第一章土方工程課件

第一章土方工程第一章土方工程1土方工程包括土的開挖、運輸和填筑等施工過程，有時還要進行排水、降水、土壁支撐等準備工作。在建造工程中，最常見的土方工程有：場地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。土方工程施工往往具有工程量大、勞動繁重和施工條件復雜等特點；土方工程施工又受氣候、水文、地質(zhì)、地下障礙等因素的影響較大，不可確定的因素也較多，有時施工條件極為復雜。概述土方工程包括土的開挖、運輸和填筑等施工2第一章土方工程第一節(jié)土的工程分類與特性第二節(jié)土方量計算與土方調(diào)配第三節(jié)基坑降水與排水第四節(jié)土方邊坡與土壁支護第五節(jié)土方工程機械化施工第六節(jié)基坑（槽）施工第七節(jié)質(zhì)量驗收與安全技術(shù)第一章土方工程第一節(jié)土的工程分類與特性3第一節(jié)土的工程分類與特征一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別二、土的工程性質(zhì)第一節(jié)土的工程分類與特征一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別4土的分類繁多，其分類法也很多，如按土的沉積年代、顆粒級配、密實度、液性指數(shù)分類等。在土木工程施工中按土開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石等八類。一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別

土的分類繁多，其分類法也很多，如按土的5一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別

土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/kg·m3開挖特征一類土(松軟土)砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)0.5～0.6600～1500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0.6～0.81100～1800用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土(堅土)軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土0.8～1.01800～1900要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土(砂礫堅土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土，天然級配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石1.0～1.51900～2000整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/6一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別

土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/kg·m3開挖特征五類土(軟石)硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石炭巖1.5～4.01200～2700用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅石)泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖，泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r，風化花崗巖，片麻巖4.0～102200～2900用爆破方法開挖,部分用風鎬七類土(堅石)大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風化痕跡的安山巖、玄武巖10～182500～2900用爆破方法開挖八類土(特堅硬石))安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅實的細粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖18～252700～3300用爆破方法開挖一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/71.土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。二、土的工程性質(zhì)

（一）土的組成:

土一般是由固體顆粒(固相)、水（液相）、空氣（氣相）三部分組成。式中：m濕——含水狀態(tài)土的質(zhì)量，kg；m干——烘干后土的質(zhì)量，kg；mW——土中水的質(zhì)量，kg；mS—固體顆粒的質(zhì)量，kg。土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實程度有直接的影響。（二）土的工程性質(zhì)

1.土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。二、8土的自然密度:

在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實程度和含水量有關(guān)。土的天然密度按下式計算：

2.

土的自然密度和干密度

式中ρ——土的天然密度，kg/m3；m——土的總質(zhì)量，kg；V—土的體積，m3。二、土的工程性質(zhì)

土的自然密度:在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實9干密度:指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用下式表示：

式中：ρd——土的干密度，kg/m3；

mS

——固體顆粒質(zhì)量，kg；V—土的體積，m3。

干密度常用于填土夯實質(zhì)量的控制指標。二、土的工程性質(zhì)

干密度:指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用下式表示：式中：10二、土的工程性質(zhì)

3、土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比是指土中孔隙體積與土顆粒體積之比。土的孔隙率是指土的孔隙體積與全部土的體積之比，用百分率表示式中：e——土的孔隙比；n——土的孔隙比；

VV——土中孔隙體積，m3

；VS——土中的固體顆粒體積，m3

；

V——土的總體積，

m3

。二、土的工程性質(zhì)3、土的孔隙比和孔隙率式中：e——土的孔隙114.

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)振動夯實，仍然不能完全復原，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：式中KS、KS′——土的最初、最終可松性系數(shù)；V1——土在天然狀態(tài)下的體積，m3；V2——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3；V3——土經(jīng)壓(夯)實后的體積，m3。二、土的工程性質(zhì)

4.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12土的最初可松性系數(shù)KS是計算車輛裝運土方體積及挖土機械的主要參數(shù)；土的最終可松性系數(shù)是計算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)。

二、土的工程性質(zhì)

土的最初可松性系數(shù)KS是計算車輛裝運土方體積及挖135.

土的滲透性土的滲透性也稱透水性：指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。

二、土的工程性質(zhì)

式中：K——土的滲透系數(shù)，m/d(或m/h，m/s)；L——滲透路程長度，m；

t——滲透路程長度L所需的時間，d。5.土的滲透性土的滲透性也稱透水性：指土體被水透14土的滲透系數(shù)參考表土的名稱滲透系數(shù)(m/d)

土的名稱滲透系數(shù)(m/d)

粘土＜0.005中砂5.00～20.00亞粘土0.005～0.10均質(zhì)中砂35～50輕亞粘土0.10～0.50粗砂20～50黃土0.25～0.50圓礫石50～100粉砂0.50～1.00卵石100～500細砂1.00～5.00二、土的工程性質(zhì)

土的滲透系數(shù)參考表土的名稱滲透系數(shù)(m/d)土的名稱滲15第二節(jié)土方量計算與土方調(diào)配一、基坑（槽）土方量計算二、場地平整計算三、土方調(diào)配第二節(jié)土方量計算與土方調(diào)配一、基坑（槽）土方量計算16一、

基坑、基槽土方量計算

不放坡時：放坡時：

（一）基坑土方量計算式中：V——基坑土方量，m3;h——基坑開挖深度，m；

a——基坑長邊邊長，m；

b——基坑短邊邊長，m；

c——工作面寬度，m；

m——坡度系數(shù)一、基坑、基槽土方量計算不放坡時：（一）基坑土方量計算式17若基槽沿長度方向斷面變化較大時，則可分段計算，然后將各段土方量相加即得總土方量：

一、

基坑、基槽土方量計算

（二）基槽土方量計算基槽不放坡時：基槽放坡時：式中：V——基槽土方量，m3；h——基槽開挖深度，m；

a——基槽底寬，m；c——工作面寬，m；

L——基槽長度，m；m——坡度系數(shù)。若基槽沿長度方向斷面變化較大時，則可分段計算，然后將各段土方18二、

場地平整土方計算

場地平整，就是將自然地面經(jīng)人工或機械施工改造成我們所要求的設(shè)計平面。場地挖填土方量計算有方格網(wǎng)法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計算的場地劃分成若干橫截面后，用橫截面計算公式逐段計算，最后將逐段計算結(jié)果匯總。橫截面法計算精度較低，可用于地形起伏變化較大地區(qū)。對于地形較平坦地區(qū)，一般采用方格網(wǎng)法。

二、場地平整土方計算場地平整，就是將自然地面19（一）方格網(wǎng)法1、劃分方格網(wǎng)方格網(wǎng)圖由設(shè)計單位(一般在1/500的地形圖上)將場地劃分為邊長a=10～40m的若干方格，一般為20m×20m或40m×40m。與測量的縱橫坐標相對應，在各方格角點規(guī)定的位置上標注角點的自然地面標高(H)和設(shè)計標高(Hn)。二、

場地平整土方計算

（一）方格網(wǎng)法二、場地平整土方計算20計算場地各個角點的施工高度施工高度為角點設(shè)計地面標高與自然地面標高之差，是以角點設(shè)計標高為基準的挖方或填方的施工高度。各方格角點的施工高度按下式計算：

式中hn——角點施工高度即填挖高度(以“+”為填，“-”為挖)，m；n—方格的角點編號(自然數(shù)列1，2，3，…，n)二、

場地平整土方計算

計算場地各個角點的施工高度式中hn——角點施工高度即填21第一章土方工程課件222、確定零點、零線、劃分挖填區(qū)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，即為“零點”

。二、

場地平整土方計算

2、確定零點、零線、劃分挖填區(qū)二、場地平整土方計算23零點位置按下式計算：式中：x1、x2——角點至零點的距離，m；h1、h2——相鄰兩角點的施工高度(均用絕對值)，m；

a—方格網(wǎng)的邊長，m。

二、

場地平整土方計算

零點位置按下式計算：式中：x1、x2——角點至零點的距243、計算各方格內(nèi)挖填方量按方格底面積圖形和下表中所列計算公式，逐格計算每個方格內(nèi)的挖方量或填方量。4、計算邊坡土方量邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進行計算，一種為三角棱錐體，另一種為三角棱柱體。

二、

場地平整土方計算

3、計算各方格內(nèi)挖填方量二、場地平整土方計算25項目圖式計算公式一點填方或挖方(三角形)兩點填方或挖方(梯形)三點填方或挖方(五角形)四點填方或挖方(正方形)二、

場地平整土方計算

項目圖式計算公式一點填方或挖方(三角形)兩26第一章土方工程課件27三角棱錐體邊坡體積式中l(wèi)1——邊坡①的長度；A1——邊坡①的端面積；h2——角點的挖土高度；m—邊坡的坡度系數(shù)，m=寬/高。二、

場地平整土方計算

三角棱錐體邊坡體積式中l(wèi)1——邊坡①的長度；二、28三角棱柱體邊坡體積:

兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積

:式中：l4——邊坡④的長度；A1、A2、A0—邊坡④兩端及中部橫斷面面積。5、計算土方總量將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計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。

二、

場地平整土方計算

三角棱柱體邊坡體積:兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡29例：某建筑場地方如下圖所示，方格邊長為20m×20m，填方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為1.0，挖方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為0.5，試用公式法計算挖方和填方的總土方量。

二、

場地平整土方計算

例：某建筑場地方如下圖所示，方格邊長為20m×20m，填方區(qū)30解：1、根據(jù)所給方格網(wǎng)各角點的地面設(shè)計標高和自然標高，計算結(jié)果列記于圖中。得：

h1=251.50-251.40=0.10h2=251.44-251.25=0.19h3=251.38-250.85=0.53h4=251.32-250.60=0.72h5=251.56-251.90=-0.34h6=251.50-251.60=-0.10h7=251.44-251.28=0.16h8=251.38-250.95=0.43h9=251.62-252.45=-0.83h10=251.56-252.00=-0.44h11=251.50-251.70=-0.20h12=251.46-251.40=0.06二、

場地平整土方計算

解：二、場地平整土方計算31第一章土方工程課件322、計算零點位置。從圖中可知，1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五條方格邊兩端的施工高度符號不同，說明此方格邊上有零點存在。

由公式求得：

1—5線x1=4.55(m)2—6線x1=13.10(m)6—7線x1=7.69(m)7—11線x1=8.89(m)11—12線x1=15.38(m)

二、

場地平整土方計算

2、計算零點位置。從圖中可知，1—5、2—6、6—7、7—33

將各零點標于圖上，并將相鄰的零點連接起來，即得零線位置。3、計算方格土方量。方格Ⅲ、Ⅳ底面為正方形，土方量為：VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)

方格Ⅰ底面為兩個梯形，土方量為：VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3)二、

場地平整土方計算

將各零點標于圖上，并將相鄰的零點連接起來，即得零線位34方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面為三邊形和五邊形，土方量為：

VⅡ(+)=65.73(m3)VⅡ(-)=0.88(m3)VⅤ(+)=2.92(m3)VⅤ(-)=51.10(m3)VⅥ(+)=40.89(m3))VⅥ(-)=5.70(m3)

4、方格網(wǎng)總填方量：

∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)5、方格網(wǎng)總挖方量：

∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)二、

場地平整土方計算

方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面為三邊形和五邊形，土方量為：二、場地平356、邊坡土方量計算。④、⑦按三角棱柱體計算外，其余均按三角棱錐體計算，

可得：V①(+)=0.003(m3)V②(+)=V③(+)=0.0001(m3)V④(+)=5.22(m3)V⑤(+)=V⑥(+)=0.06(m3)V⑦(+)=7.93(m3)二、

場地平整土方計算

6、邊坡土方量計算。二、場地平整土方計算36第一章土方工程課件37V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)V⑩=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)7、邊坡總填方量：∑V(+)=0.003+0.0001+5.22+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)8、邊坡總挖方量：∑V(-)=2.03+2×0.02+3.18=5.25(m3)二、

場地平整土方計算

V⑧(+)=V⑨(+)=0.01(m3)二、場地平整38三、土方調(diào)配

土方調(diào)配是使土方總運輸量最小或土方運輸費用最少，而且便于施工，從而可以縮短工期、降低成本。調(diào)配是在平整場地土方工程量計算完成后進行。編制土方調(diào)配方案應根據(jù)地形及地理條件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個調(diào)配區(qū)，計算各調(diào)配區(qū)的土方量，并計算每對挖、填方區(qū)之間的平均運距(即挖方區(qū)重心至填方區(qū)重心的距離)，確定挖方各調(diào)配區(qū)的土方調(diào)配方案。三、土方調(diào)配土方調(diào)配是使土方總運輸量最小或土方39土方調(diào)配的原則：1）力求達到挖方與填方平衡和運距最短的原則；2）近期施工與后期利用的原則；3）進行土方調(diào)配，必須依據(jù)現(xiàn)場具體情況、有關(guān)技術(shù)資料、工期要求、土方施工方法與運輸方法，綜合上述原則，并經(jīng)計算比較，選擇經(jīng)濟合理的調(diào)配方案。

三、土方調(diào)配

土方調(diào)配的原則：三、土方調(diào)配40具體步驟：（一）調(diào)配區(qū)的劃分在場地的平面圖上先畫出挖填方區(qū)的分界線（零線），在根據(jù)地形及地理條件，在挖方區(qū)和填方區(qū)適當劃分若干調(diào)配區(qū)，并計算出各調(diào)配區(qū)的土方量，在圖上注明。三、土方調(diào)配

（二）求出調(diào)配區(qū)之間平均運距

平均運距就是挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心之間的距離。為了簡化計算，假設(shè)每個方格上的土方是各自均勻分布的，從而用圖解法求出幾何中心代替方格的重心。

具體步驟：三、土方調(diào)配（二）求出調(diào)配區(qū)之間平均運距

平均運41重心求出后標在相應的套配區(qū)圖上，然后用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)之間的距離。式中：X，Y——調(diào)配區(qū)的重心坐標；

Vi——每個方格的土方量；

xi，yi——每個方格的重心坐標。每對調(diào)配區(qū)的平均運距：取場地的縱橫兩邊作為坐標軸，各調(diào)配區(qū)的重心坐標為：三、土方調(diào)配

重心求出后標在相應的套配區(qū)圖上，然后用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)之42圖土方調(diào)配圖箭線上方為土方量（m3），箭線下方為運距（m）三、土方調(diào)配

圖土方調(diào)配圖三、土方調(diào)配43例題：W3500W4400500500500600800T2T1W1T3W2506010011040407010070907080三、土方調(diào)配

例題：W3500W4400500500500600800T2441.編制初始調(diào)配方案三、土方調(diào)配

1.編制初始調(diào)配方案三、土方調(diào)配45三、土方調(diào)配

按最近原則或運距最短或造價最低原則確定最初調(diào)配方案：三、土方調(diào)配按最近原則或運距最短或造價最低原則確定最初調(diào)配462.方案檢驗：一般用“位勢法”求檢驗數(shù)。三、土方調(diào)配

（1）求位勢Ui和Vj位勢數(shù)就是在運距表的行或列中用運距（或單價）Cij同時減去的數(shù)，目的是使有調(diào)配數(shù)字的格檢驗數(shù)ij為零，而對調(diào)配方案的選取沒有影響。計算方法：將初始方案中有調(diào)配數(shù)方格的Cij列出，然后按下式求出兩組位勢數(shù)Ui(i＝1，2，…，m)和Vj(j＝1，2，…·，n)。

Cij＝Ui＋Vj

式中：Cij——平均運距(或單位土方運價或施工費用)；

Ui，Vj——位勢數(shù)。2.方案檢驗：一般用“位勢法”求檢驗數(shù)。三、土方調(diào)配（1）47例如，本例兩組位勢數(shù)計算：設(shè)U1＝0，則V1＝C11－U1＝50－0＝50；

U3＝C31－V1＝60－50＝10；

V2＝110－10＝100；

……，見表所示。

三、土方調(diào)配

例如，本例兩組位勢數(shù)計算：三、土方調(diào)配48（2）求檢驗數(shù)ij

ij＝Cij－Ui－Vj12＝70－0－100＝－3013＝100－0－60＝4021＝70－(－60)－50＝8023＝90－(－60)－60＝9041＝90－(－20)－50＝5042＝100－(－20)－100＝20三、土方調(diào)配

（2）求檢驗數(shù)ij三、土方調(diào)配49三、土方調(diào)配

三、土方調(diào)配50

3.方案的調(diào)整（1）在所有負檢驗數(shù)中選取最小的一個（本例中為C12)，把它所對應的變量X12作為調(diào)整的對象。（2）找出X12的閉回路：從X12出發(fā)，沿水平或豎直方向前進，遇到調(diào)調(diào)配土方數(shù)字的格作可以做90°轉(zhuǎn)彎，然后依次繼續(xù)前進，直到再回到出發(fā)點，形成一條閉回路。（3）從空格X12出發(fā)，沿著閉回路方向，在各奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點的數(shù)字中，挑出一個最小的土方量(本表即為500、100中選100)，將它調(diào)到空格中(即由X32調(diào)到X12中)。（4）同時將閉回路上其他奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去該調(diào)動值（100m3），偶次轉(zhuǎn)角上數(shù)字都增加該調(diào)動值，使得填、挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡，這樣調(diào)整后，便得到了新的調(diào)配方案。三、土方調(diào)配

3.方案的調(diào)整三、土方調(diào)配51三、土方調(diào)配

三、土方調(diào)配52三、土方調(diào)配

第一次調(diào)整后的土方調(diào)配表三、土方調(diào)配第一次調(diào)整后的土方調(diào)配表53再求位勢及空格的檢驗數(shù)

若檢驗數(shù)仍有負值，則重復以上步驟，直到全部ij≥0而得到最優(yōu)解。

（4）繪出調(diào)配圖：（包括調(diào)運的流向、數(shù)量、運距）。（5）求出最優(yōu)方案的總運輸量：400×50＋100×70＋500×40＋400×60＋100×70＋400×40＝94000m3-m。+40+50+60+50+50U1=0V1=50V2=70U2=－30U3=10V3=60U4=－20挖填

T1T2T3UiVjW1W2

W3W4

506011040407080100707010090+30

0

0

0

0

0

0三、土方調(diào)配

再求位勢及空格的檢驗數(shù)若檢驗數(shù)仍有負值，則重復以上步驟，直54W3500W4400500500500600T2T1W1T3W2800400100500400400100W3500W4400500500500600T2T1W1T355第三節(jié)基坑降水與排水基坑工程中的降低地下水亦稱地下水控制，即在基坑工程施工過程中，地下水要滿足支護結(jié)構(gòu)和挖土的施工要求，并且不因地下水位的變化，對基坑周圍的的環(huán)境和設(shè)施帶來危害。降水目的：1、防止涌水、流沙，保證在較干燥的狀態(tài)下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、減少坑壁支護結(jié)構(gòu)的水平荷載。

一、集水明排法二、井點降水法第三節(jié)基坑降水與排水基坑工程中的降低地56（一）集水明排法施工

集水井法是在基坑開挖過程中，沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，并在基坑邊角處設(shè)置集水井，將水匯入集水井內(nèi)，用水泵抽走。這種方法可用于基坑排水，也可用于降水。一、集水明排法（一）集水明排法施工一、集水明排法57集水井設(shè)置：四周的排水溝及集水井一般應設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水流的上游，基坑面積較大時，可在基坑范圍內(nèi)設(shè)置盲溝排水。根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵能力，集水井每隔30~40m設(shè)置一個。

集水坑的直徑或?qū)挾纫话銥?.6~0.8m，其深度隨著挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.7~1.0m?？颖诳捎弥?、木材料等簡易加固。當基坑挖至設(shè)計標高后，集水坑底應低于基坑底面1.0~2.0m，并鋪設(shè)碎石濾水層（0.3m厚）或下部礫石（0.1m厚）上部粗砂（0.1m）的雙層濾水層，以免由于抽水時間過長而將泥砂抽出，并防止坑底土被擾動。一、集水明排法集水井設(shè)置：四周的排水溝及集水井一般應58集水井降水法

1－排水溝；2－集水井；3－離心式水泵；4－基礎(chǔ)邊線；5－原地下水位線；6－降低后地下水位線一、集水明排法集水井降水法一、集水明排法59(2)潛水泵潛水泵是由立式水泵與電動機組合而成，工作時完全浸在水中。水泵裝在電動機上端式或螺旋槳式；電動機設(shè)有密封裝置。潛水泵工作簡圖1－葉輪；2－軸；3－電動機；4－進水口；5－出水膠管；6－電纜一、集水明排法（二）抽水設(shè)備及選用1、離心泵離心泵是由泵殼、泵軸及葉輪等主要部件組成。是施工中常用的抽水設(shè)備。(2)潛水泵潛水泵工作簡圖一、集水明排法（二）抽水設(shè)備及選用60原理：井點降水法就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設(shè)一定數(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標高以下，并保持至回填完成或地下結(jié)構(gòu)有足夠的抗浮能力為止。二、井點降水法井點降水法有：輕型井點法、噴射井點法、電滲井點法、深井井點等。原理：井點降水法就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋611.輕型井點降水設(shè)計二、井點降水法1.輕型井點降水設(shè)計二、井點降水法621、輕型井點設(shè)備輕型井點設(shè)備是由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：井點管(由井管和濾管連接而成)、彎聯(lián)管及總管等。

井管：Φ38~Φ

50，長5～7m(常用6m)，無縫鋼管，絲扣連濾管；濾管：Φ38、Φ51，長1～1.7m，開孔Φ12,開孔率20～25％，包濾網(wǎng)；總管：Φ

110～127mm無縫鋼管，每節(jié)4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口；連接管：使用透明塑料管、膠管或鋼管，宜有閥門；抽水設(shè)備：真空泵、射流泵(常用、隔膜泵(少用)二、井點降水法1、輕型井點設(shè)備井管：Φ38~Φ50，長5～7m(常用663第一章土方工程課件64二、井點降水法二、井點降水法65抽水設(shè)備是由真空泵、離心泵和水氣分離器（集水箱）組成，抽水原理為真空原理抽水設(shè)備是由真空泵、離心泵和水氣分離器（集水箱）組成，抽水原66射流泵抽水設(shè)備工作簡圖(a)工作簡圖；(b)射流器構(gòu)造

1一水泵；2一射流器；3一進水管；4一總管；5一井點管；6一循環(huán)水箱；7—隔板；8一泄水口；9一真空表；10一壓力表；11一噴嘴：12一噴管；13一接水管（a）（b）射流泵抽水設(shè)備工作簡圖（a）（b）672、井點布置

1）平面布置：當坑槽寬度小于6米，水位降低不大于5米時，可單排線狀布置。單排井點布置簡圖

(a)平面布置；(b)高程布置1一總管；2－點管；3一抽水設(shè)備二、井點降水法2、井點布置單排井點布置簡圖二、井點降水法68二、井點降水法當基坑面積較大，宜采用環(huán)形井點。二、井點降水法當基坑面積較大，宜采用環(huán)形井點。69第一章土方工程課件70環(huán)形井點布置簡圖

(a)平面布置；(b)高程布置1一總管；2一井點管；3一抽水設(shè)備環(huán)形井點布置簡圖712、高程布置井管的埋置深度H1，可按下式計算：

H1≥H2十h十iL(m)式中：H2——總管平臺面至基坑底面的距離(m)；

h——基坑中心線底面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.5～1.0m；

i——水力坡度，根據(jù)實測：環(huán)形井點為1／10，單排線狀井點為1／4；二、井點降水法2、高程布置二、井點降水法72二、井點降水法二、井點降水法733、井點涌水量計算水井類型

水井的分類（a）無壓完整井；（b）無壓非完整井（c）承壓完整井（d）承壓非完整井二、井點降水法3、井點涌水量計算水井的分類二、井點降水法74二、井點降水法二、井點降水法75（1）無壓完整井涌水量計算Q——井點系統(tǒng)的總涌水量（m3/d)；H——潛水含水層厚度，m；R——降水影響半徑，m；可按下式計算：r0——基坑等效半徑，m；可按下式計算：基坑為圓形時，取圓的半徑；基坑為矩形時，?。╝、b為基坑長短邊）基坑不規(guī)則時，取

二、井點降水法（1）無壓完整井涌水量計算二、井點降水法76（2）無壓非完整井點涌水量計算l——濾管進水部分長度，m。二、井點降水法（2）無壓非完整井點涌水量計算l——濾管進水部分長度，m。二77（3）承壓完整井涌水量計算二、井點降水法M——承壓含水層厚度，m；（3）承壓完整井涌水量計算二、井點降水法M——承壓含水層厚度78二、井點降水法（4）承壓非完整井涌水量計算二、井點降水法（4）承壓非完整井涌水量計算794、確定井點管數(shù)量與井距單井的最大出水量q，主要取決于土的滲透系數(shù)、濾管的構(gòu)造與尺寸，按下式確定：式中d——濾管直徑(m)；

l——濾管長度(m)；

K——滲透系數(shù)(m／d)。二、井點降水法4、確定井點管數(shù)量與井距二、井點降水法80確定井點管間距時，還應注意以下幾點：

(a)井距過小時，彼此干擾大，影響出水量，因此井距必須大于15倍管徑。

(b)在滲透系數(shù)小的土中井距宜小些，否則水位降落時間過長。

(c)靠近河流處，井點宜適當加密。

(d)井距應能與總管上的接頭間距相配合。二、井點降水法5、抽水設(shè)備的選擇確定井點管間距時，還應注意以下幾點：二、井點降水法5、抽水設(shè)81（二）輕型井點的施工

埋設(shè)井點的程序是：放線定位→打井孔→埋設(shè)井點管→安裝總管→用彎聯(lián)管將井點管與總管接通→安裝抽水設(shè)備。

圖1—31井點管的埋設(shè)(a)沖孔；（b）埋管1一沖管，2一沖嘴；3一膠皮管；4一高壓水泵，5一壓力表；6一起重吊鉤；7一井點管；8一濾管；9一填砂；10一粘土封口（a）（b）二、井點降水法（二）輕型井點的施工圖1—31井點管的埋設(shè)（a）82二、井點降水法二、井點降水法83二、井點降水法二、井點降水法84沖孔

埋管

填砂

封口

二、井點降水法二、井點降水法85第四節(jié)土方邊坡與土壁支護一、土方邊坡二、土壁支護第四節(jié)土方邊坡與土壁支護一、土方邊坡86土方邊坡的坡度以挖方深度(或填方深度)h與底寬b之比表示，即：

土方邊坡坡度=h/b=1/(b/h)=1∶m式中m=b/h稱為邊坡系數(shù)。

一、土方邊坡土方邊坡的坡度以挖方深度(或填方深度)h與底寬87當?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方邊坡可做成直立壁不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定：密實、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)：1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土)：1.5m；堅硬的粘土：2m。挖土深度超過上述規(guī)定時，應考慮放坡或做成直立壁加支撐。

一、土方邊坡當?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽88當挖地基坑較深或晾槽時間較長時，應根據(jù)實行情況采取護面措施。常用的坡面保護方法有帆布、塑料薄膜覆蓋法，坡面拉網(wǎng)法或掛網(wǎng)。當?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方深度在5m以內(nèi)且不加支撐的邊坡的最陡坡度應符合下表規(guī)定。

基坑(槽)或管溝挖好后，應及時進行基礎(chǔ)工程或地下結(jié)構(gòu)工程施工。在施工過程中，應經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。一、土方邊坡當挖地基坑較深或晾槽時間較長時，應根據(jù)實行情況采取護面措施。89深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度土的類別邊坡坡度(高∶寬)坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動載中密的砂土1∶1.001：1.251：1.50中密的碎石類土(充填物為砂土)1：0.751：1.001：1.25硬塑的粉土1：0.671：0.751：1.00中密的碎石類土(充填物為粘性土)1：0.501：0.671：0.75硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土1：0.331：0.501：0.67老黃土1：0.101：0.251：0.33軟土(經(jīng)井點降水后)1：1.00----一、土方邊坡深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度土的類別邊坡90永久性挖方邊坡坡度應按設(shè)計要求放坡。臨時性挖方的邊坡值應符合下表的規(guī)定。

土的類別邊坡值(高∶寬)砂土(不包括細砂、粉砂)1∶1.25～1∶1.50一般性粘土硬1∶0.75～1∶1.00硬、塑1∶1.00～1∶1.25軟1∶1.50或更緩碎石類土充填堅硬、硬塑粘性土1∶0.50～1∶1.00充填砂土1∶1.00～1∶1.50一、土方邊坡永久性挖方邊坡坡度應按設(shè)計要求放坡。臨時性挖方的邊91二、土壁支撐

土壁支撐形式應根據(jù)開挖深度和寬度、土質(zhì)和地下水條件以及開挖方法、相鄰建筑物等情況進行選擇和設(shè)計。橫撐式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成，用于寬度不大、深度較小溝槽開挖的土壁支撐。根據(jù)擋土板放置方式不同，分為水平擋土板和垂直擋土板兩類。

(一)橫撐式支撐二、土壁支撐土壁支撐形式應根據(jù)開挖深度和寬度、土92a、水平支撐b、垂直支撐二、土壁支撐

a、水平支撐93(二)板樁式支撐

板樁式支撐特別適用于地下水位較高且土質(zhì)為細顆粒、松散飽和土的支護，可防治流砂現(xiàn)象產(chǎn)生。

1、鋼板樁施工鋼板樁又可分平板樁和波浪式板樁兩類。平板樁防水和承受軸向壓力性能良好，易打入地下，但長軸方向抗彎強度較??；波浪式板樁的防水和抗彎性能都較好，施工中多采用。

二、土壁支撐

(二)板樁式支撐1、鋼板樁施工鋼板樁又可分平板樁和波94

板樁施工要正確選擇打樁方法、打樁機械和流水段劃分，以保證打設(shè)后的板樁墻有足夠的剛度和防水作用。鋼板樁打入法一般分為單獨打入法、雙層圍檁插樁法和分段復打法。鋼板樁單獨打入法適用于樁長小于10m，且工程要求不高的鋼板樁支撐施工。二、土壁支撐

板樁施工要正確選擇打樁方法、打樁機械和流水段劃分，95雙層圍檁插樁法是在樁的軸線兩側(cè)先安裝雙層圍檁(一定高度的鋼制柵欄)支架后，將鋼板樁依次鎖口咬合全部插入雙層圍檁間。詳見下圖：二、土壁支撐

雙層圍檁插樁法是在樁的軸線兩側(cè)先安裝雙層圍檁(一定高度的鋼制96分段復打法是在板樁軸線一側(cè)安裝好單層圍檁支架，將10～20塊鋼板樁拼裝組成施工段插入土中一定深度，形成一段鋼板樁墻，即屏風墻。詳見下圖。二、土壁支撐

分段復打法是在板樁軸線一側(cè)安裝好單層圍檁支架，將10～20塊973、鋼板樁的拔除

2、鋼板樁、圍檁支架的矯正修理按施工圖放板樁的軸線進行測標高，作為控制板樁入土深度的依據(jù)。

二、土壁支撐

3、鋼板樁的拔除2、鋼板樁、圍檁支架的矯正修理二、土98（三）土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一端與構(gòu)筑物相連，另一端錨固在土層中。施工工藝過程：鉆孔→安放拉桿→灌漿→養(yǎng)護→安裝錨頭→張拉錨固和挖土二、土壁支撐

（三）土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件，它一端與99第五節(jié)土方工程的機械化施工一、施工機械選擇二、土方的開挖與運輸三、土方的填筑與壓實第五節(jié)土方工程的機械化施工一、施工機械選擇100常用的土方工程施工機械有：推土機、鏟運機、挖土機、裝載機、運輸機械和碾壓夯實機械等。土方工程施工機械可根據(jù)下述原則選用：（1）在場地平整中，當?shù)匦纹鸱淮?，面積較大，平均運距較短，土的含水量適中時，采用鏟運機較為合適；（2）當?shù)匦纹鸱^大，挖土高度在3m以上，運距超過200m，土方工程量較大時，一般選用正鏟挖土機挖土，自卸汽車配合運土；也可用推土機、裝載機、自卸汽車配合；（3）基坑開挖深度在1-2m，長度又不太大時，可采用推土機；對深度在2m以內(nèi)的線狀基坑，宜用鏟運機開挖；當基坑面積較大工程量又集中時，可選用正鏟挖土機，自卸汽車配合；一、施工機械選擇常用的土方工程施工機械有：推土機、鏟運機、挖土機、裝載機、運101（4）基坑開挖地下水位較高又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，則應要用反鏟、拉鏟或抓鏟挖土機施工。（5）移挖作填以及基坑和管溝的回填土，當運距在100m以內(nèi)時，可考慮采用推土機施工。一、施工機械選擇具體選用時應根據(jù)具體情況考慮，上述各施工機械的適用范圍又都是相對的。應當進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇效率高、費用低的土方機械進行施工（4）基坑開挖地下水位較高又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，則應102（一）推土機施工

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，按鏟刀的操作方式分為索式和液壓式，按鏟刀的安裝方式又分為固定式和回轉(zhuǎn)式。推土機是一種自行式的挖土、運土工具。適于運距在100m以內(nèi)的平土或移挖作填，以30～60m為最佳。一般可挖運一～三類土。二、土方的開挖與運輸（一）推土機施工二、土方的開挖與運輸103履帶式推土機附著力強，爬坡性能好，適應性強；輪胎式推土機行駛速度快，靈活性好。行走裝置機型經(jīng)濟運距（m）備注履帶式大型中型小型50~l00（最遠l50）60~100（最遠120）＜50上坡用小值下坡用大值輪胎式

50~80（最遠150）

二、土方的開挖與運輸行走裝置機型經(jīng)濟運距（m）備注履帶式大型50~l104

常采用以下幾種施工方法。（1）槽形推土法。當土槽推到一定程度再推土埂。一般推土量可提高10％～30％。這種方法適宜于挖土層較厚、運距較遠的工程。（2）分批集中，一次推送法。當推運距離較遠且土質(zhì)又較堅硬時，由于鏟刀切土深度較小，可將鏟起的少量土先集中在幾個中間地點，再一次推送，有效地利用推土機的功率，縮短推運時間。（3）下坡推土法。在不大于15°的斜坡上，推土機順坡．向下切土、推運，借助機械本身的重力作用，增大切土深度，縮短鏟土時間，可提高生產(chǎn)率。（4）并列推土法。平整大面積的場地時，可采用２—3臺推土機并列推土，可以減少土的散失，提高生產(chǎn)率。兩臺推土機刀片間距保持30～50cm，平均運距不宜超過50～75ｍ，不宜小于20ｍ。（5）附加側(cè)板。在鏟刀兩側(cè)設(shè)置擋土板，增加鏟刀前土的體積，以減少土的散失，提高生產(chǎn)率。二、土方的開挖與運輸

常采用以下幾種施工方法。二、土方的開挖與運輸105下坡推土法槽形推土法二、土方的開挖與運輸下坡推土法槽形推土法二、土方的開挖與運輸106并列推土法二、土方的開挖與運輸并列推土法二、土方的開挖與運輸107(二)鏟運機施工

鏟運機是一種能綜合完成挖土、裝土、運土、卸土和平土的機械。按行走方式分為自行式鏟運機（圖a）和拖式鏟運機（圖b）兩種。按鏟斗的操縱系統(tǒng)又可分為機械操縱和液壓操縱兩種。（a）自形式鏟運機（b）拖式鏟運機二、土方的開挖與運輸(二)鏟運機施工（a）自形式鏟運機（b）拖式鏟運機二、土方108

1、鏟運機的開行路線（1)環(huán)形路線（2)“8”字形路線

鏟運機開行路線（a）、（b）環(huán)形路線；（c）大環(huán)形路線；（d）8字路線（c）（d）二、土方的開挖與運輸1、鏟運機的開行路線（1)環(huán)形路線（2)“8”字形路109二、土方的開挖與運輸二、土方的開挖與運輸1102．鏟運機的施工方法（1）下坡鏟土法。借助機械本身自重的作用，來加大切土深度和縮短鏟土時間。但縱坡不得超過25°，橫坡不得超過6°；鏟運機不能在陡坡上急轉(zhuǎn)彎，以免翻車。（2）助鏟法。在較硬的土層中用推土機在鏟斗后助推，可加大鏟刀切削力、切土深度和鏟土速度。推土機在助鏟的空隙時間可兼做松土或平整工作，為鏟運機創(chuàng)造工作條件。（3）雙聯(lián)鏟運法。當拖拉式鏟運機的牽引力有富裕時，可在拖拉機后面串聯(lián)兩個鏟斗進行雙聯(lián)鏟運。如果土質(zhì)較硬，可用雙聯(lián)單鏟操作，即先將一個土斗鏟滿，再鏟第二個土斗；對于松軟的土，則用雙聯(lián)雙鏟，即兩個土斗同時推土。二、土方的開挖與運輸2．鏟運機的施工方法二、土方的開挖與運輸111(三)挖土機施工

（a）正鏟挖土機（b）反鏟挖土機（c）拉鏟挖土機（d）抓鏟挖土機。二、土方的開挖與運輸(三)挖土機施工（a）正鏟挖土機（b）反鏟挖土機112二、土方的開挖與運輸正鏟挖土機二、土方的開挖與運輸正鏟挖土機113二、土方的開挖與運輸反鏟挖土機二、土方的開挖與運輸反鏟挖土機114二、土方的開挖與運輸抓鏟挖土機二、土方的開挖與運輸抓鏟挖土機115二、土方的開挖與運輸拉鏟挖土機二、土方的開挖與運輸拉鏟挖土機116

1.正鏟挖土機施工正鏟挖土機的工作特點是前進行駛，鏟斗由下向上強制切土，挖掘力大，效率高；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挖掘運輸作業(yè)；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。

正鏟挖土機的開挖方式，根據(jù)開挖路線與運輸車輛的相對位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種：a.正向挖土，側(cè)向卸土b.正向挖土，反向卸土二、土方的開挖與運輸

1.正鏟挖土機施工二、土方的開挖與運輸117開挖方式正鏟挖土機開挖方式(a)正向挖土側(cè)向卸土；(b)正向挖土后方卸土

l一正鏟挖土機；2一自卸汽車二、土方的開挖與運輸開挖方式正鏟挖土機開挖方式二、土方的開挖與運輸1182．反鏟挖土機施工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，每層經(jīng)濟合理的開挖深度為1.5～3.0m，對地下水位較高處也適用。（1）溝端開挖：挖土機停在溝端，向后倒退挖土，汽車停在兩旁裝土（2）溝側(cè)開挖：挖土機沿溝一側(cè)直線移動挖土.二、土方的開挖與運輸2．反鏟挖土機施工二、土方的開挖與運輸119反鏟挖土機開挖方式（a）溝端開挖；（b）溝側(cè)開挖1－反鏟挖土機；2－自卸汽車；3－棄土堆3二、土方的開挖與運輸反鏟挖土機開挖方式3二、土方的開挖與運輸1203．拉鏟挖土機拉鏟挖土機的挖土特點是：“后退向下，自重切土”。其挖土半徑和挖土深度較大，能開挖停機面以下的一～二類土。拉鏟挖土機的開挖方式，與反鏟挖土機相似，也分為溝端開挖和溝側(cè)開挖。拉鏟挖土機外形二、土方的開挖與運輸3．拉鏟挖土機拉鏟挖土機外形二、土方的開挖與運輸121

4．抓鏟挖土機施工抓鏟挖土機的挖土特點是：“直上直下，自重切土”。能開挖一～二類土，適于施工面狹窄而深的基坑、深槽、沉井等開挖，清理河泥等工程，最適于水下挖土，或裝卸碎石、礦渣等松散材料。抓鏟挖土機工作示意(a)抓鏟開挖柱基基坑；(b)抓鏟斗工作示意（a）（b）二、土方的開挖與運輸4．抓鏟挖土機施工抓鏟挖土機工作示意（a）（b）二、土方的122(四)挖土機與運土車輛配套計算

1．挖土機數(shù)量確定

(臺)式中:

Q——土方量(m3)；

P——挖土機生產(chǎn)率(m3／臺班)，可查定額手冊或按公式計算；

T——工期(工作日)；

C——每天工作班數(shù)；

K——時間利用系數(shù)(0.8～0.9)。二、土方的開挖與運輸(四)挖土機與運土車輛配套計算二、土方的開挖與運輸123

(m3／臺班)

t——挖土機每次作業(yè)循環(huán)延續(xù)時間(s)，W1—100正鏟挖土機為25～40s，W1—100拉鏟挖土機為45～60s；

q——挖土機斗容量(m3)；

Kc——土的充盈系數(shù)，可取0.8～1.1；

Ks——土的最初可松性系數(shù)；

KB－—工作時間利用系數(shù)，一般為0.7～0.9。二、土方的開挖與運輸

1242．自卸汽車配套計算式中：N‘——自卸汽車的數(shù)量，臺；TS——自卸汽車每一工作循環(huán)的延續(xù)時間(min)；

t1——自卸汽車每次裝車時間(min)，t1＝nt；

n——自卸汽車每車裝土次數(shù)：二、土方的開挖與運輸2．自卸汽車配套計算二、土方的開挖與運輸125

Ql——自卸汽車的載重量(m3)；

γ——實土表觀密度，一般取1.7t／m3；

L——運土距離(m)；

VC——重車與空車的平均速度(m／min)；一般取20～30km／h；

t2——卸車時間，一般為lmin；

t3——操縱時間(包括停放待裝、等車、讓車等)，取2～3min。二、土方的開挖與運輸Ql——自卸汽車的載重量(m3)；二、土方的開挖與運1261、土方的填筑1）土料的選擇選擇填方土料應符合設(shè)計要求，如無設(shè)計要求時應符合下列規(guī)定：（1）碎石類土、砂土和爆破石碴，可用作表層以下的填料；（2）含水量符合壓實要求的粘性土，可用作各層填料；（3）淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理其含水量符合壓實要求后，可用于填方中的次要部位；（4）對含有大量有機物、石膏、水溶性硫酸鹽含量大于5%的土壤、凍結(jié)土等，一般不作場地填土。三、土方填筑與壓實1、土方的填筑三、土方填筑與壓實127三、土方填筑與壓實2）填筑要求填土應分層進行，并盡量用同類土填筑。如用不同土填筑時，應將透水性大的土填筑在下層，透水性小的填筑在上層，不能將各種土混雜使用。填土必須具有一定的密實度，以避免建筑物的不均勻沉降。填土密實度以壓實系數(shù)控制。在壓實填土過程中，應分層取樣檢驗土的干密度和含水量。三、土方填筑與壓實2）填筑要求128（1）壓實功的影響

填土壓實后的密度與壓實機械在其上所施加功的關(guān)系見。土的密度與壓實功的關(guān)系示意圖1）影響填土壓實的因素三、土方填筑與壓實2、填土壓實（1）壓實功的影響1）影響填土壓實的因素三、土方填筑與壓實1292含水量的影響

填土含水量的大小直接影響碾壓(或夯實)遍數(shù)和質(zhì)量。

較為干燥的土，由于摩阻力較大，而不易壓實；當土具有適當含水量時，土的顆粒之間因水的潤滑作用使摩阻力減小，在同樣壓實功作用下，得到最大的密實度，這時土的含水量稱做最佳含水量。

各種土的最佳含水量和最大干密度見表所示。三、土方填筑與壓實2含水量的影響三、土方填筑與壓實130圖土的干密度與含水量的關(guān)系

三、土方填筑與壓實三、土方填筑與壓實131土的最佳含水量和最大干密度參考表

三、土方填筑與壓實土的最佳含水量和最大干密度參考表三、土方填筑與壓實132（3）虛鋪厚度的影響

在壓實功作用下，土中的應力隨深度增加而逐漸減小(見下圖所示)，其壓實作用也隨土層深度的增加而逐漸減小。

各種壓實機械的壓實影響深度與土的性質(zhì)和含水量等因素有關(guān)。

對于重要填方工程，其達到規(guī)定密實度所需的壓實遍數(shù)、鋪土厚度等應根據(jù)土質(zhì)和壓實機械在施工現(xiàn)場的壓實試驗決定。若無試驗依據(jù)應符合表的規(guī)定。三、土方填筑與壓實（3）虛鋪厚度的影響三、土方填筑與壓實133

壓實作用沿深度的變化

三、土方填筑與壓實

壓實作用沿深度的變化三、土方填筑與壓實1342）填土的壓實方法

（1）碾壓法：利用壓路機械的滾輪的壓力壓實土壤。（2）振動壓實法：將振動壓實機放在土層表面，借助振動設(shè)備使土顆粒發(fā)生相對位移而達到密實。（3）內(nèi)燃機夯實法：利用內(nèi)燃機將夯機抬高到最高點后自由落體夯擊地面，將土壓實。（4）人工夯實法：利用人工將木夯或鐵、石夯將土夯實。等。三、土方填筑與壓實2）填土的壓實方法三、土方填筑與壓實135

放線：房屋定位后，根據(jù)基礎(chǔ)的寬度、土質(zhì)情況、基礎(chǔ)埋置深度及施工方法，計算確定基槽(坑)上口開挖寬度，拉通線后用石灰在地面上畫出基槽(坑)開挖的上口邊線即放線。一、基坑（槽）

放線

第六節(jié)基坑（槽）施工放線：房屋定位后，根據(jù)基礎(chǔ)的寬度、土質(zhì)情況、基礎(chǔ)埋置深度及136二、

基槽(坑)土方開挖

基槽(坑)開挖有人工開挖和小型液壓挖土機開挖兩種形式。開挖基槽(坑)應按規(guī)定的尺寸，合理安排開挖順序和分層進行，且連續(xù)施工。土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。開挖時應注意以下幾種情況：1）挖土中發(fā)現(xiàn)古墓時；2）在埋設(shè)有地下管線的地方開挖時；3）冬、雨期施工時；4）降低地下水位對鄰近建筑的影響。二、基槽(坑)土方開挖基槽(坑)開挖有人工開挖和小型液壓137三、驗槽

基槽(坑)開挖完畢并清理好以后，在墊層施工以前，施工單位應會同勘察、設(shè)計單位、監(jiān)理單位及建設(shè)單位一起進行現(xiàn)場檢查并驗收基槽，目的是為了檢驗和判斷土質(zhì)（層）是否達到設(shè)計要求，有無異常情況，通常稱為驗槽。三、驗槽基槽(坑)開挖完畢并清理好以后，在墊層施工以138

驗槽(坑)的主要內(nèi)容如下：核對基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底標高。核對基槽(坑)土質(zhì)和地下水情況。空穴、古墓、古井、防空掩體及地下埋設(shè)物的位置、深度、形狀。對整個基槽(坑)底進行全面觀察，注意土的顏色是否一致，土的堅硬程度是否一樣，有無軟硬不一或弱土層，局部的含水量有無異常現(xiàn)象，走上去有無顫動的感覺等。驗槽的重點應選擇在樁基、承重墻或其他受力較大部位。

三、驗槽驗槽(坑)的主要內(nèi)容如下：三、驗槽139四、基礎(chǔ)回填驗槽合格后，應進行基底回填（素土夯填）。其工藝流程為：基坑（槽）底清理→檢驗土質(zhì)→分層鋪土耙平→分層夯實→找平驗收。每層土回填夯實后，應按規(guī)范進行環(huán)刀取樣，測出土的干密度，達到要求后再鋪上一層土。基坑（槽）的回填應連續(xù)進行，盡快完成。施工中應防止雨水流入，若遇雨淋浸泡，應及時排除積水，涼曬后再進行施工。盡量避免冬期施工，若在冬期施工，要嚴格控制土的含水量和虛鋪厚度。嚴禁用含有凍土塊的土回填。四、基礎(chǔ)回填驗槽合格后，應進行基底回填（素土夯填）。140一、土方工程質(zhì)量驗收(1)場地平整挖填方工程的驗收內(nèi)容平整區(qū)域的坐標、高程和平整度；挖填方區(qū)的中心位置、斷面尺寸和標高；邊坡坡度要求及邊坡的穩(wěn)定；泄水坡度，水溝的位置、斷面尺寸和標高；填方壓實情況和填土的密實度；隱蔽工程記錄。第七節(jié)質(zhì)量驗收與安全技術(shù)一、土方工程質(zhì)量驗收(1)場地平整挖填方工程的驗收內(nèi)容第141(2)基槽的驗收內(nèi)容

基槽(坑)的軸線位置、寬度；基槽(坑)底面的標高；基槽(坑)和管溝底的土質(zhì)情況及處理；槽(坑)壁的邊坡坡度；槽(坑)、管溝的回填情況和密實度。

一、土方工程質(zhì)量驗收(2)基槽的驗收內(nèi)容一、土方工程質(zhì)量驗收142二、

安全技術(shù)

施工前進行場地清理，拆除施工區(qū)域內(nèi)的房屋、古墓，拆除或改建通訊和電力設(shè)備、上下管道、地下電纜等；遷移樹木，清除樹墩及含有大量有機物的草皮、耕植土和河塘淤泥等?；?坑)開挖時，人工操作間距應不小于2.5m；采用機械作業(yè)時，挖土機的間距應大于10m。挖土應由上而下逐層進行?；?坑)的開挖嚴格按要求放坡。二、安全技術(shù)施工前進行場地清理，拆除施工區(qū)域內(nèi)的房屋、古143第一章土方工程第一章土方工程144土方工程包括土的開挖、運輸和填筑等施工過程，有時還要進行排水、降水、土壁支撐等準備工作。在建造工程中，最常見的土方工程有：場地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。土方工程施工往往具有工程量大、勞動繁重和施工條件復雜等特點；土方工程施工又受氣候、水文、地質(zhì)、地下障礙等因素的影響較大，不可確定的因素也較多，有時施工條件極為復雜。概述土方工程包括土的開挖、運輸和填筑等施工145第一章土方工程第一節(jié)土的工程分類與特性第二節(jié)土方量計算與土方調(diào)配第三節(jié)基坑降水與排水第四節(jié)土方邊坡與土壁支護第五節(jié)土方工程機械化施工第六節(jié)基坑（槽）施工第七節(jié)質(zhì)量驗收與安全技術(shù)第一章土方工程第一節(jié)土的工程分類與特性146第一節(jié)土的工程分類與特征一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別二、土的工程性質(zhì)第一節(jié)土的工程分類與特征一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別147土的分類繁多，其分類法也很多，如按土的沉積年代、顆粒級配、密實度、液性指數(shù)分類等。在土木工程施工中按土開挖的難易程度將土分為：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅硬石等八類。一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別

土的分類繁多，其分類法也很多，如按土的148一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別

土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/kg·m3開挖特征一類土(松軟土)砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)0.5～0.6600～1500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0.6～0.81100～1800用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土(堅土)軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土0.8～1.01800～1900要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土(砂礫堅土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土，天然級配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石1.0～1.51900～2000整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/149一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別

土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/kg·m3開挖特征五類土(軟石)硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石炭巖1.5～4.01200～2700用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅石)泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖，泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r，風化花崗巖，片麻巖4.0～102200～2900用爆破方法開挖,部分用風鎬七類土(堅石)大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中粒花崗巖，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風化痕跡的安山巖、玄武巖10～182500～2900用爆破方法開挖八類土(特堅硬石))安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅實的細?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖18～252700～3300用爆破方法開挖一、土的工程分類與現(xiàn)場鑒別土的類別土的名稱堅實系數(shù)f密度/1501.土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。二、土的工程性質(zhì)

（一）土的組成:

土一般是由固體顆粒(固相)、水（液相）、空氣（氣相）三部分組成。式中：m濕——含水狀態(tài)土的質(zhì)量，kg；m干——烘干后土的質(zhì)量，kg；mW——土中水的質(zhì)量，kg；mS—固體顆粒的質(zhì)量，kg。土的含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實程度有直接的影響。（二）土的工程性質(zhì)

1.土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。二、151土的自然密度:

在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實程度和含水量有關(guān)。土的天然密度按下式計算：

2.

土的自然密度和干密度

式中ρ——土的天然密度，kg/m3；m——土的總質(zhì)量，kg；V—土的體積，m3。二、土的工程性質(zhì)

土的自然密度:在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實152干密度:指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用下式表示：

式中：ρd——土的干密度，kg/m3；

mS

——固體顆粒質(zhì)量，kg；V—土的體積，m3。

干密度常用于填土夯實質(zhì)量的控制指標。二、土的工程性質(zhì)

干密度:指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，用下式表示：式中：153二、土的工程性質(zhì)

3、土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比是指土中孔隙體積與土顆粒體積之比。土的孔隙率是指土的孔隙體積與全部土的體積之比，用百分率表示式中：e——土的孔隙比；n——土的孔隙比；

VV——土中孔隙體積，m3

；VS——土中的固體顆粒體積，m3

；

V——土的總體積，

m3

。二、土的工程性質(zhì)3、土的孔隙比和孔隙率式中：e——土的孔隙1544.

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)振動夯實，仍然不能完全復原，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：式中KS、KS′——土的最初、最終可松性系數(shù)；V1——土在天然狀態(tài)下的體積，m3；V2——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3；V3——土經(jīng)壓(夯)實后的體積，m3。二、土的工程性質(zhì)

4.土的可松性