第一章1.2场地设计标高的确定_土木工程施工

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第一章土方工程,1.2 场地设计标高确实定,第一章 土方工程,2,1.2 场地设计标高确实定,大型工程工程通常都要确定场地设计平面，,进行场地平整。场地平整就是将自然地面改造,成人们所要求的平面。,场地设计标高应满足规划、生产工艺及运,输、排水及最高洪水位等要求，并力求使场地,内土方挖填平衡且土方量最小。,第一章 土方工程,3,场地设计标高的,两种方法,：,1一般方法：如场地比较平缓，对场地设计标高无特殊要求，可按照“挖填土方量相等的原那么确定场地设计标高；,2用最小二乘法原理求最正确设计平面：应用最小

2、二乘 法的原理，不仅可满足土方挖填平衡、还可做到土方的总工程量最小。,第一章 土方工程,4,1.2.1,场地设计标高计算的一般方法,1.2.1.1 计算原那么,将场地划分成边长,为a 的假设干方格，并将方,格网点的原地形标高标在,图上图1-1a。原地形,高可利用等高线用插入法,求得或在实地测量得到。,a),地形图方格网,图,1-1,场地设计标高计算示意图,1,等高线,第一章 土方工程,5,1.2.1,场地设计标高 计算的一般方法,计算原那么,按照挖填土方量相等的,原那么图1-1b，场地设计,标高可按下式计算：,1-2,b设计标高示意图,图1-1 场地设计标高计算示意图,2自然地面；3设计平面,

3、第一章 土方工程,6,由式,1-2,可得到：,1-3,式中 zo所计算场地的设计标高m；,n 方格数；,zi1、zi2、zi3、zi4第i个方格四个角点的原地形 标高m。,第一章 土方工程,7,点的标高在计算过程中被应用的次数(Pi)反映了各角点标高对计算结果的影响程度，测量上的术语称为“权。,考虑各角点标高的“权，式1-3可改写成更便于计算的形式：,式中,z,1,一个方格独有的角点标高；,z,2,、,z,3,、,z,4,分别为二、三、四个方格,所共有的角点标高。,1-4,第一章 土方工程,8,1.2.1.2,计算步骤,划分场地方格网；,计算或实测各角点的原地形标高；,按式1-4计算场地设计标

4、高；,设计标高调整；,施工高度计算。,下面分别讨论：,设计标高调整与施工高度计算问题,第一章 土方工程,9,设计标高调整,设计标高的调整主要是泄水坡度的调整，由于按式1-4得到的设计平面为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。因此，应根据泄水要求计算出实际施工时所采用的设计标高。,第一章 土方工程,10,以Zo 作为场地中心的标高图1-2，那么场地任意点的设计标高为：,1-5,图,1-2,场地泄水坡度,第一章 土方工程,11,施工高度计算,求得 后，即可按下式计算各角点的施工高度,H,i,，,施工高度的含义,是该角点的设计标高与原地形标高的差值：,（,1-6,）,式中 角点的

5、原地形标高。,假设Hi为正值，那么该点为填方，Hi为负值那么为挖方。,第一章 土方工程,12,1.2.2 最正确设计平面,最正确设计平面即设计标高满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水位等要求，并做到场地内土方挖填平衡，且挖填的总土方工程量最小。,第一章 土方工程,13,1.2.2.1 最正确设计平面设计原理,任何一个平面在直角坐标体系中都可以用三个参数 c、来确定图1-3。,c,原点标高；,x,方向的坡度；,y,的方向坡度,第一章 土方工程,14,1.2.2.1 最正确设计平面设计原理,在图1-3所示的这个平面上任何一点 i 的标高 ，可以根据下式求出：,(1-7),其中,点在,x,方向的

6、坐标；,点在,y,方向的坐标。,式1-7为最正确设计平面的方程形式。,第一章 土方工程,15,与前述方法类似，将场地划分成方格网，并将原地形标高 标于图上，那么该场地方格网角点的施工高度为：,式中,方格网各角点的施工高度；,方格网各角点的设计平面标高；,方格网各角点的原地形标高；,方格角点总数。,(1-8),第一章 土方工程,16,土方工程量与施工高度之和成正比。,施工高度之和为零时，那么说明该场地土方的填挖平衡，,但由于施工高度有正有负，当但它不能反映出填方和挖方的绝对值之和为多少。,第一章 土方工程,17,为了不使施工高度正负相互抵消，假设把施工高度平方之后再相加，那么其总和能反映土方工程

7、填挖方绝对值之和的大小。,但要注意，在计算施工高度总和时，应考虑方格网各点施工高度在计算土方量时被应用的次数Pi，令为土方施工高度之平方和，那么:,（,1-9,）,第一章 土方工程,18,将公式1-8代入上式，得:,当的值最小时，该设计平面既能使土方工程量最小，又能保证填挖方量相等填挖方不平衡时，上式所得数值不可能最小。这就是用最小二乘法求最正确设计平面的方法。,第一章 土方工程,19,1.2.2.2 最正确设计平面的计算方法,为了求得,最小时的设计平面参数,c,、可以,对式,1-9,的,c,、分别求偏导数,，,并令其为,0,，于是得：,（,1-10,）,第一章 土方工程,20,经过整理，可得

8、以下准那么方程：,1-11,式中,余类推。,第一章 土方工程,21,解联立方程组1-11，可求得最正确设计平面的三个参数c、ix、iy 尚未考虑工艺、运输等要求，然后即可根据方程式1-3算出各角点的施工高度。,在实际计算时，可采用列表方法表1-3。最后一列的和PH可用于检验计算结果，当PH=0，那么计算无误。,第一章 土方工程,22,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,点号,x,y,z,p,pz,py,pz,pxx,pxy,pyy,pxz,pyz,H,pH,0,1,2,3,p,pz,py,pz,pxx,pxy,pyy,pxz,pyz,Ph,23,应用上述准那么方程时，假设c 或ix，或 iy 时，只要把这些值作为常数代入，即可求得该条件下的最正确设计平面。,第一章 土方工程,24,1.2.2.3,设计标高的调整,实际工程中，对计算所得的设计标高，还应考虑下述,因素进行调整，这工作在完成土方量计算后进行。,(1)考虑土的最终可松性，需相应提高设计标高，以到达,土方量的实际平衡。,(2)考虑工程余土或工程用土，相应提高或降低设计 标高。,(3)根据经济比较结果，如采用场外取土或弃土的施工方案，那么应考虑因此引起的土方量的变化，需将设计标高进行调整。,场地设计平面的调整工作也是繁重的，如修改设计,标高，那么须重新计算土方工程量。,第一章 土方工程,