专业工种工程施工技术标准土方工程.ppt

土木工程施工（）学科引入及简介1施工学科简介（1）学科内容施工技术部分：施工组织部分：主要工种工程施工工艺及原理（教材第1篇）；新技术、新材料、新工艺的发展施工项目组织原理（教材第2篇）（3部分）施工设计部分：、部分的综合应用（教材第3篇第1章及第4章）（2）学习方法注意学科的系统性、整体性；记一定的笔记；*2（房屋）建设一般程序（非严格意义）建设部门申请 规划部门 委托设计、地勘 初设及送审 施工图设计 委托监理、工程招标 投标 中标 签订工程承包合同 施工准备 组织施工 竣工验收 交付使用、保修概算预算选施工企业决算施工企业3相关学科工程测量、工程材料、制图、构造、工程机械等数学、三大力学弹塑性力学、土力学、基础工程、构件设计及结构设计等土木工程施工、高层建筑施工、项目管理、合同 管理与索赔、建设法规、技术经济、概预算等4（房屋）施工一般过程施工准备土方工程基础工程主体结构屋面工程装饰工程第1篇第一章第1篇第二章第1篇第三、四、五、六章第1篇第七章第1篇第八章地基与基础工程主体结构工程建筑屋面工程建筑装饰装修工程*第一章 土方工程第1篇 专业工种工程施工技术场地平整基坑（槽）开挖土壁支护降水土方填筑与压实主要内容1.21.3 *1.41.1 概述了解：土方工程主要内容；土方工程施工特点。1.1.1 土的分类土的分类方法很多，种类也很多；掌握土的工程分类关于“土”*分类依据类别四类土，四类石1.1.2 土的工程性质1土的可松性概 念表示方法：、对土方工程施工的影响2原状土经机械压实后的沉降量 土的渗透性（概念、表示方法）土的含水量（概念、表示方法）另外：1.2 场地平整场地平整：自然地面设计平面改造1.2.1 场地竖向规划设计确定场地设计标高的原则：满足规划要求满足生产工艺及运输要求满足排水及防洪要求力求使场地内挖填方平衡、土方量最小确定场地设计标高的方法方 法原 理适用范围效 果挖填方平衡法挖填方平衡法（一般方法）（一般方法）场地内挖、填方相等，即不取不弃场地面积较小、原地形比较平缓、场地设计标高无特殊要求挖方量、填方量平衡（不能保证总的土方量最小）最佳设计最佳设计平面法平面法最小二乘法场地面积较大或地形比较复杂挖、填方平衡且总土方量最小挖填方平衡法（一般方法）挖填方平衡法（一般方法）将场地划分成若干方格标出各方格角点的标高按下式初定设计标高式中：一个方格所具有的角点标高；二个方格所具有的角点标高；三个方格所具有的角点标高；四个方格所具有的角点标高；方格个数；设计标高的调整泄水坡度的影响；土的可松性的影响；就近取土或就近弃土的影响；其它情况的影响：如填方区局部挖土或 挖方区局部填土等。习 题 1某工程场地平整，方格网（20m20m）如图所示，不考虑泄水坡度、土的可松性及边坡的影响，试按填挖平衡原则求场地设计标高。习 题 21.2.2 场地平整土方量的计算1步骤：确定场地设计标高计算各方格角点的施工高度确定场地零线 计算各方格（或局部）、边坡的土方量汇总挖（填）方区土方量2几点说明施工高度的求解零线：概念、性质、确定方法方格中土方量的计算方法平均高度法1.2.3 土方调配费用最低（较低）的前提下，确定土方调配去向。1调配步骤土方量计算 划分调配区 计算各区土方量 计算平均运距、确定施工单价编制土方调配图及土方平衡表用“线性规划”方法进行土方调配2调配区的划分，平均运距、施工单价的确定教材93用“线性规划”方法进行土方调配土方调配运输问题线性规划运筹学可用单纯形法或表上作业法求解。给定一初始方案结束是 调整否判断为最优（1）编制初始方案最小元素法，可保证方案较优就近调配最小的施工单价取最大的土方量 挖方量（m3）507010050070409050060110705008010040400填方量（m3）8006005001900400500500300100100（2）方案最优性判别假想价格系数法求解各个方格的假想价格系数 求解无调配土方方格的检验数 判别：所有无调配土方方格的检验数，方案最优，否则不为最优，需调整。挖方量（m3）507010050070409050060110705008010040400填方量（m3）800600500190040050050030010010050有调配土方的方格无调配土方的方格60401107040-101008030 060（3）方案的调整闭回路法 挖方量（m3）507010050070409050060110705008010040400填方量（m3）80060050019004005005003001001005060401107040-101008030 060将最小的负检验数对应的变量作为调整对象找出其闭合回路*调整 100400400（4）方案判别（5）计算土方总运输量、绘制土方调配图教材15 *几点说明1前提条件：挖、填方平衡。2初始调配方案及调配过程中必须保证m+n-1 个 有调配土方的格子。如果多一个空格，应令其为a（a0），继续进行判别调整。3不平衡问题的求解增加一个假想的取土点（或弃土点），将其转化为平衡问题，再求解。4多个最优解的判别及求解判别：有 说明存在多个最优解；求解：以 的格子为出发点，按闭回路法调整；性质：多个最优解的目标函数值相等。1.2.4场地平整土方机械及其施工1推土机2铲运机主要用于场地平整，掌握其工作特点适用范围提高生产率的措施3挖掘机少量用于场地平整工程，多用于基坑（槽）开挖。详见1.3.41.3 基坑工程1.3.1土方边坡及其稳定1土方边坡的形式及坡度的表示方法2确定土方边坡坡度应考虑的因素3土方边坡稳定的机理及失稳原因稳定机理：土颗粒之间存在内聚力和摩擦力，使土体具有一定的抗剪强度4边坡稳定的分析方法放足边坡土壁支护5保证边坡稳定的措施其它：改善土体性质等1.3.2 土壁支护1基槽支护教材19202基坑支护（1）重力式水泥土墙支护结构适用于软土地区46m深的基坑，最大达78m。即可挡土，又可防水设计：进行整体稳定、抗倾覆、抗滑移验算，控制位移量；施工工艺教材1920（2）板式支护结构一般包括挡墙系统：支撑（拉锚）系统槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙等钢板桩即可挡土，也可防水；钢板桩失效的原因教材26；钢板桩施工方法单独打入法围檩插桩法分段复打法土层锚杆房屋建筑悬索桥电视塔1.3.3 降（排）水降（排）水地表水：截（水沟）、（筑堤）堵、排等地下水集水井（坑）降水井点降水人工降水/暗降明排一般浅基础的基坑（槽）开挖，主要是地表水，其次是高水位地区的地下水问题。地下水流的基本性质1 潜水和层间水潜水从地表算起（向下）第一层不透水层以上含 水层中所含的水，这种水无压力，属重力水。层间水夹于两个不透水层之间含水层中所含的水。可分为有压层间水和无压层间水两种。2 动水压力概念大小：性质：地下水在土中渗流时，对单位土体内骨架产生的压力。动水压力大小与水力坡度成正比；动水压力方向与地下水渗流方向一致；（区别于浮力）3 流砂现象概念/现象防治途径、措施动水压力外因土质内因减小/消除动水压力：改变动水压力方向：改善土质：产生的原因1集水井（坑）降水2井点降水（1）井点降水法的种类教材P33喷射井点：扬水装置造成负压（形成真空）；电渗井点：井点管内侧打入金属棒作阳极，井点管作阴极，通入直流电后土颗粒由阴极阳极（电泳现象）；地 下水由阳极阴极（电渗现象），使土中水更易于排出。*优先选用（一级）轻型井点，若降水深度不够多级轻型井点或喷射井点K过小、水不易排出电渗井点K大、Q大管井井点K大、Q大且降水深度大深井井点（2）轻型井点降水1）降水设备：管路系统和抽水设备2）布置和计算A平面布置B高程布置计算（工程近似）3）施工及注意事项*准备工作敷设总管埋设井点管用弯联管连接总管和井点管安装抽水设备试抽正式抽水*注意事项：抽水应连续进行；注意对周围环境的影响：周围地面沉降、文明施工。轻型井点降水计算*完备的轻型井点设计内容，除包括平面设计和 高程设计外，尚应确定井点的数量/间距。*Q（涌水量）q（单根井点管的最大出水量）井点的数量/间距*Q（涌水量）的求解方法依据水井类型不同，分为4种：无压完整井无压非完整井承压完整井承压非完整井说明说明：此处（教材）介绍的为笼统情况的近似方法，工程实际中应参考其它资料，如工程实践经验、施工手册等。例题轻型井点降水设计计算某基础工程需开挖一底宽10米、长15米，深4.1米的基坑，边坡为1:0.5。地质资料为：天然地面下有0.5米厚的粘土层，再下面为7.4米厚的极细沙层，再下面为不透水的粘土层，通过现场扬水试验求得=30m/d，试按轻型井点降水系统进行降水设计计算。1.3.4 基坑（槽）土方施工1基坑（槽）土方量计算2基坑（槽）土方施工浅基坑（槽）：深基坑（槽）：3施工机械挖掘机：正铲、反铲、抓铲、拉铲四类，掌握其工作特点、适用范围、工作方式*土方工程综合机械化施工挖掘机与运输车辆的配合1.4 土方的填筑与压实1.4.1 土料的选用与处理教材P461.4.2 填筑的方法1.4.3 压实方法碾压夯实振动压实掌握其压实原理、适用范围1.4.4影响填土压实的因素压实功存在“水平渐近线”含水量存在最佳含水量铺土厚度与机械有效作用深度、压实遍数有关1.4.5填土压实的质量检查教材49重庆通渝隧道发生涌水坍方事故重庆通渝隧道发生涌水坍方事故 重庆晚报本报讯昨日(040222)，重庆开县通往城口的通渝隧道内发生坍方事故，造成洞内近百米长隧道塌陷，1人死亡，1人重伤，4人下落不明。涌水带出的大量泥石流，瞬间造成K21730K21830约100米距离被淹没，坍塌方量约5000立方米以上。