摘 要:由于實際建筑工程具有差異性,基坑平面形狀比較多,常規(guī)的基坑土方計算公式僅適用于矩形、圓形等形狀簡單、規(guī)則的基坑土方計算,限制了實際工程土石方工程量的計算。簡要探討了L形、凹形、凸形、十字形等不規(guī)則基坑土方計算的通用公式,以期為日后的相關(guān)工作提供參考。同時,這對實際工程中基坑土方工程量的精確計算也有一定的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:基坑;土石方工程量;計算公式;基坑形狀
中圖分類號:TU723.32 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.124
文章編號:2095-6835(2016)11-0124-02
建筑基坑是指為建筑物(包括構(gòu)筑物)基礎(chǔ)與地下室施工所開挖的地面以下的空間。為建筑基礎(chǔ)開挖的臨時性坑井稱為基坑?;訉儆谂R時性工程,其作用是提供一個空間,使基礎(chǔ)的施工作業(yè)能夠按照設(shè)計要求在指定的位置進行。由于放坡開挖比較經(jīng)濟,且無支撐施工,施工主體工程作業(yè)空間寬余、工期短,所以,它被廣泛應(yīng)用于基坑土方開挖中。本文闡述了常規(guī)基坑公式的適用范圍,在常規(guī)計算公式的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了L形、凹形、凸形、十字形等不規(guī)則形狀的周邊均勻放坡(放坡系數(shù)相等)基坑土方計算的通用公式。
聯(lián)立式(3)(4)可得,當A=B即a=b時,也就是說,基坑底面為正方形時,基坑計算公式與棱臺體公式等效。這是因為當放坡基坑的底面為長方形時,將其按梯形體4個腰延長出去,最終不會形成錐體,而會形成一個楔體(放坡系數(shù)相等,長邊縮短速度與短邊相等,越往上,最后短邊合成一條線段,但長邊未重合,最后上面不是一個點,而是一個線段),所以,不能套用棱臺體公式。當?shù)酌鏋檎叫螘r,楔體變成錐體。這時,就可以套用棱臺體的計算公式。但是,對于一些形狀不規(guī)則的基坑,兩個公式都不能使用,因為實際工程土方工程量計算具有一定的局限性。
2 不規(guī)則形狀基坑通用計算公式探討
2.1 公式推導(dǎo)(以L形基坑為例)
L形基坑如圖1所示。
在計算基坑角部錐形體的體積V3時,每一個錐形體的體積為1/3K2H3。沿周長計算楔形體的體積時,在計算陰角處相鄰邊的楔形體時,計算了2次錐形體的體積,所以,陰角處錐形體的體積應(yīng)減去1次的值,且不應(yīng)單獨計算陰角錐形體。由平面幾何基本知識可知,平面可以劃分為多個矩形組合而成的L形、凹形、凸形、十字形、Z形等不規(guī)則形狀,每增加一個陽角,則必然增加一個陰角,陽角數(shù)量減去陰角數(shù)量始終為4個,如圖2所示。因此,基坑角部錐形體的體積為:
2.2 適用范圍
由推導(dǎo)過程可知,式(8)適用于基坑底面可以劃分為多個矩形組合而成的L形、凹形、凸形、十字形、Z形等不規(guī)則形狀的周邊均勻放坡(放坡系數(shù)相等)基坑土方計算中。
3 結(jié)束語
矩形、有工作面、有放坡的基坑計算公式與棱臺體的計算公式在計算底面為正方形的基坑土方工程量時,結(jié)果一致。通用計算式(8)適用于底面可以劃分為多個矩形組合而成的L形、凹形、凸形、十字形、Z形等形狀(包括矩形)的周邊均勻放坡(放坡系數(shù)相等)基坑土方計算中。這一研究過程對在實際工程中精確計算基坑土方工程量有非常重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
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作者簡介:蔣飛(1988—),女,工學碩士,助教,主要從事工程造價與項目管理方面的研究。
〔編輯:白潔〕