1 土方工程
1 土石方工程定额
其中沟槽断面有如下形式 1、 钢筋混凝土基础有垫层时： （1）两面放坡如图1－1（a）所示： S断＝[（b＋2×0.3）＋ kh] ×h ＋（b＇＋2×0.1）×h＇ （2）不放坡无挡土板如图1－1（b）所示： S断＝（b＋2×0.3）×h ＋（b＇＋2×0.1）×h＇
（a）
（b）
（3）不放坡加两面挡土板如图1－1（c）所示：
S断＝（b＋2×0.3＋2×0.1）×h ＋（b＇＋2×0.1）×h＇
（4）一面放坡一面挡土板如图1－1（d）所示：
S断＝（b＋2×0.3＋0.1＋0.5kh）×h ＋（b＇＋2×0.1）×h＇
（ｃ）
（ｄ）
2、 基础有其他垫层时： （1）两面放坡如图1－2（a）所示： S断＝[（b＇＋ kh）×h ＋ b＇×h＇ （2）不放坡无挡土板如图1－2（b）所示： S断＝b＇×（h ＋ h＇）
二、自然地坪与设计室外地坪之间的 土石方，依据设计土方平衡竖向布置图， 以立方米计算。
三、基础土石方、沟槽、地坑的划分 (一)沟槽：槽底宽度(设计图示的基础或垫层的宽度， 下同)3ｍ以内，且槽长大于3倍槽宽的为沟槽。 (二)地坑：底面积20ｍ2以内，且底长边小于等于3倍 短边的为地坑。 (三)土石方：不属沟槽、地坑、或场地平整的为土石 方。
土方体积换算系数表
虚方 1.00 1.20 1.30 1.50 松填 0.83 1.00 1.08 1.25 天然密实 0.77 0.92 1.00 1.15
表1－2
夯填 0.67 0.80 0.87 1.00
[例]某工程外购黄土用于室内回填，已知 室内回填土工程量300ｍ3，试求买土的数量。 解：室内回填土按夯填考虑，工程量＝300ｍ3 套定额： 1-4-11 买土体积按虚方计算， 买土数量＝ 300×1.50 ＝450 ｍ3
1土方工程(1.1)
H1----为一个方格仅有的角点标高； H2----为二个方格共有的角点标高； H3----为三个方格共有的角点标高； H4---- 为四个方格共有的角点标高；
4、场地设计标高H0的调整
按以上步骤求得的H0仅为一理论值，还应考虑以 下因素进行调整，求出H,0： ● 土的可松性影响——填方因土的可松性引起的 填方体积增加； ● 场内挖方和填方的影响——从经济观点出发， 安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起的挖 填土方量的变化； ● 场地泄水坡度的影响——单坡？双坡？
方格网边长a 可取10～ 50m，常用20m、40m；
挖填平衡原则即 场地内土方的绝 对体积在平整前 、后相等
2、 确定各方格网角点标高 ● 水准仪实测；
● 利用地形图上相邻两 等高线的高程，用插入法求得。
用插入法求得 H13=251.70
水准仪进行高程测量
数解法：根据地形图上所标的等高线， 假定两等高线间的地面坡度按直线变化。
土方开挖难易直接影响其施工方案、劳动 量消耗和工程费用。
1.1.4 土的工程性质
土的组成：土由土颗粒（固相）、水（液相）和空气 （气相）三部分组成，可用三相图表示。
质量 体积
1、土的天然密度和干密度
土的质量密度分天然密度和干密度。 土的天然密度，指土在天然状态下单位体 积的质量,又称湿密度。它影响土的承载力、 土压力及边坡的稳定性。
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。
（1）三角棱锥体边坡土方量计算
图中①其体积为 V=1/3Fl1
其中：F=1/2mh2
式中：L1——边坡①的长度（m）； F1——边坡①的端面积（m2）； h——角点的挖土高度； m——边坡的坡度系数。
第一章 土方工程
+
h3
20
•
3．三挖一填（三填一挖） 填方部分土方量：
• 挖方部分土方
h1 h3 h2
3 h4 a2 V4 h1 h4 h3 h4 6
V1, 2,3
a2 2h1 h2 2h3 h4 V4 6
h1+ h4 h3+ h4
h4
V4 h4
1 2 1 V a (h1 h2 h3 ) 1 1 2 3 V a 2 [0 (h1 h4 ) (h3 h4 )]
• • • • • • • 3、土的压缩性 • 移挖作填或取土回填，松土经填压后会压缩，一般 松土的压缩率在10%～20%左右。 • 4、原状土经机械压实后的沉降量 • 原状土经机械往返压实或经其它压实措施后，会产 生一定的沉陷，根据不同土质，其沉陷量一般在3～ 30cm之间。
10
2．土的含水量（率） 水重与固体颗粒间之重量比W： W=（G1-G2）/G2＊100% G2：干重 G1：湿重 G1-G2：水重 用途：边坡稳定，填方填土和土的夯实等。
V
1 2 a h3 2
1 2 1 1 2 V楔 a [0 (h1 h3 ) (h2 h3 )] a h3 V锥 2 3 2
24
(二)基坑(槽)和路堤土方量的计算
• （一）基坑土方量计算 • V h F 4 F F 1 0 2 6 • H－基坑深度（m）； • F1、 F2 、F0－上、下和半高处的面积。 • （二）基槽土方量计算 S1 S 2 V1 l1 2 • S1、S2－第一段两端横截面面积（m2）； • l1－第一段的长度（m）。
• 1、初步计算场地设计标高H0 • 方法：方格网法 • 原则：挖填平衡 W=T • 计算式： • 2 H 11 H 12 H 21 H 22 2 •
第一章土方工程
32
边坡土方量的计算 边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体计算,一种 为三角形棱锥体，位于边坡的转角处；另一种为三角形棱 柱体，位于边坡中段的平直段。见下图，其计算公式如下:
33
（1）三角形棱锥体边坡 三角形棱锥体边坡体积V 的计算公式如下: V=1/3Sh 其中h为开挖深度；S为 顶端一个直角三角形面积,边 长为放坡系数m×h，另一直 角边长为相互垂直的另一边坡 的放坡系数同为m×h.此三角 形为等腰直角三角形，此三棱 锥体积为：
②计算计划用车数： 10350 m³ ÷（5×20）m³ =104（车） /车 ③计算每天投入15辆车所需的工期： 104车 ÷15车/d≈7d。
17
例题2：接上题，按施工图及施工方案计算，此工程 去除基础体积，尚须3000 m³ 回填土，设K's=1.03，计算 现场须留置虚土多少m³ ？ 解：V2=KS· 1 V = [1.15-（1.03-1）]· 3000 m³
38
习题一
某基坑开挖平面及剖面如下图，纵横向边坡放坡系数 皆为0.5，请给右图边坡填上放坡宽度尺寸及计算出开挖 此基坑的土方量，如果最初可松性系数为Ks=1.15,用容量 为4m³ 的运土车装运,可装多少车?如果每日工作一个班次， 投入3辆此容量的运土车，每车每台班载运17车次，此土 方需几天运完？
9
有关“莲花河畔景苑”的报导简捷： 事发现场 不到半分钟，就整个倒了下来 附近居民以为发生了地震 昨天凌晨5点30分左右，当大部分上海市民都还在睡 梦中的时候，家住上海闵行区莲花南路、罗阳路附近的居 民却被“轰”的一声巨响吵醒，伴随的还有一些震动，没 多久，他们知道不是发生地震，而是附近的小区“莲花河 畔景苑”中一栋13层的在建的住宅楼倒塌了。 事故发生在淀浦河南岸的“莲花河畔景苑”，发生倒 塌的一栋13层在建住宅楼由上海众欣建设有限公司承建， 开发商是上海梅都房地产开发有限公司。
1-土方
土方工程1.土方工程的内容及施工要求？⑴内容：1 场地平整2开挖沟槽、基坑3 土方回填与压实（2）施工要求：①土方量少、工期短、费用省；②因地制宜编制合理的施工方案，预防流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全；③要求标高、断面控制准确；④土体有足够的强度和稳定性；⑤应尽可能采用先进的施工工艺、施工组织和机械化施工。
2.土的工程性质有哪些并给出简单的概念解释？⑴土的质量密度：①天然密度--是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。
②干密度--是指单位体积中固体颗粒的质量，它是用以检验土压实质量的控制指标。
⑵土的含水量W：是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比⑶土的渗透性：是指水流通过土中孔隙的难易程度。
地下水在土中的渗流速度V 与土的渗透系数K 和水头梯度I 有关：K=v/I⑷土的可松性：即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。
3.场地设计标高H0的是如何确定的？其计算步骤如何划分？可能的影响H0因素有哪些？（1)场地设计标高无特殊要求时，根据挖填土方量平衡的原则确定H0 。
（2）步骤：①划分方格网；②确定各方格网角点高程③按挖填平衡确定设计标高：（3）影响因素：①土的可松性②场内挖方和填方③场地泄水坡度4.场地土方量的是如何计算的？（给出计算步骤及相应的公式即可）(1)求各方格角点的施工高度hn ：（+填-挖）hn=场地设计标高Hn-自然地面标高H(2)确定零线:X=ah/(h 1+h 2)(3)计算方格土方工程量：V=a²（h 1+h 2+h 3+h 4)/45. 基坑的支护方法有哪些？并解释其支护原理（给出三种即可）（1）支护方法：斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱横隔板支撑法等。
（2）① 简易支护（临时挡土墙支撑法）：用编织袋、草袋装土或砂或干砌毛石起到挡土作用。
② 斜柱支撑:先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。
第1章 土方工程
3.计算各方格挖、填土方量
H1 H2 a a) H3
a
一般采用“四棱柱体法”计算。
H4
（1）全挖、全填方格
a V ( H1 H 2 H 3 H 4 ) 4
2
图1-7 a ）全挖、全填方格
1.2.2 场地平整土方量的计算
（2）部分挖方、部分填方方格
H1 H4
a
H1 H4 H2 a H3
1. 土的可松性
土具有可松性。即自然状态下的土，经过开 挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填 压实，仍不能恢复。土的可松性程度用可松 性系数表示，即：
V2 Ks V1
V3 Kபைடு நூலகம் V1
1.1.2 土的工程性质
2．原状土经机械压实后的沉降量
原状土经机械往返压实或其他压实措施后，会 产生一定的沉陷，根据不同的土质，其沉陷量 在3～30cm之间。可按下述经验公式计算：
1.2 场地平整
1.2.1 场地设计标高的确定
确定场地设计标高一般有两种方法： 1.挖填土方量平衡法
对于小型场地平整，原地形比较平缓，对场地 设计标高无特殊要求，可按“挖填土方量平衡 法”确定场地设计标高。 2.最佳设计平面法
这种方法计算较繁杂，实际工程中应用不多， 只有对大型场地或地形比较复杂时，才用“最 佳设计平面法”进行竖向规划设计。
“最佳设计平面法”就是应用最小二乘法的原 理，将场地划分成方格网，使场地内方格网各 角点施工高度的平方和为最小，由此计算出的 设计平面，既可满足挖方量与填方量平衡，又 能保证总的土方量最小，因此称为“最佳设计 平面”。 但这种方法计算较繁杂，实际工程中应用不多， 只有对大型场地或地形比较复杂时，才用此法 进行竖向规划设计。
1土方工程(1.3)
平碾——光碾压路机
羊足碾和平碾不同，它是碾 轮表面上装有许多羊蹄形的 碾压凸脚，一般用拖拉机牵 引作业。
气胎碾—轮胎压路机
2. 夯实法
俗称“打夯”，是利用夯锤自由下落
的冲击力来夯实土壤，中国传统的“打夯”
打 飞
方法有木夯、石夯、飞硪等。
硪
已
成
石
为
夯
民
俗
表
演
节
飞
目
硪 四川省委书记杜青林 与修水塘的村民打石夯
干燥土，土颗 粒摩擦力大
饱和土，外力 被部分水平衡
在压实机械和压实遍数相同 的条件下，使填土压实获得 最大干密实时的土的含水量， 称为土的最佳含水量。
土的干密度与含水量关系
入下道工序时，应预留15（人工）～30cm（机械）一层土不挖，
待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止持力层土壤被阳光
曝晒或雨水浸泡；
持力层 被雨水 浸泡后 留下的 水渍
超挖后回 填的松软 土层
这两种情况 都是基坑土 方施工要避 免出现的!
坑（槽）开挖
一、定位与放线
1)建筑物定位：在基础施工之前根据建筑总平面图设 计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高在地面上 固定下来。 2)放线 根据定位确定的轴线位置，用石灰划出开挖的边线。
基坑底层基土质量钎探检查
四、基槽(坑)开挖中注意事项
在开挖基槽(坑)之前，应检查龙门板、轴线桩有无走动现
象，并根据设计图纸校核基础轴线的位置、尺寸及水准点 的标高等。
基槽(坑)、管沟的挖土应分层进行。 在施工过程中，基槽(坑)、管沟边堆置土方不应超过设计
荷载。
基槽(坑)土方施工中及雨后，应对支护结构、周围环境进
1第一章 土方工程
3、人工降低地下水位
人工降水法（井点降水法），就是在基坑开挖前，预 先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备 连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工 完毕为止。因此，在基坑土方开挖过程中保持干燥，从而根 本上消除了流砂现象，改善了工作条件。同时，由于土层水 分排除后，还能使土密实，增加地基土地承载能力。在基坑 开挖时，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。 人工降水法有： 轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。
2、基槽土方量计算
基槽的土方量可以沿长度方向分段后，再 用同样方法计算（见图2）
V1= L1 (F1+4F0+F2)
6
式中：V1—第一段的土方量（m3） L1—第一段的长度（m）
（2）
则总土方量为各段的和即：
V=V1+V2+……Vn
式中V1、V2……Vn---各段的土方量（m3） 图2 基槽土方量计算
一 、土方工程的分类及特点
2. 土方施工特点 ⑴工程量大，劳动强度高： 采用机械化或综合机械化方法进行施工。 ⑵施工条件复杂：施工时受地下水文、地质、 地下障碍、气候等因素的影响较大，不可确定 的因素也较多。 ⑶受场地限制： 施工场地狭窄，周围建筑较多， 往往由于施工方案不当，导致周围建筑设施出 现安全与稳定的问题.
密实、中密的砂土和碎石类土——1.0m；
硬塑、可塑的粉土及粉质粘土——1.25m； 硬塑、可塑的粘土和碎石类土——1.5m； 坚硬的粘土—2.0m。
根据工程实践调查分析，造成边坡塌方的主要原因 有以下几点：
1、未按规定放坡 土体本身稳定性不够而产生塌方；
2、基坑上边缘附近堆物过重，使土体中产生的剪应力超
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土木工程施工
习题集
土木工程系
施工教研室
1、土方工程
一、填空题：
1. 按照土的___ ,可将土分为八类。
2．轻型井点管路系统主要由井点管、滤管、弯联管和__ 管组成。
3. 井点降水根据设备和工作原理不同，有 降水、 降水、 降水、 降水和 降水等几种。
4. 轻型井点的埋置深度（不包括滤管）公式H ≥H 1+h+iL 中,h 代表__ __,一般
取0.5～1米 ,i 代表___ _,L 代表___ _。
5．某场地平整工程有4000m 3填方量需从附近取土回填，土质为密实的粘土)15.1,35.1('
==s s K K ，其填土所需挖方量为 。
6、基坑边坡的坡度是以其__ 与____ 之比来表示,即1:m,m= ,称为坡度系数。
7、某场地需要余土外运80m 3
,已知土的最初可松性系数为1.24，最后可松性系数为1.05,运土车辆运出的土方是 m 3。
8、产生流砂的主要原因是______________________________，防止流砂应着眼 于__________ ____。
9．施工排水可分为 和 两种。
10. 考虑土方工程施工受到气候的影响,土方工程施工应避开 。
11、基坑回填土应__ __进行,并尽量采用__ 填筑,用不同透水性的土料填筑时,必须将透水性大的土层置于透水性小的土层之__ _ _,不得混杂。
12、填土压实的方法有_ ___法___ _和振动压实法。
二：单选题：
1．可进行场地平整、基坑开挖、基坑回填的土方机械是（ ）。
A 、推土机
B 、铲运机
C 、平地机
D 、摊铺机
2．应选用反铲挖土机选项是（ ）。
A 、停机面以上的Ⅰ～Ⅳ类土的大型干燥基坑及土丘等
B 、停机面以下的Ⅰ～Ⅲ类土的基坑、基槽或管沟等
C 、停机面以下的Ⅰ～Ⅱ类土的基坑、基槽及填筑路基、堤坝等
D 、停机面以下的Ⅰ～Ⅱ类土的窄而深的基坑、沉井等
3．观察验槽的内容不包括（ ）。
A 、基坑（槽）的位置、尺寸、标高和边坡是否符合设计要求
B 、是否已挖到持力层
C 、槽底土的均匀程度和含水量情况
D 、降水方法与效益
4．基槽开挖开挖深度3.5m，土质为Ⅱ类土，地下水位较高，土方机械宜为（）。
A、推土机
B、正铲挖土机
C、拉铲挖土机
D、反铲挖土机
5．在地下水的防治措施中，可以排除地下水的方法是( )。
A、集水坑
B、水泥旋喷桩 C．地下连续墙 D、深层搅拌水泥桩
6．在土方填筑时，常以土的（）作为土的夯实标准。
A、可松性
B、天然密度
C、干密度
D、含水量
7．铲运机最适用于（）工程。
A、中小型基坑开挖
B、挖土装车
C、河道清淤
D、大面积场地平整
8．基坑采用放坡开挖，其边坡坡度大小与（）无关。
A、基坑敞露时间
B、开挖深度
C、坡顶荷载及排水情况
D、边坡留置位置
9、开挖高度大于2米的干燥基坑,宜选用( )。
A、抓铲挖土机
B、拉铲挖土机
C、反铲挖土机
D、正铲挖土机
10．不能用于水下挖土的挖土机是（）
A、反铲挖土机
B、拉铲挖土机
C、正铲挖土机
D、抓铲挖土机
11．某轻型井点采用环状布置，井点管埋设面距基坑底的垂直距离为4m，井点管至基坑中心线的水平距离为10m，则井点管的埋设深度（不包括滤管长）至少应为（）。
A、6.5m
B、5.5m
C、6m
D、5m
12．检查填方质量的依据是（）。
A．施工控制干密度 B. 土的最大干密度
C．实际干密度 D. 压实系数
13．地下水位较低的基坑，深8m，土层为III类干黄土，则选择的挖土机械应为
（）。
A．推土机 B. 铲运机 C. 拉铲挖土机 D. 正铲挖土机
14、对于硬塑、可塑的粘土其直壁开挖不加支撑的最大深度是( )
A、2.00米
B、1.25米
C、1.50米
D、1.00米
15、对于硬塑、可塑的粘土其直壁开挖不加支撑的最大深度是( )
A 、2.00米 B、1.25米 C、1.50米 D、1.00米
16、当基坑或沟槽宽度小于6米,且降水深度不超过5米,可采用的布置是( )
A、单排井点
B、双排井点
C、环形井点
D、U行井点
三、多选题：
1．若按轻型井点高程布置公式计算出的井点管埋深值H大于井点管的实际长度，则应采取
（）等措施。
A、增加井点管直径
B、增大抽水设备的功率
C、降低井点的埋置面
D、采用多级井点
E、减小地下水降落坡度
2．常用的填土压实方法有（）。
A、堆载法
B、碾压法
C、夯实法
D、挤密法
E、振动压实法
3．在下列五种流砂的防止措施中,可行的是( )
A、抛大石块
B、打板桩
C、采用集水井降水
D、在枯水期施工
E、井点降低地下水位
4．根据开挖的难易程度对土进行分类，以便于（）。
A、选择施工机具
B、确定施工方法
C、计算劳动量
D、确定地基承载力
E、计算土方量
5．下列各种情况中受土的可松性影响的是( )。
A、填方所需挖土体积的计算
B、确定运土机具数量
C、计算土方机械生产率
D、土方平衡调配放按确定
E、场地平整土方量计算
6、土方边坡留设时应考虑（）等因素。
A开挖深度 B 开挖方法 C 地下水位
D 气候条件
E 运输机械
F 开挖机械
7．土方的边坡坡度大小与（）有关。
A、土质情况
B、场地大小
C、工程特点
D、基坑的深度
E、工期长短
8．影响填土压实质量的主要因素有( )。
A 、土料种类和颗粒级配 B、压实功 C 、土的含水量
D、每层铺土厚度 E 、压实遍数
9、影响基坑边坡大小的因素有（）
A、开挖深度
B、土质条件
C、地下水位
D、施工方法
E、工程工期
10、下列各种情况中受土的可松性影响的是( )
A、施工工期
B、确定运土机具数量
C、计算土方机械生产率
D、土方平衡调配
E、场地平整
11、影响填土压实质量的因素有( )
A、土料种类和颗粒级配
B、压实功 C 、土方调配
D、每层铺土厚度 E 、压实遍数
12、影响基坑边坡大小的因素有（）
A、开控深度
B、土质条件
C、地下水位
D、施工能力
E、施工队伍
13、下列各种情况中受土的可松性影响的是( )
A、施工工期
B、确定运土机具数量
C、计算土方机械生产率
D、土方平衡调配
E、场地平整
四、简答题：
1．在确定场地平整设计标高时，应考虑哪些因素？如何考虑？
2．试述场地土方量计算的步骤？
3．简述表上作业法确定土方调配方案的步骤。
4．试述按挖、填平衡时确定场地平整设计标高的步骤与方法？
5、影响填土压实的主要因素有哪些？如何检查填土压实的质量？
6、试解释土的最佳含水量和最大干密度，它们与填土压实的质量有何关系？7．如何确定填土压实的质量符合要求？填方土料如何选择？
8.什么是土的可松性？对土方施工有何影响？并举例说明
五、计算题：
1．某需平整场地的施工现场，平面尺寸为40m*60m ，要求双面排水I x =I y =5‰，现划分为边长a=20米的方格网，各方格角点的自然标高（单位：m ）如下图。
试：（1）计算场地的设计标高；
（2）计算各角点的施工高度并画出“零线”；
（3）计算“A ”和“B ”方格内的土方总量。
注：计算过程中精确到小数点后2位
←——I X
↓I y
10.6 10.7 10.9 11.5
2．某场地平整有4000m 3的填方量需从附近取土填筑,其土质为密实的沙粘土
(K s =1.25,Ks ’
=1.05),试计算)；
（1）填土的挖方量；
（2）已知运输工具的斗容量为2 m 3,需运多少车次?
3．某建筑场地方格网及角点原地标高如图所示，方格边长20m 。
试按填、挖平衡原则确定设计标高，计算各角点的施工高度，确定零线并计算总的挖、填土方量（不考虑泗水坡度和土的可松性）。
4、某工程基础（地下室）外围尺寸为35m ×20m ，埋深4.5m,为满足施工要求,基坑底面尺寸在基础外每侧留0.6m 宽的工作面;基坑长边按1:0.5放坡,短边按1:0.33放坡。
已知土的最初可松性系数K 1=1.25,最终可松性系数K 2=1.05。
试计算:
（1）基坑开挖的土方量?
（2）现场留做回填土用的土方量?
（3）如现场多余土用容量为6m 3的自卸汽车外运,应安排多少车次?。