土方工程施工技術(shù)學(xué)習(xí)教案

1、土方工程土方工程(t fn n chn)施工技術(shù)施工技術(shù)第一頁，共87頁。12VVKSNoImageNoImage第1頁/共87頁第二頁，共87頁。13VVKS第2頁/共87頁第三頁，共87頁。sstwKKVVQ)(Vw Vt第3頁/共87頁第四頁，共87頁。sstwKKVVQ)(第4頁/共87頁第五頁，共87頁。第5頁/共87頁第六頁，共87頁。2 土的含水量 1）定義：土中水的重量(zhngling)與土的固體顆粒重量(zhngling)之比稱為土 的含水量。 2）表達式 = Ww / W 100%式中： 土的含水量； Ww 土中水的重量(zhngling)； W 土中固體顆粒的重量(zh

2、ngling)；3）應(yīng)用（1）填土?xí)r應(yīng)考慮土的最佳含水量（2）含水量的高低對土的承載力和邊坡的穩(wěn)定性有影響。第6頁/共87頁第七頁，共87頁。應(yīng)考慮滲透系數(shù)的大小。（）流砂的防治應(yīng)考慮。第7頁/共87頁第八頁，共87頁。)4(6201FFFLViiniiVV1第8頁/共87頁第九頁，共87頁。第9頁/共87頁第十頁，共87頁。F1、F2 第i段的兩端面積（m2）； Li 第i段的長度(chngd)； F0 第i段的中截面積；)4(6201FFFLViiniiVV1第10頁/共87頁第十一頁，共87頁。第11頁/共87頁第十二頁，共87頁。 1 ） 在 圖 上 劃 分 方 格 ， 邊 長a =

3、1 0 4 0 m ， 常 用 ( c h n yn)a=20 m 2） 根據(jù)等高線按比例求解各頂點的地面高程Hij 3） 求解H0第12頁/共87頁第十三頁，共87頁。(pngzhng)標(biāo)高計算 1 等高線 2自然地坪 3設(shè)計標(biāo)高平面 4自然地面與設(shè)計標(biāo)高平面的交線（零線）第13頁/共87頁第十四頁，共87頁。NHHHHaNaH1222112112204NHHHHHN4)(1222112110NHHHHH443243210第14頁/共87頁第十五頁，共87頁。H33個方格共有的角點標(biāo)高(biogo)(m)；H44個方格共有的角點標(biāo)高(biogo)(m)。第15頁/共87頁第十六頁，共87頁。

4、VTVWhAWAT 標(biāo)高調(diào)整簡圖第16頁/共87頁第十七頁，共87頁。 Ks 土的最終可松性系數(shù)；h 設(shè)計標(biāo)高的增加值。)(sWWTTkhAVhAV)1(sWTsWkAAkVh第17頁/共87頁第十八頁，共87頁。式中：H0場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標(biāo)高ix iyx方向y方向的排水坡度(不小于2) lx lyx，y方向至場地中心的距離由場地中心點沿x，y方向指向計算(j sun)點，若其方向與ix iy反向則取“+”號，反之取“”號yyxxnililHH0第18頁/共87頁第十九頁，共87頁。41H1h1H1235 67891011 121314 15 16 ixiy 圖1-5 方格網(wǎng)示意圖第19頁

5、/共87頁第二十頁，共87頁?！熬€”。先確定零點，再把零點連起來得零線（如圖1-6）。nnnHHh第20頁/共87頁第二十一頁，共87頁。ahhhx2111ahhhx2122x2x1h2 h1h1h2h3h4o1o2零線o1圖1-6 零點及零線的確定第21頁/共87頁第二十二頁，共87頁。41H1h1H1235 67891011 121314 15 16 ixiy 圖1-7 方格網(wǎng)示意圖零線填 方 區(qū)挖 方 區(qū)第22頁/共87頁第二十三頁，共87頁。)(443212hhhhaV)(821hhcbaV)(2(5143123hhhbcaV2161bchVh1 h2h3h4a全填全挖h1 h2h3h

6、4bca兩填兩挖h1 h2h3h4bca三填一挖或 三挖一填第23頁/共87頁第二十四頁，共87頁。一種為三角棱錐體（如體積、11）；另一種為三角棱柱體（如體積），然后應(yīng)用(yngyng)幾何公式分別進行土方計算，最后將各塊匯總，即得場地邊坡總挖、填土方量tTVVwWVV第24頁/共87頁第二十五頁，共87頁。 圖1-8 場地邊坡計算簡圖 第25頁/共87頁第二十六頁，共87頁。221161hmlV42142lFFV22121mhF 23221mhF)4(620144FFFlV第26頁/共87頁第二十七頁，共87頁。第27頁/共87頁第二十八頁，共87頁。NHHHHH443243210mH25

7、.488 . 89 . 910.100 .1045. 91mH75.372 .930.95 .975.92mH7 .93mH6 .94第28頁/共87頁第二十九頁，共87頁。Ix=0。3% Iy=0。2%圖1-9 零線零線填 方 區(qū) 挖 方 區(qū)第29頁/共87頁第三十頁，共87頁。lH11=9.72 mH56. 9546 . 947 . 9375.37225.480mH46.920%3.020%2.056.91mH52.920%2.056.92mH58.920%3.020%2.056.93第30頁/共87頁第三十一頁，共87頁。l45線 nnnHHhmh01.045.946.91ahhhx21

8、11mx83. 02023. 001. 001. 0mx65.172004. 03 . 03 . 0第31頁/共87頁第三十二頁，共87頁。V+=20(0.83+17.65)(0.01+0.3)/8=14.32m3 V-=20(19.17+2.35)(0.23+0.04)/8=14.53m3 mx65.172004. 03 . 03 . 0mx67. 62016. 008. 008. 0mx41. 92018. 016. 016. 0第32頁/共87頁第三十三頁，共87頁。第33頁/共87頁第三十四頁，共87頁。三 土方調(diào)配1 土方調(diào)配的目的(md)： 是在使土方總運輸（m3.m）最小或土方運

9、輸成本（元）或土方施工費用（元）最小的條件下，確定挖填方區(qū)土方的調(diào)配方向和數(shù)量，從而達到縮短工期和降低成本的目的(md)。1 調(diào)配原則1).填方、挖方基本平衡，減少運土。2).填、挖方量與運距的乘積之和盡可能小，使總的運費最低。3).好土應(yīng)用于回填質(zhì)量要求高的區(qū)域。4).調(diào)配應(yīng)與地下構(gòu)筑物的施工相配合，地下設(shè)施的挖土，應(yīng)留土后填。第34頁/共87頁第三十五頁，共87頁。的距離，并將每一距離Lij標(biāo)于表1-1(土方平衡與運距表)中。每個調(diào)配區(qū)的重心坐標(biāo)：Xi= VX/V Yi= VY/VXi、Yi第i調(diào)配區(qū)重心的坐標(biāo)；V-第i調(diào)配區(qū)中每方格的土方量；X，Y-每方格的幾何中心坐標(biāo)。第35頁/共87

10、頁第三十六頁，共87頁。Lij各調(diào)配區(qū)之間的平均運距(m)；Xij各調(diào)配區(qū)的土方量(m3)。5).繪制土方調(diào)配圖，根據(jù)以上結(jié)果，標(biāo)出調(diào)配方向、土方數(shù)量及運距)(11ijijnjmixLS第36頁/共87頁第三十七頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 Tj Tn挖方量(m3) W1X11L11X12L12X1jL1jX1nL1n W1 W2X21L21X22L22X2jL2jX2nL2n W2 . WiXi1Li1Xi2Li2.XijLij.XinLin Wi . WmXm1Lm1Xm2Lm2.XmjLmj.XmnLmn Wm填方量(m3) T1 T2. Tj. TniniimiTW11表1-1

11、 土方平衡與運距表第37頁/共87頁第三十八頁，共87頁。 W3 300 W4 350 T1 500 T2 600 T3 450 W1 500 W2 400 圖1-10 各調(diào)配區(qū)的土方量第38頁/共87頁第三十九頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 T3挖方量(m3) W110015090 500 W21409040 400 W380130110 300 W41305080 350填方量(m3) 500 600 450 1550 1550第39頁/共87頁第四十頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 T3挖方量(m3) W110015090 500 W21409040 400 W38013011

12、0 300 W41305080 350填方量(m3) 500 600 450 1550 155035030040020025050S1=100200+250150+5090+40040+30080+35050=119500 m3m第40頁/共87頁第四十一頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 T3 W1 100 150 90 W250/90140100/-1090 40 W3 80130/ 013070/40110 W40/130130 50 -10/90 80第41頁/共87頁第四十二頁，共87頁。個最小的（例題中在400,250中取250）將其調(diào)到X22空格中；將250填入X22空格中，其

13、它奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上減去250,偶數(shù)次轉(zhuǎn)角上數(shù)字加250,形成新的方案如 表1-5;第42頁/共87頁第四十三頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 T3挖方量(m3) W12001002501505090 500 W21409040040 400 W330080130110 300 W41303505080 350填方量(m3) 500 600 450 1550 1550第43頁/共87頁第四十四頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 T3挖方量(m3) W120010015030090 500 W21402509015040 400 W330080130110 300 W41303505080 35

14、0填方量(m3) 500 600 450 1550 1550第44頁/共87頁第四十五頁，共87頁。挖方 填方 T1 T2 T3 W1 100140/10 150 90 W250/9014090 40 W3 80120/1013070/40110 W410/120130 500/80 80第45頁/共87頁第四十六頁，共87頁。 W3 300 W4 350 T1 500 T2 600 T3 450 W1 500 W2 400 圖1-111 各調(diào)配區(qū)的土方量 300200300250150350第46頁/共87頁第四十七頁，共87頁。第47頁/共87頁第四十八頁，共87頁。1 土壁塌方的原因1）

15、內(nèi)因 主要是由于在外界因素的影響(yngxing)下，使土體內(nèi)的抗剪強度降低或剪應(yīng)力增加，使土體中的剪應(yīng)力超過其抗剪強度所造成。2）外因 體現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 邊坡太陡土的穩(wěn)定性不夠；（2）雨水施工用水滲入邊坡中，使土體重量增加，剪應(yīng)力增加，同時抗剪能力下降；（3） 邊坡頂有動載或靜載。第48頁/共87頁第四十九頁，共87頁。hbm h b m第49頁/共87頁第五十頁，共87頁。 土層錨桿支護 板樁支護第50頁/共87頁第五十一頁，共87頁。 灌注樁支護 地下連續(xù)墻第51頁/共87頁第五十二頁，共87頁。654321(a)(b)a) 間斷式水平擋土板支撐(zh chng) b) 垂直擋

16、土板支撐(zh chng)圖1.14 橫撐式支撐(zh chng)1水平擋土板；2立柱；3、6工具式橫撐； 4垂直擋土板；5橫楞木第52頁/共87頁第五十三頁，共87頁。tan34521HH21圖1.15 錨碇式支撐 圖1.16短柱橫隔支撐1柱樁；2擋土板；3錨樁；4拉桿(lgn)； 1短樁；2橫隔板5回填圖；土的內(nèi)摩擦角 第53頁/共87頁第五十四頁，共87頁。811765214321(a)(b)(c)(d)a)水平支撐式 b)斜撐式 c)拉錨式 d)土錨式圖1.18 板式支護(zh h)結(jié)構(gòu) 1板樁墻；2圍檁；3鋼支撐；4豎撐；5斜撐；6拉錨；7土錨桿 第54頁/共87頁第五十五頁，共87

17、頁。第55頁/共87頁第五十六頁，共87頁。 當(dāng)土的滲透性強時易產(chǎn)生(chnshng) 流砂現(xiàn)象第56頁/共87頁第五十七頁，共87頁。第57頁/共87頁第五十八頁，共87頁。第58頁/共87頁第五十九頁，共87頁。第59頁/共87頁第六十頁，共87頁。第60頁/共87頁第六十一頁，共87頁。 原地下水平面A-A 降水布置剖面降水曲線井點管基坑降水布置平面圖基坑 井點管AA第61頁/共87頁第六十二頁，共87頁。1234567圖1.25輕型(qn xn)井點法降低地下水位全貌圖1-井點管；2-濾管；3-總管；4-彎聯(lián)管；5水泵房；6原有地下水位線；7降低后地下水位線第62頁/共87頁第六十三頁

18、，共87頁。11i=1/4LhH1Hl200700100032111BB圖1.28 單排井點布置(bzh)1-總管；2-井點管；3-抽水設(shè)備第63頁/共87頁第六十四頁，共87頁。7001000200lHH1hLi=1/101 123111基坑圖1.29 環(huán)形井點井點布置1-井點管；2-總管；3-抽水(chu shu)設(shè)備第64頁/共87頁第六十五頁，共87頁。（3）井點種類 適用土壤 輕型井點 k=0.150m/d管井井(jn jn)點 k=20200m/d噴射井點 k=0.12m/d電滲井點 k0.1m/d一般輕型井點設(shè)備：由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：濾管、井點管、彎聯(lián)管 及總

19、管。第65頁/共87頁第六十六頁，共87頁。第66頁/共87頁第六十七頁，共87頁。第67頁/共87頁第六十八頁，共87頁。LIhHH1高程(gochng)布置若H6m,用單級若H 6m,用多級LI = 0.1HH1h 抽水設(shè)備基坑中心線降水線第68頁/共87頁第六十九頁，共87頁。第69頁/共87頁第七十頁，共87頁。lgxlgR73. 2MSkQ第70頁/共87頁第七十一頁，共87頁。不透水層透水層不透水層透水層承壓水潛水32141承壓完整(wnzhng)井；2-承壓非完整(wnzhng)井；3無壓完整(wnzhng)井；4無壓非完整(wnzhng)井第71頁/共87頁第七十二頁，共87頁。不透水層透水層透水層(a)lHsRr(b)HslrR不透水層a）無壓非完整井涌水量計算(j sun) b）無壓完整井涌水量計算(j sun)圖1.32 環(huán)形井點涌水量計算(j sun)簡圖第72頁/共87頁第七十三頁，共87頁。C 確定(qudng)井管數(shù)量及間距單根井管出水量 （m3/d） D 一般取0.8m; 1.2m ; 1.6ml-濾管的長度；D-濾管的半徑；3