土方工程培訓(xùn)課件

節(jié)土方規(guī)劃(概述)節(jié)土方工程施工要點節(jié)土方工程機械化施工112021/5/91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(zhǔn)備工作和輔助工程。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2021/5/923、組織土方工程施工的要求

（1）在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(jìn)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(jìn)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ρ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ρd表示，它是檢驗填土壓實質(zhì)量的控制指標(biāo)。

2021/5/932、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?jǐn)?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。

2021/5/943、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(dá)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)。2021/5/954、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(biāo)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。

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例1－1：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2m3，需運多少車次？

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二、土方邊坡土木工程中，在結(jié)構(gòu)施工時一般都需要進(jìn)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1－1

邊坡坡度示意2021/5/98

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。圖1－2場地平整圖1－3基坑開挖2021/5/99

第二節(jié)土方工程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铩＃ㄉ靶酝令w粒之間只有摩阻力，沒有黏結(jié)力）。2021/5/910

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。

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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(hù)

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。

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(a)間斷式水平擋土板支撐(b)垂直擋土板支撐圖1－17

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2021/5/913

b)、基坑支護(hù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一般根據(jù)地質(zhì)條件、基坑開挖深度以及對周邊環(huán)境保護(hù)要求采取重力式水泥土墻、板式支護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻等形式。重力式水泥土墻

1－攪拌樁；2－插筋；3－面板；4－H型鋼圖1－18

重力式水泥擋土墻2021/5/914

板式支護(hù)結(jié)構(gòu)(1)、型鋼橫擋板擋墻

圖1—19

型鋼樁橫檔板支護(hù)1一型鋼樁；2一橫向擋土板；3－木楔2021/5/915

(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)2021/5/916

鋼板樁施工現(xiàn)場2021/5/917(3)板墻式擋墻

圖1－21

板式支護(hù)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2021/5/918圖1－22

土釘墻1－土釘；2－噴射混凝土面層；3－墊板

2021/5/919土釘墻的施工順序為：按設(shè)計要求自上而下分段、分層開挖工作面，修整坡面→埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標(biāo)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。2021/5/920二、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，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。2021/5/9211－排水溝；2－集水井；3－水泵；4－基礎(chǔ)邊線圖1－23

明排水法1、排水溝的設(shè)置排水溝底寬應(yīng)不少于0.2～0.3m，溝底設(shè)有0.2％～0.5％的縱坡,在開挖階段，排水溝深度應(yīng)始終保持比挖土面低0.4～0.5m

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20～40m。

2021/5/9222、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。2021/5/923三、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(jìn)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。2021/5/9242、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2021/5/9252)、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2021/5/9263)、振動法

此法用于振實非粘性土壤效果最好。近年來，平板振動機用的較多。

圖1-34

平板振動機2021/5/927第三節(jié)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。2021/5/928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2021/5/929二、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。2021/5/930三、單斗挖土機單斗挖土機有正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等數(shù)種。2021/5/9311、正鏟挖土機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。2021/5/932正鏟作業(yè)示意

2021/5/9332、反鏟挖土機反鏟

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。2021/5/934反鏟作業(yè)示意2021/5/9353、拉鏟挖土機