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土方工程及基坑开挖施工方案简介:
土方工程及基坑开挖施工方案是一种专业性强的工程项目管理文件,主要用于规划和指导大型土木建筑项目的土方作业和基坑开挖工作。以下是其主要内容的简介:
1. 项目概述:包括工程的基本信息,如项目名称、地点、规模、开挖深度等,以及工程的目的和背景。
2. 施工目标:明确基坑开挖的尺寸、形状、深度要求,以及土方调配和堆放的目标。
3. 施工准备:包括对施工现场的勘察,了解地质、水文、气候等自然条件,以及所需的设备、工具、材料清单。
4. 施工方法:描述基坑开挖的具体方法,如人工开挖、机械开挖(如挖掘机、铲车等)、排水降水技术等,以及边坡稳定措施。
5. 安全措施:对施工过程中的安全风险进行评估,并制定相应的预防和应急措施,如防坍塌、防滑坡、防尘、防噪音等。
6. 质量控制:制定质量检查和验收标准,确保土方工程和基坑开挖的精度和稳定性。
7. 进度计划:详细规划施工时间表,包括各个阶段的开始和结束时间,以及关键节点的控制。
8. 环保要求:考虑到施工对环境的影响,如扬尘控制、噪声控制、废水处理等,以符合环保法规。
9. 应对措施:对可能遇到的施工难题或意外情况,如极端天气、地下管线的发现等,制定应对策略。
总的来说,土方工程及基坑开挖施工方案是保证施工顺利进行,保证工程质量和安全的重要依据。
土方工程及基坑开挖施工方案部分内容预览:
方格Ⅵ底面为三角形和五边形,土方量为:
VⅥ-
方格Ⅶ底面为二个梯形,土方量为:
方格Ⅷ底面为三角形和五边形DB50T 10001.4-2021标准下载,土方量为:
VⅧ+
为了维持土体的稳定,场地的边沿不管是挖方区还是填方区均需作成相应的边坡,因此在实际工程中还需要计算边坡的土方量。边坡土方量计算较简单但限于篇幅这里就不介绍了。图1.13是例题1场地边坡的平面示意图。
图1.13场地边坡平面图
沿场地的的纵向或相应方向取若干个相互平行的断面(可利用地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边坡)划分成若干个三角形和梯形,如图1.14所示,对于某一断面,其中三角形和梯形的面积为:
该断面面积为:
图1.14 断面法计算图 图1.15 用累高法求断面面积
各个断面面积求出后,即可计算土方体积。设各断面面积分别为……、,相邻两断面之间的距离依次为……、,则所求土方体积为:
如图1.15所示,是用断面法求面积的一种简便方法,叫“累高法”。此法不需用公式计算,只要将所取的断面绘于普通坐标纸上(取等值),用透明纸尺从开始,依次量出(用大头针向上拨动透明纸尺)各点标高(),累计得出各点标高之和,然后将此值与相乘,即可得出所求断面面积。
土方工程量计算完成后,即可着手对土方进行平衡与调配。土方的平衡与调配是土方规划设计的一项重要内容,是对挖土的利用、堆弃和填土的取得这三者之间的关系进行综合平衡处理,达到使土方运输费用最小而又能方便施工的目的。土方调配原则主要有:
1).应力求达到挖、填平衡和运输量最小的原则。这样可以降低土方工程的成本。然而,仅限于场地范围的平衡,往往很难满足运输量最小的要求。因此还需根据场地和其周围地
形条件综合考虑,必要时可在填方区周围就近借土,或在挖方区周围就近弃土,而不是只局
限于场地以内的挖、填平衡,这样才能做到经济合理。
2).应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。当工程分期分批施工时,先期工程的土方余额应结合后期工程的需要而考虑其利用数量与堆放位置,以便就近调配。堆放位置的选择应为后期工程创造良好的工作面和施工条件,力求避免重复挖运。如先期工程有土方欠额时,可由后期工程地点挖取。
3).尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。当大型建筑物位于填土区而其基坑开挖的土方量又较大时,为了避免土方的重复挖、填和运输,该填土区暂时不予填土,待地下建筑物施工之后再行填土。为此,在填方保留区附近应有相应的挖方保留区,或将附近挖方工程的余土按需要合理堆放,以便就近调配。
4).调配区大小的划分应满足主要土方施工机械工作面大小(如铲运机铲土长度)的要求,使土方机械和运输车辆的效率能得到充分发挥。
总之,进行土方调配,必须根据现场的具体情况、有关技术资料、工期要求、土方机械与施工方法,结合上述原则,予以综合考虑,从而做出经济合理的调配方案。
场地土方平衡与调配,需编制相应的土方调配图表,以便施工中使用。其方法如下:
( 1) 在场地平面图上先划出挖、填区的分界线(零线),然后在挖方区和填方区适当地分别划出若干个调配区。划分时应注意以下几点:
( 2)划分应与建筑物的平面位置相协调,并考虑开工顺序、分期开工顺序;
(3)调配区的大小应满足土方机械的施工要求;
(4)调配区范围应与场地土方量计算的方格网相协调,一般可由若干个方格组成一个调配区;
(5)当土方运距较大或场地范围内土方调配不能达到平衡时,可考虑就近借土或弃土,一个
借土区或一个弃土区可作为一个独立的调配区。
(6)计算各调配区的土方量,并将它标注于图上。
2).求出每对调配区之间的平均运距
平均运距即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。因此,求平均运距,需先求出每个调配区的土方重心。其方法如下:
取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴,以一个角作为坐标原点(图),分别求出各区土方的重心坐标、:
式中 ──块方格的重心坐标;
──块方格的土方量
填、挖方区之间的平均运距为:
式中 、 ──填方区的重心坐标;
、──挖方区的重心坐标。
为了简化的计算,可假定每个方格(完整的或不完整的)上的土方是各自均匀分布的,于是可用图解法求出形心位置以代替方格的重心位置。
各调配区的重心求出后,标于相应的调配区上,然后用比例尺量出每对调配区重心之间的距离,此即相应的平均运距(……)。
所有填挖方调配区之间的平均运距均需一一计算,并将计算结果列于土方平衡与运距表内。
当填、挖方调配区之间的距离较远,采用自行式铲运机或其他运土工具沿现场道路或规定路线运土时,其运距应按实际情况进行计算。
3用“表上作业法”求解最优调配方案
最优调配方案的确定,是以线性规划为理论基础,常用“表上作业法”求解。
【例1.2】已知某场地的挖方区为W1、W2、W3,填方区为T1、T2、T3,其挖填方量如图1.16所示,其每一调配区的平均运距如图1.16和表1.5所示。
试用“表上作业法”求其土方的最优调配方案,并用位势法予以检验。
图1.16 各调配区的土方量和平均运距
1.用“最小元素法”编制初始调配方案
即先在运距表(小方格)中找一个最小数值,如(任取其中一个,现取),由于运距最短,经济效益明显,于是先确定的值,使其尽可能的大,即由于挖方区的土方全部调到填方区,所以和都等于零。此时,将400填入格内,同时将、格内画上一个“×”号,然后在没有填上数字和“×”号的方格内再选一个运距最小的方格,即,便可确定,同时使。此时,又将500填入格内,并在格内画上“×”号。重复上述步骤,依次确定其余的数值,最后得出表1.5所示的初始调配方案。
由于利用“最小元素法”确定的初始方案首先是让最小的方格内的值取尽可能大的值,也就是符合“就近调配”常理,所以求得的总运输量是比较小的。但数学上可以证明(证明从略)此方案不一定是最优方案,而且可以用简单的表上作业法进行判别。
在“表上作业法”中,判别是否最优方案的方法有许多。采用“假想运距法”求检验数较清晰直观,此处介绍该法。该方法是设法求得无调配土方的方格的检验数,判别是否非负,如所有,则方案为最优方案,否则该方案不是最优方案,需要进行调整。
要计算,首先求出表中各个方格的假想运距。其中
式的意义即构成任一矩形的相邻四个方格内对角线上的假想运距之和相等。
利用已知的假想运距,寻找适当的方格构成一个矩形,利用对角线上的假想运距之和相等逐个求解未知的,最终求得所有的。见下表上的作业。其中未知的(黑体字)为通过如图的对角线和相等得到。
假想运距求出后,按下式求出表中无调配土方方格的检验数:
表中只要把无调配土方的方格右边两小格的数字上下相减即可。如,。将计算结果填入表中无调配土方“×”的右上角,但只写出各检验数的正负号,因为根据前述判别法则,只有检验数的正负号才能判别是否是最优方案。表中出现了负检验数,说明初始方案不是最优方案,需要进一步调整。
①在所有负检验数中选一个(一般可选最小的一个),本例中唯一负的是,把它所对应的变量作为调整对象。
②找出的闭回路。其作法是:从格出发,沿水平与竖直方向前进,遇到适当的有数字的方格作90°转弯(也可不转弯),然后继续前进,如果路线恰当,有限步后便能回到出发点,形成一条以有数字的方格为转角点的、用水平和竖直线联起来的闭合回路,见表。
③从空格(其转角次数为零偶数)出发,沿着闭合回路(方向任意转角次数逐次累加)一直前进,在各奇数次转角点的数字中,挑出一个最小的(本表即为500、100中选100),将它由调到方格中(即空格中)。
④将“100”填入方格中,被挑出的为0(该格变为空格);同时将闭合回路上其他奇数次转角上的数字都减去“100”,偶数转角上数字都增加“100”,使得填挖方区的土方量仍然保持平衡,这样调整后,便可得到表1.6的新调配方案。
对新调配方案,再进行检验,看其是否已是最优方案。如果检验数中仍有负数出现,,那就按上述步骤继续调整,直到找出最优方案为止。
表1.6中所有检验数均为正号,故该方案即为最优方案。
将表中的土方调配数值绘成土方调配图(图1.17),图中箭杆上数字为调配区之间的运距,箭杆下数字为最终土方调配量。
图1.17 最优方案土方调配图
最后来比较一下最佳方案与初始方案的运输量:
JTS 165-5-2016 液化天然气码头设计规范(附条文说明) 初始调配方案总土方运输量:
最优调配方案总土方运输量:
即调整后总运输量减少了3000()。
土方调配的最优方案还可以不仅一个,这些方案调配区或调配土方量可以不同,但它们的总土方运输量都是相同的,有若干最优方案可以提供更多的选择余地。
1.3土方工程施工要点
土方工程施工前通常需完成下列准备工作:施工场地的清理;地面水排除;临时道路修筑;油燃料和其他材料的准备;供电与供水管线的敷设;临时停机棚和修理间等的搭设;土方工程的测量放线和编制施工组织设计等。
场地清理包括清理地面及地下各种障碍。在施工前应拆除旧有房屋和古墓,拆迁或改建通讯、电力设备、上下水道以及地下建筑物,迁移树木,去除耕植土及河塘淤泥等。此项工作由业主委托有资质的拆卸拆除公司或建筑施工公司完成,发生费用由业主承担。
场地内低洼地区的积水必须排除,同时应注意雨水的排除,使场地保持干燥DB21T 3414-2021标准下载,以利土方施工。地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。