第 1-2 次课 4 学时

第一章 土方工程 课程名称：《景观工程技术》 授课班级：风景园林 授课时间： 授课学时：4学时 授课地点： 教学目标： 1、使学生了解土的分类、工程性质，理解基本概念； 2、了解园林用地的竖向设计内容，掌握竖向设计的方法； 3、掌握土方工程量的计算方法和步骤、土方的平衡与调配原则和方法； 4、熟悉土方施工的准备工作、清理现场、定点放线； 5、掌握土方施工的挖、运、填、压基本内容。 职业技能教学点： 要求学生能进行基本的土方工程量计算及土方调配和平衡处理。 教学设计： 1、清点人数---讲授新课—课后小结—作业布置。 2、教学重点为土方工程量的计算、土方调配与平衡、土方的施工过程。 3、教学难点土方工程量的计算、土方调配。 教学手段： 结合例题进行解析，运用多媒体的手段采用讲授法的方式教学。 土方工程： 进行竖向设计－－根据总体布局和构思、具体设计内容、用地现状、现场土壤性质等因素综合设计； 土方工程量的计算与平衡调配工作－－总原则是在满足设计意图的前提下尽量减少土方施工量，尽量就地平衡，节约投资和施工工期； 土方的具体施工－－包括准备工作、清理现场、定点放线、土方施工过程。 园林地形的功能与作用： 骨架作用 空间作用 背景作用 造景作用 观景作用 工程作用 一、土的分类与特性 土壤一般由固相（土颗粒）、液相（水）、气相（空气）三部分组成。 （一）土的分类：一——八类土。 一类土：松软土； 二类土：普通土； 三类土：坚土； 四类土：砂砾坚土； 五类土：软石； 六类土：次坚石； 七类土：坚石； 八类土：特坚石。 （二）土的工程性质： 土壤容重：单位体积内自然状况下的土壤重量，单位为千克/立方米。 土壤的自然倾斜角：土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地面形成的夹角，用a表示。 土壤的自然安息角 边坡坡度：指边坡的高度与水平间距的比，用1：m表示。 m是坡度系数； 土壤含水量：指土壤空隙中的水重和土壤颗粒重的比值；＜5%-- 干土；30%--潮土；＞30%--湿土。 对工程施工影响：土方开挖难易程度，开挖机械选择、地基处理方法、夯实填土质量； 最佳含水量：（砂土8~12%；亚砂土9~15%；亚粘土12~15%；粘土19~23%）；行车（25~30%陷车）、边坡稳定。 土壤相对密实度：表示土壤填筑后的密实程度； 可以采用人力夯实和机械夯实； 机械压实密实度可达95％，人力夯实达87％。 土壤的可松性：指土壤经挖掘后，原有的紧密结构遭到破坏，土体松散导致体积增加的性质，用可松性系数Kp来表示。 最初可松性系数: Kp=开挖后土壤的松散体积/开挖前土壤的自然体积 = V2/ V1 最后可松性系数：Kp'=运至填方区夯实后土壤的松散体积/开挖前土壤的自然体积=V3/V1 例题解析： 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？ （ Kp=1.20 ， Kp’=1.04 ） 解：填方用土： V1 = V3/ Kp’=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KpV1 =1.20*200=240m3（松散土） 2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次 二、园林用地的竖向设计 园林用地的竖向设计：指在一块场地上进行垂直于水平面的布置和处理，是园林中各个景点、各种设施及地貌等在高程上创造为高低变化和协调统一的设计； 根据现状以及设计的主题和布局的需要，从功能和审美的角度出发，对原地形进行充分的利用和改造，合理安排各种园林要素在高程上的变化，创造出丰富多彩、协调统一的整体景观。 地表的竖向特征与术语 坡向：地表倾斜面的朝向，阴坡 阳坡 坡度：地表倾斜的程度，陡坡 缓坡 坡角：坡面与水平地面的夹角 地貌：地球表面自然面貌起伏状态，如山地，丘陵，平原等 地形：地面上各种高低起伏的形状 等高线: 将地面上标高相同的点相连接而成的直线或曲线称为等高线。 地形地貌的主要类型 丘山地貌：地表切割深度20-200m,断面坡度小于5%为丘陵；切割深度200m以上，坡度大于5%为山地。 岩溶地貌/平原地貌/海岸地貌/流水地貌 （一）竖向设计的内容： 1、地形设计：内容包括山水布局，地貌小品的设置，相对位置、高低大小、比例尺度外观形态、坡度的控制和高程关系等。 注意： 控制土体的最大坡度； 控制水体岸坡的坡度； 原则： 多搞微地形，不搞大规模的挖湖堆山； 满足使用功能，发挥造景功能； 在利用的基础上，进行合理的改造； 就地就近，维持土方量的平衡。 2、道路、广场和桥梁的竖向设计：以便控制坡度，满足功能要求。 广场纵坡小于7%，横坡不大于2%，停车场不大于2.5%，园路不超过8%。 3、园林建筑和小品的竖向设计：标出建筑、小品的地坪标高及与周围环境的高程关系。 4、植物种植在高程上的要求：为不同植物创造不同的生活环境条件。 5、排水设计和管道综合：一般规定无铺装地面的最小排水坡度为1%，铺装地面为0.5%；合理统筹安排管道交叉时的高差关系。 （二）竖向设计的原则 功能优先，造景并重； 利用为主，改造为辅； 因地制宜，顺应自然； 就地取材，就近施工； 填挖结合，土方平衡。 影响土方工程量的因素 ①园基的竖向设计是否遵循“因地制宜”的原则； ②园林建筑与地形的结合情况； ③园路选线对土方工程量的影响； ④多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山； ⑤缩短土方调配运距，减少小搬运； ⑥合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。 场地竖向设计排水坡度控制 % （三）竖向设计的方法： A、等高线法：最实用方法。 B、断面法：用许多断面表示原有地形和设计地形状况的方法。便于计算土方量； C、模型法：采用泥土、沙、泡沫等材料制作成缩小的模型的方法。表现直观形象、具体；费时费工、投资多、不便搬动、需专门放置场所。 1、等高线的概念与特点：（测量已讲） （1）等高线：地表面上高程相同的相邻点连接而成的闭合曲线。 （2）特点： 同一条等高线上点的高程都相同； 每条等高线都是闭合的； 等高线水平间距的大小表示地形的陡缓； 等高线一般不相交或重叠； 等高线不直穿横过河谷、堤岸和道路。 2、用等高线进行竖向设计： （1）插入法求两相邻等高线之间任意点高程的公式：Hx=Ha±XH/L Hx表示欲求点原地面高程 Ha表示低边等高线高程 L表示过欲求点到两等高线间的最小距离 X表示欲求点至低边等高线的距离 H表示等高差 （2）坡度公式： i=h/l 设计等高线的具体应用：陡坡变缓坡或缓坡变陡坡；平垫沟谷、削平山脊、平整场地。 平垫沟谷/削平山脊:在平垫沟谷的时候，可用平直的设计等高线和拟平垫部分的同值等高线连接，其连接点就是不挖不填的点，也叫“零点”；削平山脊设计方法与平垫沟谷的方法相同，只是设计等高线所切割的原地形等高线方向正好相反。 地形断面的转绘方法 方格网法计算土方实例 用泡沫板，橡皮泥等材料制做模型；表现形象直观、具体，较费工费时。 三、土方工程量计算与平衡调配 （一）土方工程量的计算：分为估算与计算两种。 1、用体积公式计算：类似几何形体的地形单体采用相近的几何体公式计算； 简易便捷，精度较差，多用于规划阶段的估算。 圆锥体积计算公式 V=1/3πr2h 其中：v =体/π=圆周率 3.1416/r =半径/h =高度 2、断面法：用一组等距或不等距的互相平行的截面将要计算的地块、地形单体和土方工程分截成段，分别计算段的体积，再相加求得计算对象的总土方量； 精度取决于截取断面的数量，多则精确，少则较粗。 主要公式： V=S*L V=1/2（S1+S2）L 3、等高面法：沿等高线截取断面，等高距即为二相邻断面的高，计算方法同断面法。 V=（S1+S2）h/2+……(Sn-1+Sn)h/2+Snh/3 ={(S1+Sn)/2+S2+S3+……Sn-1}h+Snh/3 4、方格网法：把平整场地的设计工作和土方量计算工作结合再一起进行。 步骤：地形图上作方格网控制施工场地（边长20-40m）----插入法求各角点的原地形标高----依设计意图确定各角点的设计标高----求得施工标高（+为挖方；-为填方）、零点线----土方计算—绘制土方平衡表与土方调配图。 （二）土方的平衡与调配： 步骤：在计算出土方的施工标高、填方区和挖方区的面积、土方量的基础上，划分出土方调配区----计算各调配区土方的土方量、土方的平均运距----确定土方的最优调配方案----绘制土方调配图。 1、土方平衡与调配的原则： ①挖填方基本平衡，减少重复倒运； ②挖填方量与运距的乘积之和尽可能最小，即总土方运输量或运输费用最小； ③分区调配与全场调配相协调，避免只顾局部平衡而任意挖填，破坏全局平衡； ④好土用在回填质量要求较高的地区，避免出现质量问题； ⑤调配应与地下构筑物的施工结合； ⑥选择适当的调配方向、运输路线、施工顺序，避免土方运输出现对流和乱流现象，便于机具搭配和机械化施工； ⑦取土或去土应尽量不占用园林绿地。 2、土方平衡与调配的步骤与方法： （1）划分调配区：划出填挖方区的分界线，区内划分出若干调配区，确定调配区的大小和位置。 土方调配的目的:合理确定调配方向和数量——总运输量最小（成本最低），缩短工期和降低成本。 划分调配区的注意事项： ①应考虑开工及分期施工顺序； ②调配区大小应满足土方施工使用的主导机械的技术要求； ③范围应和计算方格网相协调； ④当运距较大或不能平衡时，可就近借土或弃土。 （2）计算各调配区土方量：计算各调配区的土方量，并标注在调配图上。 （3）计算各调配区间的平均运距：即填挖方区土方重心的距离； 可通过公式计算或作图法近似求出调配区的的重心，得到每对调配区的平均运输距离。 （4）确定土方最优调配方案：用“表上作业法”求解，使总土方运输量为最小值即为最优调配方案。 （5）绘出土方调配图：标出调配方向、土方数量及运距。 四、土方工程施工 （一）准备工作：主要包括清理场地、排水、定点放线等。 1、研究图纸：了解工程规模、特点、工程量和质量要求；熟悉土壤质地和水文资料；研究程序；召开技术会议等文案工作。 2、现场踏勘：按图纸施工现场实地勘察，摸清工程场地情况，为施工提供可靠的资料与数据。 3、编制施工方案：确定工程指挥部成员名单、安排进度表等施工方案。 4、修建临时设施和道路：临时设施和临时道路的修建。 5、准备机具、物资及人员：