建筑土方工程

1、 學(xué)習(xí)要求學(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。 1.1.2 1.1.2 土的工程分類土的工程分類土的分類土的級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

2、或黃土；含碎石卵石的中等密實(shí)的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r整個先用鎬、撬棍，后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘五類土軟石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

3、閃巖用爆破方法開挖機(jī)械或人工直接開挖機(jī)械或人工直接開挖 五類土（軟石）五類土（軟石） 六類土（次堅(jiān)石）六類土（次堅(jiān)石） 七類土（堅(jiān)石）七類土（堅(jiān)石） 八類土（特堅(jiān)石）八類土（特堅(jiān)石）爆破開挖爆破開挖 1、土的可松性：自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，體、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)。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。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。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。土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。 m3 最初可松性系數(shù)最初可松性系數(shù) 1.081.

4、5 最后可松性系數(shù)最后可松性系數(shù) 1.011.3 用途：用途： KS：可估算裝運(yùn)車輛和挖土機(jī)械：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：可估算填方所需挖土的數(shù)量V1V2V2 V1V2V3 V1V321sVKV31sVKV208m3某基坑某基坑208m3 ，現(xiàn)需回填，用，現(xiàn)需回填，用2m3 的裝載車從附近運(yùn)土，的裝載車從附近運(yùn)土，問需要多少車次的土？問需要多少車次的土？ （ KS=1.20 ， KS=1.04 ）答：填方用土：答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3（原狀土）（原狀土） V2 = KS V1 =1.02*200=240m3（松散土）

5、（松散土） 2m3 的裝載車運(yùn)土需要車次：的裝載車運(yùn)土需要車次： n=240/2=120車次車次LhK的單位：的單位：m / d粘土粘土 0.1，粗砂粗砂5075，卵石卵石100200 用途用途：降低水位：降低水位;回填回填。vmvmsdd%100swggw 開挖、行車（開挖、行車（2530%陷車）、邊陷車）、邊坡穩(wěn)定坡穩(wěn)定 最佳含水量最佳含水量可使填土獲得最大密實(shí)可使填土獲得最大密實(shí)度的含水量。度的含水量。 （擊實(shí)試驗(yàn)、手握經(jīng)驗(yàn)確定）（擊實(shí)試驗(yàn)、手握經(jīng)驗(yàn)確定） 場地豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)場地豎向規(guī)劃設(shè)計(jì) 場地平整土方量計(jì)算場地平整土方量計(jì)算 土方調(diào)配土方調(diào)配 場地平整土方機(jī)械及其施工場地平整土方機(jī)械及

6、其施工 (1) 滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊?；滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?(2) 盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量； (3)爭取在場區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi)爭取在場區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi); (4)有一定泄水坡度，滿足排水要求。有一定泄水坡度，滿足排水要求。場地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無規(guī)定：場地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無規(guī)定： (1)小型場地小型場地挖填平衡法挖填平衡法 (2)大型場地大型場地最佳平面設(shè)計(jì)法最佳平面設(shè)計(jì)法（用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最?。ㄓ米钚《朔?，使挖填平衡且總土方量最小）aaaaaaH11H12H21H22原則：場地內(nèi)挖填

7、方平衡，平整前后土方量相等。原則：場地內(nèi)挖填方平衡，平整前后土方量相等。H11H12H21H22 H0= （H11+H12+H21+H22）/4M H11、 H12、 H21、 H22 一個方格各角點(diǎn)一個方格各角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高的自然地面標(biāo)高 M 方格個數(shù)。方格個數(shù)?；颍夯颍篐0=（ H1+2 H2+3 H3+4 H4）/4M H1一個方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高；一個方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高； H2、H3、H4分別為兩個、三個、四分別為兩個、三個、四個方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。個方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。70.09土具有可松性，必要時應(yīng)相應(yīng)的提高土具有可松性，必要時應(yīng)相應(yīng)的提高H0挖方量挖方量填方量填方量h受局部填

8、挖的影響受局部填挖的影響溝渠溝渠經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較后，認(rèn)為就近借土或棄土一部分更合理經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較后，認(rèn)為就近借土或棄土一部分更合理案例案例2 答：答： (2)不考慮土的可松性不考慮土的可松性 H0 = H0=70.29m單向排水時單向排水時:HH0li 雙向排水時，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高雙向排水時，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn為：為：以場地中心點(diǎn)為以場地中心點(diǎn)為H0 Hn = H0 Lx ix L yi y按要求的泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高按要求的泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn ：LyLxixiyH0Hn70.0970.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.

9、2470.2870.3270.1470.1870.2270.26 H070.29H2 =70.29102+303=70.36 H3 =70.29+102+303=70.40H1 =70.29302+303=70.32其它見圖其它見圖案例案例2hn= Hn Hn hn 施工高度，填挖施工高度，填挖Hn 設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高Hn 原地形標(biāo)高原地形標(biāo)高70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.

10、83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.44h2 =70.36 70.40 =0.04 （m）；）；負(fù)值為挖方高度負(fù)值為挖方高度ijhihjXi-jaXi-j=a hihi+ hj施工高度絕對值代入施工高度絕對值代入70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.090 0Xi-j=a hi

11、hi+ hjX1-2=20 *0.230.23+ 0.04= a h1h1+ h2= 17.04m1.2.2 場地平整土方量的計(jì)算場地平整土方量的計(jì)算h1 h4 方格角點(diǎn)施工高度的絕對值方格角點(diǎn)施工高度的絕對值;a 方格網(wǎng)一個方格的邊長；方格網(wǎng)一個方格的邊長；V挖（填）挖（填）挖方或填方的體積（挖方或填方的體積（m3）。）。V挖（填）挖（填）= ( h1+h2+h3+h4 )a24分別按方格求出挖、填方量，再求場地總挖方量、總填方量。分別按方格求出挖、填方量，再求場地總挖方量、總填方量。h1h2h3h4（2）方格四個角點(diǎn)有填有挖）方格四個角點(diǎn)有填有挖a2 h挖（填）挖（填） 24 hV挖（填）

12、挖（填） =h1h2h3h4)(63212HHHaV)(63231332HHHHHaV錐當(dāng)三角形三個角點(diǎn)全部為挖或全部為填時：當(dāng)三角形三個角點(diǎn)有填有挖時：)(61233231332HHHHHHHHaV偰總運(yùn)輸量最?。ǔ杀咀畹停?，總運(yùn)輸量最小（成本最低），縮短工期和降低成本?？s短工期和降低成本。合理確定合理確定調(diào)配方向和數(shù)量調(diào)配方向和數(shù)量 一期一期 先平整先平整 余土余土欠土欠土二期二期數(shù)量，堆數(shù)量，堆放位置放位置TW天然地基天然地基填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)最小元素法最小元素法 即對運(yùn)距（或單價）最小的一對挖填分區(qū)，優(yōu)先地即對運(yùn)距（或單價）最小的一

13、對挖填分區(qū)，優(yōu)先地最大限度地供應(yīng)土方量，滿足該分區(qū)后，以此類推，直至所有的挖最大限度地供應(yīng)土方量，滿足該分區(qū)后，以此類推，直至所有的挖方分區(qū)土方量全部分完為止。方分區(qū)土方量全部分完為止。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)400500500300100100用矩陣法求假想運(yùn)距：將有土方量的運(yùn)距填入表中，利用矩形用矩陣法求假想運(yùn)距：將有土方量的運(yùn)距填入表中，利用矩形對角線角點(diǎn)之和相等的原則，求出未知的假想運(yùn)距。對角線角點(diǎn)之和相等的原則，求出未知的假想運(yùn)距。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008006030求檢驗(yàn)數(shù)求檢驗(yàn)數(shù) ij ： ij=運(yùn)距運(yùn)距

14、cij 假想運(yùn)距假想運(yùn)距cij， 全部全部 ij 0 ，方案最優(yōu)；若有，方案最優(yōu)；若有 ij 0，非優(yōu)，需調(diào)整。，非優(yōu)，需調(diào)整。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008006030+閉回路法閉回路法 從負(fù)數(shù)方格出發(fā)，沿水平或垂直方向前進(jìn)，遇到有土從負(fù)數(shù)方格出發(fā)，沿水平或垂直方向前進(jìn)，遇到有土方量的方格可轉(zhuǎn)方量的方格可轉(zhuǎn)90度角再前進(jìn)，如此轉(zhuǎn)彎和前進(jìn)，必將能回到原度角再前進(jìn)，如此轉(zhuǎn)彎和前進(jìn)，必將能回到原位置，形成折線形閉回路。位置，形成折線形閉回路。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-

15、101008006030+調(diào)整土方量：調(diào)整土方量：從奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)格子中，找一個土方量最小的格子，將此從奇數(shù)轉(zhuǎn)角點(diǎn)格子中，找一個土方量最小的格子，將此格子變?yōu)榱?，并以此為調(diào)整值，奇數(shù)角點(diǎn)的土方量減去該值，歐格子變?yōu)榱?，并以此為調(diào)整值，奇數(shù)角點(diǎn)的土方量減去該值，歐數(shù)角點(diǎn)的土方量加上該值，形成一個新的調(diào)配方案。數(shù)角點(diǎn)的土方量加上該值，形成一個新的調(diào)配方案。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)挖方區(qū)4005005003001001005040601107040-101008006030+100 0400400重復(fù)第三步步驟，若不是最優(yōu)，繼續(xù)調(diào)整，直至最優(yōu)。重復(fù)第三步步驟，若不是最優(yōu)，繼續(xù)調(diào)整，直至最優(yōu)。填方區(qū)填方區(qū)挖方區(qū)

16、挖方區(qū)400500400400100504060704070208030605030+由于所有的檢驗(yàn)數(shù)由于所有的檢驗(yàn)數(shù) ij 0，故該方案已為最優(yōu)方案。，故該方案已為最優(yōu)方案。最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量 = 400501007050040400601007040040= 94000m3-m 。初始方案的總運(yùn)輸量初始方案的總運(yùn)輸量 = 5005050040300601001101007040040= 97000m3-m 。T2-100型液壓操縱推土機(jī)型液壓操縱推土機(jī)適用于： （1）平整場地：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在）平整場地：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m內(nèi)（效率最高內(nèi)（效率最高60m），一三），一三類土的挖運(yùn)，壓實(shí)；類土的挖運(yùn)，壓實(shí)； （2）坑槽開挖：深度在）坑槽開挖