土方平衡与调配计算(土方工程).pdf

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1、土方平衡与调配计算（土方工程）场地平整土方调配是使土方运输量或土方运输成本最低的条件下，确定填挖方区土方的调配方向和数量，从而达到缩短工期、提高效益的目的。土方平衡调配的计算一般按以下步骤、方法进行：1．划分调配区在场地平面图上先划出挖、填区的分界线，并在挖方区和填方区适当划出若干调配区，确定调配区的大小位置(应满足土方机械操作要求)。2．计算各调配区土方量用方格网法计算各调配区土方量，并标注在图上。3．求出每对调配区之间的平均运距即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。方法是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1—8)，分别求出各区土方的重心位置

2、，即：åVXåVYiiiiX=;Y=（1-23）ooåVåVii则填、挖方区间的平均运距Lo为22L=(X-X)+(Y-Y)(1-24)oOTOWOTOW式中Xo、Yo——挖方调配区或填方调配区的重心坐标；Xi、Yi——i块方格的重心坐标；Vi——i块方格的土方量；XoT、YoT——填方区的重心坐标；Xow、Yow——挖方区的重心坐标。为简化Xo、Yo的计算，可假定每个方格上的土方是各自均匀分布的，用图解法近似地求出调配区形心位置(即几何中心)，以代替重心位置。重心求出1图1-8土方调配区间的平均运距后，标于图上，用比例尺逐一量出每对调配区的平均运输距离(L11、L12、

3、L13……)并将计算结果列于土方平衡与运距表内(表1—9)。2注：1．L11、L12……挖填方之间的平衡运距；2．x11、x12……调配土方量。4．进行土方调配，确定最优方案mn一般采用线形规划中的“表上作业法”求解，使总土方运输量W=ååLij·xij为最i=1j=1小值，即为最优调配方案。5．绘制土方调配图根据表上作业法得出的调配方案，在场地土方地形图上，标出调配方向、土方数量及平均运距(再加上施工机械前进、倒退和转弯必须的最短操作长度)。[例1—9]矩形广场各调配区的土方量和相互之间的平均运距如图1—9所示，试求最优土方调配方案和土方总运输量及总的平均运距。图１－９

4、各调配区的土方量和平均运距3［解］（１）先将图１－９中的数值标注在填、挖方平衡及运距表１－１０中。表１－１０填挖土方平衡及运距表(2)采用“最小元素法”编初始调配方案，即根据对应于最小的Lij(平均运距)取尽可能最大的Xij，值的原则进行调配。首先在运距表内的小方格中找一个Lij，最小数值，如表中L22=L43=40，任取其中一个，如L43，于是先确定x43的值，使其尽可能的大，即x43=max(400、450)=400，由于A4挖方区的土方全部调到B3填方区，所以x41=x42=0，将x43=400填人例表1—11中x43格内，加一个括号，同时x41、x42格内打个“×

5、”号，然后在没有“()”“×”的方格内重复上面步骤，依次地确定其xij数值，最后得出初始调配方案（表1-11）表1-11土方初始调配方案（3）在表1—11基础上，再进行调配、调整，用“乘数法”比较不同调配方案的总运输量，取其最小者，求得最优调配方案(表1—12)。表1-12土方量优调配方案4该土方最优调配方案的土方总运输量为：33W=(400×5+100×70+550×40+400×60+50×70+400×40)(m·m)=92500(m·m)其总的平均运距为：W92500L==m=48.68mOV1900最后将表1-12中的土方调配数值绘色成土方调配图，如图1-10图

6、1-10土方调配图3土方量(m)注：运距(m)5