1.2场地平整资料

应用上述方程时，若已知c、ix、iy时，只 要把它作为常数代入，即可求出该条件下的最 佳设计平面，但它与无任何条件限制下求得的 最佳平面相比，其总土方量一般要比后者大。
三、土方的调配：
在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。
1、要求：
总运输量最小； 土方施工成本最低。
2、步骤：
（1） 找出零线，画出挖方区、填方区； （2）划分调配区
计算方法：平均运距（或单方费用）Cij = Ui+Vj
设 U1=0， 则V1= C11－U1=50－0=50； U3= C31－V1=60－50=10； V2=110－10=100； ……
ij=2）Ci求j –空U格i –的Vj检; 验数ij
11=50－0－50＝0（有土）; 13=100－0－60＝40; 21=70－(－60)－50＝80; ……
结论：表中12为负值，不是最优方案。应对初始方案进行调整。
（三）方案调整
调整方法：闭回路法。 调整顺序：从负值最大的格开始。 1)找闭回路
沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。
2）调整调配值
从空格出发，在奇 数次转角点的数字 中，挑最小的土方 数调到空格中。且 将其它奇数次转角 的土方数都减、偶 数次转角的土方数 都加这个土方量， 以保持挖填平衡。
m+n-1个格，不足时补“ 0 ”。 如例中：m+n－1=3+4－1=6，已填6个格，满足。
（2）判别是否最优方案
用位势法求检验数ij，若所有ij 0，则方案为最优解。
1）求位势Ui和Vj： 位势和就是在运距表的行或列中用运距（或单价）
同时减去的数，目的是使有调配数字的格检验数为零， 而对调配方案的选取没有影响。
zi|——方格网角点的设计平面标高； zi——方格网角点的原地形标高； n——方格角点总数。 令σ 为土方施工高度的平方和，则
i
σ
=
Pi
H
2 i
=
P1
H
2 1

P2
H
2 2

……+
Pn
H
2 n
i 1
பைடு நூலகம்
Hi代入上式 σ =P1（c+x1ix+y1iy-z1）2+P2（c+x2ix+y2iy-z2）2 +……+Pn（c+xnix+yniy-zn）2 分别对 c、ix、iy求偏导，经过整理得 [P]c+[Px]ix+[Py]iy-[Pz]=0 [Px]c+[Pxx]ix+[Pxy]iy-[Pxz]=0
1.2 场地平整
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
V=(F下+4F中+F上)H/6
2、基槽（路堤）土方量：
L5
F
I
Ii
I－I
沿长度方向分段计算LV2i，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，
H0=（H11+H12+H21+H22）/4n
a
H11、 H12、 H21、 H22 ——一个方格各角点 的自然地面标高；
aa
M ——方格个数。
或：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n
H1－－一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四 个方格共用角点的标高。
注意： 1）位置与建、构筑物协调，且考虑开、施工顺序； 2）大小满足主导施工机械的技术要求； 3）与方格网协调，便于确定土方量； 4）借、弃土区作为独立调配区。
划分调配区示例：
00
A1 B1
A3
（3）找各挖、填方区间的平均运
距（即土方重心间的距离）
可近似以几何形心代替土方体 A2
A4
积重心
B3
B2
3、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。
2）部分挖、部分填格：V挖（填） = a2[ h挖（填）] 2 / 4 h
内墙——槽底净长
二、场地平整土方量
方格网法、累高法＋平均断面法
（一）确定场地设计标高 考虑的因素： (1) 满足生产工艺和运输的要求； (2) 尽量利用地形，减少挖填方数量； (3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费; (4)有一定泄水坡度，满足排水要求。 场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： (1)小型场地――挖填平衡法 (2)大型场地――最佳平面设计法（用最小二乘法， 使挖填平衡且总土方量最小）
有借、弃土时的土方调配图
1、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）
h1
=70.32－ 70.09=＋0.23
（m）；
正值为填方高度。
h2 =70.36－70.40= －0.04 （m）； 负值为挖方高度
2、确定零线（挖填分界线）
插入法、比例法找零点 零点连线
[Py]c+[Pxy]ix+[Pyy]iy-[Pyz]=0 式中 [P]=P1+P2+……Pn
[Px]=P1X1+P2X2+……PnXn [Pxx]=P1X1X1+P2X2X2+……PnXnXn [Pxy]=P1X1Y1+P2X2Y2+……PnXnYn 其余类推。
解上述方程组可得c、ix、iy，然后代入Hi可求 出各角点施工高度。
【例】某建筑场地方
格网、地面标高如图,
格边长a=20m。泄水 坡度ix =2‰，iy=3‰， 不考虑土的可松性的
影响，确定方格各角
点的设计标高。
解： （1）初步设计标高（场地平均标高）
H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n
=[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 H2 =70.29－ 10×2‰+30×3‰ =70.36
H3=70.29+10×2‰ +30×3‰=70.40
其它见图
（二）场地土方量计算
由几何学可知，任一平面在直角坐标体系中都 可用三个参数 c、ix、iy来确定，在平面上任 一点i的标高zi|，可由下式求出。
zi|=c+xiix+yiiy 式中 xi——i点在X方向的坐标；
yi——i点在Y方向的坐标；
则场地的方格网角点的施工高度为： Hi= zi|- zi= c+xiix+yiiy- zi（i=1，……n） 式中 Hi——方格网角点的施工高度；
1、场地设计标高确定的一般方法（挖填平衡法） 适用于小型场地平整，如原地形比较平缓、对场 地设计标高无特殊要求。
1、初步标高（按挖填平衡）
H11 H12
aa a
方法：将场地划分为每格边长 10～40m的方格网，找出每个方
H21
H22
格各个角点的地面标高（实测法、
等高线插入法） 。
则场地初步标高：
0
0
（4）列挖、填方平衡及运距表
（5）调配
方法：最小元素法－－就近调配。 顺序：先从运距小的开 始，使其土方量最大。
结果：所得运输量较小，但不一定是最优方案。 （总运输量97000m3-m)
（6）画出调配图（略）
3、调配方案的优化（线性规划中—表上作业法） （1）确定初步调配方案（如上）
要求：有几个独立方程土方量要填几个格，即应填
3）再求位势及空格的检验数
由于所有的检验数 ij ≥0，故该方案已为最优方案。 若检验数仍有负值，则重复以上步骤，直到全部ij
≥0而得到最优解。
（4）绘出调配图： （包括调运的流向、数量、运距）。
（5） 求出最优方案的总运输量： 400×50＋100×70＋ 500×40＋400×60＋100×70＋400×40＝94000m3-m 。
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。
（2）四方棱柱体平均高度法（略）
（3）三角棱柱体法（略）
均见教材
2、最佳设计平面（最小二乘法原理） 按挖填平衡法计算得出的设计平面标高，能使土 方挖填平衡，但不能保证总的土房量最小。应用 最小二乘法原理，可求得满足挖填平衡和满足总 土方量最小。适用于大型场地或地形复杂的场地 平整。