土方调配就是对挖土的利用,即综合协调处理堆、弃和填土三者之间的关系。一个好的土方调配方案,应该是使土方总运输量最小或土方运输成本(元)最小或土方施工费用(元)最小,而且又能方便施工。
2.3.3.1 土方调配原则(1)应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配,使挖方量与运距的乘积之和尽可能为最小,亦即使土方运输量和费用最小。
(2)土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则;应考虑分区与全场相结合的原则;还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。使土方运输无对流和乱流现象。
(3)合理布置挖、填方分区线,选择恰当的调配方向、运输路线,以方便挖土、填土和运土,使土方机械和运输车辆的功能得到充分发挥。
(4)好土用在回填质量要求高的地区。
总之,进行土方调配时,必须根据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法,综合考虑上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案。
2.3.3.2 土方调配区的划分
在场地平面图上先划出挖、填区的分界线(即零线),根据地形及地理条件,可在挖方区和填方区适当地分别划出若干个调配区。在划分调配区时应注意如下几点:
(1)调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调,以满足工程施工顺序和分期施工的要求。
(2)调配区的大小应考虑土方机械的操作要求。
(3)调配区的范围应与计算土方量用的方格网相协调,通常可由若干个方格网组成一个调配区。
(4)从经济效益出发,考虑就近借土或就近弃土。这时,一个借土区或一个弃土区均可作为一个独立的调配区。
划分调配区后,接着计算出各调配区的土方量,并在图上标明。
2.3.3.3 土方调配图表编制
场地土方调配区划分后,就可以着手编制土方调配图表,其方法步骤如下:
1.计算各挖、填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,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,分别求出各挖、填调配区土方的重心位置,即
式中 Xi,Yi——i块方格的重心坐标;(www.daowen.com)
Vi——i块方格的土方量;
X0,Y0——挖或填调配区的重心坐标。
填、挖方区之间的平均运距L0则为
式中 XOT,YOT——填方区的重心坐标;
X0w,Y0w——挖方区的重心坐标。
一般情况下,亦可用作图法近似地求出形心位置以代替重心坐标。
重心求出后,标于图上,用比例尺量出每对调配区之间的平均运距。
各挖、填调配区之间的平均运距计算以后,需将计算结果列于土方平衡表内。
2.确定土方最优调配方案
最优调配方案的确定,是线性规划中的运输问题,常用“表上作业法”求解,使总土方运输量W=为最小值,即为最优调配方案。
式中 Lij——各调配区之间的平均运距(m);
Xij——各调配区的土方量(m3)。
3.绘出土方调配图
根据“表上作业法”确定的最优调配方案,在场地土方调配区图上标出调配方向、土方数量及运距,如图2-11所示。
图2-11 土方调配图
土方调配的最优方案可以不只一个,虽然这些方案调配区或调配土方量不同,但它们的目标函数W都是相同的。有若干个最优方案,为人们提供了更多的选择余地。
当土方调配区数量较多时,用表上作业法计算最优方案仍较费工。如采用手工计算,要找出所有最优方案需经过多次轮番计算,工作量很大。现已有较完整的电算程序,能准确迅速地求得最优方案,而且还能得到所有可能的最优方案。
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