《土木工程施工技术》课件0-土方工程-概述

1、土木工程施工技术课件0-土方工程-概述土木工程施工技术课件0-土方工程-概述 学习要求:了解土木工程施工技术的研究方向； 掌握学习方法；熟悉施工中土的工程分类及分类依据；掌握土的可松性；熟悉原状土压实后的沉降量。 9/21/20222济南大学土木建筑学院 学习要求:9/21/20224济南大学土木建筑学1.1 概述1.1.1 土方工程的特点 1、内容 主要：场地平整； 坑、槽开挖； 土方填筑。 辅助：施工排、降水； 土壁支撑。 2、施工特点 （1）量大面广； （2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长； （3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。9/21/20223济南大学土木

2、建筑学院1.1 概述1.1.1 土方工程的特点9/21/20225 3、施工设计应注意 （1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械； （2）合理调配土方，使总施工量最少； （3）合理组织机械施工，以发挥最高效率； （4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作； （5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工； （6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。9/21/20224济南大学土木建筑学院 3、施工设计应注意9/21/20226济南大学土木建筑学院1.1.2 土的工程分类土的分类土的级别土的名称开挖方法及工具一类土松软土I砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）用锹、锄头挖

3、掘，少许用脚蹬二类土普通土II粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土、填土用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土坚土III软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土砂砾坚土IV坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩整个先用镐、撬棍，后用锹挖掘，部分用楔子及大锤9/21/20225济南大学土木建筑学院1.1.2 土的工程分类土的级别土的名称开挖方法及工具一类土五类土软石VVI硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土；胶结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石用镐

4、或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土次坚石VIIIX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、片麻岩及正长岩用爆破方法开挖，部分用风镐七类土坚石XXIII大理石；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩用爆破方法开挖八类土特坚石XIVXVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、石英岩、辉长岩、粉岩、角闪岩用爆破方法开挖9/21/20226济南大学土木建筑学院五类土VVI六类土VIIIX泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩1.1.2 土的工程分类按开挖的难易程度分为八类 一类土（松软土） 二类土（普通土) 三类土（坚土

5、） 四类土（砂砾坚土） 机械或人工直接开挖 五类土（软石） 六类土（次坚石） 七类土（坚石） 八类土（特坚石）爆破开挖9/21/20227济南大学土木建筑学院1.1.2 土的工程分类按开挖的难易程度分为八类机械或人 1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。 V1 土在自然状态下的体积。 m3V2 土经开挖后松散状态下的体积。 m3V3 土经回填压实后的体积。 m3 最初可松性系数 1.081.5 最后可松性系数 1.011.3 用途： KS：可估算装运车辆和挖土机械 KS ：可估算填方所需挖土的数量V1V2V2 V1V2V3 V1V31.1.3

6、土的工程性质8济南大学土木建筑学院 1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积案例 1208m3某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS=1.04 ）答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KS V1 =1.02*200=240m3（松散土） 2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次9济南大学土木建筑学院案例 1208m3某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的2、原状土经机械压实后的沉降量 经验公式：S=P/C S原状土经机械压实后的沉降量(cm) P

7、机械压实的有效作用力(kg/cm2) C原状土的抗陷系数(kg/cm3),按表取值10济南大学土木建筑学院2、原状土经机械压实后的沉降量12济南大学土木建筑学院3、土的渗透性土体被水透过的性质，用渗透系数 K 表示。K的意义：水力坡度（I=h/L）为1时，单位时间内水穿透土体的速度（V=KI） LhK的单位：m / d粘土8的土、含可溶性硫酸盐5的土 （2）不宜用的土：含水量过大的粘性土 1.4.1.2 填筑方法 （1）水平分层填土。填一层，压实一层，检查一层。 （2）无限制的斜坡填土 先切出台阶，台阶高宽0.20.3m1m （3）透水性不同的土不得混杂乱填，应将透水性好的填在下部（防止水囊）

8、1.4.1 土料选择和填筑方法122济南大学土木建筑学院1.4.1 土料选择和填筑方法124济南大学土木建筑学院1.4.2 压实方法 1.4.2.1 碾压法大面积填筑工程。滚轮压力。 压路机、平碾、羊足碾 1.4.2.2夯实法小面积填筑工程。冲击力。 蛙式夯、柴油夯、人工夯 1.4.2.1 振动法非粘性土填筑。颗粒失重、排列填充。 振动夯、平板振捣器123济南大学土木建筑学院1.4.2 压实方法 1.4.2.1 碾压法大面积填筑（a）两轮两轴式（b）三轮两轴式（c）三轮三轴式1机身；2碾轮钢轮压路机碾轮与轴数简图124济南大学土木建筑学院（a）两轮两轴式（b）三轮两轴式（c）三轮三轴式1机身；

9、2YL9/16型自行式轮胎碾125济南大学土木建筑学院YL9/16型自行式轮胎碾127济南大学土木建筑学院YT-3.5型双筒羊脚碾外形图YT-2.5型羊脚碾外形图126济南大学土木建筑学院YT-3.5型双筒羊脚碾外形图YT-2.5型羊脚碾外形图12打夯机127济南大学土木建筑学院打夯机129济南大学土木建筑学院H8-25A型蛙式夯实机128济南大学土木建筑学院H8-25A型蛙式夯实机130济南大学土木建筑学院1.4.3 影响填土压实的因素 填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1. 压实功的影响 填土压实后的干密度与压实机械在其上施加的功有一定的关

10、系。在开始压实时，土的干密度急剧增加，待到接近土的最大干密度时，压实功虽然增加许多，而土的干密度几乎没有变化。因此，在实际施工中，不要盲目过多地增加压实遍数。 129济南大学土木建筑学院1.4.3 影响填土压实的因素 填土压实质量土的密度与压实功的关系示意图130济南大学土木建筑学院土的密度与压实功的关系示意图132济南大学土木建筑学院2.含水量的影响 在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。各种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下，使用同样的

11、压实功进行压实，可得到最大干密度。各种土的最佳含水量和所能获得的最大干密度，可由击实试验取得。 131济南大学土木建筑学院2.含水量的影响 在同一压实功条件下，填土的含水量对压实3. 铺土厚度的影响压实作用沿深度的变化 土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度，但其中还有最优土层厚度问题，铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度。铺得过薄，则也要增加机械的总压实遍数。恰当的铺土厚度（参考表）能使土方压实而机械的功耗费最少。 132济南大学土木建筑学院3. 铺土厚度的影响压实作用沿深度的变化 土在压实机具

12、 每层虚铺厚度(mm) 压实遍数压路机、平碾 200300 68羊足碾 200350 816振动压实机 250350 34蛙式夯 200250 34人工夯 200 34要求 (1)每层铺士厚度与压实遍数（2）含水量调整与橡皮土处理 过大 翻松、晾晒、掺入干土或石灰； 过小 洒水湿润、增加压实功； 橡皮土彻底清除，轻压薄铺。133济南大学土木建筑学院压实机具 每层虚铺厚度(mm) 1.4.4 压实质量检查1内容密实度； 指标干密度d； 方法环刀取样，测干密度；2要求：dDy dmax 式中：Dy压实系数。（一般场地平整0.9，填土作地基0.95） dmax该种土质的最大干密度（击实试验确定）3取样 方法与数量：分层进行，每层不少于1点（平场100400m2，回填30100m2，灰土垫层2050m2） 位