土方量和机械数量计算范例

•【例题1-1】某基坑底尺寸为30×15，坑深5.5米，1：0.4的放坡系数，土的可松性系数KS=1.3，K΄S=1.12，基础体积为2000m3。计算基坑开挖的土方量及应该预留的开挖松散土方体积。•解：（1）基坑土方开挖量：•基坑底面积：F1=30×15=450m2•坑口面积：F2=[30+2×5.5×0.4]×[15+2×5.5×0.4]=667.36m2•中截面面积：F0=[30+2×5.5×0.4/2]×[15+2×5.5×0.4/2]=553.84m2•基坑土方开挖量为：W=H(F1+F2+4×F0)/6=5.5×(450+667.36+4×553.84)/6=3055m3•(2)需回填夯实后的土方量：V3=3055-2000=1055m3•(3)需预留的松土量：•V1=V3/K΄S=1055/1.12=941.96m3•V2=V1×KS=941.96×1.3=1224.55m3•V2=V3×KS/K΄S=1055×1.3/1.12=1224.55m3•3、挖土机与运土车辆的配套计算•当挖土机挖出的土方需要运土车辆运走时，挖土机的生产率不仅取决于本身的技术性能，而且还取决于所选的运输工具是否与之协调。•（1）挖土机台班生产率•根据挖土机的技术性能，其生产率可按下式计算：1-13•式中：P——挖土机生产率（m3/台班）；•t——挖土机每次作业循环延续时间（s）；W1-100正铲挖土机为25～40S；W1-100反铲挖土机为45～60S；•q——挖土机斗容量（m3）；•Ks——土的最初可松性系数；•Kc——挖土机土斗充盈系数，可取0.8～1.1；•KB——挖土机工作时间利用系数，一般为0.7～0.9。BscKKKqtP36008•（2）挖土机数量计算•（台）1-14•式中：Q——工程量（m3）；•T——工期（d）；•C——每天工作班数；BPTCKQN•（3）运土车辆数量计算•为了使挖土机械充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量与挖土机的每斗土重保持一定的倍数关系，并有足够数量车辆以保证挖土机械连续工作。从挖土机方面考虑，汽车的载重量越大越好，可以减少等待车辆调头的时间。从车辆方面考虑，载重量小的车辆台班费便宜但使用数量多；载重量大，则台班费高但数量可减少。最适合的车辆载重量应当是使土方施工单价为最低，可以通过核算确定。一般情况下，汽车的载重量以每斗土重的3～5倍为宜。•运土车辆的数量N，可按下式计算：1-1521ttTN式中：T——运输车辆每一工作循环延续时间（s），由装车、重车运输、卸车、空车开回及等待时间组成；T＝t2＋2L/v＋t3＋t41-16•t1——运输车辆调头而使挖土机等待的时间（s）；•t2——运输车辆装满一车土的时间（s），t2=nt。••1-17•L——运土距离（km），即挖土地点至卸土地点间距离；•v——运土车辆往（重车）返（空车）的平均速度（km/h）；•t3——卸土时间，可取1min；•t4——运输过程中耽搁时间，如等车、让车时间，可取2～3min，也可根据交通运输情况而定；sckkqQn10•n——运土车辆每车装土次数；•t——挖土机每次作业循环延续时间（s）；•Q——运土车辆的载重量（t）；•γ——土的重度，kN/m3。•为了减少车辆的调头、等待和装土时间，装土场地必须考虑调头场地及停车位置。如在坑边设置两个通道，使汽车不用调头，可以缩短调头、等待时间。•【例1-4】某工程基坑挖方体积为4891m³，由于现场狭小，土方需要全部外运，土方外运距离为5公里，基坑深度为4.8m，试选择土方施工机械。（土的可松性系数KS=1.27、KC=0.85、KB=0.85、土重度取20kN/m3）•解：•（1）挖土机械选择：机械选用反铲WY60A，其主要技术性能见下表：•（2）自卸汽车选择：本工程采用东风EQ340自卸汽车，其载重量为4.5t。•（3）挖土机台班生产效率：根据挖土机的技术性能，其生产率计算如下：•（4）基坑础开挖工期计算:Q=4879.81m³,P=163.84m3/台班，取C=2台班，N=2台•（5）运土车辆数量计算:,每辆自卸汽车每次挖土机装土次数：•由公式可得所用卡车数为：N=T/(t1+t2)=1600/(60+360)=3.8，取4辆，因为是两台反铲挖掘机，所以共8辆自卸汽车。故本工程基坑土方部分需WY60A履带反铲挖掘机2台，东风EQ340型自卸汽车8辆。采用两班施工，共需9天完工。