第一章：土方工程-1

1工程施工技術(shù)管理學(xué)院2

課程的基本要求（1）熟悉建筑工程施工各主要工種工程的施工技術(shù)，能掌握各分部分項(xiàng)工程施工的基本理論知識(shí)和施工方法、施工工藝、技術(shù)要求、質(zhì)量驗(yàn)收以及常用施工機(jī)械的技術(shù)性能并能夠在施工中合理經(jīng)濟(jì)地選用施工機(jī)械；（2）掌握建筑工程施工方案的基本內(nèi)容與編制方法，能制定一般工程施工方法的質(zhì)量保證措施和安全生產(chǎn)措施，對(duì)常見(jiàn)的建筑體系的施工有初步熟悉，會(huì)制定相關(guān)施工技術(shù)方案，掌握影響工程造價(jià)的施工因素，理解本課程與施工組織管理、招投標(biāo)及工程監(jiān)理等專(zhuān)業(yè)知識(shí)的聯(lián)系，掌握冬雨期施工的方法和技術(shù)措施。（3）培養(yǎng)分析、解決一般房屋建筑工程施工技術(shù)與組織管理問(wèn)題的初步能力；（4）了解建筑施工新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展與應(yīng)用。本課程與相關(guān)課程關(guān)系前續(xù)課程：土木工程概論、建筑材料、建筑工程制圖與識(shí)圖、房屋建筑學(xué)后續(xù)課程：工程估價(jià)、建設(shè)工程招投標(biāo)與合同管理與注冊(cè)考試的關(guān)系——建造工程師、造價(jià)工程師、監(jiān)理工程師等。34試題類(lèi)型及成績(jī)?cè)u(píng)定試題類(lèi)型判斷題單項(xiàng)選擇多項(xiàng)選擇填空題簡(jiǎn)答題計(jì)算題成績(jī)構(gòu)成比例平時(shí)成績(jī)：30%考試成績(jī)：70%考勤方式抽查課后測(cè)驗(yàn)要求考試前必須完成作業(yè)曠課達(dá)上課時(shí)數(shù)的1/3以上不準(zhǔn)參加考試5研究對(duì)象：建筑工程的施工工藝、施工技術(shù)、施工方法是研究施工中各主要工種的施工工藝、技術(shù)和方法的學(xué)科，它包括：土方工程、基礎(chǔ)工程、砌筑工程、鋼筋混凝土工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝、防水工程、裝飾工程等。一、本課程的研究對(duì)象和任務(wù)6一、本課程的研究對(duì)象和任務(wù)任務(wù)：了解我國(guó)的建設(shè)方針、政策、規(guī)范及國(guó)內(nèi)外新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)；制定施工組織設(shè)計(jì)或施工方案，按照施工組織設(shè)計(jì)要求組織科學(xué)的施工，探索建筑施工的一般規(guī)律。7寧波保國(guó)寺山西晉祠二、我國(guó)建筑施工技術(shù)的發(fā)展1、我國(guó)的建筑業(yè)有輝煌的歷史：例如：殷代用木結(jié)構(gòu)建造宮室8北京火車(chē)站（1959年）2、新中國(guó)建立，建筑業(yè)得到不斷發(fā)展和提高。一方面：標(biāo)志性建筑層出不窮：9上海東方明珠（1994年）上海金茂大廈（1999年）492米420.5米467.9米509米10上海中心11北京奧運(yùn)場(chǎng)館——鳥(niǎo)巢12三、本課程的主要內(nèi)容施工技術(shù)施工組織如何做施工工藝為什么這么做工藝原理流水網(wǎng)絡(luò)施工施工組織設(shè)計(jì)13知識(shí)內(nèi)容

土方工程

地基與基礎(chǔ)工程

鋼筋砼工程

砌體工程

防水工程

裝飾工程三、本課程的主要內(nèi)容

結(jié)構(gòu)安裝工程腳手架工程

預(yù)應(yīng)力砼工程14第一章土方工程第一節(jié)概述第二節(jié)

土的工程性質(zhì)第三節(jié)

土方量計(jì)算與土方調(diào)配第四節(jié)

土方填筑與壓實(shí)第五節(jié)

土方邊坡與支護(hù)第六節(jié)

降、排水施工本章小結(jié)15學(xué)習(xí)目的：了解土方施工特點(diǎn)、掌握土的特性，掌握土方場(chǎng)地平整的豎向規(guī)劃、土方量計(jì)算。學(xué)習(xí)內(nèi)容：土方工程種類(lèi)、施工特點(diǎn)，基坑、基槽土方量計(jì)算，場(chǎng)地平整土方量計(jì)算。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：土的特性，土方量計(jì)算16第一節(jié)概述一、土方工程的種類(lèi)二、土方工程施工特點(diǎn)三、土的工程分類(lèi)17一、土方工程的種類(lèi)土方工程的種類(lèi)場(chǎng)地平整基坑（槽）及管溝開(kāi)挖地下大型土方開(kāi)挖土方填筑18192021二、土方工程施工特點(diǎn)量大面廣；勞動(dòng)強(qiáng)度大，人力施工效率低、工期長(zhǎng)；施工條件復(fù)雜：受地質(zhì)、水文、氣侯影響大，不確定因素多。要求：組織土方工程施工前，做好施工組織設(shè)計(jì)，選好施工方法和機(jī)械設(shè)備，制定合理的調(diào)配方案。22三、土的工程分類(lèi)從施工角度，按開(kāi)挖難易、堅(jiān)硬程度分（8類(lèi)）類(lèi)別土的名稱(chēng)開(kāi)挖方法第一類(lèi)（松軟土）砂，粉土，沖積砂土層，種植土，泥炭（淤泥）用鍬、鋤頭挖掘第二類(lèi)（普通土）粉質(zhì)粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土和粉土用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松第三類(lèi)（堅(jiān)土）軟及中等密實(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)的填筑土主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍第四類(lèi)（礫砂堅(jiān)土）重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實(shí)的黃土，天然級(jí)配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石先用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用鍥子及大錘第五類(lèi)（軟石）硬石炭紀(jì)粘土，中等密實(shí)的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石灰?guī)r用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破方法第六類(lèi)（次堅(jiān)石）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、片麻巖用爆破方法，部分用風(fēng)鎬第七類(lèi)（堅(jiān)石）大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、礫巖、砂巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖用爆破方法第八類(lèi)（特堅(jiān)石）安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)粒花崗巖、閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖，玢巖用爆破方法23一類(lèi)土(松軟土)——鍬、鋤挖二類(lèi)土(普通土)——鍬、鋤挖少量鎬三類(lèi)土(堅(jiān)土)——主要鎬，少量鍬、鋤挖四類(lèi)土(砂礫堅(jiān)土)——主要鎬、撬棍五類(lèi)土(軟石)——用鎬、撬棍，部分爆破開(kāi)挖六類(lèi)土(次堅(jiān)石)——主要爆破，部分鎬、撬棍七類(lèi)土(堅(jiān)石)——爆破八類(lèi)土(特堅(jiān)石)——爆破土石三、土的工程分類(lèi)24第二節(jié)、土的工程性質(zhì)（一）土的組成（二）土的物理性質(zhì)土顆粒（固相）、水（液相）、空氣（氣相）

反映土的物理狀態(tài)：干燥、潮濕；密實(shí)、松散。密度含水率可松性滲透性干密度天然密度密實(shí)度251、土的含水率土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比。當(dāng)土的含水量超過(guò)25%～30%時(shí)，采用機(jī)械施工就很困難。含水量過(guò)大回填土無(wú)法夯實(shí)。含水量過(guò)大邊坡穩(wěn)定性差。土中所含水土的固體顆粒含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量烘干后土的質(zhì)量262、土的密度天然密度：指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。

干密度：指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量。273、土的滲透性土的滲透性是指土的透水性能，用滲透性系數(shù)K

來(lái)表示。（土體被水透過(guò)的性質(zhì)稱(chēng)為滲透性）土的滲透性系數(shù)K表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，單位m/d

它與土的顆粒級(jí)配、密實(shí)程度、水力坡度及被封閉的氣體含量等有關(guān)。根據(jù)土的滲透性系數(shù)可將土分為：透水性土（如砂土）K>0.5

不透水性土（如黏土）K<0.5284、土的可松性自然狀態(tài)下的土經(jīng)開(kāi)挖后．其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)．仍不能恢復(fù)到原來(lái)的體積，這種現(xiàn)象稱(chēng)為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示。土的可松性系數(shù)可分為：最初可松性系數(shù)：最終可松性系數(shù)：土開(kāi)挖后松散體積土在自然狀態(tài)下的體積土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積294、土的可松性土的可松性對(duì)土方施工的影響:影響土方量的計(jì)算與調(diào)配；影響土方挖掘機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量的計(jì)算。305、邊坡坡度αB

H1:m邊坡坡度根據(jù)土體不同性質(zhì)、挖填高度，保證土體穩(wěn)定安全，節(jié)省土方。

31第三節(jié)土方量計(jì)算與土方調(diào)配3233一、基坑、基槽土方量計(jì)算1、基坑土方量計(jì)算：（擬柱體體積）

V=H（A1+4A0+A2）/6

2、基槽土方量計(jì)算：（沿長(zhǎng)度分段）

V1=L1（A1+4A0+A2）/6

V=ΣV1+V2+…+Vn34建筑物外墻為毛石基礎(chǔ)，基礎(chǔ)平均截面面積為3.0平方米，基坑深2.0米，底寬1.5米，地基為亞黏土，其中：，，

。計(jì)算沿100米長(zhǎng)的基槽土挖方量、填方量和棄土量。例題αB

H1:m35解挖方量：填方量：棄土量：36一、確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高※考慮的因素：

⑴滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊?；⑵盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；⑶爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi)；⑷有一定泄水坡度，滿足排水要求。(5)要考慮最高洪水位的影響.場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的原則：

一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無(wú)規(guī)定：⑴小型場(chǎng)地——挖填平衡的原則⑵大型場(chǎng)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?。┒?chǎng)地平整土方量計(jì)算3738

H0計(jì)算示意圖一、確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高--方格網(wǎng)法將場(chǎng)地劃分為邊長(zhǎng)為a的方格(一般取a=10～40m)。測(cè)定各角點(diǎn)的地面標(biāo)高。計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高H0

39式中：H1——1個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高；

H2——2個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；

H3——3個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；

H4——4個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。假設(shè)設(shè)計(jì)平面為水平面，根據(jù)挖、填方平衡，則40二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的調(diào)整1、考慮土的可松性而提高設(shè)計(jì)標(biāo)高41aaaaaaH0H0H0H10H1011ii2、考慮泄水坡度的調(diào)整單向泄水方格角點(diǎn)距場(chǎng)地中心線的距離×42aaaaaayyH0H10H1011ixix(b)iy22H0iyH10xx2、考慮泄水坡度的調(diào)整雙向泄水×43【例】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)地面標(biāo)高如圖，格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，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。70.09例題4470.09解：⑴初步確定H04570.0970.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26

H0＝70.29

其他見(jiàn)圖⑵按泄水坡度調(diào)整標(biāo)高46hn為角點(diǎn)的挖、填方高度—“+”為填方高度“-”為挖方高度角點(diǎn)編號(hào)地面標(biāo)高施工高度設(shè)計(jì)標(biāo)高零線——即挖、填方區(qū)的分界線零點(diǎn)位置：h1ACODBh2xa零點(diǎn)位置計(jì)算三、場(chǎng)地土方量計(jì)算(一)確定角點(diǎn)施工高度hn(二)確定零線471、全挖或全填2、兩挖、兩填3、三挖一填(或三填一挖)4、一挖一填（另外兩個(gè)角點(diǎn)為零點(diǎn)）5、場(chǎng)地邊坡土方量(三)方格網(wǎng)法計(jì)算土方量48h1h2h4aah3全挖(全填)方格1、全挖或全填49h3aah2h1h4兩挖兩填方格2、兩挖、兩填50h3aah2h1h4三挖一填(或三填一挖)方格3、三挖一填(或三填一挖)514、一挖一填h1h2a一挖一填方格a52(三)方格網(wǎng)法計(jì)算土方量方格網(wǎng)法土方量計(jì)算步驟

圖示

計(jì)算步驟方法

適用范圍1．劃方格網(wǎng)根據(jù)地形圖劃分方格網(wǎng)，盡量使其與測(cè)量或施工坐標(biāo)網(wǎng)重合，方格一般采用20m×20m~40m×40m，將相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然地面標(biāo)高分別標(biāo)注在方格點(diǎn)的右上角和右下角，求出各點(diǎn)的施工高度(挖或填)，填在方格網(wǎng)左上角，挖方為(+)，填方為(-)。

2．計(jì)算零點(diǎn)位置計(jì)算確定方格網(wǎng)中兩端角點(diǎn)施工高度符號(hào)不同的方格邊上零點(diǎn)位置，標(biāo)于方格網(wǎng)上，聯(lián)接零點(diǎn)，即得填方與挖方區(qū)的分界線。零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算，見(jiàn)圖(a)：

式中

、——角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離m；

、——相鄰兩角點(diǎn)的高程m，均用絕對(duì)值；

a——方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)。3．計(jì)算土方工程量按方格網(wǎng)底面圖形和下表體積計(jì)算公式，計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方或填方量。

4．匯總分別將挖方區(qū)和填方區(qū)所有方格計(jì)算土方量匯總，即得該建筑場(chǎng)地挖方區(qū)和填方區(qū)的總土方量。適于地形較平緩或臺(tái)階寬度較大的地段采用計(jì)算方法較為復(fù)雜，但作為平整場(chǎng)地土方量計(jì)算，精度較高。5354例題70.09分別按方格求出挖、填方量，再求整個(gè)場(chǎng)地總挖方量、總填方量5570.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+