土木建筑淮海學院土木工程施工——土方工程

1、Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1 土方工程土方工程 本章掌握內(nèi)容：本章掌握內(nèi)容： 1、掌握土方量計算方法、場地計劃標高確定的方法和表上作業(yè)法進行土方調(diào) 配； 2、掌握輕型井點設計和回填土的質(zhì)量要求及檢驗標準； 3、能分析土壁失穩(wěn)和產(chǎn)生流砂、管涌的原因，并提出相應的防治措施 4、掌握土方工程施工及土方填筑和壓實的基本方法。 本章了解內(nèi)容：本章了解內(nèi)容： 1、了解土的工程性質(zhì)、邊坡留設和土方調(diào)配的原則； 2、對各種降水方案能進行選擇比較； 3、了解常用

2、土方機械的性能及適用范圍，能正確合理的選用； 4、了解土方工程施工的準備和輔助工作。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.1 土方規(guī)劃土方規(guī)劃 1.1.1 土方工程的內(nèi)容及施工要求土方工程的內(nèi)容及施工要求 1、內(nèi)容： （1）場地平整 其中包括確定場地設計標高，計算挖、填土 方量，合理地進行土方調(diào)配等。 （2）開挖溝槽、基坑、豎井、隧道、修筑路基、堤壩，其中 包括施工排水、降水，土壁邊坡和支護結構等。 （3）土方回填與壓實 其中包括土料選擇，填土壓實的

3、方法 及密實度檢驗等。 此外，在土方工程施工前，應完成場地清理，地面水的排除 和測量放線工作；在施工中，則應及時采取有關技術措施， 預防產(chǎn)生流砂、管涌和塌方現(xiàn)象，確保施工安全。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、施工要求： 土方工程施工，要求標高、斷面準確，土體有足夠的強度和 穩(wěn)定性，土方量少，工期短，費用省。但由于土方工程施工具 有面廣量大，勞動繁重，施工條件復雜等特點，因此，在施工 前，首先要進行調(diào)查研究，了解土壤的種類和工程性質(zhì)，土方 工程的

4、施工工期、質(zhì)量要求及施工條件，施工地區(qū)的地形、地 質(zhì)、水文、氣象等資料，以便編制切實可行的施工組織設計， 擬定合理地施工方案。為了減輕繁重的體力勞動，提高勞動生 產(chǎn)率，加快工程進度，降低工程成本，在組織土方工程施工時， 應盡可能采用先進的施工工藝和施工組織，實現(xiàn)土方工程施工 綜合機械化。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 3、土方工程的特點： 1）工程量大，勞動力或機械設備用量大且施工工期 較長； 2）施工難度較大，受地質(zhì)、水文、氣候、地下障礙 物等因

5、素影響； 3）事故多，基坑深度、面積大的易出現(xiàn)較大事故。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 4、土方工程施工前應準備資料： 1）當?shù)貙崪y地形圖（包括測量成果），比例一般為1： 5001：1000； 2）原有地下管線、構筑物的竣工圖； 3）土石方施工圖或基礎結構圖； 4）工程地質(zhì)資料； 5）平面控制樁和水準點的有關資料； 6）施工組織設計或施工方案：由施工單位編制且經(jīng)上級 技術主管部門批準，并已得到建設單位和監(jiān)理單位審核； 地下室工程的土方工程，必須經(jīng)市

6、級建設主管部門組織的 技術專家組審核通過。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 5、土方工程施工組織設計（或施工方案）的內(nèi)容： 1）根據(jù)工程條件，選擇合理適宜的施工方案和效率較高、費用較低的施 工機械進行施工； 施工方案的內(nèi)容： A、工程概況：工程名稱、性質(zhì)、規(guī)模、基礎資料、占地面積，建筑面積 等； B、工程地質(zhì)資料，場地周邊條件，棄、堆土場地條件； C、挖土方法：人工、機械（機械型號、臺套數(shù)以及配備）； D、土方運輸路線； E、工期及進度計劃，降低工期

7、的合理措施； F、現(xiàn)場勞動力計劃、技術管理組織機構配備 并包括以下幾條 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2）合理調(diào)配土方，使總的土方施工工作量達到最小，并調(diào)配 好挖土、留土（回填土）、運土等計劃； 3）合理組織機械施工，保證機械發(fā)揮最大的使用效率； 挖土機械與運土機械的配合 4）安排好運輸?shù)缆贰⑴潘?、降水、止水、土壁支護等一切 有效措施； 5）合理安排施工進度計劃，盡量避免雨季施工。如無法避 免，應有有效的雨季施工措施和排水措施； 6）確保工程質(zhì)量的

8、有效措施，主要為邊坡穩(wěn)定、流砂現(xiàn)象 的處理； 7）確保安全施工的措施，如：人員、機械設備等。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.1.2 土的工程分類及性質(zhì)土的工程分類及性質(zhì) 1、土的分類：依開挖難易程度分為八類。具體見表1-1所示。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、土的工程性質(zhì)： 影響工程施工的土的性

9、質(zhì)：土的密度（重度）、含水量、滲 透性和可松性。 重度主要為：天然重度和干重度以及最大干重度。 土的質(zhì)量密度 略 土的含水量 1、定義：略 2、影響因素： 土方施工方法的選擇，邊坡的穩(wěn)定，回填土的質(zhì)量。 回填土的回填質(zhì)量的影響更為明顯：回填土的質(zhì)量控制為獲 取最大干重度，而最大干重度的獲得必需有最佳含水量，方 能將土夯壓密實。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 土的最佳含水量和最大干重度參考值見下表： Huaihai I

10、nstitute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 土的滲透性 1、定義：是指水在土體中滲流的性能。一般用滲透系數(shù)K 表示。 表1-3表示常用的K值 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 土的可松性 1、定義：土具有可松性，即在自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖 后，其體積因松散而增加，以后雖然回填壓實，仍不能恢復 其原有的體積

11、。 這里講的回填壓實土的體積是在上述開挖的土的體積。 土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即： 最初可松性系數(shù) 最終可松性系數(shù) 1 2 V V Ks 土的天然狀態(tài)的體積 土經(jīng)開挖后的松散體積 1 3 V V Ks 土在自然狀態(tài)下的體積 土經(jīng)回填壓實后的體積 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、用途： 土方量的平衡調(diào)配，確定運土機具的數(shù)量及棄土體積，以 及計算基坑填土所需的填方量。 計算挖土的體積：實際的基坑大小，即指在自然狀態(tài)下土的 體積 機具運土的體積

12、：開挖后松散體積 即； 現(xiàn)場預留土方量作為回填土： 基坑回填體積=基坑體積基礎在基坑內(nèi)的體積 有： 1 V 1 V 1V 2 V 12 VKV s 3 1 s K V V s s s K K V KVV 3 12 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 各種土的可松性系數(shù)可參考表1-4 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工

13、程 1.1.3土方邊坡土方邊坡 1、定義：邊坡的表示方法為1：m，m為坡度系數(shù)即： 土方邊坡坡度= ：m m= 2、影響坡度的因素：土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、施工工 期、地下水位、坡頂荷載的大小、及氣候條件。 3、m的確定原則： 保證土體穩(wěn)定、施工安全，又要節(jié)省土方 1 1 h b b h 的水平距離）邊坡寬度（坡底至坡頂 深度）邊坡高度（基坑開挖的 h b Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 4、開挖的形式： Huaihai Institute of

14、TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 5、幾種情況下邊坡坡度： 1）使用年限較長（一年以上），土質(zhì)較均勻，高度在10m以內(nèi)按 表1-5。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2）當土質(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑、溝槽底面 標高時，挖方深度在5m以內(nèi)，不加支撐的邊坡按表1-6。 Huaihai Institute of TechnologyHuaih

15、ai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 3）使用年限在一年以上的臨時性填方邊坡則為：當填方高 度在10m以內(nèi)，可采用1：1.5； 高度超過10m，可作成折線形，上部采用1：1.5，下部采用1： 1.75。 4）永久性挖方或填方邊坡，則均應按設計施工（邊坡穩(wěn)定 計算）。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 6、水對邊坡的影響： 1）地下水位上升或地面水進入基坑 有效應力 ： 當 升高則 下降

16、 即有效自重應力下降 下降即土的抗剪強度下降 2）防止措施： （1）降水：一般輕型井點降水、井點降水； （2）防止坡頂水進入基坑內(nèi)，一般在基坑頂部做臨時散水； （3）護坡面層：C15混凝土100厚或1：3水泥砂漿100厚 （4）砂袋護坡：搶險措施時常見。 u u tanc f f Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.1.4 土方量計算的基本方法土方量計算的基本方法 計算立方體積或平面面積 1、基坑（槽）和路堤的土方量計算 1）基坑（槽）：基坑（槽）和

17、路堤的土方量按擬柱體體積計算公式計算： 式中： 土方工程量（m3） 如圖所示。 對基坑來說： 為基坑的深度， 分別為基坑的上下底面積 （m2 ）； 對基槽或路堤： 為基槽或路堤的長度（m）， 為兩端的面 積（m2） 之間的中截面面積（m2）。 )4( 6 201 FFF H V V 21 FFH、 H 21 FF、 H21 FF、 0 F 21 FF、 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHu

18、aihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、場地平整土方量計算-方格網(wǎng)法 方格網(wǎng)大?。╝a）：10m10m，15m15m，20m20m，25m25m， 30m30m，35m35m，40m40m，45m45m，50m50m。 在場地設計標高確定后，需平整的場地各角點的施工高度即可求得，然 后按每個方格角點的施工高度計算出填、挖土方量，并計算場地邊坡的土 方量，這樣可以求得整個場地的填、挖土方總量。 填挖土方的計算首先要知道“零線”的位置，在該線上，施工高度為 0。 “零線”：挖方區(qū)與填方區(qū)的交線。即不填不挖的交線。 確定方法

19、： 在相鄰角點施工高度為一挖一填的方格邊線上，用插入法求出零點位置 （圖1-7），將各相鄰的零點連接起來就為零線。 如不需要計算零線的確切位置，則繪出零線的大致走向即可。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Inst

20、itute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1）四方棱柱體的體積計算方法 方格四個角點全部為填或全部為挖時（圖1-8a）： 式中： 挖方或填方體積（m3）； 方格四個角點的填挖高度，均取絕對值（m） 方格四個角點，部分為填方、部分為挖方時（圖1-8b、c） 方法一： 式中： 方格角點中填（挖）方施工高度的總和，取絕對值 （m）； 方格四角點施工高度之總和，取絕對值（m）； 方格邊長（m）。 )( 4 4321 2 HHHH a V 4321 HHHH、 V H Ha V 4 22 ）（ 填 填 H Ha V 4 22 ）（ 挖 挖 填（挖） H

21、H a Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 方法二：（表1-7） Huaihai Institute of Tech

22、nologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2）三角棱柱體法 三角棱柱體法，是將每一個方格順地形的等高線沿對角劃分成兩個三角 形，然后計算每一個三角棱柱體的土方量。 當三角形為全挖或全填時（圖1-3a）： 當三角形有填有挖時（圖1-3b），則其零線將三角形分成兩部分，一個 是底面為三角形的錐體，一個是底面為四邊形的楔體。 土方量計算分別

23、為： )( 6 321 2 hhh a V ）（ 錐 3121 3 3 2 6hhhh ha V 213 3231 3 3 2 6 hhh hhhh ha V ）（ 楔 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.1.5 場地平整場地平整土方調(diào)配土方調(diào)配 場地設計標高

24、的確定 1、場地設計標高確定應滿足的條件 1）滿足建筑規(guī)劃、生產(chǎn)工藝及運輸、場地排水和最高洪水 位等要求； 2）力求使場地內(nèi)土方挖填平衡且土方量最小。 3）充分利用地形、分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設 計標高。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、場地設計標高確定的具體步驟： 1）在地形圖上將施工區(qū)域劃分為邊長為1050m若干個方 格網(wǎng)； 2）確定各小方格角點的高程； 方法：水準儀測量； 根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得； 用一條透明

25、紙帶，在上面畫6根等距離的平行線，把該透 明紙帶放在標有方格網(wǎng)的地形圖上，將6根平行線的最外兩 根分別對準A點和B點，這時6根等距離的平行線將A、B之間 的0.5M或1m(等高線的高差)均分成5等分.于是就可直接得到 點的地面標高。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 3）按填挖

26、方平衡確定設計標高 按每一個方格的角點的計算次數(shù)，即方格的角點為幾個方格共有的情況。 式中： 方格網(wǎng)數(shù)； 一個方格僅有的角點坐標； 兩個方格共有的角點坐標； 三個方格共有的角點坐標； 四個方格共有的角點坐標。 N HHHH H 4 432 4321 0 N 1 H 2 H 3 H 4 H Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 例如：圖1-9中的為： （252.45+251.40+250.60+251.60） +2(252.00+251.70+251.90+

27、250.95 +251.25+250.85)+4(251.60+251.28)=251.45m 64 1 0 H Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 場地設計標高的調(diào)整 1）土的可松性影響 由于土具有可松性，一般填土需相應提高設計標高（圖1-11），設為因土 的可松性引起設計標高的增加值，則設計標高調(diào)整后總的挖方體積 為： 其中 為挖土時預留沉降部分 總的填方體積為： 因 此時，填方區(qū)的標高也應與挖方區(qū)一樣，提高 即： 當 時，有： W

28、V hFVV WWW hFW )( sWWsWT KhFVKVV W T s V V K h T TsWW T TT F VKhFV F VV h )( WT VV ) 1( sWT sW KFF KV h Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 故考慮了土的可松性后，場地設計標高調(diào)整為： 式中： 按理論設計標高計算的總挖方、總填方 體積； 按理論設計標高計算的挖方區(qū)、填方區(qū)總面 積； 土的最后可松性系數(shù)。 hHH 0 0 TW VV 、 TW FF 、 s

29、 K Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2）場內(nèi)挖方和填方的影響 棄土于場外、從場外取土回填等情況。 場地設計標高的調(diào)整值 為： 式中：Q-場地根據(jù)平衡后多余或不足的土方量。 3）場地泄水坡度的影響 泄水坡度有單面泄水、雙面泄水 單面泄水：場地內(nèi)只有一個方向排水； 雙面泄水：場

30、地內(nèi)只有兩個方向排水，且互相垂直。 場地有單面泄水坡度時的設計標高 場地內(nèi)已調(diào)整的設計標高 為場地中心線的標高（因此將場地中心 作為坐標的原點） 0 H 2 0 0 Na Q HH 0 H Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 圖1-12，場地內(nèi)任意點的設計標高則為： ilHH n 0 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方

31、工程 說明： 的取值： 坐標原點位于場地的中心點， 方向逆著泄水坡 度方向，按坐標象限判斷正、負號，即位于第一象限 的 皆為正，第二象限為 負， 為正。 式中： 場地內(nèi)任一點的設計標高； 該點至設計標高的距離； 場地泄水坡度（不小于2） 例如： 角點的設計標高為： yx、 yx、 x y n H l i 11 H alHH5 . 1 011 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 場地有雙面泄水坡度時的設計標高 場地內(nèi)已調(diào)整的設計標高為場地縱橫方向中心線的標

32、高（因 此將場地中心作為坐標的原點） 式中： 該點沿X-X，Y-Y方向距場地中心線的距離； 場地沿X-X，Y-Y方向的泄水坡度。 yyxxn ililHH 0 yx ll 、 yx ii 、 說明： 的取值：（與單向泄水一致） 坐標原點位于場地的中心點， 方向逆著泄水坡度方向， 按坐標象限判斷正、負號，即位于第一象限 皆為正； 第二象限 為負， 為正；第三象限、 皆為負；第四象 限 為正， 為負。 yx、 yx、 yx、x x y y Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:

33、/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 場地土方量計算 場地土方量計算步驟如下： Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1）場地設計標高的確定，先計算出 （2）場地設計標高的調(diào)整，一般考慮土的可松性和場地泄水坡度的影響 （分清單面泄水或雙面泄水），計算出 ； （3）求各方格角點的施工高度

34、 式中： 角點的施工高度，以“+”為填土，“”為挖土； 角點的設計標高（考慮泄水坡度）； 角點的自然地面標高。 0 H n H n h HHh nn n h n H H (4)繪出零線 (5)計場算地挖、填土方量 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 例如：圖1-14中，已知場地方格邊長 場地設計標高 ： (43.24+44.34+42.58+43.31)+2(43.67+43.97+42.94+44.17 +42.90+43.23)+4(43.35+43

35、.76)=43.48m 考慮泄水坡度后的設計標高 依次類推,見圖1-14 各方格角點的的施工高度 (挖) ma20 0 H 64 1 0 H n H milHH52.4322048.43 00 0 02 milHH44.4322048.43 00 0 012 HHh nn mh45. 097.4352.43 3 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 場地邊坡土方量計算 場地平整時，還要計算邊坡土方量（圖1-16），其計算 步驟如下： （1）

36、標出場地四個角點A、B、C、D填、挖高度和零線位 置； （2）根據(jù)土質(zhì)確定填、挖邊坡的坡度系數(shù)（邊坡 率） ； （3）計算出四個角點的放坡寬度，如A點= ， D點= ； （4）計算邊坡的土方量。 21 mm、 a hm1 d hm2 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.1.6

37、 土方調(diào)配土方調(diào)配 工作內(nèi)容：劃分調(diào)配區(qū)；計算土方調(diào)配區(qū)之間的平均運距 （或單位土方運價，或單位土方施工費用）；確定土方最優(yōu)調(diào) 配方案；繪制土方調(diào)配圖表。 土方調(diào)配區(qū)的劃分 1、原則： 1）應力求挖填平衡、運距最短、費用最省； 2）便于改土造田、支援農(nóng)業(yè)； 3）考慮土方的利用，以減少土方的重復挖填和運輸。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、劃分調(diào)配區(qū)應注意： 1）調(diào)配區(qū)的劃分應與房屋或構筑物的位置相協(xié)調(diào)，滿足工程 施工順序和分期施工

38、的要求，使近期施工和后期利用相結合。 2）調(diào)配區(qū)的大小，應考慮土方及運輸機械的技術性能，使其 功能得到充分發(fā)揮。例如，調(diào)配區(qū)的長度應大于或等于機械的 鏟土長度；調(diào)配區(qū)的面積最好與施工段的大小相適應。 3）調(diào)配區(qū)的范圍應與計算土方量用的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)，通常可 由若干個方格網(wǎng)組成一個調(diào)配區(qū)。 4）從經(jīng)濟效益出發(fā)，考慮就近借土或就近棄土區(qū)均可作為一 個獨立的調(diào)配區(qū)。 5）調(diào)配區(qū)劃分還應盡可能與大型地下建筑物的施工相結合， 避免土方重復開挖。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/

39、 1.土方工程 調(diào)配區(qū)之間的平均運距 1、定義：平均運距就是指挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)重心的距離。 因此，求平均運距，需先求出每個調(diào)配區(qū)重心。 2、方法： 取場地或方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標軸，分別求出各區(qū)土方的重心位置， 即： ； 式中： 挖或填方調(diào)配區(qū)的重心坐標； 每個方格的土方量； 每個方格的重心坐標。 V xV X 0 V yV Y0 00,Y X V yx, Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 重心求出后，則標于相應的調(diào)配區(qū)圖上，然

40、后用比例尺量出 每對調(diào)配區(qū)之間的平均運距，或按下式計算： 式中： 挖、填方區(qū)之間的平均運距； 填方區(qū)的重心坐標； 挖方區(qū)的重心坐標。 22 )()( OWOTOWOT YYXXL L OTOT YX, OWOW YX, Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 最優(yōu)調(diào)配方案的確定 方法：表上作業(yè)法 已知某場地有四個挖方區(qū)和三個填方區(qū)，其相應的挖填土方量和各對調(diào)配區(qū) 的運距如表1-8所示。 （1）用“最小元素法”編制初始調(diào)配方案 即先在運距表（小

41、方格）中找一個最小數(shù)值，如 （任取其中一 個，先取 ），于是先確定 的值，使其盡可能的大， 即 ，此時 挖方量最大值為400。由于 挖 方區(qū)的土方全部調(diào)到 填方區(qū)，所以 和 都等于零。此時，將 400填入 格內(nèi)，同時 格內(nèi)畫上一個“”號，然后在沒有填上數(shù) 字和“”號的方格內(nèi)再選一個運距最小的方格，即 ，便可確 定 ，同時使 ，此時，又將500填入 格內(nèi)，并 在 格內(nèi)畫上“”號。重復上述步驟，依次確定其余 的數(shù)值，最后得出 表1-8的初始調(diào)配方案。 40 4322 CC 43 C 43 C 400)500,400max( 43 X 4 A 4 A 3 B 41 X 42 X 43 X 4241,

42、 X X 40 22 C 500 22 X0 2321 XX 22 X 2321, X X j X Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 （2）最優(yōu)方案的判別法 方法：閉回路法和位勢法-檢驗數(shù) 0 即可認為方案 最優(yōu) 首先將初始方案中有調(diào)配數(shù)方格的 列出，然后按 下式求出兩組位勢數(shù)

43、 ）和 （1，2，） 式中： -平均運距（或單位土方運價或施工費 用）； -位勢數(shù)。 位勢數(shù)求出后，便可根據(jù)下式計算各空格的檢驗數(shù)： ij ij C , 2 , 1( iui j v jiij vuC ij C ji vu , jiijij vuC Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 例如，本例兩組位勢數(shù)如表所示。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木

44、工程系 （http:/ 1.土方工程 先令 ，則： 本例各空格的檢驗數(shù)如表所示。如 （在表中只寫“+”或“” ），可不必填入數(shù)值。 0 1 u 50050 1111 uCv 10010110 2 v 6010040 2 u 105060 3 u 601070 3 v206040 4 u 8050)60(70 21 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of T

45、echnology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 從表中已知，在表中出現(xiàn)了負的檢驗數(shù)，這說明初始方案不 是最優(yōu)方案，需要進一步進行調(diào)整。 （3）方案的調(diào)整 在所有負檢驗數(shù)中選一個（一般可選最小的一個，本例中 為 ），把它所對應的變量作為調(diào)整的對象。 找出 的閉回路：從 出發(fā)，沿水平或豎直方向前 進，遇到適當?shù)挠袛?shù)字的方格作90轉(zhuǎn)彎。然后依次繼續(xù)前進 再回到出發(fā)點，形成一條閉回路（見表）。 12 C 12 X 12 X Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （htt

46、p:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 從空格 出發(fā)，沿著閉回路（方向任意）一直前進，在各奇數(shù)次 轉(zhuǎn)角點的數(shù)字中，挑出一個最小的（本表即為500、100中選100），將 它由 調(diào)到 方格中（即為空格中）。 將100填入 方格中，被挑出的 為0（變?yōu)榭崭瘢煌瑫r將 閉回路上其他奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去100，偶次轉(zhuǎn)角上數(shù)字都增加 100，使得填、挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡，這樣調(diào)整后，便可得表 的新調(diào)配方案。 對新調(diào)配方案，仍用“位勢法”

47、進行檢驗?？雌涫欠褡顑?yōu)方案。若檢 驗數(shù)中仍有負數(shù)出現(xiàn)那就仍按上述步驟調(diào)整，直到求得最優(yōu)方案為止。 表中所有檢驗數(shù)均為正號，故該方案即為最優(yōu)方案。其土方的總運輸 量為：Z=40050+10070+50040+40060+10070+40040=94 000 （ ）。 12 X 32 X 12 X 12 X 32 X mm 3 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute

48、 of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 （4）土方調(diào)配圖 最后將調(diào)配方案繪成土方調(diào)配圖（見圖）。在土方調(diào)配圖 上應注明挖填調(diào)配區(qū)、調(diào)配方向、土方數(shù)量以及每對挖填調(diào) 配區(qū)之間平均運距。圖1-17（a）為本例的土方調(diào)配。僅考慮 場內(nèi)的挖填平衡即可解決。 圖1-17（b）亦為四個挖方區(qū)，三個填方區(qū)，挖填土方量雖 然相等，但由于地形狹長，運距較遠，故采用就近棄土和就 近借土的平衡調(diào)配方案更為經(jīng)濟。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/

49、1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.2 土方工程施工要點土方工程施工要點 1、施工準備階段建設單位應準備的工作： （1）三通一平：通電、水、道路，一平為場地平； （2）場內(nèi)原有管線分布情況及場地周圍的市政管網(wǎng) 的分布情況； （3）施工圖紙齊全，完整； （4）工程招投標工作業(yè)已完成； （5）已辦理施工許可證和工程已報質(zhì)檢； （6）與工程有關外部協(xié)調(diào)工作已完成； Huaihai Institute of TechnologyHuaihai

50、Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2、施工單位在工程施工前應作好的工作 1）學習和審查圖紙，研究工程地質(zhì)資料； 2）編寫施工組織設計（土方工程施工方案） 研究施工現(xiàn)場的場地平整情況，基坑施工方案； 繪制施工總平面布置圖及基坑開挖示意圖； 確定開挖路線、順序、范圍，底板標高、邊坡坡度，排水溝的設置、集 水井的位置等。 以及挖出土方的堆放位置，機械設備的配置，安全方案。 3）修筑好場地臨時道路及供水、供電等臨時設施； 4）做好材料、機具及土方機械進場工作； 5）做好土方工程測量放線工作； 6）根據(jù)土方工程設計做好土方工程的輔助工作，

51、如邊坡穩(wěn)定、基坑支護、 降低地下水等； 7）做好圖紙交底工作。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 3、土方工程的施工要點 土壁穩(wěn)定、施工排水、流砂防治和填土壓實 1.2.1 土壁穩(wěn)定土壁穩(wěn)定 土壁塌方的原因 （1）邊坡過陡，使土體的穩(wěn)定性不夠，而引起塌方現(xiàn)象； 尤其是在土質(zhì)差，開挖深度大的坑槽中； （2）雨水、地下水滲入基坑，重量增大，抗剪強度降低， 土坡失穩(wěn)； （3）基坑上邊邊緣附近大量堆土或停放機具、材料，或 由于動荷載的作用，使土

52、體的剪應力超過土體的抗剪強度。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 防治塌方的措施 （1）放足邊坡，除按第一節(jié)所講述的內(nèi)容外，邊坡系數(shù)除 按土體穩(wěn)定分析確定，還有各地區(qū)的經(jīng)驗有關。 （2）設置支撐 表1-13所列為一般溝槽支撐方法； 表1-14所列為一般基坑支撐方法； 表1-15所列為深基坑的支護方法。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院

53、土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Inst

54、itute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 1.2.2 施工排水 施工中開挖基坑時，流入坑內(nèi)的水有：地面水和地下水 降水方法：集水井降水和井點降水 1、集水井降水（明溝排水）： 1）定義：在基坑或溝槽開挖時，在坑底設置集水井，并沿坑底的周圍或中 央開挖排水溝，使水在重力作用下流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外。

55、2）設置：四周的排水溝及集水井一般應設置在基礎范圍以外，地下水流的 上游，基坑面積較大時，可在基礎范圍內(nèi)設置盲溝。 根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵能力，集水井每隔2040m設置一個； 基坑四個角應各設一個。 集水井大小：直徑或?qū)挾纫话銥?.60.8m,深度低于挖土面0.51.0m。集 水井井壁用竹、木等加固，并在井底鋪設碎石濾水層，以免在抽水時將泥砂 抽出。 排水溝大?。簩挒?.40.6m,深為0.4-0.6m,并有一定的坡度(2左右)。 盲溝：置于基礎底板下，基礎施工完畢后無法看見叫盲溝。盲溝相當于看 不見的排水溝。盲溝的尺寸同排水溝。 Huaihai Institute of Techn

56、ologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 井點降水 1、定義：井點降水：在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管 （井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，使地下水位降低到坑底 以下。 2、作用： 1）防止地下水涌入坑內(nèi)； 2）防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方； 3）使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓

57、力，因此防止了管涌； 4）降水后，降低了深基坑圍護結構的水平荷載； 5）消除了地下水的的滲流，也防止了流砂現(xiàn)象； 6）降低地下水位后，還使土體固結，增加地基土的承載力。 3、適用范圍： 1）土壤的滲透系數(shù)K=0.150m/d的土層中； 2）降水深度一般為：單級輕型點為3-6m；多級輕型點為612m。 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 4、種類： 種類：輕型井點和管井類。選用一般根據(jù)土的滲透系數(shù)、降水 深度、設備條件及經(jīng)濟比較等因素來確定?？蓞⒁姳?-1

58、4 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 5、輕型井點： 1）輕型井點設備 設備主要有：井點管（下端為濾管）、集水總管、彎聯(lián)管及抽水設備 井點管：直徑3855的鋼管，長69m，下端配有濾管和一個錐形鑄鐵 塞頭，其構造如圖1-19所示。濾管長1.01.5m，管壁上鉆有1218成梅 花形排列的濾孔；管壁外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層為3050孔/cm2的黃銅絲或尼 龍絲布的細濾網(wǎng)，外層為310孔/cm2粗濾網(wǎng)，以防泥砂進入井點管。 集水總管：直徑75100的鋼管分節(jié)連接，

59、每節(jié)長4m，其上裝有與井點 管聯(lián)接的短接頭，間距為0.81.6m。總管應有2.55坡向泵房的坡度。 總管與井點管用900彎頭或塑料管連接。 抽水設備：真空泵設備 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute

60、 of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 Huaihai Institute of TechnologyHuaihai Institute of Technology 淮海工學院土木工程系 （http:/ 1.土方工程 2）輕型井點布置 輕型井點系統(tǒng)的布置，應根據(jù)基坑平面形狀及尺寸、基坑 深度、土質(zhì)、地下水位及流向、降水深度要求等確定。 （1）平面布置 當基坑或溝槽寬度小于6m，