建筑施工技術課件-第一章土方工程

第一章土方工程主要內容：土的分類及工程性質、土方量計算、施工輔助工作、土方機械化施工及土方工程質量驗收；學習重點：土的工程性質及其對施工的影響，土壁支護與邊坡，以及降低地下水位的方法。1、土方工程的種類常見土方工程的種類有平整場地、挖基坑、挖基槽、挖土方、回填土等。2.土方工程的特點土石方工程的工程量大，施工工期長，勞動強度大。土方工程施工條件復雜，又多為露天作業(yè)，受地區(qū)氣候條件、地質和水文條件的影響很大，難以確定的因素較多。概述一.土方工程種類與特點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。土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法見表2.1所示。二.土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法表2.1土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的分類

土的名稱

可松性系數

現(xiàn)場鑒別方法

KSK’s一類土(松軟土)

砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭(淤泥)

1.08～1.17

1.01～1.03

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

1.14～1.28

1.02～1.05

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

1.24～1.30

1.04～1.07

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

1.26～1.32

1.06～1.09

整個用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘

土的分類

土的名稱

可松性系數

現(xiàn)場鑒別方法

KSK’s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，膠結不緊的礫巖，軟的石炭巖

1.30～1.451.10～1.20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1.30～1.451.10～1.20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

1.30～1.451.10～1.20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1.45～1.501.20～1.30用爆破方法開挖3.土的可松性系數土的可松性:天然土經開挖后，其體積因松散而增加，雖經振動夯實，仍然不能完全復原，土的這種性質稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數表示，即4.土的滲透性土的滲透性:指土體被水透過的性質。土的滲透性用滲透系數表示。滲透系數:表示單位時間內水穿透土層的能力，以m/d表示；它同土的顆粒級配、密實程度等有關，是人工降低地下水位及選擇各類井點的主要參數。第一節(jié)土方工程量計算與土方調配一.基坑與基槽土方量計算1.邊坡坡度2.基槽土方量計算基坑的土方量的計算可近似地按擬柱體體積公式計算：V=1/6h（F1+4F0+F2)式中h---基坑深度F1.F2---基坑上下兩底面面積F0---基坑中（h/2截面處）截面面積

二.場地平整土方計算（一）場地設計標高的確定1、劃分方格網2、計算或測量各方格角點的自然標高3、初步計算場地設計標高4、場地設計標高的調整5.考慮泄水坡度對角點設計標高的影響1.計算場地各個角點的施工高度施工高度為角點設計地面標高與自然地面標高之差，是以角點設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:（二）場地土方量的計算2.計算“零點”位置,確定零線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”3.計算方格土方工程量按方格底面積圖形和表2.5所列計算公式,逐格計算每個方格內的挖方量或填方量。4.邊坡土方量計算場地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡,以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。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。表2.5常用方格網點計算公式

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)

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。（一）土方調配的原則：1、應力求達到挖方與填方基本平衡和就近調配、運距最短。 2、土方調配應考慮近期施工與后期利用相結合的原則。3、應考慮分區(qū)與全場相結合的原則。 4、合理布置挖、填方分區(qū)線. 5.好土用在回填質量要求高的地區(qū)。三.土方調配（二）

土方調配區(qū)的劃分

（三）

土方調配圖表的編制 1、劃分調配區(qū)2、計算調配區(qū)之間的平均運距3.最優(yōu)調配方案的確定

流砂:當開挖深度大、地下水位較高而土質為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土會形成流動狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。

2.流砂產生及防治其防治方法有:如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；水中挖土時，不抽水或減少抽水，保持坑內水壓與地下水壓基本平衡；采用井點降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產生。井點降水:基坑開挖前，在基坑四周預先埋設一定數量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎工程施工結束為止。井點降水有兩類:一類為輕型井點(包括電滲井點與噴射井點)；另一類為管井點(深井泵)。三.井點降水法

表2-10降水類型及適用條件

適合條件降水類型滲透系數(cm/s)可能降低的水位深度(m)輕型井點多級輕型井點10-2～10-5

3～66～12噴射井點10-3～10-6

8～20電滲井點＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10（一）輕型井點

1.輕型井點設備輕型井點設備由管路系統(tǒng)和抽水設備組成。管路系統(tǒng)包括濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管等。2.輕型井點的布置

（1）平面布置單排線狀井點雙排井點環(huán)狀井點（2）高程布置在考慮到抽水設備的水頭損失以后,井點降水深度一般不超過6m。當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度時,可采用二級井點。3.井點施工工藝程序4、輕型井點的計算5、抽水設備的選擇6.井點管的安裝埋設7、輕型井點的使用一.推土機施工（一）推土機特點操縱靈活,運轉方便,工作面較小、行駛速度快、易于轉移,能爬30°左右的緩坡。第五節(jié)土方機械化施工（二）作業(yè)方法1、下坡推土法2、槽形推土法3、并列推土法4.分堆集中，一次推送法（三）生產率計算二.鏟運機按行走方式分為牽引式鏟運機和自行式鏟運機；按鏟斗操縱系統(tǒng)分,有液壓操縱和機械操縱兩種。（一）鏟運機特點鏟運機的特點是能綜合完成鏟土、運土、平土或填土等全部土方施工工序。適宜于鏟運含水量不大于27%的松土和普通土,不適于在礫石層和凍土地帶及沼澤區(qū)工作。（二）開行路線1、小環(huán)形開行路線2、大環(huán)行開行路線3、“8”字形開行路線4.鋸齒形開行路線（三）作業(yè)方法1、下坡鏟士法2、跨鏟法3、交錯鏟土法4、助鏟法5.雙聯(lián)鏟運法 三.單斗挖土機單斗挖土機按工作裝置不同,可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。（一）正鏟挖土機1.正鏟挖土機工作性能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。2.正鏟挖土機的開挖方式正向挖土,側向卸土正向挖土,反向卸土3.作業(yè)方法（1）分層挖土法（2）多層挖土法（3）中心開挖法（4）上下輪換開挖法（二）反鏟挖土機1.反鏟挖土機的工作性能用于開挖停機面以下的一至三類土,適用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管溝,也適用濕土、含水量較大的及地下水位以下的土壤開挖。2.反鏟挖土機作業(yè)方法溝端開挖溝側開挖多層接力開挖法（三）拉鏟挖土機1.工作性能拉鏟挖土機靠自重切土,可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程,特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的挖掘。2.開挖方式溝端開挖溝側開挖。3.作業(yè)方法（1）分段挖土法（2）分層挖土法（3）順序挖土法（四）抓鏟挖土機抓鏟挖土機主要用于開挖土質比較松軟,施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程,特別適于水下挖土。土質堅硬時不能用抓鏟施工。1.4.2.1土方機械選擇的要點

土方機械化開挖應根據基礎形式、工程規(guī)模、開挖深度、地質、地下水情況、土方量、運距、現(xiàn)場和機具設備條件、工期要求以及土方機械的特點等合理選擇挖方機械。四.土方機械的選擇

二.土方機械選擇的原則1.土的含水量較小,可結合運距長短、挖掘深淺,分別采用推土機、鏟運機或正鏟挖土機配合自卸汽車進行施工。2.如地下水位較高,又不采用降水措施,或土質松軟,可能造成正鏟挖土機和鏟運機陷車時,則采用反鏟,拉鏟或抓鏟挖土機配合自卸汽車較為合適。第六節(jié)土方填土與壓實一.填筑要求1.土料要求。填方土料應符合設計要求，保證填方的強度和穩(wěn)定性2.應分層回填壓實。二.填土的壓實方法1.碾壓法適用于大面積填土工程。碾壓機械有平碾(壓路機)、羊足碾、振動碾和汽胎碾。2.夯實方法適用于小面積填土的壓實。夯實機械有夯錘、內燃夯土機和蛙式打夯機等。3.振動壓實法振動壓實法用于振實非粘性土效果較好三.填土壓實的要求1、密實度要求2.一般要求（1）填土應盡量采用同類土填筑。（2）填土應從最低處開始。（3）在地形起伏之處，應做好接搓。（4）填土應預留一定的下沉高度。四.填土壓實的影響因素1.壓實功的影響

2.含水量的影響3.鋪土厚度的影響查勘施工現(xiàn)場、熟悉和審查圖紙、編制施工方案、清除現(xiàn)場障礙物、平整施工場地、進行地下墓探、作好排水設施、設置測量控制、修建臨時設施、修筑臨時道路、準備機具、進行施工組織等。第七節(jié)土方開挖一.土方開挖準備工作1.基槽放線2.柱基放線3.大基坑開挖根據房屋的控制點,按基礎施工圖上的尺寸和按邊坡系數及工作面確定的挖土邊線的尺寸,放出基坑四周的挖土邊線。二.定位放線三.基槽(坑)土方開挖1.開挖基坑（槽）規(guī)定2.基坑開挖程序基坑開挖程序一般是：測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預留土層等.四.深基坑土方開挖深基坑土方開挖方法主要有分層挖土、分段挖土、盆式挖土、中心島式挖土

五.地基驗槽基槽(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、設計單位、監(jiān)理單位、建設單位一起進行現(xiàn)場檢查并驗收基槽,通常稱為驗槽。1.表面檢查驗槽法2.釬探檢查驗槽法3.洛陽鏟探驗槽法一.場地積水二.填方出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象三.邊坡塌方四.填方出現(xiàn)橡皮土第八節(jié)土方工程常見的質量事故第九節(jié)土方工程質量標準及安全技術一.土方工程質量標準1.土質必須符合設計要求。2.填方的基底處理,必須符合設計要求或施工規(guī)范規(guī)定。3.填方土料必須符合設計要求和施工