精品讲座土木工程施工-第1讲土方规划

第1章 土方工程
第1讲 土方规划 第2讲 土方工程施工要点 第3讲 机械化施工及填土压实
第1章 土方工程
【教学要求】了解土方工程特点；掌握场地设计标 高的确定、调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护的 基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治 措施；熟悉常用土方机械的性能和使用范围；掌握土方的 填筑与压实的要求和方法。
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2 土方边坡
当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)底面 标高时,挖方深度在5m以内,不加支撑的边坡可按下表确 定：
深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡 的最陡坡度（不加支撑）
土的种类
中密的砂土 中密的碎石类土(充填物为砂土) 硬塑的粉土 中密的碎石类土(充填物为粘性土) 硬塑的粉质粘土、粘土 老黄土 软土(经井点降水后)
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4 场地平整土方量计算
4.1.3 H0 的确定步骤
如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖填土方量 平衡的原则确定H0 ,其步骤如下：
⑴ 划分方格网
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
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⑵ 确定各方格网角点高程 ● 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。
将每一个方格顺地形的等高 线沿对角线划分为两个三角 形，然后分别计算每一个三 角棱柱体的土方量。
3 土方量计算的基本方法
方格网土方量计算
则可采取平均高度 法（四方棱柱体法
和三角棱柱体法）
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3 土方量计算的基本方法
3.2 平均断面法
基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用平均 断面法。即：
KS= V2 / V1； K，S= V3 / V1 。
式中：V1 ——土在天然状态下的体积； V2 ——土经开挖后的松散体积； V3 ——土经回填压实后的体积。
不同分类的土的可松性系数可参考下表：
土的最初可松性系数 KS是计算挖掘机械
生 产率、运土车辆数量 及弃土坑容积的重要 参数，最后可松性系 数K，S是计算场地平 整标高及填方所需的 挖方体积等的重要参 数。
1100～1600
三类土 （坚土）
软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土； 含碎(卵)石的黄土；粉质粘土；压实的填土
1750～1900
四类土 坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎(卵)石
（砂砾坚土） 粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩
1900
五类土 硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不 （软石） 紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩
的承载力、土压力及边坡的稳定性。
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。
不同类的土，其最大 干密度是不同的；同 类的土在不同的状态 下(含水量、压实程度 )其密实度也是不同的
取土环刀
标准击实仪
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1 概述
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，以百分数表示，见
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2 土方边坡
边坡坡度应根据不同的挖填高度、土的工程性质及 工程特点而定，既要保证土体稳定和施工安全，又要节 省土方。临时性挖方边坡可按下表确定：
临时性挖方的边坡值
土的类别
砂 土（不包括细砂、粉砂）
一般 粘性土
碎石类土
硬 硬、塑
软 充填坚硬、硬塑粘性土
充填砂土
边坡值（高：宽）
1:1.25～1:1.5 1:0.75～1:1 1:1～1:1.25 1:1.5 或更缓 1:0.5～1:1 1:1～1:1.5
● 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；
V
H 6
(F1
4F0
F2 )
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第1讲 土方规划
4 场地平整土方量计算
4.1 场地设计标高H0的确定 4.1.1 H0的重要性
场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据， 也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场地设计标 高，对减少土方工程量、加速工程进度、降低工程造价有 着重要意义。
1100～2700
六类土 泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实的 （次坚石） 石灰岩；风化花岗岩、片麻岩
2200～2900
七类土 大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的 （坚石） 白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩
2500～3100
八类土 （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
V（m/d）=K·I
渗透系数K 值将直接 影响降水方案的选择 和涌水量计算的准确 性
土壤渗透试验仪
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1 概述
⑷ 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。土的可松性用可松性
系数 KS 表示。
土的最初可松性系数 土的最后可松性系数
4 场地平整土方量计算
用插入法求得 H13=251.70
水准仪进行高程测量
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⑶ 按挖填平衡确定设计标高
4 场地平整土方量计算
按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角点为 几个方格共有的情况，确定设计标高H0的实用公式为：
H0
1 4n
(
H1 2
H2 3
H3 4
H4)
30～45 10～20
45～50 20～30
可松性系数
最初 Ks
1.08～1.17
最后 K，s
1.01～1.03
1.20～1.30 1.03～1.04
1.14～1.28 1.02～1.05
1.24～1.30 1.04～1.07
1.26～1.32 1.06～1.09
1.33～1.37 1.11～1.15
1 概述
1.2 土方工程的施工要求
● 土方量少、工期短、费用省；
● 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；
● 要求标高、断面控制准确；
● 土体有足够的强度 和稳定性；
● 应尽可能采用先进 的施工工艺、施工组织和 机械化施工。
基坑土方开挖
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第1讲 土方规划
2700～3300
开挖方法
用锹、锄头挖掘
用锹、锄头挖掘，少 许用镐翻松 主要用镐，少许用锹、 锄头，部分用撬棍 用镐或撬棍，部分用 锲子及大锤 用镐或撬棍、大锤， 部分用爆破 用爆破方法，部分用 风镐
用爆破方法
用爆破方法
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1 概述
1.4 土的工程性质
⑴ 土的质量密度
天然密度--是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响土
确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术 经济比较，选择一个最佳方案。
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4 场地平整土方量计算
4.1.2 H0 的确定原则
● 满足生产工艺和运输的要求； ● 充分利用地形，分区或分台阶布置，分别确定不 同的设计标高； ● 考虑挖填平衡，弃土运输或取土回填的土方量最 少； ● 要有合理的泄水坡度(≧2‰)，满足排水要求； ● 考虑最高洪水位阳学院 杨宗耀
教授级高级工程师 终身享受国务院特殊津贴专家 国家首批注册监理工程师 湖南省施工专业学术委员会副主委
前言
土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门实践性强、综 合性大、涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研究土木工 程施工的局部规律和全局性规律。是同学们步入工作岗位后要学 以致用、安身立命的主要课程之一。无论同学们毕业后在土木建 筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你受 用终生。
1.30～1.45 1.10～1.20
1.45～1.50 1.20～1.30
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第1讲 土方规划
2 土方边坡
合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留设边坡，是 减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为 1:m ，即：
土方边坡坡度 h 1 1: m b b/h
式中 m = b / h ，称为坡度系数。其意义为：当边坡高度已 知为h 时，其边坡宽度则等于mh。
1 概述
1.1 土方工程的内容
包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支撑 等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：
⑴ 场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计
标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。
⑵ 开挖沟槽、基坑(竖井、隧道、修筑路基、堤坝)：
包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。
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总目录
第1讲 土方规划 第2讲 土方工程施工要点 第3讲 机械化施工及填土压实 第4讲 基坑验槽及地基加固处理 第5讲 混凝土预制桩施工 第6讲 混凝土灌注桩施工 第7讲 砖砌体施工 第8讲 石砌体及砌块砌体施工 第9讲 脚手架及垂直运输 第10讲 钢筋工程 第11讲 模板工程 第12讲 混凝土制备及运输 第13讲 混凝土成型及养护 第14讲 预应力材料与机具 第15讲 预应力施工
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1 概述
土的可松性参考值
土的类别
一类土（种植土除外） 二类土（植物土、泥炭） 二类土 三类土 四类土（除外） 四类土（泥灰岩、蛋白） 五～七类土 八类土