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全面方格网计算土方量资料及例题
2020-05-09 | 阅:  转:  |  分享 
  
一、读识方格网图

????方格网图由设计单位(一般在1:500的地形图上)将场地划分为边长a=10~40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.



图1-3??方格网法计算土方工程量图

二、场地平整土方计算考虑的因素:

①满足生产工艺和运输的要求;

②尽量利用地形,减少挖填方数量;

③争取在场区内挖填平衡,降低运输费;

④有一定泄水坡度,满足排水要求.

⑤场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:

A.小型场地――挖填平衡法;

B.大型场地――最佳平面设计法(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)。初步标高(按挖填平衡)

场地初步标高:H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4M

H1--一个方格所仅有角点的标高;

H2、H3、H4--分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.M——方格个数.地设计标高的调整

按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.

按泄水坡度调整各角点设计标高:

????①单向排水时,各方格角点设计标高为:Hn=H0±Li

????②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn=H0±Lxix±Lyiy

3.计算场地各个角点的施工高度

????施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算:



式中??hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为挖),m;???????n------方格的角点编号(自然数列1,2,3,…,n).??????Hn------角点设计高程,???????H------角点原地面高程.

4.计算“零点”位置,确定零线

????方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即“零点”(如图1-4所示).



图1-4??零点位置

零点位置按下式计算:



式中??x1、x2——角点至零点的距离,m;??????h1、h2——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;??????a—方格网的边长,m.

5.计算方格土方工程量

????按方格底面积图形和表1-3所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.

?表1-3常用方格网点计算公式



6.边坡土方量计算

????场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。????边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算:????一种为三角棱锥体(图1-6中①~③、⑤~⑾);????另一种为三角棱柱体(图1-6中④).



图1-6??场地边坡平面图

????A三角棱锥体边坡体积????

???式中????l1——边坡①的长度;??????????A1——边坡①的端面积;???????????h2——角点的挖土高度;???????????m——边坡的坡度系数,m=宽/高.

???B??三角棱柱体边坡体积?????

???两端横断面面积相差很大的情况下,边坡体积????

???式中??l4——边坡④的长度;?????????A1、A2、A0——边坡④两端及中部横断面面积.

7.计算土方总量

????将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量.

8.例题

【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示,方格边长为20m×20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量.



图1-7??某建筑场地方格网布置图

【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高,计算结果列于图1-8中.由公式1.9得:

h1=251.50-251.40=0.10m??h2=251.44-251.25=0.19mh3=251.38-250.85=0.53m??h4=251.32-250.60=0.72mh5=251.56-251.90=-0.34m??h6=251.50-251.60=-0.10mh7=251.44-251.28=0.16m??h8=251.38-250.95=0.43mh9=251.62-252.45=-0.83m??h10=251.56-252.00=-0.44mh11=251.50-251.70=-0.20m??h12=251.46-251.40=0.06m



图1-8??施工高度及零线位置

(2)计算零点位置.从图1-8中可知,1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格边上有零点存在.

由公式1.10求得:

1—5线????x1=4.55(m)2—6线????x1=13.10(m)6—7线????x1=7.69(m)7—11线????x1=8.89(m)11—12线????x1=15.38(m)将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来,即得零线位置,如图1-8.(3)计算方格土方量.方格Ⅲ、Ⅳ底面为正方形,土方量为:VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格Ⅰ底面为两个梯形,土方量为:VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3)方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面为三边形和五边形,土方量为:VⅡ(+)=65.73?(m3)VⅡ(-)=0.88?(m3)VⅤ(+)=2.92?(m3)VⅤ(-)=51.10?(m3)VⅥ(+)=40.89?(m3)VⅥ(-)=5.70?(m3)方格网总填方量:∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34?(m3)方格网总挖方量:∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26?(m3)

(4)边坡土方量计算.如图1.9,④、⑦按三角棱柱体计算外,其余均按三角棱锥体计算,可得:

V①(+)=0.003?(m3)V②(+)=V③(+)=0.0001?(m3)V④(+)=5.22?(m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06?(m3)V⑦(+)=7.93?(m3)



图1-9??场地边坡平面图

V⑧(+)=V⑨(+)=0.01?(m3)V⑩=0.01?(m3)V11=2.03?(m3)V12=V13=0.02?(m3)V14=3.18?(m3)

边坡总填方量:????∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)

边坡总挖方量:????∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25(m3)

三、土方调配

????土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容,在平整场地土方工程量计算完成后进行.编制土方调配方案应根据地形及地理条件,把挖方区和填方区划分成若干个调配区,计算各调配区的土方量,并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离),确定挖方各调配区的土方调配方案,应使土方总运输量最小或土方运输费用最少,而且便于施工,从而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则:力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则;近期施工与后期利用的原则.进行土方调配,必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案.调配方案确定后,绘制土方调配图如图1.10.在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距.图中的土方调配,仅考虑场内挖方、填方平衡.A为挖方,B为填方.





1.1土方规划

1.1.1土方工程的内容及施工要求

在土木工程施工中,常见的土方工程有:

(1)场地平整其中包括确定场地设计的标高,计算挖、填土方量,合理到进行土方调配等。

(2)开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝,其中包括施工排水、降水,土壁边坡和支护结构等。

(3)土方回填与压实其中包括土料选择,填土压实的方法及密实度检验等。

此外,在土方工程施工前,应完成场地清理,地面水的排除和测量放线工作;在施工中,则应及时采取有关技术措施,预防产生流砂,管涌和塌方现象,确保施工安全。

土方工程施工,要求标高、断面准确,土体有足够的强度和稳定性,土方量少,工期短,费用省。但由于土方工程施工具有面广量大,劳动繁重,施工条件复杂等特点,因此,在施工前,首先要进行调查研究,了解土壤的种类和工程性质,土方工程的施工工期、质量要求及施工条件,施工地区的地形、地质、水文、气象等资料,以便编制切实可行的施工组织设计,拟定合理的施工方案。为了减轻繁重的体力劳动,提高劳动生产率,加快工程进度,降低工程成本,在组织土方工程施工时,应尽可能采用先进的施工工艺和施工组织,实现土方工程施工综合机械化。

1.1.2土的工程分类和性质

土的种类繁多,分类方法各异,在建筑安装工程劳动定额中,按土的开挖难易程度分为八类,如表1.1所示。

土有各种工程性质,其中影响土方工程施工的有土的质量密度、含水量、渗透性和可松性等。

1.1.2.1土的质量密度

分天然密度和干密度。土的天然密度,指土在天然状态下单位体积的质量;它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度,指单位体积土中的固体颗粒的质量;它是用以检验填土压实质量的控制指标。

1.1.2.2土的含水量

土的含水量W是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比,以百分数表示:

(1.1)

式中G1——含水状态时土的质量;

G2——土烘干后的质量。

土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量,如土的含水量超过25%~30%,则机械化施工就困难,容易打滑、陷车;回填土则需有最佳的含水量,方能夯密压实,获得最大干密度(表1.2)。

1.1.2.3土的渗透性

土的渗透性是指水在土体中渗流的性能,一般以渗透系数K表示。从达西公式V=KI可以看出渗透系数的物理意义:当水力坡度I等于1时的渗透速度v即为渗透系数K。

渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性,一般应通过扬水试验确定,表1.3所列数据仅供参考。

1.1.2.4土的可松性

土具有可松性,即自然状态下的土,经过开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复其原来的体积。土的可松性程度用可松性系数表示,即

最初可松性系数(1.2)

最后可松性系数(1.3)

?

土的可松性对土方量的平衡调配,确定运土机具的数量及弃土坑的容积,以及计算填方所需的挖方体积等均有很大的影响。

土的可松性与土质有关,根据土的工程分类(表1.1),其相应的可松性系数可参考表1.4。

?

?

?

1.1.3土方边坡

合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留设土方边坡,是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法如图1.1所示,为1:m,即:

(1.4)

式中m=b/h,称坡度系数。其意义为:当边坡高度已知为h时,其边坡宽度b则等于mh。

边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的性质及工程的特点而定,既要保证土体稳定和施工安全,又要节省土方。在山坡整体稳定情况下,如地质条件良好,土质较均匀,使用时间在一年以上,高度在10m以内的临时性挖方边坡应按表1.5规定;挖方中有不同的土层,或深度超过10m时,其边坡可作成折线形(图1.1(b)、(c))或台阶形,以减少土方量。



当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑、沟槽底面标高时,挖方深度在5m以内,不加支撑的边坡留设应符合表1.6的规定。



对于使用时间在一年以上的临时行填方边坡坡度,则为:当填方高度在10m以内,可采用1:1.5;高度超过10m,可作成折线形,上部采用1:1.5,下部采用1:1.75。

至于永久性挖方或填方边坡,则均应按设计要求施工。

1.1.4土方量计算的基本方法

土方量计算的基本方法主要有平均高度法和平均断面法两种。

1.1.4.1平均高度法

??四方棱柱体法

四方棱柱体法,是将施工区域划分为若干个边长等于a的方格网,每个方格网的土方体积V等于底面积a2乘四个角点高度的平均值(图1.2),即

(1.5)

若方格四个角点部分是挖方,部分是填方时,可按表1.7中所列的公式计算。

??三角棱柱体法

三角棱柱体法,是将每一个方格顺地形的等高线沿着对角线划分成两个三角形,然后分别计算每一个三角棱柱体的土方量。

当三角形为全挖或全填时(图1.3(a))

(1.6)

当三角形有填有挖时(图1.3(b)),则其零线将三角形分成两部分,一个是底面为三角形的锥体,一个是底面为四边体的楔体。其土方量分别为:

(1.7)

(1.8)

1.1.4.2平均断面法

平均断面法(图1.4),可按近似公式和较精确的公式进行计算。

??近似计算

(1.9)

??较精确的计算

(1.10)

式中V——体积(m3);

F1,F2——两断的断面面积(m2);

F0——L/2处的断面面积(m2)。

基坑、基槽、管沟、路堤、场地平整的土方量计算,均可用平均断面法。当断面不规则时,求断面面积的一种简便方法是累高法。此法如图1.5所示,只要将所测出的断面绘于普通方格坐标纸上(d取值相等),用透明卷尺从h1开始,依次量出各点高度h1、h2、…hn,累计得各点高度之和,然后将此值与d相乘,即为所求断面面积。

在上述的土方量计算基本公式中,由于计算公式不同,其计算的精度亦有所不同。例如,图1.6所示的土方量:

按四方棱柱体计算为:

m3

按三角棱柱体计算为:

m3

由此可见,其相对误差可高达33%或更大。所以,在地形平坦地区可将方格尺寸划分得大一些,采用四方棱柱体计算即可;而在地形起伏较大的地区,则应将方格尺寸划分得小些,亦宜采用三角棱柱体计算土方量。



当采用平均断面法计算基槽、管沟或路基土方量时,可先测绘

出纵断面图(图1.7),再根据沟槽基底的宽、纵向坡度及放坡宽度,绘出在纵断面图上各转折点处的横断面。算出个横断面面积后,便可用平均断面法计算个段的土方量,即:

(1.11)

两横断面之间的距离与地形有关,地形平坦,距离可大一些;地形起伏较大时,则一定要沿地形每一起伏的转折点处取一横断面,否则会影响土方量计算的准确性。

1.1.5场地平整土方量计算

1.1.5.1场地设计标高H0的确定

场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据,也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地的设计标高,对减少土方量和加速工程进度均具有重要的意义。如图1.8所示,当场地设计标高为H0时,填挖方基本平衡,可将土方移挖作填,就地处理;当设计标高为H1时,填方大大超过挖方,则需要从场地外大量取土回填;当设计标高为H2时,挖方大大超过填方,则需要向场外大量弃土。因此,在确定场地设计标高时,应结合场地的具体条件反复进行技术经济比较,选择其中一个最优的方案。其原则是:应满足生产工艺和运输的要求;充分利用地形,分区或分台阶布置,分别确定不同的设计标高;使挖填平衡,土方量最少;要有一定泄水坡度(≥2‰),使能满足排水要求;要考虑最高洪水位的影响。

如场地设计标高无其他特殊要求时,则可根据填挖土方量平衡的原则加以确定,即场地内土方的绝对体积在平整前和平整后相等。其步骤如下:



(1)在地形图上将施工区域划分为边长a为10~50m若干方格网(图1.9)。

(2)确定各小方格角点的高程,其方法:可用水准仪测量;或根据地形图上相邻两等高线的高程,用插入法求得;也可用一条透明纸带,在上面画6根等距离的平行线,把该透明纸带放到标有方格网的地形图上,将6根平行线的最外两根分别对准A点和B点,这时6根等距离的平行线将A、B之间的0.5m或1m(等高线的高差)分5等分,于是便可直接读得H31点的地面标高,如图1.10所示,H31=251.70。

??按填挖方平衡确定设计标高H0,即



(1.12)

从图1.9中可知,H11系一个方格的角点标高,H12和H21均系两个方格公共的角点标高,H22则是四个方格公共的角点标高,它们分别在上式中要加一次,二次,四次。因此,上式直接可改写成下列形式:

(1.13)

式中N——方格网数;

H1——一个方格仅有的角点标高;

H2——两个方格共有的角点标高;

H4——四个方格共有的角点标高。

图1.9的H0即为:

[(252.45+251.40+251.60+251.60)+2(252.00+251.70+251.90+250.95+251.25+250.85)+4(251.60+251.28)=251.45m

1.1.5.2场地设计标高的调整

原计划所得的场地设计标高H0仅为一理论值,实际上,还需要考虑以下因素进行调整。

??土的可松性影响

由于土具有可松性,一般填土会有多余,需相应地提高设计标高。如图1.11所示,设h为土的可松性引起设计标高的增加值,则设计标高调整后的总挖方体积应为:

(1.14)

总填方体积:

(1.15)

此时,填方区的标高也应与挖方区一样,提高h,即:

(1.16)

移项整理简化得(当VT=VW):

(1.17)

故考虑土的可松性后,场地设计标高调整为:

(1.18)

式中VW,VT——按理论设计标高计算的总挖方,总填土区总面积;

FW,FT——按理论设计标高计算的挖方区,填方区总面积;

——土的最后可松性系数。

??场内挖方和填方的影响

由于场地内大型基坑挖出的土方,修筑路堤填高的土方,以及从经济观点出发,将部分挖方就近弃于场外,将部分填方就近取土与场外等,均会引起填土方量的变化。必要时,亦需调整设计标高。

为了简化计算,场地设计标高的调整值H,可按下列近似公式确定,即:

(1.19)

式中Q——场地根据H平整后多余或不足的土方量。

??场地泄水坡度的影响

当按调整后的同一设计标高H进行场地平整时,则整个地表面均处于同一水平面;但实际上由于排水的要求,场地表面需有一定的泄水坡度。因此,还需根据场地泄水坡度的要求(单面泄水或双面泄水),计算出场地内各方格角点实际施工所用的设计标高。

场地具有单向泄水坡度时的设计标高

场地具有单向泄水坡度时设计标高的确定方法,是将已调整的设计标高作为场地中心线的标高(图1.12),场地内任意点的设计标高则为:

(1.20)

式中Hn——场地内任一点的设计标高;

l——该点至设计标高的距离;

i——场地泄水坡度(不小于2‰)。

例如:H11角点的设计标高为:



②场地具有双向泄水坡度时的设计标高

场地具有双向泄水坡度时设计标高的确定方法,同样是将已调整的设计标高作为场地纵横方向的中心线标高(图1.13),场地内任一点的设计标高为:

(1.21)

式中lx,ly————该点沿X——X,Y——Y方向距场地中心线的距离;

ix,iy————场地沿X——X,Y——Y方向的泄水坡度。

例如:H34角点的设计标高为:





1.1.5.3场地土方量计算

场地土方量计算步骤如下(图1.14)。

??求各方格角点的施工高度hn

(1.22)

式中hn——角点的施工高度,以“+”为填,“-”为挖;

Hn——角点的设计标高(若无泄水坡度时,即为场地设计标高);

H——角点的自然地面标高。

例如:图1.14中,已知场地方格边长a=20m,根据方格角点的地面标高求得H0=43.48m,按单向排水坡度2‰已求得各方格角点的设计标高,于是各方格角点的施工高度,即为该点的设计标高减去地面标高(见图1.14中的图例)。

??绘出“零线”

“零线”位置的确定方法是,先求出方格网中边线两端施工高度有“+”“-”中的“零点”,将相邻两“零点”连接起来,即为“零线”。

确定“零点”的方法如图1.15所示,设h1为填方角点的填方高度,h2为挖方角点的挖方高度,O为零点位置。则由两个相似三角形求得:

(1.23)

式中x——零点至计算基点的距离;

a——方格边长。

同理,亦可根据边长a和两端的填挖高度h1,h2,采用作图法直接求得零点位置。即用相同的比例尺在边长的两端标出填,挖高度,填,挖高度连线与边长的相交点就是零点。

??计算场地挖,填土方量

零线求出后,也就划出了场地的挖方区和填方区,便可按平均高度法分别计算出挖,填区各方格的挖,添土方量。

1.1.5.4场地边坡土方量计算

场地平整时,还要计算边坡土方量(图1.16),其计算步骤如下:



??标出场地四个角点A、B、C、D填、挖高度和零线位置;

??根据土质确定填、挖边坡的边坡率m1、m2;

??算出四个角点的放坡宽度,如A点=m1ha,D点=m2hd;

??绘出边坡图;

??计算边坡土方量

A、B、C、D四个角点的土方量,近似地按正方锥体计算。例如,A点土方量为:

(1.24)

AB、CD两边土方量按平均断面法计算。例如AB边的土方量为:

(1.25)

AC、BD两边分段按三角锥体计算。例如AC边AO段的土方量为:

(1.26)

1.1.6土方调配

土方调配是土方规划中的一个重要内容,其工作包括:划分调配区;计算土方调配区之间的平均运距(或单位土方运价,或单位土方施工费用);确定土方最优调配方案;绘制土方调配表。

1.1.6.1土方调配区的划分

土方调配的原则:应力求挖填平衡、运距最短、费用最省;便于该土造田、支援农业;考虑土方的利用,以减少土方的重复挖填和运输。因此,在划分调配区时应注意下列几点:

??调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调,满足工程施工顺序和分期施工的要求,使近期施工和后期利用相结合。

??调配区的大小,应考虑土方及运输机械的技术性能,使其功能得到充分发挥。例如,调配区的长度应大于或等于机械的铲土长度;调配区的面积最好与施工段的大小相适应。

??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。

??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。

??调配区划分还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合,避免土方重复开挖。

1.1.6.2调配去之间的平均运距

平均运距即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。因此,求平均运距,需先求出每个调配区的重心。其方法如下:

取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴,分别求出各区土方的重心位置,即:

;(1.27)

式中X0,Y0——挖或填方调配区的重心坐标;

V——每个方格的土方量;

X,y——每个方格的重心坐标。

当地形复杂时,亦可用作图法近似地求出行心位置以代替重心位置。

重心求出后,则标于相应的调配区上,然后用比例尺量出每对调配区之间的平均运距,或按下式计算:

(1.28)

式中L——挖,填方区之间的平均运距;

XOT,YOT——填方区的中心坐标;

XOW,YOW——挖方区的中心坐标。

1.1.6.3最优调配方案的确定

最优调配方案的确定,是以线性规定为理论基础,常用“表上作业法”求解。现结合示例介绍如下:

已知某场地有四个挖方区和三个填方区,其相应的挖填土方量和各对调配区的运距如表1.8所示。利用“表上作业法”进行调配的步骤为:

??用“最小元素法”编制初始调配方案

即先在运距表(小方格)中找一个最小数值,如C22=C43=40(任取其中一个,现取C43),于是先确定X43的值,使其尽可能的大,即X43=max(400,500)=400。由于A4挖方区的土方全部调到B3填方区,所以X41和X42都等于零。此时,将400填入X43格内,同时将X41,X42格内画上一个“×”号,然后在没有填上数字和“×”号的方格内再选一个运距最小的方格,即C22=40,便可确定X22=500,同时使X21=X23=0。此时,又将500填入X22格内,并在X21,X23格内画上“×”号。重复上述步骤,依次确定其余Xj的数值,最后得出表1.8所示的初始调配方案。



(2)最优方案的判别法

由于利用“最小元素法”编制初始方案,也就优先考虑了就近调配的原则,所以求得之总运输量是较小的。但这并不能保证其总运输量最小,因此还需要进行判别,看它是否为最优方案。判别的方法有“闭回路法”和“位势法”,其实质均一样,都是求检验数λij来判别。只要所有的检验数λij≥0,则方案即为最优方案;否则,不是最优方案,尚需进行调整。

现就用“位势法”求检验数予以介绍:

首先将初始方案中有调配数方格的Cij列出,然后按下式求出两组位势数ui(i=1,2,…,m)和vj(j=1,2,…,n)。

Cij=ui+vj(1.29)

式中Cij——平均运距(或单位土方运价或施工费用);

ui、vj——位势数。

位势数求出后,便可根据下式计算各空格的检验数;

λij=Cij-ui-vj(1.30)

例如,本例两组位势数如表1.9所示。



先令u1=0,则:

v1=C11-u1=50-0=50

v2=110-10=100

u2=40-100=-60

u3=60-50=10

v3=70-10=60

u4=40-60=-20

本例个空格的检验数如表1.10所示。如λ21=70-(-60)-50=+80(在表1.10中只有写“+”或“-”),可不必填入数值。



从表1.10中已知,在表中出现了负的检验数,这说明初始方案不是最优方案,需要进一步进行调整。

(3)方案的调整

在所有负检验数中选一个(一般可选最小的一个,本例中为C12),把它所对应的变量X12作为调整的对象。

找出X12的闭回路:从X12出发,沿水平和竖直方向前进,遇到适当的有数字的方格作90度转弯,然后依次继续前进再回到出发点,形成一条闭回路(表1.11)。

③从空格X12出发,沿着闭回路(方向任意)一直前进,在各基数次转角点上的数字中,挑出一个最小的(本表即为500,100中选100),将它由X32调到X12方格中(即空格中)。

将100填入X12方格中,被挑出的X32为0(变为空格);同时将闭回路上其他奇数次转角上的数字都减去100,偶次转角上数字都增加100,使得填,挖方区的土方量仍然保持平衡,这样调整后,便可得表1.12的新调配方案。

对新调配方案,仍用“位势法”进行检验,看其是否最优方案。若检验数中仍有负数出现那就仍按上述步骤调整,直到求得最优方案为止。

表1.12中所有检验数均为正号,故该方案为最优方案。其土方的总运输量为:Z=400×50+100×70+500×40+400×60+100×70+400×40=94000(m3﹒m)



(4)土方调配图

最后将调配方案绘成土方调配图(图1.17)。在土方调配图上应注明挖填调配区,调配方向,土方数量以及每对挖填调配区之间平均运距。图1.17(a)为本例的土方调配,仅考虑场内的挖填平衡即可解决。

图1.17(b)亦为四个挖方区,三个填方区,挖填土方区量虽然相等,但由于地形狭长,运距较远,故采取就近弃土和就近借土的平衡调配方案更为经济。

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(本文系落笔下的寂...首藏)