《土木工程施工技術(shù)》課件0-土方工程-概述

1、土木工程施工技術(shù)課件0-土方工程-概述土木工程施工技術(shù)課件0-土方工程-概述 學(xué)習(xí)要求:了解土木工程施工技術(shù)的研究方向； 掌握學(xué)習(xí)方法；熟悉施工中土的工程分類及分類依據(jù)；掌握土的可松性；熟悉原狀土壓實(shí)后的沉降量。 9/21/20222濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院 學(xué)習(xí)要求:9/21/20224濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)1.1 概述1.1.1 土方工程的特點(diǎn) 1、內(nèi)容 主要：場地平整； 坑、槽開挖； 土方填筑。 輔助：施工排、降水； 土壁支撐。 2、施工特點(diǎn) （1）量大面廣； （2）勞動(dòng)強(qiáng)度大，人力施工效率低、工期長； （3）施工條件復(fù)雜，受地質(zhì)、水文、氣侯影響大，不確定因素多。9/21/20223濟(jì)南大學(xué)土木

2、建筑學(xué)院1.1 概述1.1.1 土方工程的特點(diǎn)9/21/20225 3、施工設(shè)計(jì)應(yīng)注意 （1）摸清施工條件，選擇合理的施工方案與機(jī)械； （2）合理調(diào)配土方，使總施工量最少； （3）合理組織機(jī)械施工，以發(fā)揮最高效率； （4）作好道路、排水、降水、土壁支撐等準(zhǔn)備及輔助工作； （5）合理安排施工計(jì)劃，避開冬、雨季施工； （6）制定合理可行的措施，保證工程質(zhì)量和安全。9/21/20224濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院 3、施工設(shè)計(jì)應(yīng)注意9/21/20226濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.1.2 土的工程分類土的分類土的級(jí)別土的名稱開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、鋤頭挖

3、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、鋤頭挖掘，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、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土砂礫堅(jiān)土IV堅(jiān)硬密實(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，后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘9/21/20225濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.1.2 土的工程分類土的級(jí)別土的名稱開挖方法及工具一類土五類土軟石VVI硬質(zhì)粘土；中密的頁巖、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

4、或撬棍、大錘挖掘，部分使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、片麻巖及正長巖用爆破方法開挖，部分用風(fēng)鎬七類土堅(jiān)石XXIII大理石；輝綠巖；粉巖；粗、中?；◢弾r；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風(fēng)化安山巖；玄武巖用爆破方法開挖八類土特堅(jiān)石XIVXVI安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、石英巖、輝長巖、粉巖、角閃巖用爆破方法開挖9/21/20226濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院五類土VVI六類土VIIIX泥巖、砂巖、礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁巖1.1.2 土的工程分類按開挖的難易程度分為八類 一類土（松軟土） 二類土（普通土) 三類土（堅(jiān)土

5、） 四類土（砂礫堅(jiān)土） 機(jī)械或人工直接開挖 五類土（軟石） 六類土（次堅(jiān)石） 七類土（堅(jiān)石） 八類土（特堅(jiān)石）爆破開挖9/21/20227濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.1.2 土的工程分類按開挖的難易程度分為八類機(jī)械或人 1、土的可松性：自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。 V1 土在自然狀態(tài)下的體積。 m3V2 土經(jīng)開挖后松散狀態(tài)下的體積。 m3V3 土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。 m3 最初可松性系數(shù) 1.081.5 最后可松性系數(shù) 1.011.3 用途： KS：可估算裝運(yùn)車輛和挖土機(jī)械 KS ：可估算填方所需挖土的數(shù)量V1V2V2 V1V2V3 V1V31.1.3

6、土的工程性質(zhì)8濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院 1、土的可松性：自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，體積案例 1208m3某基坑208m3 ，現(xiàn)需回填，用2m3 的裝載車從附近運(yùn)土，問需要多少車次的土？ （ KS=1.20 ， KS=1.04 ）答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3（原狀土） V2 = KS V1 =1.02*200=240m3（松散土） 2m3 的裝載車運(yùn)土需要車次： n=240/2=120車次9濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院案例 1208m3某基坑208m3 ，現(xiàn)需回填，用2m3 的2、原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量 經(jīng)驗(yàn)公式：S=P/C S原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量(cm) P

7、機(jī)械壓實(shí)的有效作用力(kg/cm2) C原狀土的抗陷系數(shù)(kg/cm3),按表取值10濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院2、原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量12濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院3、土的滲透性土體被水透過的性質(zhì)，用滲透系數(shù) K 表示。K的意義：水力坡度（I=h/L）為1時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)水穿透土體的速度（V=KI） LhK的單位：m / d粘土8的土、含可溶性硫酸鹽5的土 （2）不宜用的土：含水量過大的粘性土 1.4.1.2 填筑方法 （1）水平分層填土。填一層，壓實(shí)一層，檢查一層。 （2）無限制的斜坡填土 先切出臺(tái)階，臺(tái)階高寬0.20.3m1m （3）透水性不同的土不得混雜亂填，應(yīng)將透水性好的填在下部（防止水囊）

8、1.4.1 土料選擇和填筑方法122濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.4.1 土料選擇和填筑方法124濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.4.2 壓實(shí)方法 1.4.2.1 碾壓法大面積填筑工程。滾輪壓力。 壓路機(jī)、平碾、羊足碾 1.4.2.2夯實(shí)法小面積填筑工程。沖擊力。 蛙式夯、柴油夯、人工夯 1.4.2.1 振動(dòng)法非粘性土填筑。顆粒失重、排列填充。 振動(dòng)夯、平板振搗器123濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.4.2 壓實(shí)方法 1.4.2.1 碾壓法大面積填筑（a）兩輪兩軸式（b）三輪兩軸式（c）三輪三軸式1機(jī)身；2碾輪鋼輪壓路機(jī)碾輪與軸數(shù)簡圖124濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院（a）兩輪兩軸式（b）三輪兩軸式（c）三輪三軸式1機(jī)身；

9、2YL9/16型自行式輪胎碾125濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院YL9/16型自行式輪胎碾127濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院YT-3.5型雙筒羊腳碾外形圖YT-2.5型羊腳碾外形圖126濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院YT-3.5型雙筒羊腳碾外形圖YT-2.5型羊腳碾外形圖12打夯機(jī)127濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院打夯機(jī)129濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院H8-25A型蛙式夯實(shí)機(jī)128濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院H8-25A型蛙式夯實(shí)機(jī)130濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.4.3 影響填土壓實(shí)的因素 填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1. 壓實(shí)功的影響 填土壓實(shí)后的干密度與壓實(shí)機(jī)械在其上施加的功有一定的關(guān)

10、系。在開始?jí)簩?shí)時(shí)，土的干密度急劇增加，待到接近土的最大干密度時(shí)，壓實(shí)功雖然增加許多，而土的干密度幾乎沒有變化。因此，在實(shí)際施工中，不要盲目過多地增加壓實(shí)遍數(shù)。 129濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院1.4.3 影響填土壓實(shí)的因素 填土壓實(shí)質(zhì)量土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖130濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖132濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院2.含水量的影響 在同一壓實(shí)功條件下，填土的含水量對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大，因而不易壓實(shí)。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí)，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實(shí)。各種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下，使用同樣的

11、壓實(shí)功進(jìn)行壓實(shí)，可得到最大干密度。各種土的最佳含水量和所能獲得的最大干密度，可由擊實(shí)試驗(yàn)取得。 131濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院2.含水量的影響 在同一壓實(shí)功條件下，填土的含水量對(duì)壓實(shí)3. 鋪土厚度的影響壓實(shí)作用沿深度的變化 土在壓實(shí)功的作用下，壓應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小，其影響深度與壓實(shí)機(jī)械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實(shí)機(jī)械壓土?xí)r的作用深度，但其中還有最優(yōu)土層厚度問題，鋪得過厚，要壓很多遍才能達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度。鋪得過薄，則也要增加機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)。恰當(dāng)?shù)匿佂梁穸龋▍⒖急恚┠苁雇练綁簩?shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最少。 132濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院3. 鋪土厚度的影響壓實(shí)作用沿深度的變化 土在壓實(shí)機(jī)具

12、 每層虛鋪厚度(mm) 壓實(shí)遍數(shù)壓路機(jī)、平碾 200300 68羊足碾 200350 816振動(dòng)壓實(shí)機(jī) 250350 34蛙式夯 200250 34人工夯 200 34要求 (1)每層鋪士厚度與壓實(shí)遍數(shù)（2）含水量調(diào)整與橡皮土處理 過大 翻松、晾曬、摻入干土或石灰； 過小 灑水濕潤、增加壓實(shí)功； 橡皮土徹底清除，輕壓薄鋪。133濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院壓實(shí)機(jī)具 每層虛鋪厚度(mm) 1.4.4 壓實(shí)質(zhì)量檢查1內(nèi)容密實(shí)度； 指標(biāo)干密度d； 方法環(huán)刀取樣，測(cè)干密度；2要求：dDy dmax 式中：Dy壓實(shí)系數(shù)。（一般場地平整0.9，填土作地基0.95） dmax該種土質(zhì)的最大干密度（擊實(shí)試驗(yàn)確定）3取樣 方法與數(shù)量：分層進(jìn)行，每層不少于1點(diǎn)（平場100400m2，回填30100m2，灰土墊層2050m2） 位