土方调配

土木工程施工 ——场地平整

课程名称：土木工程施工技术 授课对象：建专0601-02 授课时间： 90 分钟 1．授课题目：场地平整 2．教学目的及要求

?

通过本节 90 分钟的教学，使学生掌握四方棱柱体计算方法；了解三角棱柱体计算方法；掌握土方调配的原理和方法；了解土方机械的特点和适用范围。

3．教学内容：

? ? ? ? ? ? ? ? ?

1.2.2 场地平整土方量的计算

分别按方格求出挖、填方量，再求场地总挖方量、总填方量。 1. 四角棱柱体法

（1）方格四个角点全挖或全填： V挖（填）= ( h1+h2+h3+h4 ) h1~ h4—方格角点施工高度的绝对值; a — 方格网一个方格的边长；

V挖（填）—挖方或填方的体积（m3）。 2）方格四个角点有填有挖

a2[?h挖（填）4?h

V挖（填）?? ? ? ? ? ? ? ? ?

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. 三角棱柱体法（公式见教材） 1.2.3 土方调配

在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。共四项内容： （1）土方调配的目的 （2）土方调配的原则 （3）土方调配图的编制步骤

（4）用线性规划的表上作业法进行土方调配

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

1. 土方调配的目的

合理确定调配方向和数量 总运输量最小（成本最低），缩短工期和降低成本。 2. 土方调配的原则 力求挖填平衡，运量最小 合理划分调配区

应考虑近期施工与后期施工利用 应考虑分区和全场相结合

尽可能与大型地下建筑物的施工相结合 3.土方调配图的编制步骤

（1）划分调配区 注意：1）与建筑物、开工顺序协调； 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。 （2）求出各挖、填方区间的平均运距

即每对调配区土方重心间的距离, 可近似以几何形心代替土方体积重心 ，在图上将重心连起来，用比例尺量出来。

? ? ? ?

（3）进行土方调配：线性规划法

（4）画出土方调配图：在图上标出各调配区的调配方向、数量及平均运距。 （5）列出土方调配平衡表 土方调配平衡表及运距表

W1 W2 W3 W4

填方区 T1 T2

50 70 60 80

600

70 40 110 100

T3 500

100 90 70 40

挖方量 （m3）

挖方区

800

500 500 500 400 1900

填方量（m3）

? ?

挖方区 W1

50

W2

70

W3

60

W4

80

填方量（m3）

800

600

70 40 110 100

500

100 90 70 40

1900 400 500 500

4. 用线性规划的表上作业法进行土方调配 (1) 列出土方平衡-运距表

填方区

T1

T2

T3

挖方量

?500

?

（2）用最小元素法求初始调配方案

最小元素法 — 即对运距（或单价）最小的一对挖填分区，优先地最大限度地供应土方

量，满足该分区后，以此类推，直至所有的挖方分区土方量全部分完为止。

W1 W2 W3 W4

填方区 T1 T2

50 70 60 80

× 500 100 × 600

70 40 110 100

T3 × × 100 400 500

100 90 70 40

挖方量

挖方区

500 × 300 ×

3

?（m） 500

3500 500 400 1900

填方量（m） ?

800

（3）判断调配方案是否最优

用矩阵法求假想运距：将有土方量的运距填入表中，利用矩形对角线角点之和相等的原则，求出未知的假想运距。

填方区

挖方区

?T

1

?T2

50 50 70 -10 60 60 80 30

×

70 100 500 100 ×

40 40 110 110 100 80

?T3

× × 100

100 60 90 0 70 70 40 40

?挖

方

?W1 ?W2

500

?500 ?500 ?500 ?400 ?1900 ?挖

× 300

?W3 ?W4

3

×

400

?填方量（m） ?800

?600 ?500 求检验数?ij ： ?ij=运距cij – 假想运距cij，

全部?ij≥ 0 ，方案最优；若有?ij ＜ 0，非优，需调整。 填方区

挖方区

?T

1

?T2

50 50 70 -10 60 60 80 30

+

70 100 500 100 +

40 40 110 110 100 80

?T3

+ + 100

100 60 90 0 70 70 40 40

方

?W1 ?W2 ?W3 ?W4

3

500

?500 ?500 ?500 ?400 ?1900 + 300 +

400

?填方量（m） ?800

?600 ?500

?

（4）对非优方案进行调整（闭回路法）

填方区 T1 挖方区 500 ?W1 + ?W2 300 ?W3 ??T2 50 50 70 -10 60 60 80 30 + 100 100 500 + 70 100 40 40 110 110 100 80 ?T3 + + 100 400 100 60 90 0 70 70 40 40 ?挖方?500 ?500 ?500 ?400 ?1900 + ?W4 ?填方量（m3） 800 ??600 ?500 ?

调整土方量：从奇数转角点格子中，找一个土方量最小的格子，将此格子变为零，并以此为调整值，奇数角点的土方量减去该值，欧数角点的土方量加上该值，形成一个新的调配方案。

? ?

填方区 挖方区 ?T 1?T2 50 50 70 -10 60 60 80 30 100 500 0 + 70 100 40 40 110 110 100 80 ?T3 + + 100 400 100 60 90 0 70 70 40 40 ?挖方400 ?W1 + ?500 ?500 ?500 ?400 ?1900 ?W2 400 ?W3 + ?W4 ?填方量（m） ?800 3?600 ?500 （5）判断新方案是否最优

重复第三步步骤，若不是最优，继续调整，直至最优。

填方区 T1 挖方区

400

?W1 + ?W2

?

?T2

50 50 70 20 60 60 80 30

0 + 500 100

70 70 40 40 110 80 100 50

?T3

+ + 100 400

100 60 90 30 70 70 40 40

?挖

方

?500 ?500 ?500 ?400

400

?

W3

+

?W4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f2w2.html