土方工程培訓(xùn)課件

1、 土方工程土方工程第一節(jié) 土方規(guī)劃(概述)第二節(jié) 土方工程施工要點第三節(jié)第三節(jié) 土方工程機械化施工土方工程機械化施工1土方工程土方工程 第一節(jié) 土方規(guī)劃(概述)一、土方工程的內(nèi)容、特點與施工要求 1、土方工程的內(nèi)容 （1）場地平整。 （2）基坑、隧道開挖，路基修筑。（3）土方回填與壓實u 總的來說土方工程包括一切土的挖掘、填筑和運輸?shù)冗^程以及排水、降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。u 最常見的土方工程包括： 場地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。 2、土方工程施工的特點 （1）面廣量大、勞動繁重。 （2）施工條件復(fù)雜。（3）施工時間長3、組織土方工程施工的要求 （1）在

2、條件允許的情況下應(yīng)盡可能采用機械化施工；（2）要合理安排施工計劃，盡量避開冬、雨期施工； （3）為了降低土石方工程施工費用，減少運輸量和占用農(nóng)田，要對土方進行合理調(diào)配、統(tǒng)籌安排。 （4）在施工前要做好調(diào)查研究， 擬定合理的施工方案和技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量和安全，加快施工進度。二、土的工程分類及性質(zhì) *(一)土的工程分類 土的分類方法較多，在施工中按開挖的難易程度將土分為八類。(二)土的工程性質(zhì) 1、土的質(zhì)量密度分天然密度和干密度。土的天然密度，是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，用表示，它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的干密度，是指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用d表示，它是檢驗填土壓

3、實質(zhì)量的控制指標。 2、土的含水量 土的含水量W是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分數(shù)表示： 式中 土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量。 含水量的工程意義：在坡度系數(shù)的選擇、回填土的壓實、人工降水設(shè)備的選擇以及土方施工設(shè)備的選擇中要用得到土的含水量。 122GGWG1G：含水狀態(tài)時土的質(zhì)量。2G ：烘干后土的質(zhì)量。3、土的滲透性 土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，一般以滲透系數(shù)K表示。 達西地下水流動速度公式： v =KI (1-2)式中：v水在土中的滲流速度。 K土的滲透系數(shù)。 滲透性系數(shù)的工程意義：在涌水量的計算中，降排水設(shè)備的選擇中要用得到滲透系數(shù)。4

4、、土的可松性* 可松性系數(shù)的工程意義：在土方平整中設(shè)計標高的調(diào)整、土方設(shè)備的選擇、回填土方量的計算中需要用得到土的可松性系數(shù)。 土具有可松性，即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復(fù)其原來的體積。 2s1VKV土經(jīng)開挖后的松散體積最初可松性系數(shù)土在天然狀態(tài)下的體積13sVVK土在天然狀態(tài)下的體積土經(jīng)回填壓實后的體積最后可松性系數(shù)例11：某場地平整有4000m3的填方量需從附近取土填筑，其土質(zhì)為密實的砂粘土，試計算：(1)填土的挖方量；(2)已知運輸工具的斗容量為2 m3，需運多少車次？ ssKK，解： 土質(zhì)為密實的砂粘土， 可按四類土確定和ssKK1.08

5、，取1.30，331sV4000V3704K1.08m，挖方量 2V3704 1.3N2407.62408v2車車次 次二、土方邊坡二、土方邊坡土木工程中，在結(jié)構(gòu)施工時一般都需要進行基坑開挖，土壁失穩(wěn)塌方是基坑開挖中必須注意的問題。 當(dāng)基坑周圍場地較大，且周邊環(huán)境簡單，基坑開挖宜采用放坡形式，即可不必做成直壁式。常見的邊坡可做成直線形、折線形或踏步形。圖11 邊坡坡度示意 邊坡坡度應(yīng)根據(jù)不同的挖填高度、土的性質(zhì)及工程的特點而定，要保證土體的穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。h11bb/hm邊坡高度土方邊坡坡度邊坡寬度mmb式中， 稱為坡度系數(shù)， /h圖12 場地平整圖13 基坑開挖第二節(jié) 土方工程

6、施工要點 土方工程的施工要點，主要應(yīng)解決土壁穩(wěn)定、施工排水和填土壓實等三個問題。一、土壁穩(wěn)定* 基坑開挖后，土體缺少內(nèi)摩擦阻力和粘聚力來保持平衡，容易引起塌方，這不僅會造成人身安全事故，同時亦會影響工期，甚至?xí)＜案浇慕ㄖ?。（砂性土顆粒之間只有摩阻力，沒有黏結(jié)力）。 1、土壁塌方的原因 1)、邊坡過陡，使得土體的穩(wěn)定性不夠，尤其在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中。 2)、雨水、地下水滲入基坑，使得土體抗剪強度降低，這是造成塌方的主要原因。 3)、基坑上邊緣附近大量堆土或停放機具、材料，或由于動荷載的作用，使土體中的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強度。 4)、土方開挖順序、方法未遵守“從上往下，分層開挖；開

7、槽支撐，先撐后挖”的原則。2、防治塌方的措施1)、放足邊坡 邊坡的留設(shè)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定，其坡度大小應(yīng)根據(jù)土壤的性質(zhì)、施工方法、開挖深度、工期的長短等因素確定。例如，粘性土的邊坡可以陡一點，砂性土則應(yīng)平緩些。 2)、設(shè)置支撐 為了縮小施工面、減少土方，或受場地限制不能放坡時，則可設(shè)置土壁支撐。 a)、基槽支護 市政工程施工時，常需在地下鋪設(shè)管溝，因此需開挖溝槽。開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。 (a) 間斷式水平擋土板支撐(b) 垂直擋土板支撐圖117 橫撐式支撐1、水平擋土板；2、立柱；3、工具式橫撐；4、垂直擋土板；5、橫楞木；6、調(diào)節(jié)螺絲 b)、基坑支護 基坑支護結(jié)構(gòu)一般根據(jù)地質(zhì)條件、

8、基坑開挖深度以及對周邊環(huán)境保護要求采取重力式水泥土墻、板式支護結(jié)構(gòu)、土釘墻等形式。u 重力式水泥土墻 1攪拌樁；2插筋；3面板；4H型鋼圖118 重力式水泥擋土墻 板式支護結(jié)構(gòu)(1)、型鋼橫擋板擋墻 圖119 型鋼樁橫檔板支護1一型鋼樁； 2一橫向擋土板；3木楔 (2) 鋼板樁擋墻 圖1-20 常用鋼板樁截面形式(a)(b)(a)一字形鋼板樁 ； (b)U形板樁(“拉森”板樁) 鋼板樁施工現(xiàn)場(3) 板墻式擋墻 圖121 板式支護結(jié)構(gòu)1板樁墻；2圍檁；3鋼支撐；4斜撐；5拉錨；6土錨桿；7先施工的基礎(chǔ)；8豎撐圖122 土釘墻1土釘；2噴射混凝土面層；3墊板 土釘墻的施工順序為：按設(shè)計要求自上而

9、下分段、分層開挖工作面，修整坡面埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標志，噴射第一層混凝土鉆孔，安設(shè)土釘鋼筋注漿，安設(shè)連接件綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土設(shè)置坡頂、坡面和坡腳的排水系統(tǒng)。若土質(zhì)較好亦可采取如下順序：開挖工作面、修坡綁扎鋼筋網(wǎng)成孔安設(shè)土釘注漿、安設(shè)連接件噴射混凝土面層。二、施工排水二、施工排水 開挖基坑時，流入坑內(nèi)的地下水和地面水如不及時排除，不但會使施工條件惡化，造成土壁塌方，亦會影響地基的承載力。因此，在土方施工中，做好施工排水工作，保持土體干燥是十分重要的。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。1、明排水法 明排水法也叫集水井降水法。這種方法是在基坑或溝槽開挖時，在坑底設(shè)置集水井

10、，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。四周的排水溝及集水井一般應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外。1排水溝；2集水井；3水泵；4基礎(chǔ)邊線圖123 明排水法1、排水溝的設(shè)置 排水溝底寬應(yīng)不少于0.20.3m，溝底設(shè)有0.20.5的縱坡,在開挖階段，排水溝深度應(yīng)始終保持比挖土面低0.40.5m 2、集水井的設(shè)置 集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外。間距應(yīng)根據(jù)水量大小、基坑平面形狀及水泵能力確定，一般為2040m。 2、人工降低地下水位法人工降低地下水位，就是在基坑開挖前，先在基坑周圍埋設(shè)一點數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直至基礎(chǔ)工程施工

11、完畢為止。 人工降低地下水位的方法有輕型井點* 、噴射井點、電滲井點、管井井點以及深井泵井點等。圖1-24 輕型井點法降低地下水位全貌圖 1井管；2濾管；3總管；4彎聯(lián)管；5水泵房； 6原有地下水位線；7降低后地下水位線 輕型井點，就是沿基坑周圍將許多直徑較小的井點管埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，通過總管利用抽水設(shè)備將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出，使原有的地下水位降至坑底以下。三、填土壓實三、填土壓實*1、填土的要求 土的特性是分散性，顆粒之間沒有緊密的連接，水容易侵入。為使填土滿足強度及水穩(wěn)性兩方面要求，正確選擇土料和填筑方法。 填方工程應(yīng)分層鋪土壓實，最好采用同類土壤填筑。填方土料為粘性

12、土?xí)r，應(yīng)檢驗其含水量是否在控制范圍內(nèi)，含水量大的粘土不宜做填土用。過濕時應(yīng)曬干或摻入干土及其他吸水材料；過干時，則應(yīng)灑水進行濕潤。當(dāng)采用土料的透水性不同時，不得摻雜亂倒，應(yīng)分層填筑，并將透水性較小的土料填在上層。2、填土壓實方法1)、碾壓法碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實土壤。該法主要用于大面積的填土，如場地平整、路基、堤壩等工程。圖1-32 碾壓機械(a)自行式平碾；(b)拖式羊腳碾2)、夯實法 夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤，主要用于小面積的回填土。 圖1-33 蛙式打夯機1夯頭；2夯架；3三角皮帶；4托盤3)、振動法 此法用于振實非粘性土壤效果最好。近年來，平板振

13、動機用的較多。 圖1-34 平板振動機第三節(jié)第三節(jié) 土方工程機械化施工土方工程機械化施工 土方工程施工機械的種類繁多，尤以推土機、鏟運機和單斗挖土機應(yīng)用最廣，現(xiàn)將這幾種類型機械的性能、適用范圍以及施工方法予以介紹。一、推土機 推土機由拖拉機和推土鏟刀組成，按行走的方式分履帶式和輪胎式，目前常用液壓式推土機。適用于： （1）平整場地：經(jīng)濟運距在100m內(nèi)（效率最高60m），一三類土的挖運，壓實； （2）坑槽開挖：深度在1.5m內(nèi)、一三類土； （3）回填土方。平整場地二、鏟運機 鏟運機有自行式鏟運機和拖式鏟運機兩種，能綜合完成挖、裝、運、卸、平土等工作。三、單斗挖土機單斗挖土機有正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等數(shù)種。1、正鏟挖土機正鏟正鏟 正鏟挖土機一般只用于開挖停機面以上的土壤，只適宜在土質(zhì)較好、無地下水的地區(qū)工作。正鏟作業(yè)示意正鏟作業(yè)示意 2、反鏟挖土機反鏟反鏟 反鏟挖土機的挖土特點是：“后退向下，強制切土”。其挖掘力比正鏟小，適于開挖停機面以下的一三類土的基坑、基槽或管溝。反鏟作業(yè)示意反鏟作業(yè)示意3、拉鏟挖