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2-第一章土方工程.ppt


施工技术
二、场地平整土方工程量计算 原则是:挖高填低 计算前先要确定场地的设计标高,由设计标高和天然地面 的标高之差,得出各点的施工高度。 (一)场地设计标高的确定 考虑因素是:a、满足规划、生产工艺和运输的要求;
b、充分利用地形,尽量挖填方平衡,以减少 土方量; c、要有一定泄水坡度,满足排水要求; d、考虑最高洪水位的影响。
在开挖基坑周围做排水沟、积水井将地下水用抽水设备抽走的方法。
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降水在施工时可能产生流砂现象。
1.产生流砂现象的原因是土颗粒在动水压力的作用下,它受到推力和浮 力,其剪应力为零,颗粒处于悬浮状态并随水一起流动而造成的。 动水压力表示公式为:G=-T=I·rw
在一定含水量的条件下,用同样的机具,可使回填
土达到最大的干密度,此含水量称为最佳含水量。
砂土为 8%~12% 粉土为 9%~15% 粉质粘土 12%~15% 粘土为 19%~23%
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3.土的天然密度(ρ)和干密度(pd)
土在天然状态下单位体积的质量,叫土的天然密度。用: ρ= m 表示
v
土的干密度是土的固体颗粒质量与总体积的比值。 土的干密度(ρd)按下式计算:ρd= ms
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1.初步计算场地设计标高(H0)
假定整平后场地是水平的,不考虑边坡、泄水坡,利用平整前总土方量 =平整后总土方量的原则,初步计算场地设计标高。
H na2
a2
H11
H12
4
H 21
H 22
H
H11 H12 H 21 H 22
4n
H
H1 2 H 2
3 H 3
4n
4 H 4
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三、土的基本性质 (一)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。
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(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, 仍不能完全恢复原来,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:
土的分类
一类土 (松软土)
二类土 (普通土)
土的级别
土的名称
密度(kg/m3)
开挖方法及工具
砂土;粉土;冲积砂土层;疏松的种植土;淤泥(泥
用锹、锄头挖掘,

炭)
600~1500
少许用脚蹬

粉质粘土;潮湿的黄土;夹有碎石、卵石的砂;粉
1100~1600 用锹、锄头挖掘,
土混卵(碎)石;种植土;填土
少许用镐翻松
地面水的排除一般采用排水沟,截水沟、挡水坝等。 注:排水沟最好设置在施工区域边缘或道路两旁; 山区的场地平整施工,应在较高一面的山坡开挖截水沟; (3)在低洼地区施工时,必要时修筑挡水土坝,以阻挡雨 水流入 3.修筑临时设施 道路、供水、供电另外修筑临时住宿及办公房屋,加工棚 等。
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二、土方边坡与土壁支撑
整个先用镐、撬棍,后 用锹挖掘,部分用楔子 及大锤
硬质粘土;中密的页岩、泥灰岩、白垩土;胶结不
用镐或撬棍、大锤挖掘,

紧的砾岩;软石灰岩及贝壳石灰岩
1100~2700 部分使用爆破方法
六类土 (次坚石)
七类土 (坚石)
八类土 (特坚土)

泥岩;砂岩;砾岩;坚实的页岩、泥灰岩;密实的
2200~2900 用爆破方法开挖,
三类土 (坚土)
四类土 (砂砾坚土)
五类土 (软石)

软及中等密实粘土;重粉质粘土;砾石土;干黄土、 含有碎石卵石的黄土;粉质粘土;压实的填土
1750~1900
主要用镐,少许用锹、 锄头挖掘,部分用撬棍
坚硬密实的粘性土或黄土;含碎石、卵石的中等密

实的粘性土或黄土;粗卵石;天然级配砂石;软泥
灰岩
1900
③ 由于边坡挖填量不等,或经过经济比较后将部 分挖方就近弃于场外、部分填方就近从场外取 土而引起挖填方量的变化,需相应的增减设计 标高。
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3.考虑泄水坡度对设计标高的影响
按上述调整后的设计标高进行场地平整,整个场地表面将处于同一 个水平面,但实际上由于排水要求,场地表面均有一定的泄水坡度,因此还 要根据场地泄水坡度要求,计算出场地内实际施工的设计标高。
v
土的干密度愈大,表示土愈密实。工程上常把干密度作为 评定土体密实程度的标准,以控制填土工程的质量。土的 密实度:通常用密实度表示土的紧密程度。同类土在不同状 态下(如不同的含水量、不同的压实程度等),其紧密程 度也不同。
土的实际干密度可用“环刀法”测定。先用环刀取样,测 出土的天然密度(p),并烘干后测出含水量(ω)
第一章 土方工程
四川工程职业技术学院建筑系
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常见土方工程有:场地平整、基坑(槽)与管 沟的开挖,人防工程及地下建筑物的土方开挖,路 基填土及碾压等
土方工程的施工过程有:开挖、运输、填筑、 平整和压实等主要施工过程,以及排水、降水和土 壁支撑等准备工作与辅助工作。
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第一节 概述
一、土方工程的施工特点:
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(二)土壁支撑
在开挖基坑、沟槽时,为了缩小施工面,减少土方量或因 场地限制不能放坡时,可以设置土壁支撑的施工方法。 沟槽采用横撑式支撑根据挡土板的不同,分为水平挡土板 和垂直挡土板。
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垂直挡土板
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三、土方工程施工排水与降低地下水位
降水方法分明排水法和人工降低地下水位法两类。 (一)明排水法
图解法:用尺在角点上标出相应比例,连线与方格 相交点即为零线。
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ix=3‰
iy=2‰








零线
角点编号
地面标高
Hn
x2
h2 h1 h2
a
x1
h1
h1 h2
a
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3.计算方格土方工程量 见下页表
4.边坡土方工程量计算 图1—9是场地边坡的平面示意图,从图中可以看 出,边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体 进行计算,一种为三角形棱锥体(如图中①② ③ ……)另一种为三角棱柱体(如图中的④)
A、三角形棱锥体边坡体积 图中①其体积为
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式中:L1——边坡①的长度(m);
F1——边坡①的端面积(m2); h2——角点的挖土高度; m——边坡的坡度系数。
B、三角棱柱体边坡体积 如图中④其体积为
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当两端横断面面积相差很大的情况下:
L——边坡④的长度(m); F3、F5、F0——边坡④的两端及中部横短面面积
KS = V2 V1
KS´= V3
V1
式中 KS—土的最初可松性系数
KS´--土的最终可松性系数
V1—土在天然状态下的体积
V2—土被挖出后松散状态下的体积
V3—土经压(夯)实后的体积
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2.土的天然含水量 在天然状态下,土中水的含水量(ω)是土中水的质量与固 体颗粒质量之比的百分率表示。即:
ω= mw ×100% ms
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;
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2.场地设计标高的调整 ① 由于具有可松性,按H0进行施工,填土将有剩
余,必要时可相应的提高设计标高;
② 由于设计标高以上的填方工程用土量,或设计 标高以下的挖方工程挖土量的影响,使设计标 高降低或提高;
为了防止塌方,保证施工安全,基坑开挖时应做成一定的 边坡或加设临时支撑保持土壁稳定。 (一)土方边坡 土方边坡的坡度是以土方挖方深度H与底宽B之比表示.即 H:B=1:m,m为边坡系数。 边坡可做成直线型、折线型、阶梯型
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土方边坡的坡度的大小主要与土质、开挖深度、开 挖方法、坡度留置时间的长短、边坡附近的各种荷 载状况及排水情况有关。当地质条件良好,土质均 匀且地下水位低于基坑地面标高时,挖方边坡可做 成直立壁而不加支撑,但深度不超过下列规定: 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、可塑的粘土及碎石类土(填充物为粘性土) --1.5m 坚硬的粘土--2.0m
以m/d表示。它影响施工降水与排水的速度。土的 渗透系数 见表
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第二节 土方工程量的计算及土方调配
一、基坑、基槽土方量计算
按立体几何中的拟柱体体积公式计算,得出:
其中
V= H6(A1+4A0+A2) H—基坑深度(m)
A1、A2—基坑上、下两底面积(㎡) A0—基坑中截面面积(㎡)。A0=( A1 A2)2
石灰岩;风化花岗岩;片麻岩及正长岩
部分用风镐
大理岩;辉绿岩;玢岩;粗、中

粒花岗岩;坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、 2500~3100
石灰岩;微风化安山岩;玄武岩
用爆破方法开挖
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、角闪岩、玢岩、辉绿岩
2700~3300
用爆破方法开挖
式中 mw—土中水的质量 ms—土中固体颗粒经温度为105℃后的质量
土的含水量测定方法: 把土样称量后放入烘箱内进行烘干(100~105°C),
直至重量不在减少为止,称量。第一次称量为含水状态土 的质量M,第二次称量为烘干后土的质量mS,利用公式 可 计算出土的含水量。
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一般土的干湿程度用含水量表示: 含水量<5%,为干土 在5%~30%之间,为潮湿土 >30%为湿土
4.土的孔隙比和孔隙率:
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土的孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度.孔隙比 和孔隙率越小土越密实。
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