土木工程施工技術(shù)-01 土方工程-場(chǎng)地平整 ppt課件

1、 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求: :了解土木工程施工技術(shù)的研討方向；了解土木工程施工技術(shù)的研討方向； 掌握學(xué)習(xí)方法；掌握學(xué)習(xí)方法；熟習(xí)施工中土的工程分類及分類根據(jù)；熟習(xí)施工中土的工程分類及分類根據(jù)；掌握土的可松性；掌握土的可松性；熟習(xí)原狀土壓實(shí)后的沉降量。熟習(xí)原狀土壓實(shí)后的沉降量。 1.1.2 1.1.2 土的工程分類土的工程分類土的分類土的級(jí)別土的稱號(hào)開(kāi)挖方法及工具一類土松軟土I砂土、粉土、沖積砂土層、疏松的種植土、淤泥泥炭用鍬、鋤頭發(fā)掘，少許用腳蹬二類土普通土II粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；種植土、填土用鍬、鋤頭發(fā)掘，少許用鎬翻松三類土堅(jiān)土III軟及中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土、礫石土；干黃

2、土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填土主要用鎬，少許用鍬、鋤頭發(fā)掘，部分用撬棍四類土砂礫堅(jiān)土IV鞏固密實(shí)的粘性土或黃土；含碎石卵石的中等密實(shí)的粘性土或黃土；粗卵石；天然級(jí)配砂石；軟泥灰?guī)r整個(gè)先用鎬、撬棍，后用鍬發(fā)掘，部分用楔子及大錘五類土軟石VVI硬質(zhì)粘土；中密的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白奎土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰及貝殼石灰石用鎬或撬棍、大錘發(fā)掘，部分運(yùn)用爆破方法六類土次堅(jiān)石VIIIX泥巖、砂巖、礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁(yè)巖、泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖、片麻巖及正長(zhǎng)巖用爆破方法開(kāi)挖，部分用風(fēng)鎬七類土堅(jiān)石XXIII大理石；輝綠巖；粉巖；粗、中粒花崗巖；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風(fēng)化安山

3、巖；玄武巖用爆破方法開(kāi)挖八類土特堅(jiān)石XIVXVI安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)粒花崗巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、粉巖、角閃巖用爆破方法開(kāi)挖機(jī)械或人工直接開(kāi)挖機(jī)械或人工直接開(kāi)挖 五類土軟石五類土軟石 六類土次堅(jiān)石六類土次堅(jiān)石 七類土堅(jiān)石七類土堅(jiān)石 八類土特堅(jiān)石八類土特堅(jiān)石爆破開(kāi)挖爆破開(kāi)挖n挖土方：前三個(gè)范圍以外的；山坡挖土方：前三個(gè)范圍以外的；山坡上挖土。上挖土。 1、土的可松性：自然形狀下的土經(jīng)開(kāi)挖后，體積因松散而、土的可松性：自然形狀下的土經(jīng)開(kāi)挖后，體積因松散而添加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。添加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。 V1 土在自然形狀下的體積。土在自然形狀下的體積。 m3V2

4、 土經(jīng)開(kāi)挖后松散形狀下的體積。土經(jīng)開(kāi)挖后松散形狀下的體積。 m3V3 土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。 m3 最初可松性系數(shù)最初可松性系數(shù) 1.081.5 最后可松性系數(shù)最后可松性系數(shù) 1.011.3 用途：用途： KS：可估算裝運(yùn)車(chē)輛和挖土機(jī)械：可估算裝運(yùn)車(chē)輛和挖土機(jī)械 KS ：可估算填方所需挖土的數(shù)量：可估算填方所需挖土的數(shù)量V1V2V2 V1V2V3 V1V321sVKV31sVKV208m3某基坑某基坑208m3 ，現(xiàn)需回填，用，現(xiàn)需回填，用2m3 的裝載車(chē)從附近運(yùn)土，的裝載車(chē)從附近運(yùn)土，問(wèn)需求多少車(chē)次的土？問(wèn)需求多少車(chē)次的土？ KS=1.20 ， KS=1.04 答：填方

5、用土：答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3原狀原狀土土 V2 = KS V1 =1.02*200=240m3松散土松散土 2m3 的裝載車(chē)運(yùn)土需求車(chē)次：的裝載車(chē)運(yùn)土需求車(chē)次： n=240/2=120車(chē)次車(chē)次LhK的單位：的單位：m / d粘土粘土 0.1，粗砂粗砂5075，卵石卵石100200 用途：降低水位用途：降低水位;回填?；靥?。vmvmsdd%100swggw最正確含水量最正確含水量可使填土獲得最大密可使填土獲得最大密實(shí)度的含水量。實(shí)度的含水量。 擊實(shí)實(shí)驗(yàn)、手握閱擊實(shí)實(shí)驗(yàn)、手握閱歷確定歷確定 場(chǎng)地豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)場(chǎng)地豎向規(guī)劃設(shè)計(jì) 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算場(chǎng)地平整土

6、方量計(jì)算 土方調(diào)配土方調(diào)配 場(chǎng)地平整土方機(jī)械及其施工場(chǎng)地平整土方機(jī)械及其施工 (1) 滿足消費(fèi)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅粷M足消費(fèi)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?(2) 盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量； (3)爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi)爭(zhēng)取在場(chǎng)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。有一定泄水坡度，滿足排水要求。場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高普通在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無(wú)規(guī)定：場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高普通在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無(wú)規(guī)定： (1)小型場(chǎng)地小型場(chǎng)地挖填平衡法挖填平衡法 (2)大型場(chǎng)地大型場(chǎng)地最正確平面設(shè)計(jì)法最正確平面設(shè)計(jì)法用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最小用最小二乘法，使挖填平衡

7、且總土方量最小aaaaaaH11H12H21H22原那么：場(chǎng)地內(nèi)挖填方平衡，平整前后土方量相等。原那么：場(chǎng)地內(nèi)挖填方平衡，平整前后土方量相等。H11H12H21H22 H0= H11+H12+H21+H22/4M H11、 H12、 H21、 H22 一個(gè)方格各一個(gè)方格各角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高 M 方格個(gè)數(shù)。方格個(gè)數(shù)?；颍夯颍篐0= H1+2 H2+3 H3+4 H4/4M H1一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高；一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高； H2、H3、H4分別為兩個(gè)、三個(gè)、四分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。70.09土具有可松性，必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)的提高土具有可

8、松性，必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)的提高H0挖方量挖方量填方量填方量h受部分填挖的影響受部分填挖的影響溝渠溝渠經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后，以為就近借土或棄土一部分更合理經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后，以為就近借土或棄土一部分更合理案例案例2 答：答： (2)不思索土的可松性不思索土的可松性 H0 = H0=70.29m單向排水時(shí)單向排水時(shí):HH0li 雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn為：為：以場(chǎng)地中心點(diǎn)為以場(chǎng)地中心點(diǎn)為H0 Hn = H0 Lx ix L yi y按要求的泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高按要求的泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn ：LyLxixiyH0Hn70.0970.3270.3670.4070

9、.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26 H070.29H2 =70.29102+303=70.36 H3 =70.29+102+303=70.40H1 =70.29302+303=70.32其它見(jiàn)圖其它見(jiàn)圖案例案例2hn= Hn Hn hn 施工高度，填挖施工高度，填挖Hn 設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn 原地形標(biāo)高原地形標(biāo)高70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09+0.23-0.04-0

10、.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 =70.36 70.40 =0.04 m；負(fù)值為挖方高度負(fù)值為挖方高度ijhihjXi-jaXi-j=a hihi+ hj施工高度絕對(duì)值代入施工高度絕對(duì)值代入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

11、+0.02-0.4470.090 0Xi-j=a hihi+ hjX1-2=20 *0.230.23+ 0.04= a h1h1+ h2= 17.04m1.2.2 場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算h1 h4 方格角點(diǎn)施工高度的絕對(duì)值方格角點(diǎn)施工高度的絕對(duì)值;a 方格網(wǎng)一個(gè)方格的邊長(zhǎng)；方格網(wǎng)一個(gè)方格的邊長(zhǎng)；V挖填挖填挖方或填方的體積挖方或填方的體積m3。V挖填挖填= ( h1+h2+h3+h4 )a24分別按方格求出挖、填方量，再求場(chǎng)地總挖方量、總填方量。分別按方格求出挖、填方量，再求場(chǎng)地總挖方量、總填方量。h1h2h3h42方格四個(gè)角點(diǎn)有填有挖方格四個(gè)角點(diǎn)有填有挖a2 h挖填挖填 24

12、 hV挖填挖填 =h1h2h3h4)(63212HHHaV)(63231332HHHHHaV錐當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)全部為挖或全部為填時(shí)：當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)有填有挖時(shí)：)(61233231332HHHHHHHHaV偰總運(yùn)輸量最小本錢(qián)最低，總運(yùn)輸量最小本錢(qián)最低，縮短工期和降低本錢(qián)?？s短工期和降低本錢(qián)。合理確定合理確定調(diào)配方向和數(shù)量調(diào)配方向和數(shù)量 一期 先平整 余土余土欠土欠土二期二期數(shù)量，堆數(shù)量，堆放位置放位置TW天然地基天然地基填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)最小元素法最小元素法 即對(duì)運(yùn)距或單價(jià)最小的一對(duì)挖填分區(qū)，優(yōu)先地即對(duì)運(yùn)距或單價(jià)最小的一對(duì)挖填分區(qū)，優(yōu)先地最

13、大限制地供應(yīng)土方量，滿足該分區(qū)后，以此類推，直至一切的挖最大限制地供應(yīng)土方量，滿足該分區(qū)后，以此類推，直至一切的挖方分區(qū)土方量全部分完為止。方分區(qū)土方量全部分完為止。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)400500500300100100用矩陣法求假想運(yùn)距：將有土方量的運(yùn)距填入表中，利用矩形用矩陣法求假想運(yùn)距：將有土方量的運(yùn)距填入表中，利用矩形對(duì)角線角點(diǎn)之和相等的原那么，求出未知的假想運(yùn)距。對(duì)角線角點(diǎn)之和相等的原那么，求出未知的假想運(yùn)距。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008006030求檢驗(yàn)數(shù)求檢驗(yàn)數(shù) ij ： ij=運(yùn)距運(yùn)距cij 假想運(yùn)距

14、假想運(yùn)距cij， 全部全部 ij 0 ，方案最優(yōu)；假設(shè)有，方案最優(yōu)；假設(shè)有 ij 0，非優(yōu)，需調(diào)整。，非優(yōu)，需調(diào)整。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008006030+閉回路法閉回路法 從負(fù)數(shù)方格出發(fā)，沿程度或垂直方向前進(jìn)，遇到有土從負(fù)數(shù)方格出發(fā)，沿程度或垂直方向前進(jìn)，遇到有土方量的方格可轉(zhuǎn)方量的方格可轉(zhuǎn)90度角再前進(jìn)，如此轉(zhuǎn)彎和前進(jìn)，必將能回到原度角再前進(jìn)，如此轉(zhuǎn)彎和前進(jìn)，必將能回到原位置，構(gòu)成折線形閉回路。位置，構(gòu)成折線形閉回路。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008

15、006030+調(diào)整土方量：從奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)格子中，找一個(gè)土方量最小的格子，將此調(diào)整土方量：從奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)格子中，找一個(gè)土方量最小的格子，將此格子變?yōu)榱悖⒁源藶檎{(diào)整值，奇數(shù)角點(diǎn)的土方量減去該值，歐格子變?yōu)榱?，并以此為調(diào)整值，奇數(shù)角點(diǎn)的土方量減去該值，歐數(shù)角點(diǎn)的土方量加上該值，構(gòu)成一個(gè)新的調(diào)配方案。數(shù)角點(diǎn)的土方量加上該值，構(gòu)成一個(gè)新的調(diào)配方案。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008006030+100 0400400反復(fù)第三步步驟，假設(shè)不是最優(yōu)，繼續(xù)調(diào)整，直至最優(yōu)。反復(fù)第三步步驟，假設(shè)不是最優(yōu)，繼續(xù)調(diào)整，直至最優(yōu)。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4

16、00500400400100504060704070208030605030+由于一切的檢驗(yàn)數(shù)由于一切的檢驗(yàn)數(shù) ij 0，故該方案已為最優(yōu)方案。，故該方案已為最優(yōu)方案。最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量 = 400501007050040400601007040040= 94000m3-m 。初始方案的總運(yùn)輸量初始方案的總運(yùn)輸量 = 5005050040300601001101007040040= 97000m3-m 。T2-100型液壓支配推土機(jī)型液壓支配推土機(jī)適用于： 1平整場(chǎng)地：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m內(nèi)效率最高60m，一三類土的挖運(yùn)，壓實(shí)； 2坑槽開(kāi)挖：深度在1.5m內(nèi)、一三類土； 3回填

17、土方。A鏟刀寬；鏟刀寬；B不大于遷延機(jī)履帶凈寬不大于遷延機(jī)履帶凈寬溝槽溝槽土埂土埂b“ 8 字形道路字形道路a環(huán)形道路環(huán)形道路1路堤路堤2取土槽取土槽鏟運(yùn)機(jī)鏟土鏟運(yùn)機(jī)鏟土推土機(jī)助鏟推土機(jī)助鏟正鏟正鏟拉鏟拉鏟抓鏟抓鏟反鏟反鏟 圖圖1- 44 1- 44 正鏟發(fā)掘機(jī)正鏟發(fā)掘機(jī)外形外形 正鏟作業(yè)表示正鏟作業(yè)表示 圖圖1-46 1-46 液壓反鏟發(fā)掘機(jī)外形液壓反鏟發(fā)掘機(jī)外形反鏟作業(yè)表示反鏟作業(yè)表示抓鏟作業(yè)表示抓鏟作業(yè)表示拉鏟作業(yè)表示拉鏟作業(yè)表示 b h 1:m 確定平面布 置高程布置計(jì)算井點(diǎn)管數(shù)量調(diào)整水井的分類：000(2)1.366;1.95lglg5H ssQKRs HKRyAy矩 形 基 坑 （

18、 L: B） ：02.73lglgMsQKRy運(yùn)用上述公式時(shí)先要確定運(yùn)用上述公式時(shí)先要確定y0，R，K第一步：確定第一步：確定y0當(dāng)當(dāng)L:B5時(shí)，環(huán)形布置的井點(diǎn)可近似作為圓形處置，利用面時(shí)，環(huán)形布置的井點(diǎn)可近似作為圓形處置，利用面積相等原那么，將近似圓的半徑作為矩形水井的假想半徑。積相等原那么，將近似圓的半徑作為矩形水井的假想半徑。第二步：確定第二步：確定R抽水影響半徑抽水影響半徑R，與土的浸透系數(shù)、含水層厚度、水位降低，與土的浸透系數(shù)、含水層厚度、水位降低值及抽水時(shí)間等要素有關(guān)。值及抽水時(shí)間等要素有關(guān)。第三步：確定第三步：確定K浸透系數(shù)浸透系數(shù) K 值對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大。值對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大。K值確實(shí)定可用現(xiàn)場(chǎng)抽值確實(shí)定可用現(xiàn)場(chǎng)抽水實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室測(cè)定。對(duì)艱苦工程，宜采用現(xiàn)場(chǎng)抽水實(shí)驗(yàn)以水實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室測(cè)定。對(duì)艱苦工程，宜采用現(xiàn)場(chǎng)抽水實(shí)驗(yàn)以獲得較準(zhǔn)確的值。獲得較準(zhǔn)確的值。 )(95. 1mHKSR 0Ay 4、輕型井點(diǎn)的施工： 施工過(guò)程：包括井點(diǎn)系統(tǒng)的埋設(shè)、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)及撤除等。施工過(guò)程：包括井點(diǎn)系統(tǒng)的埋設(shè)、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)及撤除等。1預(yù)備任務(wù)：井點(diǎn)設(shè)備、動(dòng)