土木工程施工典型例题

土方调配计算i -i -0 3%某建筑场地方格网的方格边长为20mX 20m泄水坡度*-u.q/o，不考虑土的可松性和边坡的影响。试按挖填平衡的原则计算挖、填土方量（保留两位小数）。43.0343.TO44,1544.43o1-11-21-3Ph -FlE67842.79429S431 402-12-22-3g1011IL41, SS42.2042. 5642.79: =0. 3*1 +0.122-0X93-0. BSQ -1. 1543. 0343. 7053.2144.1543. 274t卿也3咯OJ+C, 3067-0,1.$fl42. 7943. 09姐9943.1543. 2133. 27j+1.1510+CL 6911+(X 591:+0. 9241. 8S 43. 0341 20 43.0942. 56 43. 1542. 79 狼 21解答：（1）计算场地设计标高 H0 Hi =43.03 44.48 41.88 42.79 =172.182、H2 =2 (43.70 44.15 42.79 43.94 42.20 42.56) = 518.684 H4 =4 (42.99 43.40) = 345.56由书P8式(2.6 )可得：H0、比 2、H 24、H44N172.18518.68 345.564汇6-43.18(m)（2）根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高以场地中心点（几何中心 o）为H，由书P9式（2.8 ）得各角点设计标高为:H= H)- 30X 0.3 %+ 20X 0.3 %= 43.18 0.09+0.06 = 43.15 ( m)H2= H+20X0.3%=43.15+ 0.06=43.21(m)H+20X0.3%=43.21+ 0.06=43.27(m)H+20X0.3%=43.27+ 0.06=43.33(m)H5= H30X0.3%=43.18 0.09=43.09(m)H6= H5+20X0.3%=43.09+ 0.06=43.15(m)H7= H6+ 20X 0.3 %= 43.15 + 0.06 = 43.21 ( m)H8= H7+ 20X 0.3 %= 43.21+0.06 = 43.27 ( m)H9= H0- 30X 0.3 %- 20X 0.3 %= 43.18 0.09 0.06 = 43.03 ( m)H0= H9 + 20X 0.3 %= 43.03+0.06 = 43.09 (m)H1= H+ 20X 0.3 %= 43.09+0.06 = 43.15 ( m)H= H1 + 20X 0.3 %= 43.15+0.06 = 43.21 ( m)（3）计算各角点的施工高度由P10式（2.9 ）得各角点的施工高度（以“ + ”为填方，“一”为挖方）h1= 43.15 43.03 =+ 0.12 (m)h2= 43.21 43.70 = 0.49 (m)hs= 43.27 44.15 = 0.88 (m)h4= 43.33 44.48 = 1.15 (m)h5= 43.09 42.79 =+ 0.30 (m)h6= 43.15 42.99 =+ 0.16 (m)h7= 43.21 43.40 = 0.19 (m)h8= 43.27 43.94 = 0.67 (m)ho= 43.03 41.88 =+ 1.15 (m)h10= 43.09 42.20 =+ 0.89 ( m)hn = 43.15 42.56 =+ 0.59 ( m)h12= 43.21 42.79 =+ 0.42 ( m)(4) 确定“零线”，即挖、填的分界线。见图由书P10式(2.10)确定零点的位置，将相邻边线上的零点相连，即为“零线”2。1 2线上的零点:x10.1220 = 3.93m0.12 0.49，即零点距角点1的距离为3.93m。2 6线上的零点:6 7线上的零点:7 11线上的零点:8 12线上的零点:0.49x220 h5.08m0.16 0.49，即零点距角点X601620= 9.14m0.16+0.19，即零点距角点0.19x720 = 4.87m0.19+0.59,即零点距角点0.67x820 =12.29m0.67 + 0.42，即零点距角点（5）计算各方格土方工程量（以（+ ）为填方，（）为挖方）2的距离为6的距离为7的距离为8的距离为15.08m。9.14m。4.87m。12.29m。 全填或全挖方格由 P10式（2.11 ）202 (0.88 -1.15 -0.19 -0.67)=88+115+19+67=289(m5)近(0.30 0.16 1.15 0.89)430+16+115+89=250(卅)两挖、两填方格，书P11式（2.12）2 20.670.420.672)=45.812 普(耗d7i.81 三填一挖或三挖一填方格，书P11式（2.13）V1 八 202 3“0.49、2_()=疋6(0.12 0.49)(0.490.16)3(12 49)(49 16)0.493493V二辽(2 0.12 0.302 0.16 -0.49)19.786i (243032一49)19.心44.如3V24（）0.1631632020.1632E(0.16 0.19)(0.490.16)八 3(16 19)(49 16)艺(2 0.19 0.88 2 0.49 -0.16)1.26(3888 98 -16) 1.2 =139.87m330.19193近(0)/6(0.19 0.59)(0.19 0.16)3(1959)(19 16)(-)(+ )(-)(+ )19.78m3(-)(+ )1.20 m3(+)(-)1.67m3(-)艺(2 0.160.89 2 0.59 -0.19) 1.676=| (3289 - 118 -19)1.67 =148.34m3(+ )将计算出的各方格土方工程量按挖、填分别相加，得场地土方工程量总计:3挖方：496.13 m填方：504.89 m 3挖方、填方基本平衡。轻型井点降水计算某工程地下室的平面尺寸为54 mX 18 m,基础底面标高为-5.20 m天然地面标高为-0.30m，地面至-3.00 m为杂填土， -0.30-9.50 m为粉砂层（渗透系数K=4 m/昼夜），-9.50 m以下为粘土层（不透水），地下水离地面1.70 m,场地条件为北面、东面靠近道路，路边有下水道，西面有原有房屋，南面设有混凝土搅拌站。地下室开挖施工方案为：采用轻型井点降水， 液压反铲挖土机挖土，自卸汽车运土。坑底尺寸因支模需要，每边宜放出1.0 m,坑底边坡度由于采用轻型井点，可适当陡些，采用1:0.5，西边靠原有房屋较近，为了防止其下沉开裂，打设一排板桩。某工程地下室 I原有房屋!開 POD f搅拌站图1现场布置图工地现有井点设备：滤管直径- 50,长度1.20m；井点管直径- 50,长度60m；总管直径、100，每段长度4.0m, （0.8m有一接口）; W 真空泵机组，每套配备二台3BA 9离心3 泵（水泵流量30 m /h ）.试求：（1）轻型井点的平面布置与高程布置。（2）轻型井点计算（涌水量、井点管数量与间距、水泵流量）解答:1）轻型井点系统布置根据本工程条件，轻型井点系统选用单层环形布置，如下图所示。柑 2000TH-L| 叩|】|叩|屮|阴111 111 11II11 1IIII11 1 II 11 11II1111111 1111 11111 111111111 111111、-0.30一 1.初-2.0图2轻型井点平面布置图5.0455.045 1.2= 0.80-P20 13450图3轻型井点高程布置图总管直径选用100mm布置于天然地面上，基坑上口尺寸58.45 X 24.9m,井点管距离坑壁为1.0m,则总管长度为2 X ( 58.45+2 X 1.0 ) + ( 24.9+2 X 1.0 ) =174.7(m)井点管长度选用6.0m，直径50mm滤管长度1.2m,井点管露出地面 0.2m，基坑中心要 求的降水深度S为S=5.20-0.30-1.70+0.50=3.7(m)井点管所需的埋置深度丄H=5.20-0.30+0.50+26.9 - 2X 10=6.745 6-0.2=5.8( m)将总管埋于地面下1.0m处，即先挖1.0m深的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时井点管所需长度为6.745-1.0+0.20=5.945( m) 9.5 2.0 = 7.5取 H0 = 7.5 (m)抽水影响半径按公式(2.26 )求出：R= 1.95 X 3.7 X 7.54 = 39.52 (m)Y环形井点的假想半径 一0按公式(2.27 )求出:基坑涌水量Q按公式(2.25)求出:（2 了.5 一37）3.7 = 953.5Q= 1.366 X 4 X lg 39.52 _lg 22.76（ m / d）3）井点管数量与间距计算单根井点管出水量 q按公式（2.31 ）求出：q=65X 二 X 0.05 X 1.0 X 3 4 =16.2 （ m/ d）1.1整n= 16.2井点管间距D按公式(2.32 )计算:174.72.69D = 65（m）取2.0 （m）174.7n= 2=88（根）4) 抽水设备选用 选择真空泵。根据每套机组所带的总管长度为174.7 /2= 87.35 (m)式真空泵。真空泵所需的最低真空度按公式(2.33 )求出：hk =10 (6.0 1.0) =70( pa) 选择水泵。水泵所需的流量Q953.5Q =1.1524.43332( m / d)= 21.85 ( m /h )水泵的吸水扬程HsHs 6.0 + 1.2 = 7.2 (m)由于本工程出水高度低，只要吸水扬程满足要求，则不必考虑总扬程。根据水泵所需的流量与扬程，选择3BA-9型离子泵即可满足要求。模板设计计算某多层现浇板柱结构的柱网尺寸为5.4mX 5.4m，每一楼层高度为 3.0m ,选用W型干柱子的截面尺寸为450mnX 450mm楼板厚度为150mm(1) 柱子厚度为20mm的木模板，浇筑速度为2.5m3/h混凝土的温度为10C，用插入式振动器捣实，混凝土的坍落度为80 mm,无外加剂。试求混凝土侧压力与柱箍间距，并绘制侧压力分布与柱箍布置图。(2) 楼板模板采用厚度为18 m的木胶合板，支架为碗扣式钢管脚手架搭设的排架；胶合板面板下小木楞的尺寸为50 mX 100 m,间距为400 m；小木楞下面大木楞由排架立杆上的可调托座支承，排架立杆的跨宽度1200 m,间距为1500 m。试算小木楞的承载力及挠度是否满足要求(I /250),并求大木楞的截面尺寸。(东北落叶松的木材抗弯设计强度=17MPa顺纹抗剪设计强度=1.6 , MPa弹性模量E=10000 MPa,木材重度 68kN/tf)解: (1)1) 求浇注混凝土时的侧压力已知混凝土的浇筑速度为 V= 2.5m/ h,混凝土温度T=10C ,外加剂影响修正系数为_1=1坍落度影响修正系数 2 = 1,t0=200/T+10 =81由 f=0.22 cto；2V：=0.22 X 24X 8X 1 X 2.51/22=66.79kN/mY H2检验:F= cH =24 X 3=72.0 kN/m按施工规范规定取小值，则侧压力荷载标准值为F=66.79 kN/my承载力验算时，设计荷载应考虑永久荷载，新浇混凝土侧压力的荷载分项系数6 =1.2;Y还应考虑可变荷载，倾倒混凝土时产生荷载的分项系数7 =1.4.又因面板为木模板，模板设计荷载值可乘以0.9予以折减，则F 6 =66.79 X 1.2 X 0.9=72.14 kN/m 2有效压头 h=72.14/24=3m对于边长为450mm的柱，当采用0.8m3的吊斗供料时，水平荷载为4 kN/m2考虑荷载分项系数和折减系数的F27 =4X 1.4 X 0.9=5.04 kN/m叠加后的侧压力分布图见图2）求内竖楞间距11新浇混凝土侧压力均匀作用在木模板上，单位宽度的面板可以视为梁，内竖楞即为梁的支点.按三跨连续梁考虑，梁宽取200mm因F7作用于整个柱高范围应予以考虑，故作用在连续梁上的线荷载：其计算简图见图l=L-. I川川川J川川川川川川丿川川川MJ川川川【川川川川川川！川川I Hhl I川川IL.L.L.求L.的计算简图ql14三跨连续梁的最大弯距M max2Umax = 0.667,= .1ql1 ,最大挠度100 EI ( q为线荷载标准值）.按面板的抗弯承载力要求M max = M 抵20.1qhfwW抵ll10fwbh21.67fwbh26q佃 17 200 202 . 493.92mm14.37ll按面板的刚度要求，最大变形值取为模板结构的250q =66.79 X 0.2=13.36 kN/m 2qlll0.667100EI =250l1 二 3 0陶0.59 10000 200 20314.37二 389.04mm对比取小值，又考虑竖楞木的宽度，可取ll=225mm3）求外横楞间距12仍按三跨连续梁考虑，外横楞即为内楞梁的支点，梁上作用均布侧压力荷载的受荷宽度即为内楞间距l1,其计算简图见图求L的计算简图作用在连续梁上的线荷载q =72.14 X 0.225=16.23 kN/m按内楞的抗弯承载力要求；,|1.67fwbh21.67x17x50x1002 l935mm q，16.23按内楞的抗剪承载力要求：,1.11fvbh 1.11 50 100 1.6 l2548mmq16.23按内楞的刚度要求：3曲八。59 10000 50 1003 =1178mm:q 15.03对比取小值，外楞间距l2=550mm4）对拉螺栓为外楞梁的支点，梁上作用均布侧压力荷载的受荷宽度即为外楞间距L2。又外楞为 48 X 3.5双钢管，设计荷载值可乘以0.85予以折减，则F6=66.79 X 1.2 X 0.85=68.13（ kN/怦）作用于梁上的线荷载：q= 68.13 X 0.55 = 37.47 kN /按外楞的抗弯承载力要求：按外楞刚度的要求l3l310呗円 10 205 5078 45mm37.47时 邛.59 206 10 121900 J 929mmq36.73对此取对拉螺栓间距 I 3=700mm5）选取螺栓规格L2、L3,每个螺栓承受混凝土侧压力的等效面积计算得:N= 0.55 X 0.7 X 68.13=26.23kN选用由Q235钢制作得M14对拉螺栓，其净截面积A=105伽2则N 26230b2250ft = 170)( N / mm )A 105调整对拉螺栓间距 L3=450m m则N=0.55 X 0.45 X 68.13 = 16.86N 16860A 105=160.6 ： ftb =170(N/mm2)1) 验算小木楞的承载力承载力验算时，设计荷载应考虑永久荷载，模板及支架自重标准值、新浇混凝土自重标准值、1钢筋自重标准值的荷载分项系数=1.2;还应考虑可变荷载，施工人员及设备荷载标准值时V产生荷载的分项系数4 =1.4,各荷载标准值取值：1. 模板及支架自重标准值0.3 kN /怦2. 新浇混凝土自重标准24 kN/m53. 钢筋自重标准值1.1 kN/tf4. 施工人员及设备荷载标准值2.5 kN /tf小木楞可以视为梁，大木楞即为梁的支点按三跨连续梁考虑q =(0.3+24 X 0.15+1.1) X 1.2+1.4 X 2.5 X =3.8k/mMmax =01ql2 71 3.8 1.22 =0.547kN m小木楞上的线荷载为:12 12M 抵=fwW = fw bh 1750 1006 6= 1.417 106 N Lmm =1.417kNl_m比较可得 M max M抵故小木楞的承载力满足要求2) 验算小木楞的挠度q =(0.3+24 X 0.15+1.1+2.5) X 0.4=3 K/mUmax=0.667ql4100EI40.667 3 12 1200100 10000 50 1003“01mm：迦250二 4.8mm故小木楞的挠度满足要求。3) 求大木楞的横截面尺寸大木楞可以视为梁，排架立杆上的可调托座即为梁的支点按三跨连续梁考虑，大木楞上的线荷载为q =(0.3+24 X 0.15+1.1) X 1.2+1.4 X 2.5 X 1.2=11.4K/mMmax =0.1ql2 =0.1 11.4 1.52 =2.565kN m设大木楞的横截面尺寸为100 X 15012 12M 抵二 fwW抵二 fwbh2 =17 100 15026 6= 6.375 1 06NLmm =6.375kN_mMmax M抵满足要求大木楞的挠度q =(0.3+24 X 0.15+1.1+2.5) X 1.2=9 k/mUmax= 0.667ql4100EI40.667 9 12 1500, “15003 = 1.08mm6mm100 10000 100 150250满足要求故大木楞的横截面尺寸选 100 X 150合适。钢筋下料计算试编制下图所示5根梁的钢筋配料单。各种钢筋的线重量如下：10 (0.617kg/m)；巾 12(0.888kg/m) ; 25(3.853kg/m)解答：对钢筋进行配料时，必须根据混凝土结构设计规范及混凝土结构工程施工及验收规范中对混凝土保护层，钢筋弯曲及弯钩等规定计算下料长度。钢筋在结构施工图中注明的是外轮廓尺寸，即外包尺寸。钢筋在加工前呈直线下料，加工弯曲时，外皮伸长，内皮缩短，轴线长度不变，因此钢筋外包尺寸与轴线间之间存在一个差值，称为量度差值”。其大小与钢筋直径和弯心直径以及弯曲的角度有关系。一级钢筋 末端作180度弯钩，平直部分为3d，弯心直径为2.5d，每个弯钩需要增加的量度差值为6.25d(d为钢筋直径)。各种钢筋中间弯折，其弯心直径为5d,弯折角度为45度，60度，90时的量度差值分别为 0.5d，d，2d。直线钢筋的下料长度为其外包尺寸； 弯起钢筋的下料长度等于各段外包尺寸之和，减去中间弯折处的量度差值，再加上两端弯钩处的平直长度。计算钢筋下料长度后，就可以编制 钢筋配料单，作为材料准备和钢筋加工的依据。各编号钢筋下料长度计算如下：混凝土保护层厚度均为 25mm, 号钢筋L=外包尺寸 +末端为 180度弯钩的量度差值=(8000+240 X 2-2 X 25)+6.25 X 2 X25=8742.5mm 号钢筋L=外包尺寸+末端为180 度弯钩的量度差值=(8000+240 X 2-2 X 25)+6.25 X 2 X 12=8580mm 号钢筋1=外包尺寸+末端为180度弯钩的量度差值-中间为45度弯钩的量度差值=(8000+240 X2) - 3+(800-2 X 35) X 2 X 2 +(8000+240 X 2) - 3-25-(800-2 X 35) X 2+6.25 X 2 X 25-0.5 X 25X 4=9296.95mm 号钢筋L=(300-2 X 25)+( 800-2 X 25) X 2-3 X 2X 10+3X 10X2=2000mm梁钢筋配料单构件名称筋 号 钢 编简图直径（mr）i钢筋代号下料长度mm单位根数合计根数总重（kg）f25*8743210339梁共12*858021077计5 根25*929721035910*200038190235混凝土质量评定某施工现场大型混凝土工程，其设计强度等级为C30。在施工过程中共抽样 12组试块。试块尺寸边长150mm的立方体，实际强度数据（N/mm）为：26.030.533.330.034.037.525.033.036.027.028.530.529.033.540.032.537.537.825.028.029.534.035.537.032.036.537.031.532.536.534.538.039.028.032.032.5试用数理统计方法评定该工程混凝土强度质量是否符合施工规范要求。答：按方差未知的统计法评定混凝土强度质量要求被验收批混凝土强度的平均值和最小值必 须同时满足以下两个要求：(1)micu Scu - 0.9 fcu,k(2)cu,min2 fcu,k合格判定系数1=1.60*0.8536本验收批混凝土强度的平均值micufcuii丄361180.6362= 32.8N/mm2错误！未找到引用源。本验收批混凝土强度标准差误！未找到引用源。39303.5-36 32.82V 35574.26 :35=4.1N / mm22fcu,k =23.4N /mm错误！未找到引用源。2由于 0.06fcu,k =1.4N/mm : Scu因此将错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。代入（1）验算有：32.8-1.60 4.1 =26.2 0.9 23.4 = 21.1本验收批混凝土强度最小值fcu,min =25.0N/mm错误！未找到引用源。将错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。代入（2）验算有：25.0 0.85 23.4=19.9纵上，本验收批混凝土强度质量符合施工规范的要求。