • 管沟土方是指开挖管沟、电缆沟等
施工而进行的土方工程。管沟土方包 括管沟土方开挖、运输、回填等。
8/
清单分项 定额分项
• (1)场地平整，系指建筑物所在现场厚度 在±0.3m以内的就地挖、填及平整。局 部挖填厚度超过0.3m，挖填工程量按相 应规定计算，该部位仍计算平整场地。
• 平整场地子目已综合考虑了各种因 素，与实际不同时不能换算。计算挖土 方时，也不扣除场地平整的厚度。
• 2．挖土方（010101002） • 工程量计算规则：按设计图示尺寸以
体积计算。 • 土方清单项目报价应包括指定范围内
的土一次或多次运输、装卸以及基底 夯实、修理边坡、清理现场等全部施 工工序。
3/
清单分项 定额分项
第一节 土方工程
• 3．挖基础土方（010101003） • 工程量计算规则：按设计图示以基础
• ④人工运淤泥、流沙按运双轮车土方子 目乘以系数1.9计算。
• ⑤回填土已经包括回运100m的费用，如 运距不同者，可按运土子目进行换算。 回填要求筛土者，回填土子目人工乘以 系数1.86。
• ⑥凿、截桩头已包括现场内的运输费用 ，不得再计算。
14/
清单分项 定额分项
• (6)机械挖土方：
• ①机械挖土方深度按5m取定，如深度超过5m时 ，相应子目中挖掘机台班数量乘以系数1.09。
清单分项 定额分项
第一节 土方工程
• 《建设工程工程量清单计价规范》附录表A． 1．1土方工程项目，包括平整场地、挖土方 、挖基础土方、冻土开挖、挖淤泥流砂、管 沟土方。
• 1．平整场地（010101001） • 工程量计算规则：按设计图示尺寸以建筑物
首层面积计算。 • 平整场地是指在开挖建筑物基坑(槽)之前，
中心线长度计算。 • 管沟土方是指开挖管沟、电缆沟等
施工而进行的土方工程。管沟土方包 括管沟土方开挖、运输、回填等。
8/
清单分项 定额分项
• (1)场地平整，系指建筑物所在现场厚度 在±0.3m以内的就地挖、填及平整。局 部挖填厚度超过0.3m，挖填工程量按相 应规定计算，该部位仍计算平整场地。
• 平整场地子目已综合考虑了各种因 素，与实际不同时不能换算。计算挖土 方时，也不扣除场地平整的厚度。
第一章-土方工程
种植 土
20
0.80
天然湿度 黄土
12～17
0.85
一、二 类土
一般 土
10
0.90
三类 土
一般土
5
0.95
砂 土
5
0.95
干燥坚实 黄土
5～7
0.94
4.土的含水量
土的含水量W 是土中所含的水与土的固体颗粒间 的质量比，以百分数表示：
式中：
G1—含水状态时土的质量； G2—土烘干后的质量；
土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土 的质量，如土的含水量超过25％～30％，则机械化施工就困难， 容易打滑、陷车；回填土则需有最佳含水量，方能夯压密实，获 得最大干密度。土的最佳含水量和最大干密度参考值见表1－3。
土的最佳含水量和最大干密度
表1－3
土的种类
最佳含水量 (质量比)(％)
最大干密度(g/cm3)
土的种类
最佳含水量 (质量比)(％)
最大干密度 (g/cm3)
砂
土
8～12
1.80～1.88
重亚粘土 粉质亚粘 土
16～20
1.61.80
18～21
1.65～1.74
亚 砂 土
亚 粘 土
9～15
12～15
1.85～2.08
1.85～1.95
粘
土
19～23
1.58～1.70
• 5.土的渗透性 • 水流通过土中空隙难易程度的性质。称为土的渗透性。 达西分析了大量实验资料，发现土中渗透的渗流量q与圆 筒断面积A及水头损失△h 成正比，与断面间距l 成反比， 即
• 式中i=△h/l，称为水力梯度，也称水力坡降；k为渗透系 数，其值等于水力梯度为1时水的渗透速度，cm/s 。 • 式（1-1）和（1-2）所表示的关系称为达西定律，它 是渗透的基本定律。
第一章 土方工程
+
h3
20
•
3．三挖一填（三填一挖） 填方部分土方量：
• 挖方部分土方
h1 h3 h2
3 h4 a2 V4 h1 h4 h3 h4 6
V1, 2,3
a2 2h1 h2 2h3 h4 V4 6
h1+ h4 h3+ h4
h4
V4 h4
1 2 1 V a (h1 h2 h3 ) 1 1 2 3 V a 2 [0 (h1 h4 ) (h3 h4 )]
• • • • • • • 3、土的压缩性 • 移挖作填或取土回填，松土经填压后会压缩，一般 松土的压缩率在10%～20%左右。 • 4、原状土经机械压实后的沉降量 • 原状土经机械往返压实或经其它压实措施后，会产 生一定的沉陷，根据不同土质，其沉陷量一般在3～ 30cm之间。
10
2．土的含水量（率） 水重与固体颗粒间之重量比W： W=（G1-G2）/G2＊100% G2：干重 G1：湿重 G1-G2：水重 用途：边坡稳定，填方填土和土的夯实等。
V
1 2 a h3 2
1 2 1 1 2 V楔 a [0 (h1 h3 ) (h2 h3 )] a h3 V锥 2 3 2
24
(二)基坑(槽)和路堤土方量的计算
• （一）基坑土方量计算 • V h F 4 F F 1 0 2 6 • H－基坑深度（m）； • F1、 F2 、F0－上、下和半高处的面积。 • （二）基槽土方量计算 S1 S 2 V1 l1 2 • S1、S2－第一段两端横截面面积（m2）； • l1－第一段的长度（m）。
• 1、初步计算场地设计标高H0 • 方法：方格网法 • 原则：挖填平衡 W=T • 计算式： • 2 H 11 H 12 H 21 H 22 2 •
第一章土方工程
32
边坡土方量的计算 边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体计算,一种 为三角形棱锥体，位于边坡的转角处；另一种为三角形棱 柱体，位于边坡中段的平直段。见下图，其计算公式如下:
33
（1）三角形棱锥体边坡 三角形棱锥体边坡体积V 的计算公式如下: V=1/3Sh 其中h为开挖深度；S为 顶端一个直角三角形面积,边 长为放坡系数m×h，另一直 角边长为相互垂直的另一边坡 的放坡系数同为m×h.此三角 形为等腰直角三角形，此三棱 锥体积为：
②计算计划用车数： 10350 m³ ÷（5×20）m³ =104（车） /车 ③计算每天投入15辆车所需的工期： 104车 ÷15车/d≈7d。
17
例题2：接上题，按施工图及施工方案计算，此工程 去除基础体积，尚须3000 m³ 回填土，设K's=1.03，计算 现场须留置虚土多少m³ ？ 解：V2=KS· 1 V = [1.15-（1.03-1）]· 3000 m³
38
习题一
某基坑开挖平面及剖面如下图，纵横向边坡放坡系数 皆为0.5，请给右图边坡填上放坡宽度尺寸及计算出开挖 此基坑的土方量，如果最初可松性系数为Ks=1.15,用容量 为4m³ 的运土车装运,可装多少车?如果每日工作一个班次， 投入3辆此容量的运土车，每车每台班载运17车次，此土 方需几天运完？
9
有关“莲花河畔景苑”的报导简捷： 事发现场 不到半分钟，就整个倒了下来 附近居民以为发生了地震 昨天凌晨5点30分左右，当大部分上海市民都还在睡 梦中的时候，家住上海闵行区莲花南路、罗阳路附近的居 民却被“轰”的一声巨响吵醒，伴随的还有一些震动，没 多久，他们知道不是发生地震，而是附近的小区“莲花河 畔景苑”中一栋13层的在建的住宅楼倒塌了。 事故发生在淀浦河南岸的“莲花河畔景苑”，发生倒 塌的一栋13层在建住宅楼由上海众欣建设有限公司承建， 开发商是上海梅都房地产开发有限公司。
第1章 土方工程
3.计算各方格挖、填土方量
H1 H2 a a) H3
a
一般采用“四棱柱体法”计算。
H4
（1）全挖、全填方格
a V ( H1 H 2 H 3 H 4 ) 4
2
图1-7 a ）全挖、全填方格
1.2.2 场地平整土方量的计算
（2）部分挖方、部分填方方格
H1 H4
a
H1 H4 H2 a H3
1. 土的可松性
土具有可松性。即自然状态下的土，经过开 挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填 压实，仍不能恢复。土的可松性程度用可松 性系数表示，即：
V2 Ks V1
V3 Kபைடு நூலகம் V1
1.1.2 土的工程性质
2．原状土经机械压实后的沉降量
原状土经机械往返压实或其他压实措施后，会 产生一定的沉陷，根据不同的土质，其沉陷量 在3～30cm之间。可按下述经验公式计算：
1.2 场地平整
1.2.1 场地设计标高的确定
确定场地设计标高一般有两种方法： 1.挖填土方量平衡法
对于小型场地平整，原地形比较平缓，对场地 设计标高无特殊要求，可按“挖填土方量平衡 法”确定场地设计标高。 2.最佳设计平面法
这种方法计算较繁杂，实际工程中应用不多， 只有对大型场地或地形比较复杂时，才用“最 佳设计平面法”进行竖向规划设计。
“最佳设计平面法”就是应用最小二乘法的原 理，将场地划分成方格网，使场地内方格网各 角点施工高度的平方和为最小，由此计算出的 设计平面，既可满足挖方量与填方量平衡，又 能保证总的土方量最小，因此称为“最佳设计 平面”。 但这种方法计算较繁杂，实际工程中应用不多， 只有对大型场地或地形比较复杂时，才用此法 进行竖向规划设计。
1第一章 土方工程
3、人工降低地下水位
人工降水法（井点降水法），就是在基坑开挖前，预 先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备 连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工 完毕为止。因此，在基坑土方开挖过程中保持干燥，从而根 本上消除了流砂现象，改善了工作条件。同时，由于土层水 分排除后，还能使土密实，增加地基土地承载能力。在基坑 开挖时，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。 人工降水法有： 轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。
2、基槽土方量计算
基槽的土方量可以沿长度方向分段后，再 用同样方法计算（见图2）
V1= L1 (F1+4F0+F2)
6
式中：V1—第一段的土方量（m3） L1—第一段的长度（m）
（2）
则总土方量为各段的和即：
V=V1+V2+……Vn
式中V1、V2……Vn---各段的土方量（m3） 图2 基槽土方量计算
一 、土方工程的分类及特点
2. 土方施工特点 ⑴工程量大，劳动强度高： 采用机械化或综合机械化方法进行施工。 ⑵施工条件复杂：施工时受地下水文、地质、 地下障碍、气候等因素的影响较大，不可确定 的因素也较多。 ⑶受场地限制： 施工场地狭窄，周围建筑较多， 往往由于施工方案不当，导致周围建筑设施出 现安全与稳定的问题.
密实、中密的砂土和碎石类土——1.0m；
硬塑、可塑的粉土及粉质粘土——1.25m； 硬塑、可塑的粘土和碎石类土——1.5m； 坚硬的粘土—2.0m。
根据工程实践调查分析，造成边坡塌方的主要原因 有以下几点：
1、未按规定放坡 土体本身稳定性不够而产生塌方；
2、基坑上边缘附近堆物过重，使土体中产生的剪应力超
1第一章 土方工程
34
防治流砂的方法：
1、抢挖法； 2、打板桩法； 3、水下挖土法； 4、人工降低地下水； 5、地下连续墙法； 6、桩基、沉井法施工。
35
（二）井点降水
1、井点降水的作用 2、井点降水的种类：轻型井点和管 井点各种井点的适用范围 3、一般轻型井点
36
（1）高程布置 H≥H1+Δ h+iL H≤hpmax 抽水设备的最大抽水高度，6-7米。 I：环状I=1/10，单排I=1/4-5，双排I=1/7。 （2)轻型井点计算（涌水量Q，水井管数量N，井距D） 水井的分类：
10
二、场地土方量的计算
1、计算场地各角点的施工高度hn hn= Hn- H Hn ：设计标高（i=0, Hn= H0） H：自然地面标高 当hn 为+时，为填方；当hn为—时，为挖方 2、确定零线，划分挖填区 两个零点之间的连线为“零线” x=ah/(h1+h2) 3、计算场地挖填土方量
11
按上述方法计算的土方量可以做到挖填平衡， 但不能保证挖填量为最小。通常用最小二乘法来设 计最佳的设计平面。 最小二乘法：在实验中获得自变量与因变量的 若干个对应数据（x1,y1）,(x2,y2)„(xn,yn)时， 要找出一个类型的函数y=f(x)（如y=ax+b），使得 偏差平方和（yi-f(xi)2为最小，这种求f(x)的方 法称为最小二乘法，求得的函数称为经验公式。 常用于工程技术和科学研究的数据处理中。
î Ì
100 T2
½ ² ¸ ° ì ±
Ú ² Í ½ Á ¿
T3 70 40 100 500 90 500 110 100 100 400 70 500 40 500 400 1900 (M3)
½ ² ø Ç
防治流砂的方法：
1、抢挖法； 2、打板桩法； 3、水下挖土法； 4、人工降低地下水； 5、地下连续墙法； 6、桩基、沉井法施工。
35
（二）井点降水
1、井点降水的作用 2、井点降水的种类：轻型井点和管 井点各种井点的适用范围 3、一般轻型井点
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（1）高程布置 H≥H1+Δ h+iL H≤hpmax 抽水设备的最大抽水高度，6-7米。 I：环状I=1/10，单排I=1/4-5，双排I=1/7。 （2)轻型井点计算（涌水量Q，水井管数量N，井距D） 水井的分类：
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二、场地土方量的计算
1、计算场地各角点的施工高度hn hn= Hn- H Hn ：设计标高（i=0, Hn= H0） H：自然地面标高 当hn 为+时，为填方；当hn为—时，为挖方 2、确定零线，划分挖填区 两个零点之间的连线为“零线” x=ah/(h1+h2) 3、计算场地挖填土方量
11
按上述方法计算的土方量可以做到挖填平衡， 但不能保证挖填量为最小。通常用最小二乘法来设 计最佳的设计平面。 最小二乘法：在实验中获得自变量与因变量的 若干个对应数据（x1,y1）,(x2,y2)„(xn,yn)时， 要找出一个类型的函数y=f(x)（如y=ax+b），使得 偏差平方和（yi-f(xi)2为最小，这种求f(x)的方 法称为最小二乘法，求得的函数称为经验公式。 常用于工程技术和科学研究的数据处理中。
î Ì
100 T2
½ ² ¸ ° ì ±
Ú ² Í ½ Á ¿
T3 70 40 100 500 90 500 110 100 100 400 70 500 40 500 400 1900 (M3)
½ ² ø Ç
第一章、土石方工程
2
J1
2
3300 2100 5400 11040
2100
3．沟槽长度：外墙按图示中心线长度计 算，内墙按图示基础垫层底面之间净长 线长度计算，突出墙面的附墙烟囱、垛 等挖土体积并入沟槽土方工程量内计算。
地槽长度——外墙按 内墙按
外墙的中心线L中
计算，
计算
内墙基底的净长线L内槽
4、计算挖沟槽、基坑土方工程量需放坡时，放坡系数按表1-3规 定计算。 放坡系数表
• 2．平整场地工程量按建筑物（或构筑物） 外形，每边各加2m以平方米计算。
土方工程有关计算公式： 平整场地：S=(a+2+2) ×(b+2+2)＝a×b+4×(a+b)+16
根据图计算人工平整场地工程量。 【解】 S平 =(9.0+2.0×2)×(18.0+2.0×2) =286 m2 平整场地工程量计算公式： S平 =(9.0+2.0×2)×(18.0+2.0×2) =9.0×18.0+9.0×2.0×2+2.0×2×18+2. 0×2×2.0×2 =9.0×18.0+ (9.0×2+ 18.0×2) ×2.0+2.0×2.0×4(4个角) = 162 +54×2.0+ 16 =286 m2
m3 1:
土质3 土质2 土质1
m2h2 mh m3h3
h2
h3
1:m
h1
1
m1h1
1:
m2
h
图1-7
判断依据：
挖深是否超过 以下深度： 一、二类土： 挖深>1.2m； 三 类土： 挖深>1.5m； 四类土： 挖深>2.0m。 若超过，则需 要放坡或支挡 土板。
J1
2
3300 2100 5400 11040
2100
3．沟槽长度：外墙按图示中心线长度计 算，内墙按图示基础垫层底面之间净长 线长度计算，突出墙面的附墙烟囱、垛 等挖土体积并入沟槽土方工程量内计算。
地槽长度——外墙按 内墙按
外墙的中心线L中
计算，
计算
内墙基底的净长线L内槽
4、计算挖沟槽、基坑土方工程量需放坡时，放坡系数按表1-3规 定计算。 放坡系数表
• 2．平整场地工程量按建筑物（或构筑物） 外形，每边各加2m以平方米计算。
土方工程有关计算公式： 平整场地：S=(a+2+2) ×(b+2+2)＝a×b+4×(a+b)+16
根据图计算人工平整场地工程量。 【解】 S平 =(9.0+2.0×2)×(18.0+2.0×2) =286 m2 平整场地工程量计算公式： S平 =(9.0+2.0×2)×(18.0+2.0×2) =9.0×18.0+9.0×2.0×2+2.0×2×18+2. 0×2×2.0×2 =9.0×18.0+ (9.0×2+ 18.0×2) ×2.0+2.0×2.0×4(4个角) = 162 +54×2.0+ 16 =286 m2
m3 1:
土质3 土质2 土质1
m2h2 mh m3h3
h2
h3
1:m
h1
1
m1h1
1:
m2
h
图1-7
判断依据：
挖深是否超过 以下深度： 一、二类土： 挖深>1.2m； 三 类土： 挖深>1.5m； 四类土： 挖深>2.0m。 若超过，则需 要放坡或支挡 土板。