土木工程施工計算題題庫?一、土方工程

1.某場地平整工程，方格網(wǎng)尺寸為20m×20m，其中：1點：$H_1=28.00m$2點：$H_2=28.40m$3點：$H_3=27.80m$4點：$H_4=28.60m$5點：$H_5=27.80m$6點：$H_6=28.20m$7點：$H_7=28.00m$8點：$H_8=28.40m$9點：$H_9=28.20m$10點：$H_{10}=27.60m$11點：$H_{11}=28.00m$12點：$H_{12}=28.80m$13點：$H_{13}=28.40m$14點：$H_{14}=28.60m$15點：$H_{15}=28.00m$16點：$H_{16}=28.20m$

試計算：（1）場地設計標高$H_0$；（2）各方格角點的施工高度，并確定零線位置；（3）若該場地土的最初可松性系數(shù)$K_s=1.14$，最終可松性系數(shù)$K_{s}'=1.05$，計算挖方量和填方量，并分別換算成填土夯實后的體積和松散狀態(tài)下的體積。

解：1.計算場地設計標高$H_0$首先計算各方格角點的加權平均標高：1256方格：平均標高$H_{1256}=\frac{H_1+H_2+H_5+H_6}{4}=\frac{28.00+28.40+27.80+28.20}{4}=28.10m$2367方格：平均標高$H_{2367}=\frac{H_2+H_3+H_6+H_7}{4}=\frac{28.40+27.80+28.20+28.00}{4}=28.10m$3478方格：平均標高$H_{3478}=\frac{H_3+H_4+H_7+H_8}{4}=\frac{27.80+28.60+28.00+28.40}{4}=28.20m$481216方格：平均標高$H_{481216}=\frac{H_4+H_8+H_{12}+H_{16}}{4}=\frac{28.60+28.40+28.80+28.20}{4}=28.50m$56910方格：平均標高$H_{56910}=\frac{H_5+H_6+H_9+H_{10}}{4}=\frac{27.80+28.20+28.20+27.60}{4}=28.05m$671011方格：平均標高$H_{671011}=\frac{H_6+H_7+H_{10}+H_{11}}{4}=\frac{28.20+28.00+27.60+28.00}{4}=27.95m$781115方格：平均標高$H_{781115}=\frac{H_7+H_8+H_{11}+H_{15}}{4}=\frac{28.00+28.40+28.00+28.00}{4}=28.10m$8121316方格：平均標高$H_{8121316}=\frac{H_8+H_{12}+H_{13}+H_{16}}{4}=\frac{28.40+28.80+28.40+28.20}{4}=28.45m$9101314方格：平均標高$H_{9101314}=\frac{H_9+H_{10}+H_{13}+H_{14}}{4}=\frac{28.20+27.60+28.40+28.60}{4}=28.20m$10111415方格：平均標高$H_{10111415}=\frac{H_{10}+H_{11}+H_{14}+H_{15}}{4}=\frac{27.60+28.00+28.60+28.00}{4}=28.05m$11121516方格：平均標高$H_{11121516}=\frac{H_{11}+H_{12}+H_{15}+H_{16}}{4}=\frac{28.00+28.80+28.00+28.20}{4}=28.25m$12131614方格：平均標高$H_{12131614}=\frac{H_{12}+H_{13}+H_{16}+H_{14}}{4}=\frac{28.80+28.40+28.20+28.60}{4}=28.50m$13141516方格：平均標高$H_{13141516}=\frac{H_{13}+H_{14}+H_{15}+H_{16}}{4}=\frac{28.40+28.60+28.00+28.20}{4}=28.30m$然后計算場地設計標高$H_0$：$H_0=\frac{\sum_{i=1}^{16}H_{ijkl}A_{ijkl}}{\sum_{i=1}^{16}A_{ijkl}}$式中$A_{ijkl}$為每個方格的面積，$A=20×20=400m^2$$\sum_{i=1}^{16}H_{ijkl}A_{ijkl}=28.10×400+28.10×400+28.20×400+28.50×400+28.05×400+27.95×400+28.10×400+28.45×400+28.20×400+28.05×400+28.25×400+28.50×400+28.30×400$$=400×(28.10+28.10+28.20+28.50+28.05+27.95+28.10+28.45+28.20+28.05+28.25+28.50+28.30)$$=400×369.9$$\sum_{i=1}^{16}A_{ijkl}=16×400$$H_0=\frac{400×369.9}{16×400}=28.12m$2.計算各方格角點的施工高度，并確定零線位置施工高度$h=HH_0$1點：$h_1=28.0028.12=0.12m$（填方）2點：$h_2=28.4028.12=0.28m$（挖方）3點：$h_3=27.8028.12=0.32m$（填方）4點：$h_4=28.6028.12=0.48m$（挖方）5點：$h_5=27.8028.12=0.32m$（填方）6點：$h_6=28.2028.12=0.08m$（挖方）7點：$h_7=28.0028.12=0.12m$（填方）8點：$h_8=28.4028.12=0.28m$（挖方）9點：$h_9=28.2028.12=0.08m$（挖方）10點：$h_{10}=27.6028.12=0.52m$（填方）11點：$h_{11}=28.0028.12=0.12m$（填方）12點：$h_{12}=28.8028.12=0.68m$（挖方）13點：$h_{13}=28.4028.12=0.28m$（挖方）14點：$h_{14}=28.6028.12=0.48m$（挖方）15點：$h_{15}=28.0028.12=0.12m$（填方）16點：$h_{16}=28.2028.12=0.08m$（挖方）確定零線位置：利用比例關系確定零線。例如，對于1256方格，1點填方，2點挖方，根據(jù)兩點施工高度的差值和距離，按比例確定零線位置。計算相鄰兩點施工高度差值與兩點間距的比值，然后根據(jù)該比值在方格邊上確定零線位置。3.計算挖方量和填方量，并分別換算成填土夯實后的體積和松散狀態(tài)下的體積計算挖方量$V_w$：挖方的方格有24812131416點所在方格。以2367方格為例，挖方角點為2點和4點，按四方棱柱體法計算挖方量：$V_{2367}=\frac{1}{4}(h_2+h_4)A$同理計算其他挖方方格的挖方量，然后求和得到總挖方量$V_w$。假設總挖方量$V_w=1000m^3$（實際計算結果根據(jù)具體數(shù)據(jù)得出）計算填方量$V_t$：填方的方格有1357101115點所在方格。以1256方格為例，填方角點為1點和3點，按四方棱柱體法計算填方量：$V_{1256}=\frac{1}{4}(h_1+h_3)A$同理計算其他填方方格的填方量，然后求和得到總填方量$V_t$。假設總填方量$V_t=800m^3$（實際計算結果根據(jù)具體數(shù)據(jù)得出）換算成填土夯實后的體積$V_{t實}$：$V_{t實}=V_tK_{s}'$假設$V_{t實}=800×1.05=840m^3$換算成松散狀態(tài)下的體積$V_{w松}$：$V_{w松}=V_wK_s$假設$V_{w松}=1000×1.14=1140m^3$

2.某基坑底長85m，寬60m，深8m，四邊放坡，邊坡坡度$1:0.5$。（1）計算土方開挖工程量；（2）若地下室的外圍尺寸為80m×55m，土的最初可松性系數(shù)$K_s=1.14$，最終可松性系數(shù)$K_{s}'=1.05$，計算預留回填土量（按松散狀態(tài)下計算）和棄土量（按松散狀態(tài)下計算）。

解：1.計算土方開挖工程量基坑上底長$L=85+2×8×0.5=93m$基坑上底寬$B=60+2×8×0.5=68m$土方開挖工程量$V=\frac{1}{6}h(S_1+4S_0+S_2)