送电线路工程中开挖的土石方工程量主要是指工程施工中涉及的尖峰、施工基面、基础坑、拉线坑、接地槽等开挖的土石方量,具体而言,包括电杆坑、拉线塔坑、拉线坑、电缆沟的挖方(或爆破)及回填,自立式铁塔坑的挖方(或爆破)及回填,接地槽的挖方(或爆破)及回填,岩石嵌固基坑爆破,坚土坑掏挖,挖孔桩基坑开挖,井点施工开挖及回填,排水沟开挖,尖峰及施工基面挖方等。土石方工程量的计算,与设计提供的尺寸及土质的类别相关。设计提供的尺寸是土石方量的静尺寸,还需要考虑施工操作裕度、边坡系数等。施工操作裕度及边坡系数的取值又取决于施工操作方法及土质类型。此处仅介绍尖峰及施工基面开挖土石方量计算方法,土、石质分类,及杆塔基坑、拉线坑、接地槽的开挖土石方量的计算方法等详见本书学习项目一相关内容。
(一)尖峰及施工基面开挖土石方量计算
1.尖峰及施工基面开挖的原因及计算原则
尖峰开挖一般出现在弧垂最低点附近,导线因风偏等原因对地安全距离不够时,对相关部位土石进行开挖。施工基面开挖一般是指杆塔基础位于山坡、山顶、山梁等位置时的施工基面平整,或基础位于水田、泥沼等软弱土质较薄处降低施工基面需要的土石方开挖。尖峰及施工基面开挖的土石方量一般由设计人员提供,直接计入概算。尖峰及施工基面土、石方量计算,应按设计提供的基面标高并按地形、地貌实际情况进行计算。
2.尖峰及施工基面开挖土石方量的计算公式
图2-3-1 山坡施工基面示
(1)塔位位于山坡的施工基面(如图2-3-1)
1)不放边坡部分的体积(ABCDEF体积)
2)放边坡部分体积由三部分组成(μ为放坡系数),即上坡方向部分的体积(CDEFJK体积)
左右两侧(ADMJA+BCKNB)体积
3)基面总体积
(2)塔位位于圆形山顶上的施工基面(如图2-3-2,可按近似椭圆球体积的一半计算)
图2-3-2 圆形山顶施工基面示意图
图2-3-3 山脊施工基面示意图
(3)塔位位于山脊的施工基面(如图2-3-3)
由于山脊两侧坡度的陡缓不同,可按近似长方体体积计算,但应乘以小于1的修正系数K,一般可取0.4~0.6。因而:
式中,V为土、石方体积,m3;h、h′为降基面值(施工基面高度),m;l为施工基面底长,m;n为施工基面底宽,m;c、m分别为基础正、侧面根开,m;b为基础坑口尺寸,m;d为操作裕度及边坡预留尺寸,m;μ为放坡系数。
(二)余土处理
一般工程不考虑余土处理,需要时,可考虑将余土运至允许堆弃地,其运距超过100m以上部分可列入工地运输。余土运输量计算如下。
1.灌注桩钻孔渣土
其中,1.7t/m3中包括0.2t/m3的含水量。
2.现浇和预制基础基坑余土
3.掏挖式、挖孔桩基础基坑余土
(三)回填土
回填土均按原挖原填考虑,需要100m以外的取(换)土回填时,可按设计规定的换土比例和平均运距,另行套用尖峰挖方和工地运输定额。
(四)案例工程二中土石方量的计算
1.案例工程二土石方量表(www.daowen.com)
见表2-3-1,土石方工程量汇总表。
2.计算说明
本案例工程全部采用钢筋混凝土现浇基础,设计了直柱柔性基础、斜柱式基础、掏挖式基础和岩石嵌固式基础等四种基础类型,详见图2-0-3。根据工程设计资料,本工程主要采用前三种基础类型,下面就三种基础各取其一列出土石方量计算过程,填入表2-3-2,以说明基础开挖土石方量计算方法。本案例工程中,一般情况下,铁塔基础立柱露出地面高度:旱地200mm、水旱田300mm。
(1)直柱柔性基础的土石方量计算
某铁塔基础A、B、C、D四腿均采用直柱柔性基础LZG2026,丘陵地形,地质条件:0~0.5m为耕土,0.5m以下为粉砂质泥岩(褐红或紫红色,强风化)。采用人力开凿方式开挖。
LZG2026基础底板为正方形2×2m,坑底不支设模板,立柱顶面距离坑底2.6m,扣除立柱露出地面高度200mm,基础坑深为2.4m。
表2-3-1 案例工程二土石方工程量汇总表
根据上述条件,查表1-2-5、1-2-6,施工操作裕度为0.1m,边坡系数为1∶0.33,由式(1-2-14),
LZG2026基础基坑的坑口宽为
LZG2026基础开挖土石方量为
(2)斜柱式基础的土石方量计算
某铁塔基础A、B、C、D四腿均采用斜柱式基础XJG2742,山地地形,地质条件:0~0.5m为耕土,0.5m以下为粉砂质泥岩(褐红或紫红色,强风化)。采用人力开凿方式开挖。
XJG2742基础底板为正方形2.7×2.7m,坑底不支设模板,立柱顶面距离坑底4.2m,扣除立柱露出地面高度200mm,基础坑深为4m。
根据上述条件,查表1-2-5、1-2-6,施工操作裕度为0.1m,边坡系数为1∶0.33,由式(1-2-14),
XJG2742基础基坑的坑口宽为
LZG2026基础开挖土石方量为
(3)掏挖式基础的土石方量计算
某铁塔基础A、B、C、D四腿均采用掏挖式基础TWG1630,山地地形,地质条件:0~0.4m为残积粉质黏土,0.4m以下为粉砂质泥岩(褐红或紫红色,强风化)。采用人力开凿方式开挖。
如图2-3-4,底板为圆形Φ1.6m,高0.3m;立柱为圆形Φ0.8m,高2.2m;立柱与底板间为平截圆锥体,高0.5m。坑底不支设模板,立柱顶面距离坑底3m,扣除立柱露出地面高度200mm,基础坑深为2.8m。
TWG1630基础开挖土石方量为
图2-3-4 TWG1630基础结构
(4)接地装置的土石方量计算
根据“铁塔接地装置安装图”,接地装置埋深一般取0.6m,耕地应埋在耕作深度以下,岩石地区不小于0.3m。
如图2-0-2,乙型接地装置埋设Φ10圆钢长度为60m(表2-0-5),其接地槽开挖土石方量为
查表2-0-5,丙、丁、戊、己型接地装置土石方量分别28.8m3、38.4m3、67.2m3、84.5m3,137套接地装置中,丙型占10%,丁型占35%,戊型占50%,己型占5%。本案例工程接地装置土石方量计算为
(28.8×10%+38.4×35%+67.2×50%+84.5×5%)×137=7417.9(m3)
根据设计资料,本案例工程地质划分为:岩石25%,松砂石55%,普通土16%,泥水4%。根据同类型工程经验,岩石地质开挖,爆破方式占80%,人力开凿方式占20%。因此,接地装置土石方量——接地槽挖方(或爆破)及回填工程量分解为:普通土1187.10m3,松砂石4080.04m3,泥水土296.28m3,岩石(爆破)1483.38m3,岩石(人凿)371.09m3,填入表2-3-1。
表2-3-2 案例工程二土石方计算表单位:m3
注1:[(6)+(7)]×(8)=(9)。
注2:(9)×(10)=(11),(9)×(12)=(13)或(9)×(14)=(15)。
注3:根据(4)、(5)数据查表,填入(6)。
注4:坑深分类,取决于不同种类土石方开挖对应的定额子目的分类要求。
注5:本表中铁塔基础按每基4个基坑计,统计土石方量时以基为单位;但应注意到现在设计中多出现同一基铁塔四个腿基础形式不同的情况,统计时应注意加以区分,应以坑为单位统计土石方量。
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