题目
某矩形基坑,其底部尺寸为4×2米,开挖深度2.0米,坡度系数m=0.50,试计算其挖方量,若将土方用容量为2m3的运输车全部运走,需运多少车次?(Ks=1.20,K’s=1.05)
某矩形基坑,其底部尺寸为4×2米,开挖深度2.0米,坡度系数m=0.50,试计算其挖方量,若将土方用容量为2m3的运输车全部运走,需运多少车次?(Ks=1.20,K’s=1.05)
题目解答
答案
挖方量计算:基坑底部面积:4×2=8m2基坑上口面积:6×4=24m2基坑中截面面积:5×3=15m2挖方量为:(8+4×15+24)÷6×2=30.667m3需要运输车次:30.667×1.20÷2=18.4≈19(车次)
解析
考查要点:本题主要考查基坑挖方量的计算及土方运输车次的确定,涉及放坡计算、棱台体积公式的应用,以及土方体积变化系数的理解。
解题核心思路:
- 确定基坑上口尺寸:根据坡度系数计算各边放坡宽度,得出上口长和宽。
- 计算基坑体积:采用平均截面积法(辛普森法则),结合底部、中间、上口面积计算体积。
- 计算运输车次:考虑土方松散系数,将天然密实方量转化为运输体积,再按单车容量取整。
破题关键点:
- 坡度系数的应用:每边放坡宽度 = 坡度系数 × 开挖深度。
- 体积公式选择:平均截面积法公式为 $V = \frac{(S_1 + 4S_m + S_2)}{6} \times h$。
- 体积变化系数:运输时需用松散系数 $K_s$,而非压实系数 $K'_s$。
1. 计算基坑上口尺寸
- 坡度系数 $m=0.5$,开挖深度 $h=2$ 米,每边放坡宽度为 $m \times h = 0.5 \times 2 = 1$ 米。
- 上口长度:底部长度 $4$ 米 + 两侧放坡宽度 $1+1 = 6$ 米。
- 上口宽度:底部宽度 $2$ 米 + 两侧放坡宽度 $1+1 = 4$ 米。
- 上口面积:$6 \times 4 = 24 \, \text{m}^2$。
2. 计算中间截面面积
- 中间高度 $h/2 = 1$ 米,此时放坡宽度为 $m \times 1 = 0.5$ 米。
- 中间长度:$4 + 0.5 \times 2 = 5$ 米。
- 中间宽度:$2 + 0.5 \times 2 = 3$ 米。
- 中间面积:$5 \times 3 = 15 \, \text{m}^2$。
3. 计算挖方量
- 平均截面积法公式:
$V = \frac{(S_1 + 4S_m + S_2)}{6} \times h = \frac{(8 + 4 \times 15 + 24)}{6} \times 2 = \frac{92}{6} \times 2 \approx 30.667 \, \text{m}^3$
4. 计算运输车次
- 松散后体积:$30.667 \times K_s = 30.667 \times 1.20 = 36.8 \, \text{m}^3$。
- 车次数:$\frac{36.8}{2} = 18.4$,向上取整得 19 车次。