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）/4M
=[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）
设 U1=0，
则V1= C11－U1=50－0=50；
•U3= C31－V1=60－50=10； •V2=110－10=100； ……
2i）j=求Cij空– 格Ui的– V检j验; 数ij
11=50－0－50＝0（有土）; 12=70－0－100＝－30
•13=100－0－60＝40; 21=70－(－60)－50＝80; ……
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。
60
110
70
300
100
100
A4
80
100
40
400
填方量
800 600
500
•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）
挖方量 500 500 500 400 1900
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
第一章 土方工程
概述 土方量计算与调配 土方开挖的辅助工作 土方工程机械化施工
土方填筑
二、土的工程分类
按开挖的难易程度分为八类
一类土（松软土）、二类土（普通土) 三类土（坚土）、 四类土（砂砾坚土）
——机械或人工直接开挖
五类土（软石）、六类土（次坚石） 七类土（坚石）、八类土（特坚石）
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：
H11
H12
•(1)单向排水时，各方格
角点设计标高为:
L
H0
H0
Hn = H0 L• i
H21
i
•(2)双向排水时，各方格
角点设计标高为：
Ly
Hn
H0
iy
Hn = H0 Lx ix L yi y
Lx
ix
【例】某建筑场地方
70.09
格网、地面标高如图,
格边长a=20m。泄水 坡度ix =2‰，iy=3‰，
一）降水目的
1、防止涌水、冒砂，保证在较干燥的 状态下施工；
2、防止滑坡、塌方、坑底隆起； 3、减少坑壁支护结构的水平荷载。
地下含水构造的种类
不透水层 不透水层 不透水层
滞水层 潜水层 承压水层
二）流砂现象
1．动水压力――地下水在渗流过程中受到土颗 粒的阻力，使水流对土颗粒产生的一种压力。
A2 U2=－30 +50 70 0
70 +40 100 40 +60 90
A3
U3=10
0
60 +30 110 0 70
A4 U4=－20 +50 80 +50 100 0 40
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。
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
（3）找各挖、填方区间的平均
A1 B1
A3
运距（即土方重心间的距离）
可近似以几何形心代替土方
A2
A4
体积重心
B3
B2
0
0
•（4）列挖、填方平衡及运距表
挖填
A1 A2 A3 A4 填方量
B1 50 70 60 80
回填。
3、土的质量密度：
天然密度 ：一般 =16~20 KN/m3
干密度 d：是检测填土密实程度的指标。
（105℃，烘干3~4h）
4、土的含水量：
天然含水量
W=（G湿-G干）/G干
——开挖、行车（25~30%陷车）、边坡稳定
最佳含水量——可使填土获得最大密实度 的含水量（击实试验、手握经验确定）。
（2）四方棱柱体平均高度法（略）
（3）三角棱柱体法（略）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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；
计算方法：平均运距（或单方费用）Cij = Ui+Vj
挖填 位势数
位势数 Ui Vj
B1 V1=50
B2 V2=100
B3 V3= 60
A1
U1= 0
500 50
70
100
A2
U2=－60
70 500 40
90
A3
U3=10 300 60 100 110 100 70
A4
U4=－20
80
100 400 40
•求检验数表
挖 填 位势数
B1
B2
B3
位势数 Ui Vj
V1=50 V2=100
V3=60
A1
U1=0
0 50 -30 70 +40 100
A2 U2=-60 +80 70 0
40 +90 90
A3
U3=10
0
60 0
110 0 70
A4 U4=-20 +50 80 +20 100 0 40
结论：表中12为负值，不是最优方案。应对初始方案进行调整。
70.26
+0.13
70.30
-0.36
70.34
-0.84
70.38
+0.83
70.20
+0.43
70.24
-0.10
70.28
-0.63
70.32
+1.04
70.14
+0.56
70.18
+0.02 700.22
-0.44
70.26
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
4、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
填
B1
B2
B3
挖方量
配值
挖
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。
改变动水压力的方向（井点降水）。
（三）降排水方法
1．集水井法（明排水法） ――用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者 挖至地下水位时，挖排水沟→设集水井→抽水→再挖
土、沟、井
水泵
排水沟
2～5％
集水井
要求： （ 1）排水沟：沿基坑底四周设置，底宽≮300mm，
沟底低于坑底500mm，坡度1％。 （ 2）集水井：沿基坑底边角设置，间距20～40m，
第二节 土方量计算与调配
一、基坑、基槽、路堤 土方量计算
1、基坑土方量：
H
按拟柱体法——
F下
V=(F下+4F中+F上)H/6
2、基槽（路堤）土方量：
L1
L5
Fi
H
I
I
I－I
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，
+0.23 70.09 70.32
（m）；
-0.04
70.36
-0.55
70.40
-0.99
70.44
正值为填方高 度。
+0.55
70.26
+0.13
70.30
-0.36
70.34
-0.84
70.38
•h2 =70.36－
70.40=－0.04 （m）；
•负值为挖方高度
+0.83
70.20
+0.43
用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土。
2、土的渗透性
土体被水透过的性质，用渗透系数K表示。
K的意义：水力坡度（I=Δh/L）为1时，单位 时间内水穿透土体的速度（V=KI）
•K的单位：m / d 。
•粘土< 0.1，
•粗砂50~75，