土木工程施工课件 1-6章PPT课件

2009年春季教案 (土木工程专业061062班)、土木工程施工，讲师2009年3月，课程简介，授课性质和特点： 土木工程施工是土木工程专业的重要专业课程，土木工程专业的必修课程之一，土木工程施工是研究各主要工程施工技术和组织基本规律以及各专业方向的专业施工技术的学科特点：面广，综合性和实践性强，社会性广，发展快。 课程学习要求：掌握各职类工程施工技术原理和技术操作要点掌握网络规划技术单位工程施工组织设计和施工组织总设计的基本方法。课程的重要就业，注册监理工程师、注册成本工程师、注册建造师等各类注册考试占很大比重。 来到建筑公司、房地产公司、监理、制造成本、咨询公司必须掌握的课程。 土木类专业研究生院综合考试的考试内容包括工程管理类、施工类、结构工程(施工管理方向)必考课程。学习要求，3点：课前预习，课中带书，讲课，自学和讨论相结合。 要专心听课，认真听，重点记住。 先看书再做作业，按时交作业。 平时注意观察。 平时成绩为20%的期末成绩为80%，成绩评定为，第一章土工程，主要讲义内容，1.1土的工程分类和性质1.2土工程的计算和调整1.3土工程的准备作业1.4土工程施工1.5路基施工1.6软土地基加固1.7石方爆破，学习目标： (1)土的工程分类， 熟悉土工程施工准备和辅助作业内容(2)常用的土工机械施工特点、土工质量标准和安全技术(3)掌握土体计算方法，掌握基坑、基沟、地基平整的抄平和放射线、挖掘、土体填筑和压实。 (4)了解爆破工程原理和安全措施的学习要点：结合土的工程分类和物理性质学习土的内容和施工特点，证实和深化常用土工机械和土工技术学习中切身的工地施工过程，通过实际操作把握现场平整土工量的计算方法，结合一些安全事故从对方学习土工过程安全技术的重点、难点： (1)土的工程分类； (2)坑(沟)及场所的平坦数量的计算(3)土的回填和压实施工法(4)土工过程的安全技术。 学习方式：在理论教学的同时，结合照片、影像等形式理解土工施工技术，掌握土工施工方法土量的计算方法和土工质量标准和安全技术。 第一节土的分类和工程性质、土的基本性质与工程施工有关，施工前应详细了解，避免工程事故。 本门课程从以下两个方面阐述土的基本性质：一、土的分类二、土的工程性质；一、土的分类*按挖土难易度将土分为软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特硬石8种。 *土和普通土要么直接用铲子挖(人工挖)，要么用铲子、推土机、挖掘机施工(机械挖) *坚土、砂砾坚土和软石要么用镐、撬杠挖，要么预先松土，要么用部分爆破的方法施工*次坚石、坚石、特硬石一般详情见表1-1 表1-1土的工程分类和现场鉴别方法，二、土的工程性质土的工程性质对土的工程方法的选择、劳动量和机械台班的消耗和工程费用等有很大影响。1 .土含水量2 .土的天然密度和干燥密度3 .土的可松性系数4 .土的渗透性，1 .土的含水量土的含水量：土中的水的质量与固体粒子的质量之比的百分率式： m湿含水状态土的质量，kg； m干干燥后的土的质量，kg mw土中的水的质量，kg； mS固体颗粒质量、kg .土含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，直接影响土边坡的稳定性和填土密度. 2 .土的天然密度和干燥密度土的天然密度：是天然状态，单位体积土的质量。 与土的密度和含水量有关。 土的天然密度用下式计算：式中：土的天然密度，kg/m3； m土的总质量、kg v-土的体积、m3.干密度：土的固体粒子质量与总体积之比。 式中d土的干密度，kg/m3； mS固体颗粒质量，kg； v-土的体积，m3.在一定程度上，土的干燥密度反映了土的粒子密度。 土的干燥密度越大，表明土越密集。 土的密集度主要通过检测填土的干燥密度和含水量来控制。 3、土的松动系数土的松动：天然土被挖掘后，其体积因松动而增加，虽然被震动固定，但仍无法完全复原。 土的这种性质叫做土的松弛。 土的可松性用可松性系数表示，最初的可松性系数KS=V2/V1最后的可松性系数KS=V3/V1用途：挖掘、运输、保管、挖掘回填、回填，式中KS、ks土的最初、最终可松性系数V1土的天然状态下的体积，m3； V2挖土后松动状态下的体积，m3； V3土被压实(夯)后的体积，m3.土的最初松弛系数KS是计算车辆的出货量和挖掘机械的主要参数，土的最终可松性系数KS 是计算填土所需的挖掘工程量的主要参数，各种土的可松性系数如第1节表1.1所示. 4、 土的渗透性土的渗透性：指土体被水渗透的性质.土的渗透性用渗透系数表示.渗透系数：表示每单位时间水渗透土层的能力.用m/d表示.它与土的粒子倾斜、密集度等有关，是人工降低地下水位和选择各种井点的主要参数.土的渗透系数如表1-2所示，表1-2土的渗透系数应以表为参考，进行第二节土量的计算和调整，在1.2.1土工前计算土量。 然而，各种土工的外形可能复杂而不规则。 一般而言，将其划分为一定的几何形状，并使用具有一定的精度并近似于实际情况的方法来计算。 另一方面，基础土量计算基础土量可以用立体几何中的拟柱体(以两个平行的平面为底的多面体)体积式计算(如图1-1所示，V=(F下4F中f上) H/6，式中H基坑深度，m； f上、f下坑上、下底面积、m2； f中-凹坑截面面积m2.图1-1凹坑挖掘土量计算、图1-1凹坑挖掘土量计算、凹坑土量计算可沿长度方向分阶段计算(如图1-2所示):沿长度方向分阶段计算Vi， V=Vi截面尺寸不变的槽段： Vi=FiLi截面尺寸不变的槽段： Vi=(Fi上4Fi中Fi下) Li/6、二、基坑土量计算图1-2的基坑土量计算、1.2.2现场的整地计算是指地形起伏的山区、丘陵地带大的现场、竞技场、车站等占地面积大的工程场地开挖填土的计算一般采用方格网法。 方格网法计算地基平坦土量的步骤如下：1.阅读方格网图2 .决定地基设计标高3 .计算地基各角落的施工高度4 .计算零点的位置，决定零线5 .计算方格土量6 .计算边坡土量7 .计算土量总量， 读方眼网图网图以设计单位(一般在1:500的地形图上)将地基分为边长a=1040m的几个方格，与测定的纵横坐标相对应，在由各方格的角点规定的位置写入角点的自然地面高度(h )和设计高度(Hn )，如图1-3所示， 用图1-3方眼网法计算土方量图，二、地基平坦土量计算1、地基设计标高(1)中考虑的要素(2)的初步标高(挖掘的平衡) (3)。 2-自然平面3-设计平面，任意方格4个角的标高，(1)考虑因素：尽量利用符合生产技术和运输要求的地形，减少填土量实现会场挖掘平衡，降低运输费具有一定的排水坡度(一般为2%以上0%以下)，满足排水要求的b .大型场所最佳平面设计法(1)(2)初步高程(通过挖掘取得平衡)地点的初步高程： h1、H12、H21、H22一个方格各角的自然地面高程第M方格的数量；或： h0=(h12h23h3h4h4)/4mh1-方格的唯一角的高程； H2、H3、H4-分别用2个、3个、4个方格共享角点标高， (3)地基设计标高的调整考虑到排水坡度、土的松动性、在附近弃土等进行调整，以排水坡度调整各拐角点的设计标高(参照以下图) :单向排水的情况下，各拐角点的设计标高为：双向排水的情况下，各拐角点的设计标高为： 图1-5 3.计算场地各拐角的施工高度的拐角设计楼板高度与自然楼板高度之差是以拐角设计高度为基准的挖土或填土的施工高度。 各拐角施工高度由下式计算：式中hn-拐角施工高度即填土高度(“ ”、“挖”、“m； n-方格的拐角编号(自然数列1、2、3、n).Hn-拐角设计高程，H-拐角原地上高程.4 .计算“零点”位置，将零线方格边缘的一端施工高程确定为“”，另一端为“-”，则必须沿该边缘挖掘，即“零点”(图1-4 ) a-方格网的边长，m .5 .为了计算方格土量，根据方眼底面积的图形和表1-3中记载的计算式，逐次计算各眼内的切土量或填土量，表1-3中通常的方格网点计算式有四角柱法或三角柱法，6 .边坡土量计算场的切土区和填土区的边缘以及切土壁和填土区的边缘。边坡的土量是一个三角棱锥体(图1-6中55蛙、虾、虾、虾、另外一个三角棱柱体(图1-6中)，是图1-7的地基边坡俯视图， a三角边坡体积式中l1边坡的长度A1边坡的端面积h2拐角的开挖高度m边坡的梯度系数、m=宽度/高度. b三角棱柱体边坡体积、两端横截面积之差较大时，边坡体积式中l 43354边坡的长度A1、A2， A0边坡两端和中部横截面积.7 .计算土量合计是在挖土区(或填土区)的所有体量计算出的土量和边坡土量合计，当场挖土和填土的合计土量.图1-8某建筑场的体量配置图，三，土量配合是在平坦场的土量计算结束后进行的。 土方调配方案是根据地形和地理条件将需要编制的挖土区和填土区分成几个调土区，计算各调土区的土方量，计算各对填土区间的平均运输距离(即从挖土区重心到填土区重心的距离)，确定挖土各调土区的土方量调配方案，使土方总运输量最小化吗土方调配原则：最近的施工和后期利用原则，努力使挖方和填方的平衡和运输距离最短。要做好填方，必须根据现场具体情况、技术资料、工期要求、填方法和运输方法，综合这些原则，比较计算，选择经济合理的配方方案。 确定配方后，绘制填土图如图1.9所示。 填土图上必须标明填土区、配方、填土数和各对填土间的平均运输距离。 图中的填土只考虑场地内的切土、填土平衡。 a为挖土，b为填土，图1-9土量图，第三节土量工程的准备工作如下：一、施工准备(1)在地基平整施工前，利用原地基已有的各种控制点或现有建筑物、建筑物的位置、海拔，测量设置平场范围线和海拔。 2 )调查施工区域内障碍物，制定方案，经主管部门意见同意，尽量利用影响施工的建筑物、拆除构筑物的通信和电力设施、水管、燃气管道和地下管道的拆除和改造(3)自然地形和永久性排水设施，采取排水沟、开沟和水库对策，采取施工区域内雨雪自然水、 立即排除低地区积水，使现场干燥，方便土工施工；(4)对大型平坦场所，利用经纬仪、水平仪，将现场设计平面图的方格网测量固定在地面上，用桩定位各角，在桩上注明桩点、施工高度的数值进行施工。 5 )修理临时道路、电力、通信和供水设施、生活和生产用临时住宅。 二、边坡稳定(一)边坡稳定的条件和影响因素(二)放坡和保护面；(一)边坡稳定的条件和影响因素1，边坡稳定的条件下土墙稳定，主要是土内摩擦阻力和粘结力保持平衡，失去平衡会破坏土墙。 下降土体的分力受坡面载荷、雨水、静水压力的影响。 c -土体的剪切力。 由土质决定，受气候、含水量、动水压力的影响。 土体的稳定条件是，土体的重力和外部载荷产生的剪应力小于土体的剪应力强度。 2、土墙塌方的主要原因是： (1)边坡过陡，土体本身稳定性不足，特别是土质差，挖掘深度大的坑沟，常引起塌方。 (2)雨水、地下水侵入基坑，增大土体重力，降低抗剪力是塌方的主要原因。(2)整平和保护面1，直壁容许深度：实心、中密砂土和充砂碎石土：1.00m； 硬塑料，塑性轻的亚粘土和亚粘土：1.25m； 硬塑性、塑性粘土和粘填碎石土：1.50m； 硬粘土： 2m。 2、边坡(1)边坡坡度I=TG=h/b=1: (b/h )=1: mm坡度系数。 m=B/H(2)边坡形式：斜面、折线斜面、脚踏式(参照图1-11 )、图1-10土方边坡形式(a ) 线性边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡表1-4深度5m以内的坑、坑、沟槽、沟槽边坡的最陡坡度、3、边坡保护措施：霸盖法、挂网法、挂网法、土囊、砖边坡法(参照图1-11 )三、支撑结构(一)支撑结构类型的非重力式支撑结构(柔性支撑结构)钢板桩、钢筋混凝土桩、 地下连续墙等重力式支护结构(刚性支护结构)水土挡墙、旋转幕墙等地质条件和周围环境不允许放坡时，可以使用非重力式支护结构和重力式支护结构(二)支护结构的破坏形式为： 1、整体压曲、软弱地层中坑平面尺寸大时