建筑施工技术土方工程（可编辑版）

建筑施工技术土方工程土方工程量运算土方工程量运算土方工程量运算基坑与基槽土方量计算场地平整土方量计算土方调配的原则与方法基坑与基槽土方量运算1.基坑土方量基坑与基槽土方量运算1.基坑土方量基坑与基槽土方量运算基坑是指长宽比小于或等于3的矩形土体它的形状接近正方形或略微长方形，而不是狭长的沟槽。基坑与基槽土方量运算基坑是指长宽比小于或等于3的矩形土体式中：H——基坑深度m；A1、A2——基坑上下底的面积m2；A0——基坑中截面的面积m2。基坑与基槽土方量运算2.基槽土方量基槽是长宽比大于3的狭长形土体基坑与基槽土方量运算式中：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，即得总土方量为：

Ｖ＝V1+V2+……+Vn式中：V1，V2，…Vn——各段土方量，m3。现场平整土方量运算将天然地面通过挖方和填方，平整成符合施工要求的设计平面。挖填土方量平衡法即挖方总量等于填方总量，以减少土方运输成本。1.方格网法，适用场景：大面积现场，地形起伏较小。2.断面法，适用场景：狭长地形（如道路、渠道）。方格网法1.绘制方格网一般取a=10m、20m、30m、40m等，通常采用20m。方格网法1.绘制方格网一般取a=10m、20m、30m、40m等，通常采用20m。方格网与测量的纵横坐标网相对应：方格网法2.运算现场各方格角点的施工高度方格网法各方格角点的施工高度为角点的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。方格网法hn=Hn-H式中：hn——角点的施工高度，即填方高度（以“+”为填，“-”为挖）m；Hn——角点的设计标高m；H——角点的自然地面标高m；n——方格的角点编号（自然数列1,2,3，…，n）。方格网法3.运算“零点”位置，确定零线当同一方格四个角点的施工高度同号时，该方格内的土方则全部为挖方或填方。一部分为挖方，沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”。方格网法式中：x1、x2——角点至零点的距离m；h1、h2——相邻两角点的施工高度，均用绝对值表示m；a——方格的边长m。零线/分界线方格网法4.运算方格土方工程量表1.4常用方格网点运算公式

方格网法5.边坡土方量的运算方格网法5.边坡土方量的运算三角棱锥体三角棱柱体方格网法5.边坡土方量的运算三角棱锥体边坡体积式中：l1——三角棱锥体边坡的长度m；A1——三角棱锥体边坡的端面积m2。如图中①-③、⑤-⑦所示方格网法5.边坡土方量的运算三角棱柱体边坡体积如图中④所示方格网法5.边坡土方量的运算三角棱柱体边坡体积当两端横断面面积相差很大时方格网法5.边坡土方量的运算三角棱柱体边坡体积当两端横断面面积相差很大时式中：l4——三角棱柱体边坡的长度m；A1、A2、A0——三角棱柱体边坡两端及中部横断面面积㎡。方格网法6.运算土方总量将挖方量所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。断面法沿场地取若干个相互平行的断面，可利用地形图或实际测量定出，将所取的每个断面划分为若干个三角形和梯形。断面法面积为A1´=h1d1/2A2´=(h1+h2)d2/2,...某一断面面积为Ai=A1´+A2´+...+An´断面法面积为A1´=h1d1/2A2´=(h1+h2)d2/2,...某一断面面积为Ai=A1´+A2´+...+An´若d1=d2=...dn=d，则Ai=d(h1+h2+...hn-1)设各断面面积分别为A1，A2，Am相邻两断面间的距离依次为L1,L2,Lm则所求土方体积为：V=L1（A1+A2）/2+L2(A2+A3)/2+...+Lm-1(Am-1+Am)/2土方调配土方调配对挖土、堆弃和填土三者之间的关系进行综合协调的处理。好的土方调配方案应该使土方的运输量或费用最少，而且施工又方便。土方调配1.力求达到挖方与填方基本平衡和运距最短；2.近期施工与后期利用相结合；3.应分区与全场结合；1.土方调配原则4.尽可能与大型建筑物的施工相结合；5.合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥；6.好土用在回填品质要求高的地区。土方调配必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法。1.土方调配原则土方调配2.土方调配区的划分1.调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协作，满足工程施工顺序和分期分批施工的要求；2.调配区的大小应该满足土方施工用主导机械的技术要求；土方调配2.土方调配区的划分3.应当土方运距较大或厂区内土方不平衡时，可根据附近地形，考虑就近借土或就近弃土；4.调配区的范围应该和土方的工程量运算用的方格网协作，通常可由若干个方格组成一个调配区。土方调配3.土方调配图表的编制1.划分调配区

；2.运算土方量；3.运算调配区之间的平均运距。挖方调配区和填方调配区土方重心之间的距离，就是该挖填调配区之间的平均运距。土方调配3.土方调配图表的编制3.运算调配区之间的平均运距。当挖填方调配区之间的运距较远，其运距可按实际计算。

4.进行土方调配土方最优调配策略的确定，常用“表上作业法”求得；土方调配3.土方调配图表的编制5.在现场地形图上会出土方调配区，图上应标出土方调配方向，土方数量及平均运距。土方工程机械化施工土方工程机械化施工土方工程机械化施工土方工程约占整个工程量的30%-50%，采用机械化施工可提升效率300%以上。土方工程机械化施工推土机施工铲运机施工单斗挖土机施工土方工程机械化施工土方工程在建筑工程中具有工程量大、工期长的特点。加强效能、降低劳动强度机械化施工成为现代工程的首选方式推土机施工图1T-180型推土机外形履带式轮胎式行走装置液压式索式推土铲刀推土机施工

操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、易于转移，并能爬30°左右的缓坡。可以推挖一～四类土，经济运距在100m以内，效能最高在40～60m。推土机施工提高推土机的生产率，增大铲刀前土的体积，减少推土过程中土的散失，缩短推土时间。推土机施工1.下坡推土法2.多铲集运法3.并列推土法4.槽形推土法推土机施工斜角推土法之字斜角推土法铲刀附加侧板能独立完成铲土、运土、卸土、填筑和整平的土方机械。铲运机施工索式液压式铲斗的操纵体系图2自行式铲运机图3拖式铲运机行走机构铲运机施工对行驶的道路要求较低，操纵灵活，行驶速度快，生产效率高，且费用低。应用于大面积现场平整，开挖大型基坑，填筑堤坝和路基等。铲运机施工1.环形路线地形起伏不大，施工地段较短时，多采用环形路线。1．铲运机的开行路线铲运机施工1.环形路线地形起伏不大，施工地段较短时，多采用环形路线。当挖填之间的距离较短时可采用大环形路线。1．铲运机的开行路线铲运机施工2.“8”字形路线施工地段较长或地形起伏较大时，多采用“8”字形运行路线。在上下坡时斜向行驶，每个循环完成两次作业。比环形路线运行时间短，降低了转弯和空驶距离，加强了生产效能。1．铲运机的开行路线铲运机施工2．铲运机作业方法1.下坡铲土法尽量利用地形下坡铲土，借助铲运机的重力，加深铲刀切土深度。可加强生产效能25%，最大坡度不超过20°，一般坡度为3-9度。铲土厚度以200mm为宜。铲运机施工2．铲运机作业方法2.跨铲法较坚硬的土铲土回填或场地平整时，可预留土埂，铲运机间隔铲土。铲土机在铲土时降低向外撒土量，铲土埂时阻力降低。土埂两边沟槽深度以不大于0.3m，宽度在1.6m以内为宜。铲运机施工2．铲运机作业方法3.助铲法地势平坦、土质较坚硬时，可另配一台推土机在铲运机的后面进行顶推，协助铲土。以加大铲刀切土能力，缩短每次铲土时间，可加强生产效能30%左右。单斗挖土机施工履带式轮胎式行走装置单斗挖土机施工履带式轮胎式行走装置机械传动液压传动传动方式单斗挖土机施工正铲挖土机工作装置反铲挖土机拉铲挖土机抓铲挖土机单斗挖土机施工正铲挖土机挖土特点是“前进向上，强制切土”。图6正铲挖土机作业方式(a)，(b)正向挖土,侧向卸土；(c)正向挖土,后方卸土单斗挖土机施工反铲挖土机挖土特点是“后退向下，强制切土”。图7反铲挖土机作业方式(a)沟端开挖；(b)沟侧开挖1-反铲挖土机；2-自卸汽车；3-弃土堆单斗挖土机施工拉铲挖土机挖土特点是“后退向下，自重切土”。

可分为沟端开挖和沟侧开挖。抓铲挖土机挖土特点是“直上直下，自重切土”。

单斗挖土机施工抓铲挖土机挖掘力较小，适用于开挖关停面以下的一～二类土。开挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等。用于装卸碎石、矿渣等松散物料。在软土地基地区，常用于开挖基坑、沉井等。井点降水法井点降水法在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的井点管，利用抽水设备从中抽水。使地下水位降至坑底以下，直至基础施工结束回填土完成为止。井点降水法图1.21轻型井点降低地下水位示意图1-井点管；2-滤管；3-总管；4-弯联管；5-水泵房；6-原有地下水位线；7-降低后地下水位线使地下水位降至坑底以下，直至基础施工结束回填土完成为止。井点降水法可使所挖的土始终保持干燥状态，同时还使动水压力方向向下。根本上防止流沙发生，并提升土中有效张力；加强土的强度或密实度，土方边坡也可陡些，从而降低挖土数量。井点降水法轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点。降水类型土层渗透系数（m/d）降低水位深度（m）单层轻型井点0.1-503-6多层轻型井点0.1-506-12喷射井点0.1-508-20电渗井点<0.1根据选用井点确定管井井点20-2003-5深井井点10-250>15轻型井点降水降水沿基坑四周或一侧以一定间距将井点管埋入蓄水层内；井点管上端通过弯联管与总管联结，利用抽水装置将地下水经滤管进入井点管；经总管不断抽出，使原有地下水位降至坑底以下。轻型井点降水包括滤管、井点管、弯联管及总管等。轻型井点降水设备由管路系统和抽水设备组成。管路体系由真空泵、离心泵和集水箱等组成。抽水装置图1.22滤管构造1-滤管2-管壁小孔3-塑料管4-细滤网5-粗滤网6-粗铁丝维护网7-井点管8-铸铁头1.轻型井点降水装置轻型井点降水2.轻型井点布置根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向和降水深度要求等确定。1.平面布置（a）平面布置

（b）高程布置图1.23单排线状井点布置图1-总管2-井点管3-抽水装置当基坑或沟槽宽度小于6m，且水位降低深度不超过5m时，采用单排线状井点。轻型井点降水2.轻型井点布置1.平面布置（a）平面布置

（b）高程布置图1.24环形井点布置图1-总管2-井点管3-抽水装置基坑宽度大于6m或土质不良，土的渗透系数较大时，宜采用双排井点。基坑面积较大时，宜采用环状井点。为便于挖土机械和运输车辆进入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。轻型井点降水2.轻型井点布置（a）平面布置

（b）高程布置图1.24环形井点布置图1-总管2-井点管3-抽水装置

井点管距离基坑壁一般不宜小于0.7~1.0m，以防局部发生漏气。土质降水深度工程性质井点管间距轻型井点降水2.轻型井点布置（a）平面布置

（b）高程布置图1.24环形井点布置图1-总管2-井点管3-抽水装置土质降水深度工程性质井点管间距一般采用0.8~1.6m。轻型井点降水2.高程布置在考虑到抽水装置的水头损失后，井点降水深度一般不超过6m。井点管的埋设深度H：H=H1+h+iLH1——井点管埋设面至基坑底的距离（m）；h——基坑中心底面至降低后地下水位的距离，一般为0.5~1.0m；i——水为坡度，环状井点1/10，单排线状井点为1/4；L——井点管至基坑中心的水平距离。轻型井点降水2.高程布置二级井点降水示意当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点。即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在基坑底部装设第二级井点。在轻型井点的安装是根据降水方案，先布设总管，再埋设井点管，然后用弯联管连接井点管与总管，最后安装抽水设备。

井点管的埋设一般用水冲法施工，分为冲孔和埋管两个过程。轻型井点降水3.轻型井点降水法的施工图1.26井点管的埋设1-冲管2-冲嘴3-胶管4-高压水泵5-压力表

6-起重机吊钩7-井点管8-滤管9-粗砂10-粘土封口轻型井点降水3.轻型井点降水法的施工冲孔时

利用起重装置将冲管吊起，并插在井点位置上，开动高压水泵将土冲松，冲管边冲边沉。轻型井点降水3.轻型井点降水法的施工冲孔时

利用起重装置将冲管吊起，并插在井点位置上，开动高压水泵将土冲松，冲管边冲边沉。冲孔要垂直，直径一般为300mm，以保证井管四壁有一定厚度的砂滤层；冲孔深度要比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时部分土颗粒沉于底部而触及滤管。轻型井点降水3.轻型井点降水法的施工冲孔时井孔冲成后，随即拔出冲管，插入井点管。马上用粗砂灌实，距地面1.0~1.5m深处，用黏土填塞密实，防止漏气。井点管与井壁间轻型井点降水4.轻型井点的利用轻型点运行后，应保证连续不断抽水。可以通过听管内水流声响、手摸管壁感到有振动、手触摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法评估。井点淤塞轻型井点降水4.轻型井点的利用

适用于土壤的渗透系数为0.1~50m/d的土层降水。一级轻型井点水位降低深度为3~6m；二级井点水位降低深度可达6~9m。采用回灌技术采用砂沟、砂井回灌使降水速度减缓采取技术措施土方的填筑与压实土方的填筑与压实填筑质量直接影响到工程后期80%的沉降问题。土方的填筑与压实土料选择填筑要求填土压实方法影响填土压实质量的因素填土压实的质量检查土料选择应符合设计要求，保证填方的强度和稳定性。土料选择1.碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；土料选择2.含水量符合压实要求的黏性土，可作为各层填料；3.淤泥和淤泥质土，一般不能用作为填料。但在软土和沼泽地区，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；土料选择4.碎块草皮和有机质含量大于5％的土，仅用于无压实要求的填方。5.含盐量符合规定的盐渍土，一般可用作填料，但土中不得含有盐晶、盐块或含盐植物根茎；填筑要求1.填方基底要求

土方填筑前，填方基底的处理，应符合设计要求。1.应清除基底上的垃圾、草皮、树根，排除坑穴中积水、淤泥和杂物等。应采取措施防止地表水流入填方区，浸泡地基土；填筑要求1.填方基底要求2.当填土现场地面坡度陡于1:5时，应先将斜坡挖成阶梯形，阶高0.2～0.3m，阶宽不小于1m；3.当填方基底为耕植土或松土时，应将基底辗压密实；填筑要求1.填方基底要求4.在水田、沟渠或池塘上填土前，应根据实际情况采用排水疏干、挖除淤泥进行换土或抛填块石、砂砾、掺石灰等方法处理后，再进行填土。填筑要求2.填土施工方法人工填土机械填土填土方法填筑要求2.填土施工方法人工填土机械填土填土方法填筑要求2.填土施工方法填土施工

接近水平分层填土、分层压实，并分层监测填土压实品质，符合设计要求后，才能填筑上层。填筑要求2.填土施工方法填土施工

接近水平分层填土、分层压实，并分层监测填土压实品质，符合设计要求后，才能填筑上层。填土

尽量采用同类土填筑。如采用不同填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。各种土不得混杂利用碾压法夯实法填土压实方法振动压实法填土压实方法填筑要求1.碾压法

利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。平碾羊足碾气胎碾碾压机械填筑要求1.碾压法现场平整等大面积填土工程多采用碾压法填筑要求1.碾压法现场平整等大面积填土工程多采用碾压法铺土应均匀一致，碾压遍数要一样，碾压方向以从填土区的两边逐渐压向中心，每次碾压应有150mm～200mm的重叠。一般行驶速度：平碾不超过2km／h，羊足碾不超过3km／h。填筑要求2.夯实法

利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于基坑、管沟及各种零星分散、边角部位的小面积回填，可以夯实黏性和非黏性土。填筑要求2.夯实法人工夯实机械夯实夯实法人工夯实常用的器具有木夯、石夯等；