坡道路基土方的计算
临沂分公司 周创巨
摘要
在道路工程中、应用坡道路基土方的计算公式算工程量,现场实际坡道路基两面的边坡往往不同,比如说:一面的边坡为1:K 、而另一边坡为1:R ,现在还没有套用的公式,本人就此做出推导,推导求出的公式为:
n h 2
V =[3a+(K+R)h (1-)](m-n )
m 6
关健词坡道路基土方的计算
目录
1、计算公式推导的背景………………………………………………………………1 2、计算公式的推导…………………………………………………………………2
2.1、将坡道路基边坡r 段剖断面……………………………………………………………2 2.2、先考虑n-n 的一种情况…………………………………………………………………3 2.3、考虑当断面x 为变数求面积的普遍情况………………………………………………4 2.4、求r 段的体积……………………………………………………………………………4 2.5、求u 段的体积……………………………………………………………………………5 2.6、求a 段的体积……………………………………………………………………………5 2.7、求坡道路基的体积V ……………………………………………………………………5
3、坡道路基土方工程量的计算公式……………………………………………7
1、计算公式推导的背景
本人在道路工程中、应用坡道路基土方的计算公式算工程量,发现某手册坡道路基的两面的边坡都为1:K ,却有两种公式(可能印刷时漏印)即:
h 2h
V=[3a+2kh(1-)](m-n )………①
m 6h h
[3a+2kh(1-)](m-n )………② 6m
V=
经过推导得出的结果第一种是正确的,即:
h 2h
V=[3a+2kh(1-)](m-n )………①
m 6
是正确的,此文曾发表在1995、2《水利施工技术》中;但是现场实际坡道路基两面的边坡往往不同,比如说:一面的边坡为1:K 、而另一边坡为1:R (见图2.1-1),现在还没有套用的公式,本人就此做如下列推导,求得可套用公式。
2、计算公式的推导
2.1、将坡道路基边坡r 段剖断面
将坡道路基边坡r 段剖断面0-0、1-1、……、n -1-n -1、n-n ,见图2.1-1、图2.1-2。
图2.1-1
图2.1-2
2.2、先考虑n-n 的一种情况
先考虑n-n 的一种情况,见图2.2-1、图2.2-2。
图2.2-1
图2.2-2
在图中可知:
1、
h 1
=;A=hm A m h 1
=;B=hn B n
2、
3、A=B+C=hm;C=hm-B=h(m-n )
4、
D 1C h
=;D==(m-n ) C m m m kh D 1
=;r=kD=(m-n )
m r k
5、
6、当x=h时,n-n 断面中所求面积为:
hA hB h hB hC h 2
S n-n =-=(B+C)-==(m-n )………③
222222
2.3、考虑当断面为变数求面积的普遍情况
考虑当断面为0-0、1-1、……n -1-n -1中,x 为变数、求面积S x-x 的普遍情况(见
图2.1-2及图2.2-2):
此时A ’=xm、B ’=xn、C ’=x(m-n )、D ’=
x kx
(m-n )、r ’=(m-n ); m m
x 2xA ’xB ’x xB ’x
S x-x =-=(B ’+C’)-=C ’=(m-n )………④
222222
2.4、求r 段的体积
见图2.1-1、图2.1-2
Vr=
∫0S x-x dr ’=∫0
r
r
x 2kx
(m-n )d[(m-n )]
m 2
=
∫
m 2k 2x 2(m _n ) 2
r kx 22
(m _n ) d[(m-n )] 02k m
m
m 21=2
2k (m _n )
∫0r r ’2dr ’
m 2r ’3r 1=2[] 2k (m _n ) 30m 2=6k 2
3 kh 1
[(m-n )](m _n ) m
2kh 3
=(m-n )………⑤ 6m
2.5、求u 段的体积
见图2.1-1类推一下,因为u 段的形式与r 段的形式基本相同,h 、m 、n 是相同的,
坡道路基的边坡K 与R 是不同的,如果将r 段边坡设为K 得到的公式为上述推导公式⑤;
Rh 32如果将r 段边坡设为R 、水平边长扩展为u 、类推得到的公式应该是:(m-n ),
6m
即是u 段的体积。
Rh 32Vu=(m-n )………⑥
6m
2.6、求a 段的体积
Va=
∫0S n-n da=∫0
a
a hC
ahc h 2
da==a(m-n )………⑦
222
2.7、求坡道路基的体积V
22kh 3Rh 3h 2
V=Vr+Va+Vu=(m-n )+a (m-n )+(m-n )
26m 6m
2
23a h 2kh 3Rh 3
=(m-n )+(m-n )+(m-n )
326m 6m
n h 2
=(m-n )[3a+(K+R)h (1-)]
m 6
h 2n
=[3a+(K+R)h (1-)](m-n )………⑧
m 6
3、坡道路基土方工程量的计算公式
由此可知坡道路基土方工程量的计算公式为:
h 2n
V =[3a+(K+R)h (1-)](m-n )………⑨
m 6
公式⑨即为坡道路基两不同边坡、可套用计算工程量的公式。
如果上述公式⑨两边坡相同R=K,那么就有如下公式:
n h 2
V =[3a+2Kh(1-)](m-n )………⑩
m 6
公式⑩与公式①是一致的,从而也验算了公式①的正确性。
注:此论文行距用固定值55磅,若行距小、公式显不出来。
坡道路基土方的计算
临沂分公司 周创巨
摘要
在道路工程中、应用坡道路基土方的计算公式算工程量,现场实际坡道路基两面的边坡往往不同,比如说:一面的边坡为1:K 、而另一边坡为1:R ,现在还没有套用的公式,本人就此做出推导,推导求出的公式为:
n h 2
V =[3a+(K+R)h (1-)](m-n )
m 6
关健词坡道路基土方的计算
目录
1、计算公式推导的背景………………………………………………………………1 2、计算公式的推导…………………………………………………………………2
2.1、将坡道路基边坡r 段剖断面……………………………………………………………2 2.2、先考虑n-n 的一种情况…………………………………………………………………3 2.3、考虑当断面x 为变数求面积的普遍情况………………………………………………4 2.4、求r 段的体积……………………………………………………………………………4 2.5、求u 段的体积……………………………………………………………………………5 2.6、求a 段的体积……………………………………………………………………………5 2.7、求坡道路基的体积V ……………………………………………………………………5
3、坡道路基土方工程量的计算公式……………………………………………7
1、计算公式推导的背景
本人在道路工程中、应用坡道路基土方的计算公式算工程量,发现某手册坡道路基的两面的边坡都为1:K ,却有两种公式(可能印刷时漏印)即:
h 2h
V=[3a+2kh(1-)](m-n )………①
m 6h h
[3a+2kh(1-)](m-n )………② 6m
V=
经过推导得出的结果第一种是正确的,即:
h 2h
V=[3a+2kh(1-)](m-n )………①
m 6
是正确的,此文曾发表在1995、2《水利施工技术》中;但是现场实际坡道路基两面的边坡往往不同,比如说:一面的边坡为1:K 、而另一边坡为1:R (见图2.1-1),现在还没有套用的公式,本人就此做如下列推导,求得可套用公式。
2、计算公式的推导
2.1、将坡道路基边坡r 段剖断面
将坡道路基边坡r 段剖断面0-0、1-1、……、n -1-n -1、n-n ,见图2.1-1、图2.1-2。
图2.1-1
图2.1-2
2.2、先考虑n-n 的一种情况
先考虑n-n 的一种情况,见图2.2-1、图2.2-2。
图2.2-1
图2.2-2
在图中可知:
1、
h 1
=;A=hm A m h 1
=;B=hn B n
2、
3、A=B+C=hm;C=hm-B=h(m-n )
4、
D 1C h
=;D==(m-n ) C m m m kh D 1
=;r=kD=(m-n )
m r k
5、
6、当x=h时,n-n 断面中所求面积为:
hA hB h hB hC h 2
S n-n =-=(B+C)-==(m-n )………③
222222
2.3、考虑当断面为变数求面积的普遍情况
考虑当断面为0-0、1-1、……n -1-n -1中,x 为变数、求面积S x-x 的普遍情况(见
图2.1-2及图2.2-2):
此时A ’=xm、B ’=xn、C ’=x(m-n )、D ’=
x kx
(m-n )、r ’=(m-n ); m m
x 2xA ’xB ’x xB ’x
S x-x =-=(B ’+C’)-=C ’=(m-n )………④
222222
2.4、求r 段的体积
见图2.1-1、图2.1-2
Vr=
∫0S x-x dr ’=∫0
r
r
x 2kx
(m-n )d[(m-n )]
m 2
=
∫
m 2k 2x 2(m _n ) 2
r kx 22
(m _n ) d[(m-n )] 02k m
m
m 21=2
2k (m _n )
∫0r r ’2dr ’
m 2r ’3r 1=2[] 2k (m _n ) 30m 2=6k 2
3 kh 1
[(m-n )](m _n ) m
2kh 3
=(m-n )………⑤ 6m
2.5、求u 段的体积
见图2.1-1类推一下,因为u 段的形式与r 段的形式基本相同,h 、m 、n 是相同的,
坡道路基的边坡K 与R 是不同的,如果将r 段边坡设为K 得到的公式为上述推导公式⑤;
Rh 32如果将r 段边坡设为R 、水平边长扩展为u 、类推得到的公式应该是:(m-n ),
6m
即是u 段的体积。
Rh 32Vu=(m-n )………⑥
6m
2.6、求a 段的体积
Va=
∫0S n-n da=∫0
a
a hC
ahc h 2
da==a(m-n )………⑦
222
2.7、求坡道路基的体积V
22kh 3Rh 3h 2
V=Vr+Va+Vu=(m-n )+a (m-n )+(m-n )
26m 6m
2
23a h 2kh 3Rh 3
=(m-n )+(m-n )+(m-n )
326m 6m
n h 2
=(m-n )[3a+(K+R)h (1-)]
m 6
h 2n
=[3a+(K+R)h (1-)](m-n )………⑧
m 6
3、坡道路基土方工程量的计算公式
由此可知坡道路基土方工程量的计算公式为:
h 2n
V =[3a+(K+R)h (1-)](m-n )………⑨
m 6
公式⑨即为坡道路基两不同边坡、可套用计算工程量的公式。
如果上述公式⑨两边坡相同R=K,那么就有如下公式:
n h 2
V =[3a+2Kh(1-)](m-n )………⑩
m 6
公式⑩与公式①是一致的,从而也验算了公式①的正确性。
注:此论文行距用固定值55磅,若行距小、公式显不出来。