建筑施工(土方工程)

第一章土方工程精品資料網(wǎng)cnshu本章要求1.了解土方工程施工特點(diǎn)；掌握土方量的計(jì)算、場地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)。2.掌握基坑開挖施工中的降低地下水位方法，基坑邊坡穩(wěn)定及支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)方法的根本原理。3.熟習(xí)常用土方機(jī)械的性能和運(yùn)用范圍。4.掌握填土壓實(shí)和路堤填筑的要求和方法。5.自學(xué)爆破施工的根本概念及常用爆破方法。精品資料網(wǎng)cnshu本章重點(diǎn)：土的可松性，土方量的計(jì)算，場地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)，輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，邊坡塌方、流砂的緣由及防治，填土壓實(shí)的原理、方法及施工控制。本章難點(diǎn)：利用土的可松性系數(shù)進(jìn)展土方量的計(jì)算，輕型井點(diǎn)的計(jì)算，影響填土壓實(shí)的要素。精品資料網(wǎng)cnshu概述

土方工程包括土的開挖、運(yùn)輸和填筑等施工過程，有時(shí)還要進(jìn)展排水、降水、土壁支撐等預(yù)備任務(wù)。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(dòng)繁重和施工條件復(fù)雜等特點(diǎn)；土方工程施工又受氣候、水文、地質(zhì)、地下妨礙等要素的影響較大，不可確定的要素也較多，有時(shí)施工條件極為復(fù)雜。精品資料網(wǎng)cnshu土的分類土的分類繁多，其分類法也很多，如按土的堆積年代、顆粒級(jí)配、密實(shí)度、液性指數(shù)分類等。在土木工程施工中，按土的開挖難易程度將土分為八類如下表，這也是確定土木工程勞動(dòng)定額的根據(jù)〔詳見下表〕。精品資料網(wǎng)cnshu類別

土的名稱

開挖方法

可松性系數(shù)

Ks

K's

第一類

（松軟土）

砂，粉土，沖積砂土層，種植土，泥炭（淤泥）

用鍬、鋤頭挖掘

1.08~1.171.01~1.04第二類

（普通土）

粉質(zhì)粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土和粉土

用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松

1.14~1.281.02~1.05第三類

（堅(jiān)土）

軟及中等密實(shí)粘土，重粉質(zhì)粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、粉質(zhì)粘土、壓實(shí)的填筑土

主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍

1.24~1.301.04~1.07第四類

（礫砂堅(jiān)土）

重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實(shí)的黃土，天然級(jí)配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石

先用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用鍥子及大錘

1.26~1.371.06~1.09第五類

（軟石）

硬石炭紀(jì)粘土，中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石灰?guī)r

用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破方法

1.30~1.451.10~1.20第六類

（次堅(jiān)石）

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

用爆破方法，部分用風(fēng)鎬

1.30~1.451.10~1.20第七類

（堅(jiān)石）

大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、礫巖、砂巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖

用爆破方法

1.30~1.451.10~1.20第八類

（特堅(jiān)石）

安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖，玢巖

用爆破方法

1.45~1.501.20~1.30土的工程分類精品資料網(wǎng)cnshu土的工程性質(zhì)土的工程性質(zhì)對(duì)土方工程施工有直接影響，也是進(jìn)展土方施工設(shè)計(jì)必需掌握的根本資料。土的主要工程性質(zhì)有：土的可松性、浸透性、密實(shí)度、抗剪強(qiáng)度、土壓力等。

精品資料網(wǎng)cnshu⑴土具有可松性即自然形狀下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即

⑵土的浸透性是指土體被水透過的性質(zhì)。土體孔隙中的自在水在重力作用下會(huì)發(fā)生流動(dòng)，當(dāng)基坑開挖至地下水位以下，地下水在土中浸透時(shí)遭到土顆粒的阻力，其大小與土的浸透性及地下水滲流道路長短關(guān)?！畛蹩伤尚韵禂?shù)—最后可松性系數(shù)精品資料網(wǎng)cnshu1.1土方量的計(jì)算精品資料網(wǎng)cnshu1.1.1基坑、基槽、土方量的計(jì)算

土方量可按擬柱體積的公式算：

式中V——土方工程量，H，F(xiàn)1，F(xiàn)2如以下圖所示。F1、F2分別為基坑的上下底面積，F(xiàn)0為中截面面積，

a〕基坑土方量計(jì)算；b〕基槽、土方量計(jì)算精品資料網(wǎng)cnshu1.1.2場地平整土方量的計(jì)算

在場地平整土方工程施工之前，通常要計(jì)算土方的工程量。但土方外形往往復(fù)雜，不規(guī)那么，要得到準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果很困難。普通情況下，可以按方格網(wǎng)將其劃為一定的幾何外形，并采器具有一定精度而又和實(shí)踐情況近似的方法進(jìn)展計(jì)算。其計(jì)算步驟如下：⑴劃分方格網(wǎng)⑵計(jì)算各角點(diǎn)的地面標(biāo)高⑶計(jì)算各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高⑷計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度⑸計(jì)算零點(diǎn)、繪出零線⑹計(jì)算各方格內(nèi)的挖填方體積⑺統(tǒng)計(jì)挖、填方量⑻調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高

精品資料網(wǎng)cnshu工程實(shí)例：計(jì)算方格網(wǎng)零點(diǎn)及其零線零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該線上，施工高度為零。零線確實(shí)定方法是：在相鄰角點(diǎn)施工高度為一挖一填的方格邊線上，用插入法求出〔以下圖〕方格邊線上零點(diǎn)的位置，再將各相鄰的零點(diǎn)銜接起來即得零線。精品資料網(wǎng)cnshu1.2土方工程量事故的緣由及其防治在基坑〔基槽〕施工過程中，能夠會(huì)發(fā)生邊坡塌方或流砂，將會(huì)影響工程的正常進(jìn)展，延誤工期，甚至呵斥人身事故，所以需求采取相應(yīng)的防治措施。邊坡塌方：⑴邊坡塌方的緣由；⑵防治塌方的措施流砂：⑴產(chǎn)生流砂的成因；⑵流砂的防治措施精品資料網(wǎng)cnshu1.3基坑降水在基坑開挖過程中，當(dāng)基底低于地下水位時(shí)，由于土的含水層被切斷，地下水會(huì)不斷地滲入坑內(nèi)。雨期施工時(shí)，地面水也會(huì)不斷流入坑內(nèi)。假設(shè)不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時(shí)排走或把地下水位降低，不僅會(huì)使施工條件惡化，而且地基土被水泡軟后，容易呵斥邊坡塌方并使地基的承載力下降。另外，當(dāng)基坑下遇有承壓含水層時(shí)，假設(shè)不降水減壓，那么基底能夠被沖潰破壞。因此，為了保證工程質(zhì)量和施工平安，在基坑開挖前或開挖過程中，必需采取措施，控制地下水位，使地基土在開挖及根底施工時(shí)堅(jiān)持枯燥基坑降水的方法有集水坑降水和井點(diǎn)降水法。精品資料網(wǎng)cnshu1.3.1集水井坑降集水井降水法普通適用于降水深度較小且土層為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。當(dāng)基坑開挖較深，又采用剛性土壁支護(hù)構(gòu)造擋土并構(gòu)成止水帷幕時(shí)，基坑內(nèi)降水也多采用集水井降水法。在井點(diǎn)降水仍有部分區(qū)域降水深度缺乏時(shí)，也可輔以集水井降水。1.3.2井點(diǎn)降水井點(diǎn)降水有兩個(gè)類型：輕型井點(diǎn)和管井，普通可根據(jù)浸透系數(shù)，降水深度，設(shè)備條件和經(jīng)濟(jì)比較來確定，可參照下表。精品資料網(wǎng)cnshu井點(diǎn)類別土的滲透性(m/d)降水深度(m)輕型井點(diǎn)一級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~503~6多級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~50視井點(diǎn)級(jí)數(shù)而定噴射井點(diǎn)0.1~508~20電滲井點(diǎn)<0.1視選用的井點(diǎn)而定管井類管井井點(diǎn)20~2003~5深井井點(diǎn)10~250>15各種井點(diǎn)的適用范圍精品資料網(wǎng)cnshu1.3.3輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管〔見以下圖〕。輕型井點(diǎn)設(shè)備1—

地面；2—水泵；3—總管；4—井點(diǎn)管；5—濾管；

6—降落后的水位；7—原地下水位；8—基坑底精品資料網(wǎng)cnshu濾管構(gòu)造

1—

鋼管；2—管壁上的孔；3—塑料管；4—細(xì)濾網(wǎng)

5—粗濾網(wǎng)；6—粗鐵絲維護(hù)網(wǎng)；7—井點(diǎn)管；8—鑄鐵頭精品資料網(wǎng)cnshu干式真空泵任務(wù)原理

1—

濾管；2—井點(diǎn)管；3—彎聯(lián)管；4—集水總管；5—過濾室；

6—水氣分別器；7—進(jìn)水管；8—副水氣分別器；9—放水口；

10—真空泵；11—電動(dòng)機(jī)；12—循環(huán)水泵；13—離心水泵精品資料網(wǎng)cnshu輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)包括：⑴井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置⑵井點(diǎn)系統(tǒng)的高程布置⑶涌水量計(jì)算⑷確定井點(diǎn)管的數(shù)量根據(jù)基坑〔槽〕外形，輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置、環(huán)形布置，當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時(shí)，也可采用U形布置，如以下圖。精品資料網(wǎng)cnshua〕單排布置；b〕雙排布置；c〕環(huán)形布置〔d〕U形布置

井點(diǎn)的平面布置精品資料網(wǎng)cnshu1.4土方的填筑與壓實(shí)影響填土壓實(shí)要素填土壓本質(zhì)量與許多要素有關(guān)，其中主要影響要素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。填土壓實(shí)的質(zhì)量控制。⑴選擇好填土的資料。⑵控制適宜的含水量。⑶填土的壓實(shí)要到達(dá)一定的密實(shí)度的要求.填土的壓實(shí)度用壓實(shí)系數(shù)來表示：填土的壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)等幾種。

精品資料網(wǎng)cnshu1.5土方工程機(jī)械化施工

推土機(jī)推土機(jī)適于推挖一至三類土。用于平整場地，移挖作填，回填土方，堆筑堤壩以及配合挖土機(jī)集中土方、修路開道等。推土機(jī)的作業(yè)效率與運(yùn)距有很大關(guān)系，下表為直鏟作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。行走裝置機(jī)

型經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（m）備

注履帶式大

型中

型小

型50~l00（最遠(yuǎn)l50）60~100（最遠(yuǎn)120）＜50上坡用小值下坡用大值輪胎式

50~80（最遠(yuǎn)150）

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推土機(jī)精品資料網(wǎng)cnshu鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)精品資料網(wǎng)cnshu發(fā)掘機(jī)基坑土方開挖普通均采用發(fā)掘機(jī)施工，對(duì)大型的、較淺的基坑有時(shí)也可采用堆土機(jī)。發(fā)掘機(jī)按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多種。發(fā)掘機(jī)利用土斗直接挖土，因此也稱為單斗挖土機(jī)，按土斗作業(yè)安裝分為正鏟、反鏟、抓鏟及拉鏟，運(yùn)用較多的是前三種。精品資料網(wǎng)cnshu

⑴正鏟正鏟發(fā)掘機(jī)外型如以下圖-1所示。它適用于開挖停機(jī)面以上的土方，且需與汽車配合完成整個(gè)挖運(yùn)任務(wù)。正鏟發(fā)掘機(jī)發(fā)掘力大，適用于開挖含水量較小的一類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。普通用于大型基坑工程，也可用于場地平整施工。⑵反鏟反鏟發(fā)掘機(jī)外型如以下圖-2所示。適用于開挖一至三類的砂土或粘土。主要用于開挖停機(jī)面以下的土方，普通反鏟的最大挖土深度為4~6m的基坑，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為3~5m。反鏟也需求配備運(yùn)土汽車進(jìn)展運(yùn)輸。

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⑶抓鏟抓鏟發(fā)掘機(jī)外型如以下圖-3所示。對(duì)施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟可獲得理想效果，也可用于場地平整中的土堆與土丘的發(fā)掘。抓鏟還可用于挖取水中淤泥、裝卸碎石、礦碴等松散資料。抓鏟也有采用液壓傳動(dòng)支配抓斗作業(yè)。⑷拉鏟拉鏟發(fā)掘機(jī)外型如以下圖-4所示。拉鏟適用于一至三類的土，可開挖停機(jī)面以下的土方，如較大基坑〔槽〕和溝渠，挖取水下泥土，也可用于大型場地平整、填筑路基、堤壩等。精品資料網(wǎng)cnshu1234精品資料網(wǎng)cnshu1.6爆破工程爆破就是炸藥引報(bào)后在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生猛烈的化學(xué)反響。爆破時(shí)釋放出