场地平整PPT课件.ppt

项目一基础工程施工单元1 1 场地平整 赤峰市建筑工程学校 1 单元1 1 场地平整 一 能力要求1 能进行土方工程量计算2 能合理选择土方施工机械3 能编制场地平整施工初步方案二 知识要求1 了解土的工程性质及土方调配方法2 熟悉土方工程量计算方法 方格网法 3 熟悉常用土方施工机械的特点 性能参数 适用条件 作业方法4 掌握挖土机与自卸汽车配套计算5 熟悉土方填筑的要求与压实方法 2 3 4 相关支撑知识 一 土的分类及工程性质二 土方计算三 土方调配四 土方机械化施工五 填土与压实 5 土方工程的内容和特点 1 内容 1 土的开挖 运输 填筑等施工过程 2 排水降水和土壁支撑等辅助工作 3 土方爆破2 特点 1 面广 量大 2 劳动强度大3 施工工期长按土开挖的难易程度将土分为 松软土 普通土 坚土 砂砾坚土 软石 次坚石 坚石 特坚硬石等八类 土的工程分类与现场鉴别方法见表1 1所示 一 土的分类及工程性质 一 土的分类与鉴别 6 表1 1土的工程分类与现场鉴别方法 7 8 二 土的工程性质 1 土的含水量 2 土的天然密度和干密度 3 土的可松性系数 4 土的渗透性 9 式中 m湿 含水状态土的质量 kg m干 烘干后土的质量 kg mW 土中水的质量 kg mS 固体颗粒的质量 kg 1 土的含水量 土的含水量 土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率 10 A 土的天然密度 在天然状态下 单位体积土的质量 它与土的密实程度和含水量有关 2 土的天然密度和干密度 B 干密度 土的固体颗粒质量与总体积的比值 在一定程度上 土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度 土的干密度愈大 表示土愈密实 土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制 11 土的可松性 天然土经开挖后 其体积因松散而增加 虽经振动夯实 仍然不能完全复原 土的这种性质称为土的可松性 土的可松性用可松性系数表示 即 式中KS KS 土的最初 最终可松性系数 V1 土在天然状态下的体积 m3 V2 土挖出后在松散状态下的体积 m3 V3 土经压 夯 实后的体积 m3 3 土的可松性系数 12 注意事项 1 土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数 2 土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数 13 土的渗透性 指土体被水透过的性质 土的渗透性用渗透系数表示 渗透系数 表示单位时间内水穿透土层的能力 以m d表示 它同土的颗粒级配 密实程度等有关 是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数 4 土的渗透性 14 二 土方计算 一 基坑与基槽土方量计算 二 场地平整标高与土方量 15 16 基槽土方量计算可沿长度方向分段计算 式中V1 第一段的土方量 m3 L1 第一段的长度 m 将各段土方量相加即得总土方量 一 基坑与基槽土方量计算 17 1 确定场地设计标高 1 确定场地设计标高时应考虑以下因素 满足建筑规划和生产工艺及运输的要求 尽量利用地形 减少挖填方数量 场地内的挖 填土方量力求平衡 使土方运输费用最少 有一定的排水坡度 满足排水要求 二 场地平整标高与土方量 18 2 初步设计标高场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值 可按下式计算 式中 H 所计算的场地设计标高 m a 方格边长 m N 方格数 H1l H22 任一方格的四个角点的标高 m 19 如令H1 1个方格仅有的角点标高 H2 2个方格共有的角点标高 H3 3个方格共有的角点标高 H4 4个方格共有的角点标高 则场地设计标高H0可改写成下列形式 20 3 场地设计标高的调整 1 土的可松性影响H0 H0 h 图1 3考虑土的可松性调整设计标高计算示意图 21 2 场内挖方和填土的影响 3 场地泄水坡度的影响1 单向泄水时各方格角点的设计标高Hn H0 li2 双向泄水时各方格角点的设计标高Hn H0 lxix lyiy 22 2 场地平整土方计算 对于在地形起伏的山区 丘陵地带修建较大厂房 体育场 车站等占地广阔工程的平整场地 主要是削凸填凹 移挖方作填方 将自然地面改造平整为场地设计要求的平面 场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种 对于地形较平坦地区 一般采用方格网法 地形起伏变化较大地区 可采用横截面法 23 方格网法计算场地平整土方量步骤为 1 读识方格网图方格网图由设计单位 一般在1 500的地形图上 将场地划分为边长a 10 40m的若干方格 与测量的纵横坐标相对应 在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高 H 和设计标高 Hn 如图1 4所示 24 图1 4方格网计算土方工程量 25 2 计算场地各个角点的施工高度施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差 是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度 各方格角点的施工高度按下式计算 式中hn 角点施工高度即填挖高度 以 为填填方高度 为挖挖方高度 m Hn 角点的设计标高 m H 角点的自然地面标高 m 26 3 计算 零点 位置 确定零线方格边线一端施工高程为 若另一端为 则沿其边线必然有一不挖不填的点 即为 零点 图1 5 图1 5零点位置计算示意图 27 零点位置按下式计算 式中x1 x2 角点至零点的距离 m h1 h2 相邻两角点的施工高度 均用绝对值 m a 方格网的边长 m 28 确定零点的办法也可以用图解法 如图1 6所示 方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例 用尺相连 与方格相交点即为零点位置 将相邻的零点连接起来 即为零线 它是确定方格中挖方与填方的分界线 图1 6零点位置图解法 29 零线位置 30 4 计算方格土方工程量按方格内各角点平均施工高度乘以方格面积计算 即 5 边坡土方量计算场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡 以保证挖方土壁和填方区的稳定 边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算 一种为三角棱锥体 图1 7中 另一种为三角棱柱体 31 32 33 34 图1 7场地边坡平面图 35 土方调配 就是对挖方 填方和堆弃土三者之间关系进行综合协调处理 好的土方调配方案 应使土方总运输量最小或土方运输费用最少 而且又方便施工 土方调配是土方工程施工 土方规划 中的一个重要内容 在平整场地土方工程量计算完成后进行 三 土方调配 36 土方调配的原则 力求达到挖填方平衡和运距最短的原则 近期施工与后期利用的原则 土方调配的步骤 划分调配区计算各调配区的土方量计算每对挖填方区之间的平均运距进行土方调配画出调配图 37 四 土方机械化施工 一 常用土方施工机械1 推土机2 铲运机3 挖土机二 土方机械的选择1 土方机械选择的原则2 土方开挖方式与机械选择三 挖土机械配套计算四 土方填筑与压实 38 1 推土机按行走的方式 可分为履带式推土机和轮胎式推土机 履带式推土机附着力强 爬坡性能好 适应性强 轮胎式推土机行驶速度快 灵活性好 目前 我国生产的履带式推土机有东方32100 T 120 黄河220等 轮胎式推土机有TL160等 39 图1 8推土机 40 2 铲运机A 铲运机是一种能综合完成挖土 运土 卸土 填筑整平的机械 B 按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机 C 按铲斗操纵系统分 有液压操纵和机械操纵两种 D 施工方法 为了提高铲运机的生产效率 可以采取下坡铲土 跨铲法 推土机推土助铲等方法 缩短装土时间 使铲斗的土装得较满 41 图1 9铲运机 42 图1 9铲运机 43 3 挖土机A 挖土机按工作装置不同 可分为正铲 反铲 拉铲和抓铲四种 B 按其操纵机构的不同 可分为机械式和液压式两类 C 液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大 快速作业时 惯性小 并能高速反转 转动平稳 可减少强烈的冲击和振动 结构简单 机身轻 尺寸小 附有不同的装置 能一机多用 操纵省力 易实现自动化 44 图1 10反铲挖土机 45 图1 11挖土机的类型 46 1 土方机械选择的原则A 施工机械的选择应与施工内容相适应 B 土方施工机械的选择与工程实际情况相结合 C 主导施工机械确定后 要合理配备完成其他辅助施工过程的机械 D 选择土方施工机械要考虑其他施工方法 辅助土方机械化施工 二 土方机械的选择 47 2 土方开挖方式与机械选择 1 平整场地常由土方开挖 运输 填筑和压实等工序完成 地势较平坦 含水量适中的大面积平整场地 选用铲运机较适宜 地形起伏较大 挖方 填方量大且集中的平整场地 运距在1000m以上时 可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土 运土 在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工 挖填方高度均不大 运距在100m以内时 采用推土机施工 灵活 经济 48 2 地面上的坑式开挖单个基坑和中小型基础基坑开挖 在地面上作业时 多采用抓铲挖土机和反铲挖土机 抓铲挖土机适用于一 二类土质和较深的基坑 反铲挖土机适于四类以下土质 深度在4m以内的基坑 3 长槽式开挖指在地面上开挖具有一定截面 长度的基槽或沟槽 适于挖大型厂房的柱列基础和管沟 宜采用反铲挖土机 若为水中取土或土质为淤泥 且坑底较深 则可选择抓铲挖土机挖土 若土质干燥 槽底开挖不深 基槽长30m以上 可采用推土机或铲运机施工 地面上的坑式开挖 49 4 整片开挖对于大型浅基坑且基坑土干燥 可采用正铲挖土机开挖 若基坑内土潮湿 则采用拉铲或反铲挖土机 可在坑上作业 5 对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖 则采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑 槽 的挖掘和运土 50 三 挖土机械配套计算1 挖土机数量确定 台 式中Q 土方量 m3 P 挖土机生产率 m3 台班 T 工期 工作日 C 每天工作班数 K 时间利用系数 0 8 0 9 51 2 自卸汽车配套计算自卸汽车数量应保证挖土机能连续工作 可按下式工作 台 式中Ts 自卸汽车每一工作循环的延续时间 min t1 自卸汽车每次装车时间 min t1 nt n 自卸汽车每车装土次数 Ql 自卸汽车的载重量 m3 52 五 土方填筑与压实 一 填土的要求 土料选择 填方土料应符合设计要求 如无设计要求时应符合下列规定 碎石类土 爆破石渣 砂土 使用细 粉砂时应取得设计单位同意 可用作表层以下的填料 含水量符合压实要求的粘性土 可用作各层填料 淤泥和淤泥质土一般不能用作填料 但在软土或沼泽地 经过处理含水量符合压实要求后 可用于填方中的次要部位 对含有大量有机物 石膏 水溶性硫酸盐含量大于5 的土壤 冻结土等 一般不作场地填土 53 填筑要求 填土应分层进行 并尽量用同类土填筑 如果用不同土填筑时 应将透水性大的土填筑在下层 透水性小的土填筑在上层 不能将各种土混杂使用 每层按规定的厚度填筑 压实并经检验合格后 再填筑上层 当填方位于倾斜的山坡时 应将斜坡修筑成1 2阶梯形边坡后施工 以免填土横向移动 并尽量用同类土填筑 回填施工前 填方区的积水采用明沟排水法排除 并清除杂物 54 二 土的压实方法 填土的压实方法一般有碾压 夯实 振动压实等几种 碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的 适用于大面积填土工程 碾压机械有平碾 压路机 羊足碾 振动碾和汽胎碾 碾压机械进行大面积填方碾压 宜采用 薄填 低速 多遍 的方法 图1 12碾压机械 a 自行式平碾 b 拖式羊脚碾 55 夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土 适用于小面积填土的压实 夯实机械有夯锤 内燃夯土机和蛙式打夯机等 56 图1 14平板振动机 振动压实法 振动压实法是将振动压实机放在土层表面 借助振动设备使土颗粒发生相对位移而达到密实 每层铺土厚度为250mm 350mm 每层压实遍数为3 4遍 这种方法适用于振实非粘性土 57 三 填土压实的影响因素 填土压实的主要影响因素为压实功 土的含水量以及每层铺土厚度 1 压实功的影响见图1 15 图1 15土的密度与压实功的关系示意图 58 2 含水量的影响填土含水量的大小直接影响碾压 或夯实 遍数和质量 较为干燥的土 由于摩阻力较大 而不易压实 当土具有适当含水量时 土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小 在同样压实功作用下 得到最大的密实度 这时土的含水量称做最佳含水量 图1 16 各种土的最佳含水量和最大干密度见表1 2所示 59 图1 16土的密度与含水量的关系 60 表1 2土的最佳含水量和最大干密度参考表 61 3 铺土厚度的影响在压实功作用下 土中的应力随深度增加而逐渐减小 图1 17 其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小 各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关 对于重要填方工程