建筑施工技術(shù)課件-第一章土方工程

第一章土方工程主要內(nèi)容：土的分類及工程性質(zhì)、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；學(xué)習(xí)重點(diǎn)：土的工程性質(zhì)及其對(duì)施工的影響，土壁支護(hù)與邊坡，以及降低地下水位的方法。1、土方工程的種類常見土方工程的種類有平整場地、挖基坑、挖基槽、挖土方、回填土等。2.土方工程的特點(diǎn)土石方工程的工程量大，施工工期長，勞動(dòng)強(qiáng)度大。土方工程施工條件復(fù)雜，又多為露天作業(yè)，受地區(qū)氣候條件、地質(zhì)和水文條件的影響很大，難以確定的因素較多。概述一.土方工程種類與特點(diǎn)按土開挖的難易程度將土分為: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。土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法見表2.1所示。二.土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法表2.1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

KSK’s一類土(松軟土)

砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)

1.08～1.17

1.01～1.03

能用鍬、鋤頭挖掘

二類土(普通土)

亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土及亞砂土

1.14～1.28

1.02～1.05

用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松

三類土(堅(jiān)土)

軟及中等密實(shí)粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實(shí)的填筑土

1.24～1.30

1.04～1.07

要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍

四類土(砂礫堅(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

1.26～1.32

1.06～1.09

整個(gè)用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘

土的分類

土的名稱

可松性系數(shù)

現(xiàn)場鑒別方法

KSK’s五類土(軟石)硬石炭紀(jì)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

1.30～1.451.10～1.20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1.30～1.451.10～1.20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、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖

1.30～1.451.10～1.20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)?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖1.45～1.501.20～1.30用爆破方法開挖3.土的可松性系數(shù)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4.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(jí)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)。第一節(jié)土方工程量計(jì)算與土方調(diào)配一.基坑與基槽土方量計(jì)算1.邊坡坡度2.基槽土方量計(jì)算基坑的土方量的計(jì)算可近似地按擬柱體體積公式計(jì)算：V=1/6h（F1+4F0+F2)式中h---基坑深度F1.F2---基坑上下兩底面面積F0---基坑中（h/2截面處）截面面積

二.場地平整土方計(jì)算（一）場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定1、劃分方格網(wǎng)2、計(jì)算或測(cè)量各方格角點(diǎn)的自然標(biāo)高3、初步計(jì)算場地設(shè)計(jì)標(biāo)高4、場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整5.考慮泄水坡度對(duì)角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響1.計(jì)算場地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度施工高度為角點(diǎn)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度。各方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算:（二）場地土方量的計(jì)算2.計(jì)算“零點(diǎn)”位置,確定零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)”3.計(jì)算方格土方工程量按方格底面積圖形和表2.5所列計(jì)算公式,逐格計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方量或填方量。4.邊坡土方量計(jì)算場地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡,以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進(jìn)行計(jì)算,一種為三角棱錐體,另一種為三角棱柱體。表2.5常用方格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算公式

項(xiàng)目圖式計(jì)算公式一點(diǎn)填方或挖方(三角形)

兩點(diǎn)填方或挖方(梯形)

三點(diǎn)填方或挖方(五角形)

四點(diǎn)填方或挖方(正方形)

5.計(jì)算土方總量將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總,即得該場地挖方和填方的總土方量。（一）土方調(diào)配的原則：1、應(yīng)力求達(dá)到挖方與填方基本平衡和就近調(diào)配、運(yùn)距最短。 2、土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。3、應(yīng)考慮分區(qū)與全場相結(jié)合的原則。 4、合理布置挖、填方分區(qū)線. 5.好土用在回填質(zhì)量要求高的地區(qū)。三.土方調(diào)配（二）

土方調(diào)配區(qū)的劃分

（三）

土方調(diào)配圖表的編制 1、劃分調(diào)配區(qū)2、計(jì)算調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距3.最優(yōu)調(diào)配方案的確定

流砂:當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂時(shí)，如果采用集水井法降水開挖，當(dāng)挖至地下水位以下時(shí)，坑底下面的土?xí)纬闪鲃?dòng)狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。

2.流砂產(chǎn)生及防治其防治方法有:如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；水中挖土?xí)r，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡；采用井點(diǎn)降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。井點(diǎn)降水:基坑開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。井點(diǎn)降水有兩類:一類為輕型井點(diǎn)(包括電滲井點(diǎn)與噴射井點(diǎn))；另一類為管井點(diǎn)(深井泵)。三.井點(diǎn)降水法

表2-10降水類型及適用條件

適合條件降水類型滲透系數(shù)(cm/s)可能降低的水位深度(m)輕型井點(diǎn)多級(jí)輕型井點(diǎn)10-2～10-5

3～66～12噴射井點(diǎn)10-3～10-6

8～20電滲井點(diǎn)＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10（一）輕型井點(diǎn)

1.輕型井點(diǎn)設(shè)備輕型井點(diǎn)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(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。2.輕型井點(diǎn)的布置

（1）平面布置單排線狀井點(diǎn)雙排井點(diǎn)環(huán)狀井點(diǎn)（2）高程布置在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后,井點(diǎn)降水深度一般不超過6m。當(dāng)一級(jí)井點(diǎn)系統(tǒng)達(dá)不到降水深度時(shí),可采用二級(jí)井點(diǎn)。3.井點(diǎn)施工工藝程序4、輕型井點(diǎn)的計(jì)算5、抽水設(shè)備的選擇6.井點(diǎn)管的安裝埋設(shè)7、輕型井點(diǎn)的使用一.推土機(jī)施工（一）推土機(jī)特點(diǎn)操縱靈活,運(yùn)轉(zhuǎn)方便,工作面較小、行駛速度快、易于轉(zhuǎn)移,能爬30°左右的緩坡。第五節(jié)土方機(jī)械化施工（二）作業(yè)方法1、下坡推土法2、槽形推土法3、并列推土法4.分堆集中，一次推送法（三）生產(chǎn)率計(jì)算二.鏟運(yùn)機(jī)按行走方式分為牽引式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)；按鏟斗操縱系統(tǒng)分,有液壓操縱和機(jī)械操縱兩種。（一）鏟運(yùn)機(jī)特點(diǎn)鏟運(yùn)機(jī)的特點(diǎn)是能綜合完成鏟土、運(yùn)土、平土或填土等全部土方施工工序。適宜于鏟運(yùn)含水量不大于27%的松土和普通土,不適于在礫石層和凍土地帶及沼澤區(qū)工作。（二）開行路線1、小環(huán)形開行路線2、大環(huán)行開行路線3、“8”字形開行路線4.鋸齒形開行路線（三）作業(yè)方法1、下坡鏟士法2、跨鏟法3、交錯(cuò)鏟土法4、助鏟法5.雙聯(lián)鏟運(yùn)法 三.單斗挖土機(jī)單斗挖土機(jī)按工作裝置不同,可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。（一）正鏟挖土機(jī)1.正鏟挖土機(jī)工作性能適用于開挖含水量不大于27%的一至三類土,且與自卸汽車配合完成整個(gè)挖掘運(yùn)輸作業(yè)；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。2.正鏟挖土機(jī)的開挖方式正向挖土,側(cè)向卸土正向挖土,反向卸土3.作業(yè)方法（1）分層挖土法（2）多層挖土法（3）中心開挖法（4）上下輪換開挖法（二）反鏟挖土機(jī)1.反鏟挖土機(jī)的工作性能用于開挖停機(jī)面以下的一至三類土,適用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管溝,也適用濕土、含水量較大的及地下水位以下的土壤開挖。2.反鏟挖土機(jī)作業(yè)方法溝端開挖溝側(cè)開挖多層接力開挖法（三）拉鏟挖土機(jī)1.工作性能拉鏟挖土機(jī)靠自重切土,可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程,特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的挖掘。2.開挖方式溝端開挖溝側(cè)開挖。3.作業(yè)方法（1）分段挖土法（2）分層挖土法（3）順序挖土法（四）抓鏟挖土機(jī)抓鏟挖土機(jī)主要用于開挖土質(zhì)比較松軟,施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程,特別適于水下挖土。土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)不能用抓鏟施工。1.4.2.1土方機(jī)械選擇的要點(diǎn)

土方機(jī)械化開挖應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)形式、工程規(guī)模、開挖深度、地質(zhì)、地下水情況、土方量、運(yùn)距、現(xiàn)場和機(jī)具設(shè)備條件、工期要求以及土方機(jī)械的特點(diǎn)等合理選擇挖方機(jī)械。四.土方機(jī)械的選擇

二.土方機(jī)械選擇的原則1.土的含水量較小,可結(jié)合運(yùn)距長短、挖掘深淺,分別采用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工。2.如地下水位較高,又不采用降水措施,或土質(zhì)松軟,可能造成正鏟挖土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)陷車時(shí),則采用反鏟,拉鏟或抓鏟挖土機(jī)配合自卸汽車較為合適。第六節(jié)土方填土與壓實(shí)一.填筑要求1.土料要求。填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，保證填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性2.應(yīng)分層回填壓實(shí)。二.填土的壓實(shí)方法1.碾壓法適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾(壓路機(jī))、羊足碾、振動(dòng)碾和汽胎碾。2.夯實(shí)方法適用于小面積填土的壓實(shí)。夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。3.振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法用于振實(shí)非粘性土效果較好三.填土壓實(shí)的要求1、密實(shí)度要求2.一般要求（1）填土應(yīng)盡量采用同類土填筑。（2）填土應(yīng)從最低處開始。（3）在地形起伏之處，應(yīng)做好接搓。（4）填土應(yīng)預(yù)留一定的下沉高度。四.填土壓實(shí)的影響因素1.壓實(shí)功的影響

2.含水量的影響3.鋪土厚度的影響查勘施工現(xiàn)場、熟悉和審查圖紙、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、作好排水設(shè)施、設(shè)置測(cè)量控制、修建臨時(shí)設(shè)施、修筑臨時(shí)道路、準(zhǔn)備機(jī)具、進(jìn)行施工組織等。第七節(jié)土方開挖一.土方開挖準(zhǔn)備工作1.基槽放線2.柱基放線3.大基坑開挖根據(jù)房屋的控制點(diǎn),按基礎(chǔ)施工圖上的尺寸和按邊坡系數(shù)及工作面確定的挖土邊線的尺寸,放出基坑四周的挖土邊線。二.定位放線三.基槽(坑)土方開挖1.開挖基坑（槽）規(guī)定2.基坑開挖程序基坑開挖程序一般是：測(cè)量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預(yù)留土層等.四.深基坑土方開挖深基坑土方開挖方法主要有分層挖土、分段挖土、盆式挖土、中心島式挖土

五.地基驗(yàn)槽基槽(坑)開挖完畢并清理好以后,在墊層施工以前,施工單位應(yīng)會(huì)同勘察、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位一起進(jìn)行現(xiàn)場檢查并驗(yàn)收基槽,通常稱為驗(yàn)槽。1.表面檢查驗(yàn)槽法2.釬探檢查驗(yàn)槽法3.洛陽鏟探驗(yàn)槽法一.場地積水二.填方出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象三.邊坡塌方四.填方出現(xiàn)橡皮土第八節(jié)土方工程常見的質(zhì)量事故第九節(jié)土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù)一.土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.土質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)要求。2.填方的基底處理,必須符合設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范規(guī)定。3.填方土料必須符合設(shè)計(jì)要求和施工