第一章 土方工程1-2.ppt

1、项目一 土石方工程施工,项目描述： 土石方工程包括：场地平整、基坑（槽）开挖以及开挖前的降低地下水位等工作内容。该部分技术要求复杂、劳动强度大、安全要求高，在整个土建工程施工中非常重要。通过本项目的学习，能达到按照“挖填平衡”的原则计算场地平整的标高，计算土方量，基坑（槽）定位、抄平放线，边坡稳定分析和支护，以及土方回填。能做好技术交底、定位、抄平放线、指导开挖且控制挖深，巡查监测。,任务一 土的分类与性质 一、 土的工程分类 土的工程分类方法主要有两种：按照建筑地基岩土进行分类和按照土的开挖难易程度进行分类。前者与土方边坡稳定和土壁支护有密切关系，通常分为六类：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性

2、土和人工填土；后者对土方工程施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用有较大的影响，通常将土分为八类，见表1-1。,二、 土的基本性质 （一）土的组成 土一般由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三部分组成，这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化，三者之间比例不同，反映出土的物理状态不同，如干燥、稍湿或很湿，密实、稍密或松散。这些指标是最基本的物理性质指标，对评价土的工程性质、进行土的工程分类具有重要意义。图1-2 土的三相示意图,图1-2 土的三相示意图,土的三相物质是混合分布的，为阐述方便，一般用三相图（如图1-2所示）表示。三相图中，把土的固体颗粒、水、空气各自划分开来

3、。,（二）土的物理性质,1、土的可松性与可松性系数 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，这种现象称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示，即：,最后可松性系数：,最初可松性系数：,土在天然状态下的体积,土开挖后松散状态下的体积,土经压实后的体积,2、土的天然含水量：反映土的干湿程度 在天然状态下，土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。,3、土的天然密度和干密度 土的天然密度：土在天然状态下单位体积 的质量。,土的干密度：土的固体颗粒质量与总体 积的比值。,4、土的孔隙比和孔隙率：反映土的密实程度 孔隙比：土的孔隙体积与固体体积的比值。,孔隙率：土的孔隙体积与

4、总体积的比值。 用百分率表示。,5、土的渗透系数：影响施工降水、排水速度 土的渗透系数表示单位时间内水穿透土层的能力，用m/d表示。 土根据渗透系数不同，可分为透水性土和不透水性土。 土的渗透系数见表1-2,例：某基坑体积为827 m3，基础占有体积为365 m3，则应预留多少回填土（天然体积）？若多余土用3 m3斗容量的汽车外运，需运多少车？（KS=1.30；Ks =1.04）,解：预留回填土： V=（827-365）/1.04=444.23 m3 需运车数： N=（827-444.23）1.3/3=166车,第二节 土方工程量计算及土方调配,一、基坑 基坑的土方量按立体几何中的拟柱体体积公

5、式计算。,基槽和路堤管沟： 分段计算,二、场地平整土方量的计算 场地平整： 挖凸填凹，将现场平整成所要求的设计平面。,确定设计标高,计算工程量,确定调配方案,根据工程规模、施工期限、土的性质和设备条件,选择施工机械、确定施工方案,（一）场地设计标高的确定 (1)确定设计标高考虑的因素： 建筑规划和生产工艺及运输的要求 利用地形，减少挖填方工程量 挖填方工程量力求平衡，减少运输费用 满足排水要求，要有一定的坡度 (2)确定设计标高的步骤与方法： 1、初步确定场地的设计标高,初步确定设计标高的原则：挖方量等于填方量 初步确定设计标高的方法:方格网法,划分方格网,确定方格网角点标高,计算设计标高,划

6、分为边长为1040m的方格网,插入法或现场测量,公式计算,场地设计标高计算简图 a）地形图上划分方格； b）设计标高示意图 1等高线；2自然地面；3设计标高平面；,根据挖填平衡的原则：,2、场地设计标高的调整 土具有可松性 设计标高以上填方工程用土或标高以下挖方的影响 就近弃土或取土的影响 3、泄水坡度对角点设计标高的影响,由于排水要求，场地表面场有一定的泄水坡度。因此，还需根据场地泄水坡度的要求（单面泄水或双面泄水），计算出场地内各方格角点实际施工时的设计标高。,（二）场地土方量的计算 1、计算的方法： 方格网法：地势平坦地区 断面法：地势起伏较大地区，精度低 2、方格网法的计算步骤：,划分

7、方格网并计算施工高度,确定零线,计算方格土方量,计算边坡土方量,土方总量,（1）划分方格网、计算角点施工高度 方格网：边长2040m 施工高度：,：角点施工高度,：角点的设计标高,：角点的自然标高,（2）计算零线的位置 零点：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”。 连接相邻的零点即为零线。 零点位置按下面公式计算：,零点位置计算示意图,图解法确定零点： 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。,零点位置图解法,（3）计算方格土方工程量 按方格底面积的图形和公式计算。 情况一：一点填方或挖方,三角填（挖）

8、，另一角挖（填）,计算公式：,情况二：两点填方或者挖方,相邻两角为挖，另两角为填,计算公式：,情况三：三点填方或者挖方,三角填（挖），另一角挖（填）,计算公式：,情况四：四点填方或者挖方,四角全填（全挖）,计算公式：,(4) 边坡土方量的计算 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，另一种为三角棱柱体。,边坡场地平面图,三角棱锥体边坡体积计算：1号边坡为例,:边坡的端面积,：边坡的长度,三角棱柱体边坡体积计算：4号边坡为例,两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积：,：边坡的长度,：边坡两端及中

9、部的横断面面积,（5）汇总土方量 将所有方格土方量和边坡土方量相加。,例题 1,插入法的图解法,三、土方调配 就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者间的关系进行综合协调的处理。既使土方运输量或费用最小，又方便施工。 （一）土方调配的原则 （1）挖、填平衡和运距最短。 （2）近期施工与后期利用相结合。 （3）合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输路线，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。 （4）好土用在回填质量要求高的地区。 （5）与城市规划和农田水利相结合，文明施工。,（二）土方调配表的绘制 1、划分调配区 注意事项： 1、与房屋与构筑物的位置相协调，满足施工顺序和分期分批施工的要求，使近期施工与后期施工相结合。 2、使土方机械和运输车辆的功效充分发挥。 3、每个借土区与弃土区作为一个调配区。 2、计算土方量 求出各调配区的土方量，标在图上。,3、计算调配区间的平均运距 平均运距：挖土区重心至填土区重心的距离。 求重心的方法： 公式法：,调配