土方放坡增量计算详解:从基础到应用
原创作者:张向荣
今天我们将深入讲解土方放坡增量,它是挖土工程中不可忽视的一部分。当挖土深度超过一定限度时,为了保证边坡稳定,需要进行放坡处理,这就会导致土方量的增加,我们称之为土方放坡增量。
本文以2012年北京定额为例,讲解土方放坡增量的计算方法,原理适用于其他省份,但具体细节需参考当地定额。
一、土方工程量的组成
土方工程量主要由三部分组成:
挖土方体积 = 不放坡体积 放坡增量 局部加深增量
其中:
不放坡体积:是指挖土深度未超过1.5m时的土方体积,直接根据底面积乘以挖土深度计算。
放坡增量:是指挖土深度超过1.5m时,由于放坡导致的土方增加量。
局部加深增量:是指集水坑、下柱墩等局部需要加深的部分,其体积也需计入总的土方量中。
二、不放坡体积的计算
不放坡体积的计算公式为:
不放坡体积 = 底面积 挖土深度
1. 挖土底面积的取值:
一般土方和基坑的底面积需根据图示垫层外皮尺寸,加上工作面宽度进行计算。什么是工作面呢?它是在基础施工中为了方便操作而设置的周围空间,宽度需根据基础类型查阅定额附录的表格获取。
注意,工作面宽度是从垫层外边开始计算。
2. 挖土深度的取值:
挖土深度的取值需要根据室外设计地坪标高和自然地坪标高的差异来确定。
当室外设计地坪标高与自然地坪标高≤±300mm时,挖土深度从基础垫层下表面标高算至室外设计地坪标高。
当室外设计地坪标高与自然地坪标高>±300mm时,挖土深度从基础垫层下表面标高算至自然地坪标高。
室外设计地坪标高是指设计图纸上给出的相对设计正负零标高来说的室内外高差,一般在图纸上是-0.3m或-0.45m等。
自然地坪标高则是指现场未经处理的原始地貌的标高。
实际计算中,一般在设计图纸的预算阶段采用室外设计地坪标高至垫层底标高的深度。
3. 计算公式示例:
v——土方体积
a——垫层长
b——垫层宽
c——工作面宽
h——挖土深度
三、放坡增量的计算
当开挖深度超过1.5m时,就需要进行放坡处理。根据北京定额,放坡增量采用的计算方法是“土方增量折算厚度”。
放坡增量折算厚度表根据挖土深度和边坡坡度等因素,给出相应的厚度值。我们只需将这个厚度值乘以放坡部分的底面积,即可得到放坡增量。
需要注意的是,土方增量折算厚度表的具体数据可能因地区和定额版本的不同而有所差异,建议参考当地定额。
四、总结
本文详细介绍了土方放坡增量的计算方法,从不放坡体积、放坡增量以及局部加深增量的计算方法进行了讲解,并通过图文结合的形式,帮助你更好地理解和掌握土方放坡增量相关的知识。
土方开挖时,由于边坡坡度的影响,实际挖土量会比基坑底面面积乘以挖深得到的理论值更大。这部分增加的土方量称为土方增量。
土方增量的计算方法主要有两种:
1. 折算厚度法
该方法适用于北京等一些地区,通过查阅附表一(放坡土方增量折算厚度表)获得对应挖深下的土方折算厚度,再用以下公式计算土方增量:
土方增量 = 底边外边线 深度 放坡折算厚度
其中:
- 底边外边线:包括基坑下口外边线长度和工作面宽度。
- 深度:挖土深度。
- 放坡折算厚度:从附表一查得。
例: 基坑挖土深度为3m,垫层外边的长宽均是2.6m,工作面为200mm,计算其土方放坡增量。
= (2.4 0.2 2 2.4 0.2 2) 2 3 0.82
= 29.52m³
附表一:放坡土方增量折算厚度表
2. 放坡系数法
该方法适用于其他一些地区,通过计算放坡系数来确定边坡坡度,进而计算土方增量。
放坡系数是指挖深与坡宽的比值,用1:m表示,其中m为放坡系数。
边坡坡度 = 1: m = h:b
其中:
- h:挖深。
- b:坡宽。
例如,1:0.5的放坡系数表示挖1m深,放坡的宽度为0.5m;45度的放坡系数为1,挖1m深,放坡宽度也为1m。
土方增量可以通过计算棱台体积获得,用以下公式:
土方增量 = 1/3 [底面积 顶面积 √(底面积 顶面积)] 深度
例: 基坑的底面外边线(含工作面)为3m长3m宽,挖土深度是3m,放坡系数为1,计算他的土方量。
底面积 = 3 3 = 9㎡
顶面积 = (3 3 1) (3 3 1) = 36㎡
土方增量 = 1/3 [9 36 √(9 36)] 3 = 117m³
不同地区的定额规定可能不同,具体放坡系数和计算方法请查阅相关规范。
广联达软件计算
广联达等软件可以方便地计算土方增量。如果采用折算厚度法,在软件中将放坡系数设置为0,软件会自动根据挖深查阅当地定额表进行土方增量的计算。
如果采用放坡系数法,在软件中输入正确的放坡系数,软件会根据您输入的基坑尺寸和放坡系数计算土方增量。
图例:
软件中如果填写了放坡系数,则会显示放坡的边坡。如果填写了0或删除放坡系数,软件会显示不放坡的直上直下图形。
无论采用哪种方法,都需要根据当地定额规定进行计算。建议在实际运用中,查阅当地定额规范,以确保计算方法的准确性。
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