土木工程施工课后习题答案30470

第一章 土方工程

0.5m

1.某工程基础(地下室)外围尺寸40mX 25m,埋深4.8m,为满足施工要求,基坑底面积尺寸在基础外每侧留 宽的工作面;基坑长短边均按 1 : 0.5放坡(已知KS =1.25,KS '= 1.05 )。试计算:

(1) 基坑开挖土方量;

(2) 现场留回填土用的土方量;

(3)

解:

多余土用容量为5m自卸汽车外运,应运多少车次?

(2) (3) 外运的土为虚方

2 .某场地方格网及角点自然标高如图,方格网边长

a=30m设计要求场地泄水坡度沿长度方向为

2%o,沿宽度方

,并

向为3%。,泄水方向视地形情况确定。试确定场地设计标高(不考虑土的可松性影响,如有余土,用以加宽边坡) 计算填、挖土方工程量(不考虑边坡土方量) 。

3. 试用“表上作业法” 土方调配的最优调配方案。 土方调配运距表 填方区 方区 (m ) 挖方量 3 15 20 18 24 0 0 0 0 1000 70 14 0 11 0 17 0 4000 15 22 12 20 0 0 0 0 4000 10 13 80 16 0 0 0 10000 3 填方量(m )

1000 7000 2000 9000 19000 注:小格内单位运距为 m。 解:

表中可以看出:X11+X21+X31+X41 = 1000

xn+X12+X13=1000

利用“表上作业法”进行调配的步骤为: (1 )用“最小元素法”编制初始调配方案

步骤1:即先在运距表(小方格)中找一个最小数值,即

确定X21的值,使其尽可能地大,即取X21

Xl1

L21 70,于是先

min(10004000) 1000

, 。则

X31 X41 0,在空格内画上“X”号,将(1000)填入X21格内;

步骤2:在没有填上数字和“X”号的方格内再选一个运距最小的方格,

即 L43 80,让 X43值尽可能的大,即 X43=min(10000,2000) = 2000。同时使 X13 = X23 =X33 = 0。同样将(2000)填入表1-5中X43格内,并且在X13、X23、X33格内画上“X”。

步骤3:按同样的原理,可依次确定

X42 =7000, X12=X22 =x 32 = 0 ; X31=300,

X32 = X33= 1 00,并填入表1-5,其余方格画上“X” ,该表即为初始调配方案。

表1-5 土方初始调配方案 填方区 挖方量 3 ^方区 (m ) 150 200 180 240 X X X (1000) 170 1000 70 140 110 4000 (1000) 150 X 220 X 120 (3000) 200 X X 130 X (4000) 160 4000 100 80 10000 X 3 (7000) 7000 (2000) 2000 (1000) 9000 19000 填方量(m) 1000 (2 )最优方案的判别 用“位势法”求检验数

表1-6 平均运距和位势数

V 240 V 140 V2 210 v 160 0 240 U1 0 0 70 0 170 U2 -7 0 0 200 U3 -4 0 0 130 0 80 0 160 4 -8 0 先令U1 0,则有

v

240-0=240

u2 170-240=-70 vi

70-(-70)=140

U3 200-240=-40 U4 160-240=-80 V2 130-(-80)=210 V3 80-(-80)=160

检验数计算:

11 150-0-140=10 ;

12

200-0-210=-10 ;???

(在表1-7中只写“ ”或“-”)

表1-7 位势、运距和检验数表 填方区 挖方区 V 240 V 140 V 210 150 - 200 V + 180 160 0 240 Ui 0 + X X X (1000) 0 70 0 140 + 110 0 170 U2 -70 (1000) X X (3000) + 150 + 220 0 120 0 200 U3 -40 X X X (4000) + 100 0 130 0 80 0 160 U 4 -80 (7000) (2000) (1000)

从表1-7中已知,表内有为负检验数存在,说明该方案仍不是最优调配 方案,尚需作进一步调整,直至方格内全部检验数入

j

> 0为止。

(3)方案的调整

① 在所有负检验数中选一个(一般可选最小的一个,本题中为 L12),把它所对应的变量 X12作为调整的对象。

② 找出X12的闭回路:

从X12出发,沿水平或者竖直方向前进,遇到适当的有数字的方格作 转弯,然后依次继续前进再回到出发点,形成一条闭回路(表

1-8 )。

表1-8 X12的闭回路表 填方区 挖方区、 1000 j 1 1000 3000 4000 7000 ----------------------------- ? 2000 1000 ③ 从空格X12出发,沿着闭回路(方向任意)一直前进,在各奇数次转角 点的数字中,挑出一个最小的 (本表即为 1000,7000中选1000,此处选X14),将它由X14调到X12方格中(即空格中)。

将1000填入X12方格中,被调出的 X14为0 (变为空格);同时将闭回路

90°

上其他奇数次转角上的数字都减去 1000,1000,偶数次转角上数字都增加 1-9的新方表

使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡,这样调整后,便可得

⑤对新调配方案,仍然用“位势法”进行检验,看其是否为最优方案,检验 数无负数,该方案为最佳方案

表1-9 调整后的调配方案 \\ 填方区 3 g方区 V3 Vi X 挖方量(m ) 230 130 150 v2 200 0 200 + V3 150 180 + 240 1000 + S 0 X 0 70 (1000) 0 (1000) 140 + X 110 0 X 170 4000 u2 -60 X (2000) + U3 -30 + 150 + 220 0 120 0 200 4000 X 100 0 X 130 0 X 80 0 (4000) 160 10000 U4 -70 (6000) (2000) (2000) 3 19000 m填方量( ) 1000 7000 2000 9000 表1;T0O中所有检验数均为正0号0故7该方案0卩为最优方案。其土方(的在8总运00量160

亠 200000 70000 340000 800000 780000 320000

为: 3

2510000(m3 m)

4. 对习题1的基础工程施工,地下水位在地面下1.5m ,不渗水层在地下10m,地下水为无压水,渗透系数K=15m/d, 现采用轻型井点降低地下水位 ,试求:

⑴绘制轻型井点系统的平面和高程布置。 ⑵计算涌水量。

⑶确定井点管数量和间距。 解:(1)轻型井点系统的布置

总管的直径选用127mm布置在土 0.000标高上,基坑底平面尺寸为 41

X 26吊,上口平面尺寸为:

长=41+(4.8 X 0.5 ) X 2=45.8 ;宽=26+2X4.8 X 0.5=30.8。

井点管布置距离基坑壁为1.0m,采用环形井点布置,则总管长度:

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