土木工程施工典型例题.doc

1、 土方调配计算某建筑场地方格网的方格边长为 20m20m，泄水坡度 %3.0yxi，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） 。解答：（1）计算场地设计标高 H0 18.729.48.1.43. H 68.51).40357(2 6.)0.9.4由书 P8 式（2.6）可得： )(18.43645.8.51.7242410 mNHH（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 H0，由书 P9 式（2.8）得各角点设计标高为：H1H 0300.3200.343.180.09+0.0643.15（m）H2H 1200.343.1

2、50.0643.21（m）H3H 2200.343.210.0643.27（m）H4H 3200.343.270.0643.33（m）H5H 0300.343.180.0943.09（m）H6H 5200.343.090.0643.15（m）H7H 6200.343.150.0643.21（m）H8H 7200.343.21+0.0643.27（m）H9H 0300.3200.343.180.090.0643.03（m）H10H 9200.343.03+0.0643.09（m）H11H 10200.343.09+0.0643.15（m）H12H 11200.343.15+0.0643.21（m

3、）（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， “”为挖方）：h143.1543.030.12（m）h243.2143.700.49（m）h343.2744.150.88（m）h443.3344.481.15（m）h543.0942.790.30（m）h643.1542.990.16（m）h743.2143.400.19（m）h843.2743.940.67（m）h943.0341.881.15（m）h1043.0942.200.89（m）h1143.1542.560.59（m）h1243.2142.790.42（m）（4）确定“零线” ，即挖、填的分界

4、线由书 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” 。见图2。12 线上的零点：mx93.204.1.0，即零点距角点 1 的距离为3.93m。26 线上的零点：x8.159.6.2，即零点距角点 2 的距离为15.08m。67 线上的零点：mx4.201.06，即零点距角点 6 的距离为9.14m。711 线上的零点：x87.59.7，即零点距角点 7 的距离为4.87m。812 线上的零点：mx29.104.67.08，即零点距角点 8 的距离为12.29m。（5）计算各方格土方工程量（以（）为填方， （）为挖方） 全填或全挖方格由 P10 式（2.11）

5、)67.019.5.80(4231V88+115+19+67289（m 3） （） 8.1230+16+115+89 250（m 3） （） 两挖、两填方格，书 P11 式（2.12） 1.45)2.067.59.01.(422)(32 V（m 3） （）8.22)(32（m 3） （） 三填一挖或三挖一填方格，书 P11 式（2.13） 3332)(1 78.19)64(9123)6.049.)(1.0(6 mV （） 32)(1 54.78.19)4303 78.).2.( m（） 3332)(12 20.1)649(162)1.049.)(16.0( mV （） 32)(12 87.19

6、2.)6983 2.).(m（） 3332)(2 67.1)9(512)6.019.)(5.0(6 mV （）32)(2 4.1867.)9183 67.1)9.05.2.0.(60mV （）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：挖方：496.13 m 3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 m18 m，基础底面标高为-5.20 m，天然地面标高为-0.30 m ，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

7、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。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） ； 5W真空泵机组，每套配备二台 3BA9 离心泵（水泵流量 30 3/h）.试求： (）轻型井点

8、的平面布置与高程布置。（）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。图 2 轻型井点平面布置图图 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 58.4524.9m，井点管距离坑壁为 1.0m，则总管长度为2（58.45+21.0）+（24.9+21.0）=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H

9、=5.20-0.30+0.50+26.9210=6.7456-0.2=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）6.0（m）满足要求抽水设备根据总管长度选用二套，其布置位置与总管的划分范围如图所示。2）基坑涌水量计算按无压非完整井考虑，含水层有效厚度 0H按表 2.6 计算：5.4.812 0H=1.85（5.0451.2）11.69.5 2.07.5取 0 7.5（）抽水影响半径按公式（2.26）求出：1.953.7 7.5439.52（）环形井点的假想半径 0按公式（2.27

10、）求出： 6.2.9.6（）基坑涌水量按公式（）求出：1.366(7.53).53.lg92l（ 3m/）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=650.051.0 34=16.2（ 3/）n=95.1.62(根)井点管间距 D 按公式（2.32）计算：=74.965（）取 D2.0（）n=1.82(根)）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 174.7287.35（） ，选用 5W型干式真空泵。真空泵所需的最低真空度按公式（2.33）求出： 10(6.)70()khpa选择水泵。水泵所需的流量 953.24.Q（ 3m/）21.85 （ 3/h）

11、水泵的吸水扬程 SHS6.01.27.2（）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 5.4m5.4m，每一楼层高度为 3.0m，柱子的截面尺寸为 450mm450mm,楼板厚度为 150mm。(1) 柱子厚度为 20mm 的木模板，浇筑速度为 2.5m3h 混凝土的温度为 10，用插入式振动器捣实，混凝土的坍落度为 80，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的木胶合板，支架为碗扣式钢管脚手架搭设的排

12、架；胶合板面板下小木楞的尺寸为 50100，间距为 400；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，间距为 1500。试算小木楞的承载力及挠度是否满足要求（l250） ，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E10000 MPa，木材重度 68kN）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 V2.5mh,混凝土温度 T=10,外加剂影响修正系数为1=1 坍落度影响修正系数 21，t0=200T+10 =8由 F=120.2CtV0.2224812.5 1/2=66.79kN/m2

13、检验:F= Hc=243=72.0 kN/m2按施工规范规定取小值,则侧压力荷载标准值为:F=66.79 kN/m2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;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6F=66.791.20.9=72.14 kN/m2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 7=41.40.9=5.04 kN/m2叠加后的侧压力分布图见图2)求内竖

14、楞间距 1l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 7F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: q=(66.79+5.04) 0.2=14.37 kN/m2其计算简图见图. 求 的 计 算 简 图三跨连续梁的最大弯距2max10.Mql,最大挠度41max0.67qluEI( 为线荷载标准值).按面板的抗弯承载力要求: max抵22110.6wqlfWfbh抵 2 21.71.670493.4.3wl mq按面板的刚度要求,最大变形值取为模板结构的15lq=66.790.2=13.36 kN

15、/m2410.67lEI= 503331.9.12089.044.7l mq对比取小值,又考虑竖楞木的宽度,可取 1l=225mm 3)求外横楞间距 2l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 1l,其计算简图见图 求 的 计 算 简 图作用在连续梁上的线荷载: q=72.140.225=16.23 kN/m2按内楞的抗弯承载力要求; 2 221.671.67501935.wfbhl mq按内楞的抗剪承载力要求:2.4816.23vfl按内楞的刚度要求: 33310.59.051078.EIl mq对比取小值,外楞间距 2l=550mm4）对拉

16、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 483.5 双钢管，设计荷载值可乘以 0.85 予以折减，则F6=66.791.20.85=68.13（kN）作用于梁上的线荷载：q68.130.5537.47 kN按外楞的抗弯承载力要求：按外楞刚度的要求53331020784.59612902 .3fwl mql 抵 对此取对拉螺栓间距 l3=700mm5)选取螺栓规格 L2、L 3，每个螺栓承受混凝土侧压力的等效面积计算得：N0.550.768.13=26.23kN选用由 Q235 钢制作得 M14 对拉螺栓，其净截面积A=105 2则 26305170)(/)1btfNmA调整对拉螺栓间距 L3=450mm,则N=0.550.4568.1316.86 26801.70(/)5btNfA(2)