第一章：土方工程-1

1、1工程施工技工程施工技术术 管理学院2 课课程程的的基基本本要要求求（1）熟悉建筑工程施工各主要工种工程的施工技术，能掌握）熟悉建筑工程施工各主要工种工程的施工技术，能掌握各分部分项工程施工的基本理论知识和施工方法、施工工艺、各分部分项工程施工的基本理论知识和施工方法、施工工艺、技术要求、质量验收以及常用施工机械的技术性能并能够在技术要求、质量验收以及常用施工机械的技术性能并能够在施工中合理经济地选用施工机械；施工中合理经济地选用施工机械；（2）掌握建筑工程施工方案的基本内容与编制方法，能制定）掌握建筑工程施工方案的基本内容与编制方法，能制定一般工程施工方法的质量保证措施和安全生产措施，对常见

2、一般工程施工方法的质量保证措施和安全生产措施，对常见的建筑体系的施工有初步熟悉，会制定相关施工技术方案，的建筑体系的施工有初步熟悉，会制定相关施工技术方案，掌握影响工程造价的施工因素，理解本课程与施工组织管理、掌握影响工程造价的施工因素，理解本课程与施工组织管理、招投标及工程监理等专业知识的联系，掌握冬雨期施工的方招投标及工程监理等专业知识的联系，掌握冬雨期施工的方法和技术措施。法和技术措施。（3）培养分析、解决一般房屋建筑工程施工技术与组织管理）培养分析、解决一般房屋建筑工程施工技术与组织管理问题的初步能力；问题的初步能力；（4）了解建筑施工新技术、新工艺、新材料的发展与应用。）了解建筑施工

3、新技术、新工艺、新材料的发展与应用。本课本课程与程与相关相关课程课程关系关系前续课程：土木工程概论、建筑材料、前续课程：土木工程概论、建筑材料、建筑工程制图与识图、房屋建筑学建筑工程制图与识图、房屋建筑学后续课程：工程估价、建设工程招投后续课程：工程估价、建设工程招投标与合同管理标与合同管理与与注册考试注册考试的关系的关系建造工程师、建造工程师、造价工造价工程程师、监理工师、监理工程程师等。师等。34试题类型及成绩评定试题类型判断题单项选择多项选择填空题简答题计算题成绩构成比例平时成绩：30%考试成绩：70%考勤方式抽查课后测验要求考试前必须完成作业旷课达上课时数的1/3以上 不准参加考试序言

4、序言5v研研究对象究对象：建建筑工程筑工程的施的施工工艺、施工技术、工工艺、施工技术、施工方施工方法法是研究施工中各主要工种的施工工艺、技术和方是研究施工中各主要工种的施工工艺、技术和方法的学科，它包括：土方工程、基础工程、砌筑法的学科，它包括：土方工程、基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结构安装、防水工程、装饰工程等。构安装、防水工程、装饰工程等。一、本课程的研究对象和任务序言序言6一、本课程的研究对象和任务v任任务：务：了解我国的建设方针、政策、了解我国的建设方针、政策、规范规范及及国内外国内外新技新技术的发展动态；制定施工组织

5、设计或施工方案，术的发展动态；制定施工组织设计或施工方案，按照施工组织设计要求组织科学的施工，探索建按照施工组织设计要求组织科学的施工，探索建筑施工的一般规律。筑施工的一般规律。序言序言7宁波保国寺宁波保国寺山西晋祠山西晋祠二、我国建筑施工技术的发展v 1、我国的建筑业有辉煌的历史： 例如：殷代用木结构建造宫室序言序言8北京火车站（北京火车站（1959年）年）v2、新中国建立，建筑业得到不断发展和提高。 一方面：标志性建筑层出不穷： 序言序言9上海东方明珠上海东方明珠（1994年年）上海金茂大厦（上海金茂大厦（1999年）年）492米420.5米467.9米509米序言序言10上海中心序言序言

6、11北京奥运场馆北京奥运场馆鸟巢鸟巢序言序言12三、三、本课程的主要内容本课程的主要内容v施工技术v施工组织如何做 施工工艺为什么这么做 工艺原理流水网络施工施工组织设计序言序言13三、本课程的主要内容三、本课程的主要内容第一章第一章 土方工程施工土方工程施工14第一章第一章 土方工土方工程程o 第一节 概述o 第二节 土的工程性质o 第三节 土方量计算与土方调配o 第四节 土方填筑与压实o 第五节 土方边坡与支护o 第六节 降、排水施工o 本章小结第一章第一章 土方工程施工土方工程施工15o 学习目的学习目的：了解土方施工特点、掌握土的特性，掌握土方场地平整的竖向规划、土方量计算。o 学习内

7、容学习内容：土方工程种类、施工特点，基坑、基槽土方量计算，场地平整土方量计算。o 学习重点：学习重点：土的特性，土方量计算第一章第一章 土方工程施工土方工程施工16第一节第一节 概述概述o 一、土方工程的种类o 二、土方工程施工特点o 三、土的工程分类第一章第一章 土方工程施工土方工程施工17一、土方工程的种类一、土方工程的种类土方工程的种类场地平整基坑（槽）及管沟开挖地下大型土方开挖土方填筑第一章第一章 土方工程施工土方工程施工18第一章第一章 土方工程施工土方工程施工19第一章第一章 土方工程施工土方工程施工20第一章第一章 土方工程施工土方工程施工21二、二、土方工程施工特点土方工程施工

8、特点o 量大面广；o 劳动强度大，人力施工效率低、工期长；o 施工条件复杂：受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。要求：组织土方工程施工前，做好施工组织设计，选好施工方法和机械设备，制定合理的调配方案。第一章第一章 土方工程施工土方工程施工22三、三、土的工程分类土的工程分类o 从施工角度，按开挖难易、坚硬程度分（8类）类别 土的名称 开挖方法 第一类 （松软土） 砂，粉土，冲积砂土层，种植土，泥炭（淤泥） 用锹、锄头挖掘 第二类 （普通土） 粉质粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土和粉土 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松 第三类 （坚土） 软及中等密实粘土，重粉质粘土，粗砾石，

9、干黄土及含碎石、卵石的黄土、粉质粘土、压实的填筑土 主要用镐，少许用锹、锄头，部分用撬棍 第四类 （砾砂坚土） 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤 第五类 （软石） 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石灰岩 用镐或撬棍、大锤，部分用爆破方法 第六类 （次坚石） 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩、泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩、片麻岩 用爆破方法，部分用风镐 第七类 （坚石） 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砾岩、砂岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武

10、岩 用爆破方法 第八类 （特坚石） 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩，玢岩 用爆破方法 第一章第一章 土方工程施工土方工程施工23一类土(松软土)锹、锄挖二类土(普通土)锹、锄挖少量镐 三类土(坚土) 主要镐，少量锹、锄挖四类土(砂砾坚土) 主要镐、撬棍五类土(软石)用镐、撬棍，部分爆破开挖六类土(次坚石)主要爆破，部分镐、撬棍七类土(坚石)爆破八类土(特坚石)爆破土土石石三、三、土的工程分类土的工程分类第一章第一章 土方工程施工土方工程施工24第二节、土的工程性质第二节、土的工程性质o （一）土的组成o （二）土的物理性质土颗粒（固相）、水（液相）

11、、空气（气相） 反映土的物理状态：干燥、潮湿；密实、松散。密度密度含水率含水率可松性可松性渗透性渗透性干密度干密度天然密度天然密度密实度密实度第一章第一章 土方工程施工土方工程施工251、土、土的含水率的含水率o 土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比。%100221mmmmmswo 当土的含水量超过25%30%时，采用机械施工就很困难。n 含水量过大回填土无法夯实。n 含水量过大边坡稳定性差。土中所含水土的固体颗粒含水状态时土的质量烘干后土的质量第一章第一章 土方工程施工土方工程施工262、土、土的密度的密度o 天然密度 ：指土在天然状态下单位体积的质量。 o 干密度 ：指单位体积土中固体颗粒

12、的质量。)(VmVmsd)(d第一章第一章 土方工程施工土方工程施工273、土、土的渗透性的渗透性o 土的渗透性是指土的透水性能，用渗透性系数 K 来表示。（土体被水透过的性质称为渗透性）o 土的渗透性系数 K 表示单位时间内水穿透土层的能力，单位 m/d o 它与土的颗粒级配、密实程度、水力坡度及被封闭的气体含量等有关。o 根据土的渗透性系数可将土分为： 透水性土（如砂土） K0.5 不透水性土（如黏土） K0.5第一章第一章 土方工程施工土方工程施工284、土、土的可松性的可松性o 自然状态下的土经开挖后其体积因松散而增加，以后虽经回填压实仍不能恢复到原来的体积，这种现象称为土的可松性。土

13、的可松性用可松性系数表示。o 土的可松性系数可分为：n 最初可松性系数：n 最终可松性系数：12VVKS13VVKS土开挖后松散体积 土在自然状态下的体积土经回填压实后的体积 第一章第一章 土方工程施工土方工程施工294、土、土的可松性的可松性o 土的可松性对土方施工的影响:n 影响土方量的计算与调配；n 影响土方挖掘机械与运输机械数量的计算。第一章第一章 土方工程施工土方工程施工305、边坡坡度边坡坡度BHm :1边坡坡度HBm 边坡系数B H1:m 边坡坡度根据土体不同性质、挖填高度，保证土体稳定安全，节省土方。 第一章第一章 土方工程施工土方工程施工31第三节第三节 土方量计算与土方调配

14、土方量计算与土方调配第一章第一章 土方工程施工土方工程施工32第一章第一章 土方工程施工土方工程施工33一、基坑、基槽土方量计算一、基坑、基槽土方量计算1、基坑土方量计算：（拟柱体体积） V=H（A1+4A0+A2）/6 2、基槽土方量计算： （沿长度分段） V1=L1（A1+4A0+A2）/6V=V 1+V2+ +Vn第一章第一章 土方工程施工土方工程施工34o 建筑物外墙为毛石基础，基础平均截面面积为3.0平方米，基坑深2.0米，底宽1.5米，地基为亚黏土，其中： ， ， 。 o 计算沿100米长的基槽土挖方量、填方量和弃土量。例题例题30. 1SK05. 1SK5 . 0:1:1mB H

15、1:m第一章第一章 土方工程施工土方工程施工35解解挖方量：填方量：弃土量：50010022) 5 . 0225 . 1 (5 . 11V62.24705. 13 . 1)1003500(2V38.40262.2473 . 15003V第一章第一章 土方工程施工土方工程施工36一、确定场地设计标高一、确定场地设计标高o 考虑的因素：考虑的因素：n 满足生产工艺和运输的要求；满足生产工艺和运输的要求； n 尽量利用地形，尽量利用地形，减少挖填方数量减少挖填方数量；n 争取在场区内争取在场区内挖填平衡挖填平衡，降低运输费降低运输费；n 有一定泄水坡度，有一定泄水坡度，满足排水要求满足排水要求。n

16、(5)(5)要考虑最高洪水位的影响要考虑最高洪水位的影响. .o 场地设计标高确定的原则：场地设计标高确定的原则：n 一般在设计文件上规定，如无规定：一般在设计文件上规定，如无规定：n 小型场地小型场地挖填平衡挖填平衡的原则的原则n 大型场地大型场地最佳平面设计法（用最小二乘法，最佳平面设计法（用最小二乘法，使使挖填平衡且总土方量最小挖填平衡且总土方量最小） 二、场地平整土方量计算二、场地平整土方量计算第一章第一章 土方工程施工土方工程施工37第一章第一章 土方工程施工土方工程施工38 H0计算示意图计算示意图一、确定场地设计标高一、确定场地设计标高-方方格网格网法法o 将场地划分为边长为a的

17、方格(一般取a=1040m)。o 测定各角点的地面标高。o 计算设计标高 H0 第一章第一章 土方工程施工土方工程施工39式中：H11个方格仅有的角点标高； H22个方格共有的角点标高； H33个方格共有的角点标高； H44个方格共有的角点标高。 44321220iiiiHHHHaanHnHHHHHiiii4)(43210假设设计平面为水平面，根据挖、填方平衡，则nHHHHH443243210第一章第一章 土方工程施工土方工程施工40二、场地设计标高二、场地设计标高H0的调整的调整1、考虑土的可松性而提高设计标高SWTSwKFFKVh)1(TWVV调整前：WSTVKV调整后：hFVVwwwhF

18、VVTTThHH00第一章第一章 土方工程施工土方工程施工41aaaaaaH0H0H0H10H1011ii2、考虑泄水坡度的调整、考虑泄水坡度的调整泄水坡度2Lhi单向泄水LiHHn0aiHH5 . 0010方格角点距场地方格角点距场地中心线的距离中心线的距离第一章第一章 土方工程施工土方工程施工42aaaaaayyH0H10H1011ixix(b)iy22H0iyH10 xx2、考虑泄水坡度的调整、考虑泄水坡度的调整双向泄水yyxxnLiLiHH0aiaiHHyx5 . 05 . 0010第一章第一章 土方工程施工土方工程施工43【例例】某建筑场地方格网地面标高如图，格边长a=20m。泄水坡

19、度ix =2，iy=3，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高。70.09例题例题第一章第一章 土方工程施工土方工程施工4470.09nHHHHH443243210解：解：o 初步确定H0 mH29.7094/ 38.7081.697 .7017.704)71.6937.6962.692 .7095.7022.7195.704 .70(210.697 .7043.719 .700第一章第一章 土方工程施工土方工程施工4570.0970.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.

20、26 H070.29 其他见图按泄水坡度调整标高按泄水坡度调整标高yyxxnLiLiHH0NoImage32.7030330229.701H36.7030310229.702H40.7030310229.703H第一章第一章 土方工程施工土方工程施工46hn为角点的挖、填方高度“+”为填方高度“-”为挖方高度角点编号地面标高施工高度设计标高零线即挖、填方区的分界线零点位置：h1ACODBh2xa零点位置计算三、场地土方量计算三、场地土方量计算o (一)确定角点施工高度hno (二)确定零线HHhnn211hhahx第一章第一章 土方工程施工土方工程施工47o 1、全挖或全填o 2、两挖、两填o

21、 3、三挖一填(或三填一挖)o 4、一挖一填（另外两个角点为零点）o 5、场地边坡土方量(三三)方格网法计算土方量方格网法计算土方量第一章第一章 土方工程施工土方工程施工48h1h2h4aah3全挖(全填)方格1、全挖或全填、全挖或全填432124hhhhaV第一章第一章 土方工程施工土方工程施工49h3aah2h1h4两挖两填方格2、两挖、两填、两挖、两填3222412122, 14hhhhhhaV挖方：3223412424, 34hhhhhhaV填方：第一章第一章 土方工程施工土方工程施工50h3aah2h1h4三挖一填(或三填一挖)方格341434246hhhhhaV填方：3、三挖一填、

22、三挖一填(或三填一挖或三填一挖)443212321226VhhhhaV，挖方：第一章第一章 土方工程施工土方工程施工514、一挖一填、一挖一填12161haV h1h2a一挖一填方格a第一章第一章 土方工程施工土方工程施工52( (三三) )方格网法计算土方量方格网法计算土方量第一章第一章 土方工程施工土方工程施工方格网法土方量计算步骤方格网法土方量计算步骤 图示 计算步骤方法 适用范 围 1划方格网 根据地形图划分方格网，尽量使其与测量或施工坐标网重合，方格一般采用20m20m40m40m，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角，求出各点的施工高度(挖或填)，填在方格网

23、左上角，挖方为(+)，填方为(-)。 2计算零点位置 计算确定方格网中两端角点施工高度符号不同的方格边上零点位置，标于方格网上，联接零点，即得填方与挖方区的分界线。零点的位置按下式计算，见图(a)： 式中 、 角点至零点的距离 m； 、 相邻两角点的高程 m，均用绝对值； a 方格网的边长 。3计算土方工程量 按方格网底面图形和下表体积计算公式，计算每个方格内的挖方或填方量。 4汇总 分别将挖方区和填方区所有方格计算土方量汇总，即得该建筑场地挖方区和填方区的总土方量。 适于地形较平缓或台阶宽度较大的地段采用计算方法较为复杂，但作为平整场地土方量计算，精度较高。 53第一章第一章 土方工程施工土方工程施工54例题例题70.09o 分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量第一章第一章 土方工程施工土方工程施工5570.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+