土石方工程施工x

1、第二章 土方工程施工u主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：土的工程分類、土方量計(jì)算、施工輔助工作、土方機(jī)械化施工及土方工程質(zhì)量驗(yàn)收；u學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：土的工程性質(zhì)及其對施工的影響，基坑（槽）及場地平整土方量的計(jì)算，降低地下水位的方法。u學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求: :v 了解土的工程分類和現(xiàn)場鑒別土類的方法；v 掌握基坑(槽)、場地平整土方工程量的計(jì)算方法；v 了解土壁塌方和發(fā)生流砂現(xiàn)象的原因及防治方法；v 熟悉常用土方施工機(jī)械的特點(diǎn)、性能、適用范圍及提高生產(chǎn)率的方法；v 掌握回填土施工方法及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。u本章內(nèi)容 第一節(jié) 土的工程分類及工程特性 第二節(jié) 土方量計(jì)算 第三節(jié) 施工準(zhǔn)備與輔助工作 第四節(jié)

2、 土方機(jī)械化施工 第五節(jié) 基坑（槽）施工 第六節(jié) 土方回填與壓實(shí) 第七節(jié) 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù) 1.按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002，將建筑物地基的土石分為：巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等六類。 2.在施工中，根據(jù)土的堅(jiān)硬程度和開挖方法將土分為：松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石等八類。第一節(jié) 土的工程分類及工程特性2.1.1 土的分類與鑒別 松土和普通土可直接用鐵鍬開挖，或用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)施工； 堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土和軟石要用鎬、撬棍開挖，或預(yù)先松土，部分用爆破的方法施工； 次堅(jiān)石、堅(jiān)石和特堅(jiān)硬石一般要用爆破方法施工。u 土的工程分類與現(xiàn)

3、場鑒別方法見表1-1。表1-1 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場鑒別方法 KSKs一類土(松軟土) 砂，粉土；沖積砂土層；種植土；泥炭(淤泥) 1.081.17 1.011.03 能用鍬、鋤頭挖掘 二類土(普通土) 粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；種植土；填筑土及粉土混卵（碎）石 1.141.28 1.021.05 用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松 三類土(堅(jiān)土) 中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土；粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填筑土 1.241.30 1.041.07 主要用鎬，少許用鍬、條鋤挖掘四類土(砂礫堅(jiān)土) 堅(jiān)硬密實(shí)粘性土及含碎

4、石、卵石的粘土；粗卵石；密實(shí)的黃土，天然級配砂石；軟泥灰?guī)r及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整個(gè)用鎬、條鋤挖掘，少許用撬棍挖掘 土的分類 土 的 名 稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場鑒別方法 KSKs五類土(軟石) 硬質(zhì)粘土；中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟的石炭巖 1.301.45 1.101.20 用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法 六類土(次堅(jiān)石) 泥巖；砂巖；礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁巖；泥灰?guī)r；密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖；片麻巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖,部分用風(fēng)鎬 七類土 (堅(jiān)石) 大理巖，輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片

5、麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖 1.301.45 1.101.20 用爆破方法開挖 八類土(特堅(jiān)硬石) 安山巖；玄武巖；花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢?、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖 1.451.50 1.201.30 用爆破方法開挖 表1-1 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。2.1.2 土的工程性質(zhì) 2.1.2.1 2.1.2.1 土的含水量土的含水量 -100%100%wsmmmWmm干濕干 式中：m濕含水狀態(tài)土的質(zhì)量，kg；m干烘干后土的質(zhì)量，kg；mW 土中水的質(zhì)量，kg；mS固體顆粒的質(zhì)量，kg。 工程應(yīng)用：土的含水量在5%及以

6、下稱為干土；含水量大于5%，小于等于30%稱為潮濕土；含水量大于30%稱為濕土。(1.1) 土的天然密度: 在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實(shí)程度和含水量有關(guān)。土的天然密度按下式計(jì)算： 2 2. .1 1.2.2.2.2 土的天然密度和干密土的天然密度和干密 mV式中土的天然密度，kg/m3； m 土的總質(zhì)量，kg； V 土的體積，m3。 (1.2) 干密度: : 土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值，用下式表示： sdmV式中d土的干密度，kg/m3； mS 固體顆粒質(zhì)量，kg； V 土的體積，m3。 工程應(yīng)用：在一定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度。土的干密度愈大，表示土愈

7、密實(shí)。土的密實(shí)程度主要通過檢驗(yàn)填方土的干密度和含水量來控制。 (1.3)2 2. .1 1. .2.32.3 土的可松性系數(shù)土的可松性系數(shù) 天然土體開挖后松散土體回填壓實(shí)土體 土體雖經(jīng)回填壓實(shí)，其體積仍不能恢復(fù)原狀，比開挖前的天然體積略大，這種性質(zhì)成為土的可松性。 土的可松性：天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)原，土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示，即 21sVKV31sVKV式中 KS、KS土的最初、最終可松性系數(shù)；V1土在天然狀態(tài)下的體積，m3；V2土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3；V3土經(jīng)壓(夯)實(shí)后的體積，m3。(1.4)(1.5)工程

8、應(yīng)用：土的最初可松性系數(shù)KS是計(jì)算車輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù)；土的最終可松性系數(shù)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，各類土的可松性系數(shù)見表1-1所示。 2 2. .1.1.2 2.4 .4 土的滲透性土的滲透性土的滲透性：指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。滲透系數(shù)：表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示；它同土的顆粒級配、密實(shí)程度等有關(guān)，是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。土的滲透系數(shù)見表1-2所示。 表1-2 土的滲透系數(shù)參考表 土的名稱 滲透系數(shù)(m/d) 土的名稱滲透系數(shù)(m/d) 粘土 0.005 中砂 5.0020.00 亞 粘 土 0.0050

9、.10 均質(zhì)中砂 3550 輕亞粘土 0.100.50 粗砂 2050 黃土 0.250.50 圓 礫 石 50100 粉砂 0.501.00 卵石 100500 細(xì)砂 1.005.00 第二節(jié)第二節(jié) 土土 方方 量量 計(jì)計(jì) 算算土石方工程分類：基坑、基槽土方開挖場地平整基坑、基槽土方回填地下工程大型土石方開挖（深基坑開挖）路基修筑2.2.1 2.2.1 基坑與基槽土方量計(jì)算基坑與基槽土方量計(jì)算 基坑土方量可按立體幾何中擬柱體(由兩個(gè)平行的平面作底的一種多面體)體積公式計(jì)算。 102(4)6HVAAA式中 H 基坑深度，m； A1、A2基坑上、下底的面積，m2； A0 基坑中截面的面積，m2。

10、 1 1、基坑土方量： 按擬柱體法 V V=(=(F F下+4+4F F中+ +F F上) )H H/6/6F下F上F中H 土方放坡坡度= m=稱為放坡系數(shù)； 當(dāng)邊坡高度為h時(shí)，邊坡寬度為b=mh。（a）直線形 （b）折線形 （c）階梯形圖2.1 土方放坡形式mhbbh:11102(4)6HVAAA式中 H 基坑深度，m； A1、A2基坑上、下底的面積，m2； A0 基坑中截面的面積，m2?；弁练搅坑?jì)算可沿長度方向分段計(jì)算： HIIFi沿長度方向分段計(jì)算Vi，再 V V = = V Vi i 斷面尺寸不變的槽段：V Vi i = =F Fi iL Li i 斷面尺寸變化的槽段：V Vi i

11、=( =(F Fi i1 1+4+4F Fi i0 0+ +F Fi i2 2) )L Li i/6/6 槽段長L Li：外墻槽底中中， 內(nèi)墻槽底凈長IIL2L1L5斷面尺寸變化的槽段102(4)6HVAAA課堂作業(yè)： 教材P143第26題2.2.2 2.2.2 場地平整土方計(jì)算場地平整土方計(jì)算 對于在地形起伏的山區(qū)、丘陵地帶修建較大廠房、體育場、車站等占地廣闊工程的平整場地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，將自然地面改造平整為場地設(shè)計(jì)要求的平面。 場地挖填土方量計(jì)算有方格網(wǎng)法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計(jì)算的場地劃分成若干橫截面后，用橫截面計(jì)算公式逐段計(jì)算，最后將逐段計(jì)算結(jié)果匯總。橫截面法計(jì)

12、算精度較低，可用于地形起伏變化較大地區(qū)。對于地形較平坦地區(qū)，一般采用方格網(wǎng)法。 場地平整土方量計(jì)算主要包括兩部分內(nèi)容： （一）確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高 （二）計(jì)算土方挖填量（一）確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高 A、考慮的因素： (1) 滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?(2) 盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量； (3)爭取在場區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi); (4)有一定泄水坡度，滿足排水要求。 B、場地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無規(guī)定： (1)小型場地挖填平衡法 (2)大型場地最佳平面設(shè)計(jì)法（用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最?。┐_定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的步驟： （1）根據(jù)挖填平衡原則確定場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高； （2）調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)

13、高；場地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0計(jì)算示意圖 (a)方格網(wǎng)劃分；(b)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖 1一等高線；2-自然地面，3一場地設(shè)計(jì)標(biāo)高平面 (a) (b)1、確定確定場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高1、確定確定場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高 ：將場地劃分為每格邊長1040m的方格網(wǎng)，找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高（實(shí)測法、等高線插入法）。 H0=（ H1+2 H2+3 H3+4 H4）/4nH1 一個(gè)方格所獨(dú)有角點(diǎn)的標(biāo)高；H2、H3、H4 分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。n方格個(gè)數(shù)。1、確定確定場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高主要考慮泄水坡度LH nH0H0i H n = H0 L i (1)

14、單向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為: 2、調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高 LyLxixiyH0(2)雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為： H n = H0 Lx ix L yi yH nx000340y2、調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算步驟： 1劃分場地方格網(wǎng)（10m40m）；2計(jì)算或?qū)崪y各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高；3計(jì)算場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高H；H0=（ H1+2 H2+3 H3+4 H4）/4n4設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整，計(jì)算每一個(gè)方格角點(diǎn)的Hn。 【例】某建筑場地某建筑場地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖如圖, ,格邊長格邊長a a=20m=20m。泄水坡度泄水坡度i ix x=2=2，

15、i iy y= =3 3，不考慮土的，不考慮土的可松性的影響，確可松性的影響，確定方格各角點(diǎn)的設(shè)定方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。計(jì)標(biāo)高。 解： （1）確定場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高（場地平均標(biāo)高） H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n =70.09+71.43+69.10+70.70+2(70.40+70.95+69.71+)+4（70.17+70.70+69.81+70.38） /(49) =70.29(m) （2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高： ； H1 =70.29302+303=70.3270.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870

16、.3270.1470.1870.2270.26 H070.29H2 =70.29102+303=70.36H3=70.29+102+303=70.40 其它見圖 ：角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地形標(biāo)高的差值 h n ：該角點(diǎn)施工高度（m） H n ：該角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高（m） H n ：該角點(diǎn)自然地面標(biāo)高（m）若hn為正值，則該點(diǎn)為填方， hn為負(fù)值則為挖方。 3、確定各角點(diǎn)的施工高度 各方格角點(diǎn)的上下左右位置均規(guī)定了相應(yīng)的的： 左上角為角點(diǎn)編號； 左下角為該角點(diǎn)自然地面標(biāo)高； 右上角為該角點(diǎn)施工高度； 右下角為該角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高。注意：施工高度一定要標(biāo)明正負(fù)號，以區(qū)分該角點(diǎn)挖方還是填方，“+”為填方，“”為挖方

17、。70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26 計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度 hn ： hn= HnHn 即：hn=該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高自然地面標(biāo)高（m）h1=70.3270.09=0.23 (m)+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.44h2=70.3670.40=0.04 (m) 負(fù)值為挖方高度正值為填方高度【】某建筑場地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如下圖所示,格邊長a=20m。

18、泄水坡度ix=3 ，iy=2，不考慮土的可松性的影響，確定方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和施工高度。127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8角點(diǎn)編號 施工高度地面標(biāo)高 設(shè)計(jì)標(biāo)高i y=2i x=3 解： （1）確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高（場地平均標(biāo)高） H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n =(27.2+29.4+29.9+28.1+29.8 )+2(27.6+28.3+29.5+)+ 3(29.6 ) + 4(28.0+29.0) /(47) =28.67（m）127.2227.6328.342

19、9.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8角點(diǎn)編號 施工高度地面標(biāo)高 設(shè)計(jì)標(biāo)高i y=2i x=3 （2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高： ； H1 =28.67403+202=28.59(m) H2 =28.67203+202=28.65(m)i y=2i x=3127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8： 1上述方法用在小型平緩的場地；2大型復(fù)雜場地由規(guī)劃部門進(jìn)行場平設(shè)計(jì)；3考慮坡度，調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，如何確定H的位置：

20、保證挖填大致平衡最佳平面設(shè)計(jì)法最佳平面設(shè)計(jì)法特點(diǎn)特點(diǎn)： 挖填平衡，總的土方量最??； 適應(yīng)任何場地，一般用于大型場地； 需用計(jì)算機(jī)計(jì)算（二）計(jì)算土方挖填量 1. 確定各角點(diǎn)的施工高度hn。2. 確定“零線”的位置。3. 計(jì)算每個(gè)方格填、挖方量， 計(jì)算整個(gè)場地的填、挖方總量。3、確定零線的方法（挖填分界線） 方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“-”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn)，即為“零點(diǎn)”。h1零界線零界點(diǎn)x2x1h4h2h3零界點(diǎn)零點(diǎn)位置按下式計(jì)算： 1112ahXhh2212ahXhh式中 x1、x2角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離，m；h1、h2相鄰兩角點(diǎn)的施工高度(均用絕對值)，m；a方格網(wǎng)的邊

21、長，m。70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.440 03、確定零線的方法（挖填分界線）1112ahXhh2212ahXhh4、確定方格挖填方量32312366hbchVbca hV當(dāng)b=a=c時(shí)，=1324()()248()()248hbcaVabchhhdeaVadehh22123()25()25hbcVahhhbc

22、a221234()44aaVhhhhh （1）四角棱柱體法 1）全挖、全填格： V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4 h1 h4 方格角點(diǎn)施工高度絕對值 V挖（填）挖方或填方的體積。h1h4h3h2h1h4h2h3aa工程應(yīng)用簡便算法： 2）部分挖、部分填格： V挖（填）= a2 h挖（填） 2 / 4 h h挖（填） 方格角點(diǎn)挖或填施工高度絕對值之和； h 方格四個(gè)角點(diǎn)施工高度絕對值總和。h1h4h2h3aah4h3h2h1h4h3h2h1h1h4h2h3a70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270

23、.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.440 0 計(jì)算場地土方量 、 、 、 為全挖或全填網(wǎng)格 V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4 V3(挖)=20X20X (0.55+0.90+0.36+0.84)/4=256m3 V4(填)=20X20X (0.55+0.13+0.83+0.43)/4=194m3 V6(挖)=20X20X (0.36+0.84+0.10+0.63)/4=193m3 V7(填)=20X20X (0.83+0.

24、43+1.04+0.65)/4=295m370.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.440 0 、 、 、為部分挖、部分填網(wǎng)格 V挖（填）= a2 h挖（填） 2 / 4 h V1(挖)=20X20X (0.04)2/(0.23+0.04+0.55+0.13)X4 =0.168m3 V1(填)=20X20X (0.23+0.

25、55+0.13)2/(0.23+0.04+0.55+0.13)X4 =87.17m3 V2(挖)=83.56m3 V2(填)=1.56m3 V5(挖)=20.75m3 V5(填)=30.75m3 V8(挖)=0.9m3 V8(填)=91.9m3 V9(挖)=115m3 V9(填)=0.03m3 計(jì)算總的挖方量和總的填方量 V總(挖)= V1(挖) + V2(挖) + V3(挖) + V5(挖) + V6(挖) + V8(挖) + V9(挖) =0.168+83.56+256+20.75+193+0.9+115 =669.38m3 V總(填)= V1(填) + V2(填) + V4(填) + V

26、5(填) + V7(填) + V8(填) + V9(填) =87.17+1.56+194+30.75+295+91.9+0.03 =700.41m3 V總(挖) V總(填) 誤差 4% 場地平整土方量計(jì)算步驟 （1）確定場地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高（場地平均標(biāo)高） （2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高： （3）計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度： （4）確定零線的位置； （5）根據(jù)各角點(diǎn)的施工高度及零線位置求各方格 的填方量和挖方量； （6）計(jì)算總的挖填土方量。 【例】某建筑場地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖, ,格邊長a=20m。泄水坡度ix =2，iy=3，不考慮土的可松性的影響，計(jì)算場地平整土方量。115.44216.07316.

27、52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i y=2i x=3 解： （1）確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高（場地平均標(biāo)高）H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n =15.44+15.95+15.12+15.12 +17.07 +2(16.07+16.52+16.32+) +317.62+4(16.27+17.17+17.70+) /(411) =16.96（m）115.44216.07316.52416.32515.95615.5

28、7716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07 （2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高： Hn = H0 Lx ix L yi y H1 =16.96403+302=16.916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96 H016.96H2 =16.96203+302=16.96H3=16.96+302=17.02 其它見圖115.44216.07316.52416.32

29、515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i x=3i y=217.1417.1017.0617.02 （3）計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度 hn ： hn= HnHn 即：hn=該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高自然地面標(biāo)高（m）h1 =16.9015.44=1.46 （m）；+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.09h2 =16.9616.07= 0.

30、04 （m）； 16.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96 H016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i x=3i y=217.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.05 （4）確定零線的位置（挖填分界線） 插入法、比例法找零點(diǎn) 零點(diǎn)連線0

31、 0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.1

32、9-0.64-1.98-0.0500 （5）計(jì)算場地各方格土方量 、 、為全挖或全填網(wǎng)格 V挖（填）=a2 (h1+h2+h3+h4)/4 V1(填)=20X20X (1.46+0.04+1.29+0.13)/4=292m3 V7(挖)=20X20X (0.19+0.66+0.68+1.24)/4=277m3 V8(挖)=20X20X (0.66+0.64+1.24+1.98)/4=452m30 0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8

33、616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500 為部分挖、部分填網(wǎng)格 V挖（填）= a2 h挖（填） 2 / 4 h V2(挖)=20X20X (0.19)2/(0.04+0.55+0.13+0.19)X4 =3

34、.97m3 V2(填)=20X20X (0.04+0.55+0.13)2/(0.04+0.55+0.13+0.19)X4 =56.97m3 V3(挖)=83.56m3 V3(填)=1.56m3 V4(挖)=20.75m3 V4(填)=30.75m3 V5(挖)=0.9m3 V5(填)=91.9m3 V6(挖)=115m3 V6(填)=0.03m30 0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.

35、8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500 （6）計(jì)算總的挖填土方量 V總(挖)=V2(挖)+V3(挖)+V4(挖) +V5(挖)+V6(挖)+V7(挖)+V8(挖) +V9(挖)+V10(挖)+V11(挖) V總(填)=V1(填)+ V2(填)+V3(填

36、) +V4(填)+ V5(填)+V6(填)+V9(填)+V10(填)+V11(填) 0 0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.1217

37、15.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500123456789101112131415iy=343.2443.0743.9444.3444.8042.9443.3543.7644.1744.6742.5842.9043.2343.6744.23ix=2 某工程場地的一部分如下圖所示，方格網(wǎng)尺寸為20X20，泄水坡度ix =2，iy=3，計(jì)算挖方和填方的土方總量。n土方調(diào)配：就是對挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)的處理。其目的是方便施工，并且在土方總運(yùn)輸量（m3m）最小或土方運(yùn)輸成本（元）最低的條

38、件下，確定填、挖方區(qū)土方的調(diào)配方向、數(shù)量和平均運(yùn)距，從而縮短工期，降低成本。第三節(jié)第三節(jié) 土方調(diào)配土方調(diào)配1)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短（成本最小化）。2)應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。3)應(yīng)采取分區(qū)與全場相結(jié)合來考慮的原則。4)還應(yīng)盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。5)合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路，使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的性能得到充分發(fā)揮。n土方調(diào)配的原則 土方調(diào)配圖表法：土方調(diào)配圖表法： 第1步：劃分調(diào)配區(qū) 在場地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界零線；根據(jù)地形及地理?xiàng)l件，把挖方區(qū)和填方區(qū)再適當(dāng)?shù)貏澐譃槿舾烧{(diào)配區(qū)，其大小應(yīng)滿足土方機(jī)械的操作要求，例如調(diào)配區(qū)的大小

39、應(yīng)大于或等于機(jī)械的鏟土長度。 第2步：計(jì)算土方量 計(jì)算各調(diào)配區(qū)土方量，并標(biāo)明在圖上。 第3步：求出每對調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心距離；每個(gè)調(diào)配區(qū)的重心計(jì)算方法如下：取場地或方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，分別求出各區(qū)土方的重心位置，即：VxVXVyVY 第4步：最優(yōu)調(diào)配方案的確定。根據(jù)每對調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距L0，繪制多個(gè)調(diào)配方案，比較不同方案的總運(yùn)輸量Q=VL0，以Q最小者為經(jīng)濟(jì)調(diào)配方案。大型的土方工程，可利用電算求解該線性規(guī)劃問題來確定最優(yōu)調(diào)配方案。如果是中小工程，挖填方數(shù)目不多，可采用 “表上作業(yè)法”求解土方調(diào)配問題。 第5步：繪出最優(yōu)方案的土方調(diào)配圖和土方量

40、平衡表土方最優(yōu)調(diào)配圖 挖方區(qū)編號挖方數(shù)量（m3）填方區(qū)編號、填方區(qū)數(shù)量（m3）T1T2T3合計(jì)8006007001900W15004005010070W250050040W35004006010070W460060040土方量平衡表場地平整土方量計(jì)算與調(diào)配步驟回顧計(jì)算場地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算場地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定零線計(jì)算各方格挖填土方量挖填方平衡劃分網(wǎng)格根據(jù)土的可松性調(diào)整根據(jù)泄水坡度調(diào)整，等計(jì)算各角點(diǎn)施工高度后定零線土方調(diào)配第四節(jié) 施工準(zhǔn)備與輔助工作 4.1 施工前準(zhǔn)備 4.2 土壁放坡 4.3 土壁支護(hù) 4.4 深基坑支護(hù) 4.5 降低地下水位1、土方施工前的準(zhǔn)備工作有哪些？2、什么是放坡

41、系數(shù)？什么是放坡坡度？影響放坡系數(shù)大小的因素有哪些？3、對于硬塑的粘土，在什么條件下可以不支護(hù)不放坡，而直接開挖直立壁？4、防止邊坡塌方的措施有哪些？5、常見的邊坡護(hù)面方法有哪些？ 踏勘現(xiàn)場； 熟悉圖紙、編制施工方案； 清除現(xiàn)場障礙物，平整施工場地, ,進(jìn)行地下墓探，設(shè)置排水降水設(shè)施； 永久性控制坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn)的引測, ,建立測量控制網(wǎng)，設(shè)置方格網(wǎng)、控制樁等； 搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施、修筑施工道路； 施工機(jī)具、用料準(zhǔn)備。4.1 土方施工準(zhǔn)備工作土方施工準(zhǔn)備工作踏勘現(xiàn)場踏勘現(xiàn)場 編制方案編制方案 場地清表場地清表 場地測量場地測量 現(xiàn)場踏勘（site survey） 現(xiàn)場踏勘是對項(xiàng)目的實(shí)施現(xiàn)場的經(jīng)濟(jì)、地理、

42、地質(zhì)、氣候等客觀條件和環(huán)境進(jìn)行的現(xiàn)場調(diào)查。 施工方案（construction plan）施工的具體實(shí)施計(jì)劃和所用的技術(shù) 。 其中包括組織機(jī)構(gòu)方案（各職能機(jī)構(gòu)的構(gòu)成、各自職責(zé)、相互關(guān)系等）、人員組成方案（項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、各機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人、各專業(yè)負(fù)責(zé)人等）、技術(shù)方案（進(jìn)度安排、關(guān)鍵技術(shù)預(yù)案、重大施工步驟預(yù)案等）、安全方案（安全總體要求、施工危險(xiǎn)因素分析、安全措施、重大施工步驟安全預(yù)案等）、材料供應(yīng)方案（材料供應(yīng)流程、接保檢流程、臨時(shí)（急發(fā)）材料采購流程等），此外，根據(jù)項(xiàng)目大小還有現(xiàn)場保衛(wèi)方案、后勤保障方案等等。 施工方案是根據(jù)項(xiàng)目確定的，有些項(xiàng)目簡單、工期短就不需要制訂復(fù)雜的方案。 施工放線是指建設(shè)單位

43、或者個(gè)人建設(shè)單位在建設(shè)工程場地平整完畢，規(guī)劃要求應(yīng)拆除原有建筑物（構(gòu)筑物）全部拆除后，委托具有相應(yīng)測繪資質(zhì)的單位按城市測量規(guī)范（CJJ8-99），使用黃海平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，依據(jù)建設(shè)工程規(guī)劃許可證及附件、附圖，進(jìn)行的施工圖定位 。建筑物定位 是房屋建筑工程開工后的第一次放線，建筑物定位參加的人員是：城市規(guī)劃部門（下屬的測量隊(duì)）及施工單位的測量人員（專業(yè)的），根據(jù)建筑規(guī)劃定位圖進(jìn)行定位，最后在施工現(xiàn)場形成（至少）4個(gè)定位樁。放線工具為“全站儀”或“比較高級的經(jīng)緯儀 。基礎(chǔ)施工放線 建筑物定位樁設(shè)定后，由施工單位的專業(yè)測量人員、施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人及監(jiān)理共同對基礎(chǔ)工程進(jìn)行放線及測量復(fù)核（監(jiān)理人員主要是旁

44、站監(jiān)督、驗(yàn)證），最后放出所有建筑物軸線的定位樁（根據(jù)建筑物大小也可軸線間隔放線），所有軸線定位樁是根據(jù)規(guī)劃部門的定位樁（至少4個(gè)）及建筑物底層施工平面圖進(jìn)行放線的。放線工具為“經(jīng)緯儀。 基礎(chǔ)定位放線完成后，由施工現(xiàn)場的測量員及施工員依據(jù)定位的軸線放出基礎(chǔ)的邊線，進(jìn)行基礎(chǔ)開挖。 放線工具：經(jīng)緯儀、龍門板、線繩、線墜子、鋼卷尺等。小工程可能沒有測量員，就是施工員放線 。主體施工放線 基礎(chǔ)工程施工出正負(fù)零后，緊接著就是主體一層、二層.直至主體封頂?shù)氖┕ぜ胺啪€工作，放線工具：經(jīng)緯儀、線墜子、線繩、墨斗、鋼卷尺等。根據(jù)軸線定位樁及外引的軸線基準(zhǔn)線進(jìn)行施工放線。用經(jīng)緯儀將軸線打到建筑物上，在建筑物的施工層

45、面上彈出軸線，再根據(jù)軸線放出柱子、墻體等邊線等，每層如此，直至主體封頂 。（播放視頻） 土方放坡坡度= m=稱為放坡系數(shù)； 當(dāng)邊坡高度為h時(shí)，邊坡寬度為b=mh。（a）直線形 （b）折線形 （c）階梯形圖2.1 土方放坡形式mhbbh:114.2 土壁放坡 土方邊坡的大小影響因素：土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時(shí)間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。 當(dāng)土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或管溝底標(biāo)高時(shí)，挖方邊坡可做成直立壁而不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定： 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或溝底標(biāo)高時(shí)，挖土深度在5m以內(nèi)不加支撐的邊坡最陡坡度應(yīng)符合下表規(guī)定，并在施

46、工中隨時(shí)檢查邊坡的穩(wěn)定情況。土的類別邊坡坡度（高:寬）坡頂無荷載坡頂有靜荷載坡頂有動(dòng)荷載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類土（填充物為砂土）1:0.751:1.1001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類土（填充物為黏性土）1:0.501:0.671:0.75硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黃土1:0.101:0.251:0.33軟土（經(jīng)井點(diǎn)降水后）1:1.00表1- 3 深度在5m內(nèi)的基坑（槽）、管溝邊坡的最陡坡度（不加支撐） 1 1）邊坡過陡，土體本身穩(wěn)定性不夠而產(chǎn)生塌方。 2 2）坡頂堆載過大，尤其是存在動(dòng)

47、載，使土體中產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度， 3 3）地面水及地下水滲入邊坡土體，使土體的自重增大，抗剪能力降低，從而產(chǎn)生塌方。 4 4）開挖過深、土質(zhì)較差、支護(hù)軟弱等邊坡塌方主要原因：防止邊坡塌方的措施：防止邊坡塌方的措施： 1 1）放足邊坡 符合規(guī)范的要求，參考土壤的性質(zhì)、水文地址條件、施工方法、開挖深度、工期的長短等因素。 2 2）減少在邊坡上堆載或動(dòng)載的不利影響 當(dāng)土質(zhì)良好時(shí)，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m0.8m以外，高度不應(yīng)超過1.5m1.5m。在軟土地區(qū)開挖時(shí)，應(yīng)隨挖隨運(yùn)，以防由于地面加荷引起的邊坡塌方。 3 3）做好排水工作 防止地表水、施工用水和生活廢水浸入邊坡土體；雨期施工

48、時(shí)，注意檢查邊坡的穩(wěn)定性，必要時(shí)加設(shè)支撐。 4 4）進(jìn)行邊坡面保護(hù) 塑料薄膜覆蓋，水泥砂漿抹面、掛網(wǎng)抹面或噴漿等方法 5 5）提高土壁的穩(wěn)定性 采用通風(fēng)疏干，電滲排水，爆破灌漿，化學(xué)加固等方法，改善滑動(dòng)帶巖土的性質(zhì)，以穩(wěn)定邊坡，確保土壁的穩(wěn)定性。 6 6）重視施工觀察 建立預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)觀察和監(jiān)測為保護(hù)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定、堅(jiān)固，常對開挖坡面采取一定的加固措施進(jìn)行護(hù)坡。 常用的邊坡加固方法常用的邊坡加固方法 水泥砂漿抹面、漿砌片石護(hù)坡、堆置砂(土)包護(hù)坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)噴射混凝土等。經(jīng)以上邊坡加固方法處理過的邊坡即稱為人工加固邊坡。 水泥砂漿抹面常用于保護(hù)易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石、老粘性土及破碎巖石

49、邊坡坡面的穩(wěn)定，一般作3050mm厚水泥砂漿抹面。如用于一般土質(zhì)邊坡，常沿坡面打入雙向間距1.0m左右長11.5m的級螺紋鋼筋(直徑1016mm)以加強(qiáng)砂漿面層與坡面土體的連結(jié)。 漿砌片石護(hù)坡對各種土質(zhì)或巖石邊坡，為防止風(fēng)化剝落或滑坍，可采用漿砌片石護(hù)坡，坡度應(yīng)小于 10.5，豎直邊坡也可采用紅磚砌筑。也可在坡腳處砌筑一定高度的漿砌片石或紅磚墻，用于反壓及擋土。 疊置砂(土)袋護(hù)坡對已發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生滑坍失穩(wěn)或變形較大的邊坡，常用疊置砂袋或土袋(草袋或土工織物袋)，置于坡腳或坡面，具有排水反壓，抗滑穩(wěn)定的作用。 塑料薄膜覆蓋護(hù)坡在坡面鋪設(shè)抗拉或防水的塑料薄膜(土工布)，其上覆蓋素土、砂土、砂漿抹

50、面等，對坡面進(jìn)行防水、防風(fēng)化、防坡面土流失的加固處理。復(fù)習(xí)題：復(fù)習(xí)題：1 1、土方施工前的準(zhǔn)備工作有哪些？、土方施工前的準(zhǔn)備工作有哪些？2 2、什么是放坡系數(shù)？什么是放坡坡度？、什么是放坡系數(shù)？什么是放坡坡度？影響放坡系數(shù)大小的因素有哪些？影響放坡系數(shù)大小的因素有哪些？3 3、對于硬塑的粘土，在什么條件下可、對于硬塑的粘土，在什么條件下可以不支護(hù)不放坡，而直接開挖直立壁？以不支護(hù)不放坡，而直接開挖直立壁？4 4、防止邊坡塌方的措施有哪些？、防止邊坡塌方的措施有哪些？5 5、常見的邊坡護(hù)面方法有哪些？、常見的邊坡護(hù)面方法有哪些？自學(xué)教材P76-P84有關(guān)4.1.4及4.1.5節(jié)有關(guān)內(nèi)容，完成P1

51、42頁習(xí)題第2、4、5、6、7題，并上交作業(yè)?；坶_挖有哪些支護(hù)方法？一般的基坑開挖有哪些支護(hù)方法？一般的基坑開挖有哪些支護(hù)方法？請分別劃出支護(hù)結(jié)構(gòu)簡圖。請分別劃出支護(hù)結(jié)構(gòu)簡圖。4.3 土壁支護(hù)土壁支護(hù) 邊坡過陡； 雨水、地下水滲入基坑； 基坑上口邊緣堆載過大； 土方開挖順序、方法未遵守“從上至下、分層開挖；開槽從上至下、分層開挖；開槽支撐、先撐后挖支撐、先撐后挖”的原則。4.3.1 造成土壁塌方的原因造成土壁塌方的原因基坑塌方基坑塌方 搶險(xiǎn)救人搶險(xiǎn)救人 挖填高度挖填高度高度大則坡度系數(shù)大，高度小則坡度系數(shù)小，甚至不放坡； 土的工程性質(zhì)土的工程性質(zhì)土的類別、含水量，有無地下水等。土的類別低（密

52、度?。?、含水量大，則坡度系數(shù)大；土的類別高（密度大）、含水量小，則坡度系數(shù)??； 施工的特點(diǎn)施工的特點(diǎn)坡頂是否有荷載？施工期長短？施工季節(jié)？ 人工作業(yè)還是機(jī)械作業(yè)？4.3.2 防治塌方的措施防治塌方的措施方法一：方法一： 放足邊坡放足邊坡尤其是有動(dòng)荷載尤其是有動(dòng)荷載方法二：方法二： 土壁支護(hù)土壁支護(hù) 為縮小施工面，減少土方，或受場地的限制為縮小施工面，減少土方，或受場地的限制不能放坡時(shí)，則可設(shè)置土壁支撐。不能放坡時(shí)，則可設(shè)置土壁支撐。 基槽支護(hù)基槽支護(hù) 基( (溝溝) ) 槽開挖一般采用橫撐橫撐式土壁支撐式土壁支撐。根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板水平擋土板及垂直擋土板垂直擋土板兩類。前者擋土板

53、的布置又分為間間斷式斷式和連續(xù)式連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于3m時(shí)，可用間斷式水平擋土板支撐；間斷式水平擋土板支撐間斷式水平擋土板支撐 對松散、濕度大的土可用連連續(xù)式水平擋土板支撐續(xù)式水平擋土板支撐，挖土深度可達(dá)5m。對松散和濕度很高的土松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐垂直擋土板式支撐，其挖土深度不限。連續(xù)式水平擋土板支撐連續(xù)式水平擋土板支撐垂直擋土板式支撐垂直擋土板式支撐 一般基坑的支護(hù)方法一般基坑的支護(hù)方法 一般基坑的支護(hù)方法有：斜柱支撐法、錨拉斜柱支撐法、錨拉支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時(shí)擋土墻支撐法支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時(shí)擋土墻支撐法等，施工時(shí)按適用條件進(jìn)行選擇。 簡易支護(hù)簡易支護(hù) 先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。 斜柱支撐斜柱支撐 錨拉錨拉支撐支撐 先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁，在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板，柱樁上端用拉桿拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。適用于深度不大的適用于深度不大的大型基坑或機(jī)械挖大型基坑或機(jī)械挖土?xí)r使用土?xí)r使用適用于深度不大的大型適用于深度不大的大型基坑或用機(jī)械挖土不能基坑或用機(jī)械挖土不能安設(shè)橫（斜）撐時(shí)使用安設(shè)橫（斜）撐時(shí)使用方法三：方法三： 做好施工排水做好施工排水 防止流砂防止流砂施工排水的內(nèi)容將在施工排水的內(nèi)容將在第第4.5小節(jié)節(jié)專門討論。專門討論。 對可能產(chǎn)