第一章 土方工程1-2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 土方工程,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。,（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,划分为边长为,10,40m,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,20,40m,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），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：,调配区的重心坐标,各方格的土方量,各方格的重心坐标,作图法：,近似以各调配区图形的形心作为重心。,4,、确定土方最优调配方案,以线性规划理论，用“表上作业法”求。,5,、绘制土方调配图、调配平衡表,在图上标出土方调配方向，土方数量及平均运距。,土方调配图,填方区,挖方区,T1,T2,T3,T4,挖方量,m,3,W1,45,45,105,120,400,W2,75,90,180,105,1400,W3,30,120,45,60,1400,填方量,m,3,800,600,800,1000,3200,800,600,400,200,200,1000,