11场地平整.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,工程一 根底工程施工  单元1.1：场地平整,喀喇沁旗建筑工程学校,,赵彩红,,单元1.1：场地平整,,一、能力要求,,1、能进行土方工程量计算,,2、能合理选择土方施工机械,,3、能编制场地平整施工初步方案,,,二、知识要求,,1、了解土的工程性质及土方调配方法,,2、熟悉土方工程量计算方法〔方格网法〕,,3、熟悉常用土方施工机械的特点、性能参数、,,适用条件、作业方法,,4、掌握挖土机与自卸汽车配套计算,,5、熟悉土方填筑的要求与压实方法,,相关知识,,一、土的分类及工程性质,,,二、土 方 计 算,,,三、土方调配,,,四、土方机械化施工,,,五、填土与压实,,,按土开挖的难易程度将土分为：,,松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类一类土最软，八类土最硬一：土石方工程的施工特点,,,土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一，它包括土、石方的开挖、运输、填筑、平整与压实等主要施工过程，以及场地清理、测量放线、施工排水、降水和土壁支护等准备与辅助工作。

土石方施工的特点：,,1：土石方施工工程量大、面广2：施工条件极为复杂3：劳动强度较大,土的工程分类与现场鉴别方法,见表1.1所示,一、土的分类及工程性质,〔一〕土的分类与鉴别 和特点,,表1.1 土的工程分类与现场鉴别方法,土的分类,,土 的 名 称,,可松性系数,,,现场鉴别方法,,,,K,S,K’,s,,一类土,,(,松软土,),砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭,(,淤泥,),1.08～1.17,1.01～1.03,能用锹、锄头挖掘,,二类土,,(,普通土,),亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土,,1,.,14,～,1,.,28,1,.,02,～,1,.,05,用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松,,三类土,,(,坚土,),软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土,,1,.,24,～,1,.,30,1,.,04,～,1,.,07,要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍,,四类土,(,砂砾坚土,),重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石,,1,.,26,～,1,.,32,1,.,06,～,1,.,09,整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤,,,土的分类,,土 的 名 称,,可松性系数,,,现场鉴别方法,,,,K,S,K’,s,,五类土,,(,软石,),硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩,,1,.,30,～,1,.,45,1,.,10,～,1,.,20,用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用,爆破方法,六类土,,(,次坚石,),泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花,,岗岩，片麻岩,1,.,30,～,1,.,45,1,.,10,～,1,.,20,用爆破方法开挖,部分用风镐,七类土,(,坚石,),大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾,,岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩,,1,.,30,～,1,.,45,1,.,10,～,1,.,20,用爆破方法开挖,,八类土,(,特坚硬石,) ),安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石,英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩,1,.,45,～,1,.,50,1,.,20,～,1,.,30,用爆破方法开挖,,(二)土的工程性质,1.土的含水量,,2.土的天然密度和干密度,,3.土的可松性系数,,4.土的渗透性,,式中：m,湿,——含水状态土的质量，kg；,, m,干,——烘干后土的质量，kg；,, m,W,——土中水的质量，kg；,,,m,S,—固体颗粒的质量，,kg,。

土的含水量小于5%的土称为干土，含水量在5%-30%的土称为潮湿土，含水量大于30%的土为湿土1.土的含水量,土的含水量,：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率A、土的天然密度:,,在天然状态下，单位体积土的质量它与土的密实程度和含水量有关2.土的天然密度和干密度,,B、干密度:,土的固体颗粒质量与总体积的比值在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度土的干密度愈大，表示土愈密实土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制土的可松性：,天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性土的可松性用,可松性系数,表示，即,式中 K,S,、K,S,′,——土的最初、最终可松性系数；,, V1——土在天然状态下的体积，m,3,；,, V2——土挖出后在松散状态下的体积，m,3,；,, V3——土经压(夯)实后的体积，m,3,3.土的可松性系数,,本卷须知：,,1、土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；,,2、土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数土的渗透性,：,指土体被水透过的性质。

土的渗透性,,用渗透系数表示渗透系数：,表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数4.土的渗透性,,二、土 方 计 算,〔一〕基坑与基槽土方量计算,〔二〕场地平整标高与土方量,,基槽土方量,计算可沿长度方向分段计算：,,式中 V,1,——第一段的土方量，m,3,；,,,L,1,,—第一段的长度，,m,将各段土方量相加即得,总土方量,：,,,〔一〕基坑与基槽土方量计算,,1、确定场地设计标高,,〔1〕确定场地设计标高时应考虑以下因素：,,①满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；,,②尽量利用地形，减少挖填方数量；,,③场地内的挖、填土方量力求平衡，使土方运输费用最少；,,④有一定的排水坡度，满足排水要求〔二〕场地平整标高与土方量,,〔2〕初步设计标高,,场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值可按下式计算：,,,,,,式中： H——所计算的场地设计标高(m)；,,a ——方格边长(m)；,,N ——方格数；,,H1l，…，H22——任一方格的四个角点的标高(m)如令H1——1个方格仅有的角点标高；,,H2——2个方格共有的角点标高；,,H3——3个方格共有的角点标高；,,H4——4个方格共有的角点标高。

那么场地设计标高H0可改写成以下形式,,〔3〕场地设计标高的调整,,(1)土的可松性影响,,,,,,,,,,H0’＝H0+Δh,图1.3 考虑土的可松性调整设计标高计算示意图,,(2)场内挖方和填土的影响,,,(3)场地泄水坡度的影响,,,1〕单向泄水时各方格角点的设计标高,,Hn＝H0±li,,2〕双向泄水时各方格角点的设计标高,,Hn＝H0±lxix±lyiy,,2、 场地平整土方计算,,,对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面场地挖填土方量计算有,方格网法,和,横截面法,两种对于地形较平坦地区，一般采用方格网法；,地形起伏变化较大地区，可采用横截面法,方格网法计算场地平整土方量步骤为：,,(1) 读识方格网图,,方格网图由设计单位(一般在1/500的地形图上)将场地划分为边长a=10～40m的假设干方格，与测量的纵横坐标相对应，在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn)，如图1.4所示图1.4 方格网计算土方工程量,,(2),计算场地各个角点的施工高度,,,施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的,施工高度。

各方格角点的,施工高度,按下式计算：,式中 hn——角点施工高度即填挖高度(以“+〞为填填方高度，“-〞为挖挖方高度)，m；,, Hn——角点的设计标高，m；,,H——角点的自然地面标高，m3) 计算“零点〞位置，确定零线,,方格边线一端施工高程为“+〞，假设另一端为“-〞，那么沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点〞(图1.5)图1.5 零点位置计算示意图,,零点位置按下式计算：,,,式中 x,1,、x,2,——角点至零点的距离，m；,, h,1,、h,2,——相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，m,,,a,—方格网的边长，,m,确定零点的方法也可以用图解法，如图1.6所示方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置将相邻的零点连接起来，即为零线它是确定方格中挖方与填方的分界线图1.6 零点位置图解法,,零线位置,,(4) 计算方格土方工程量,,按方格内各角点平均施工高度乘以方格面积计算，即：,,,,,(5) 边坡土方量计算,,场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡，以保证挖方土壁和填方区的稳定边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算，一种为,三角棱锥体,(,图1.7,中①～③、⑤～⑪)，另一种为,三角棱柱体,(④)。

图1.7 场地边坡平面图,,,土方调配：就是对挖方、填方和堆弃土三者之间关系进行综合协调处理好的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且又方便施工土方调配是土方工程施工 (土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行三、土 方 调 配,,土方调配的原那么：力求到达挖填方平衡和运距最短的原那么；近期施工与后期利用的原那么土方调配的步骤：划分调配区 计算各调配区的土方量 计算每对挖填方区之间的平均运距 进行土方调配 画出调配图四、土方机械化施工,一、常用土方施工机械,,1、推土机 2、铲运机3、挖土机,,二、 土方机械的选择,,1、土方机械选择的原那么,,2、土方开挖方式与机械选择,,三、挖土机械配套计算,,四、土方填筑与压实,,1. 推土机,,,,按行走的方式，可分为,履带式推土机,和,轮胎式推土机,履带式推土机,附着力强，爬坡性能好，适应性强；,,,轮胎式推土机,行驶速度快，灵活性好目前，我国生产的履带式推土机有东方32100、T-120、黄河220等；轮胎式推土机有TL160等图1.8 推土机,,2. 铲运机,,,,,A、铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑,,整平的机械。

B、按行走方式分为,牵引式铲运机,和,自行式铲运机,；,,,C、按铲斗操纵系统分，有,液压操纵,和,机械操纵,两种D、施工方法：为了提高铲运机的生产效率，可以采取,下,坡铲土、跨铲法、推土机推土助铲,等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满图1.9 铲运机,,图1.9 铲运机,,3. 挖土机,,,,A、挖土机按工作装置不同，可分为,正铲,、,反铲,、,拉铲,和,抓铲,四种B、按其操纵机构的不同，可分为,机械式,和,液压式,两类C、液压式单斗挖土机的优点,是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化图1.10 反铲挖土机,,图1.11 挖土机的类型,,1. 土方机械选择的原那么,,,A、施工机械的选择应与施工内容相适应；,,,B、土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；,,,C、主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；,,,D、选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工二、 土方机械的选择,,,2. 土方开挖方式与机械选择,,,(1),,平整场地常由土方开挖、运输、填筑和压实等工序完成。

地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在,1000m,以上时，可选择正铲挖,土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工挖填方高度均不大，运距在,100m,以内时，采用推土机施工，灵活、经济2) 地面上的坑式开挖,,单个基坑和中小型根底基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑3) 长槽式开挖,,指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适于挖大型厂房的柱列根底和管沟，宜采用反铲挖土机；,,假设为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，那么可选择抓铲挖土机挖土假设土质枯燥，槽底开挖不深，基槽长30m以上，可采用推土机或铲运机施工地面上的坑式开挖,,(4) 整片开挖,,对于大型浅基坑且基坑土枯燥，可采用正铲挖土机开挖假设基坑内土潮湿，那么采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业5)对于独立柱根底的基坑及小截面条形根底基槽的开挖，那么采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土三、挖土机械配套计算,,,1．挖土机数量确定,,,,(台),,,式中 Q——土方量(m,3,)；,,P——挖土机生产率(m,3,／台班) ；,,T－—工期(工作日)；,,C——每天工作班数；,,K——时间利用系数(0.8～0.9)。

2．自卸汽车配套计算,,自卸汽车数量应保证挖土机能连续工作，可按下式工作：,,,,(台),,式中 Ts——自卸汽车每一工作循环的延续时间(min)；,,,,t,1,——自卸汽车每次装车时间(min)，t,1,＝nt；,,n——自卸汽车每车装土次数：,,Ql——自卸汽车的载重量(m3)；,,,五、土方填筑与压实,一、填土的要求,土料选择：填方土料应符合设计要求，如无设计要求时应符合以下规定：,,①碎石类土、爆破石渣、砂土〔使用细、粉砂时应取得设计单位同意〕，可用作表层以下的填料②含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料③淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地，经过处理含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位④对含有大量有机物、石膏、水溶性硫酸盐含量大于5%的土壤、冻结土等，一般不作场地填土填筑要求：,,填土应分层进行，并尽量用同类土填筑如果用不同土填筑时，应将透水性大的土填筑在下层，透水性小的土填筑在上层，不能将各种土混杂使用每层按规定的厚度填筑、压实并经检验合格后，再填筑上层当填方位于倾斜的山坡时，应将斜坡修筑成1∶2阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类土填筑。

回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并去除杂物二、土的压实方法,填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍〞的方法图1.12 碾压机械,,(a)自行式平碾；(b)拖式羊脚,碾,,图1.13 蛙式打夯机,,1－夯头；2－夯架；3－三角皮带；4－托盘,夯实方法,是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于,小面积填土的压实,夯实机械有,夯锤,、,内燃夯土机,和,蛙式打夯机,等图1.14 平板振动机,振动压实法：振动压实法是将振动压实机放在土层外表，借助振动设备使土颗粒发生相对位移而到达密实，每层铺土厚度为250mm~350mm，每层压实遍数为3~4遍这种方法适用于振实非粘性土三、填土压实的影响因素,,填土压实的主要影响因素为,压实功,、,土的含水量,以及,每层铺土厚度,1.压实功的影响,,,,见图1.15图1.15 土的密度与压实功的关系示意图,,2.含水量的影响,,填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。

较为枯燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最正确含水量(图1.16)各种土的最正确含水量和最大干密度见表1.2所示图1.16 土的密度与含水量的关系,,表1.2 土的最正确含水量和最大干密度参考表,项次,土的种类,变动范围,,,,最佳含水量(%)(质量比),最大干密度(g/cm,3,),1,砂土,8～12,1.80～1.88,2,粘土,19～23,1.58～1.70,3,粉质粘土,12～15,1.85～1.95,4,粉土,16～22,1.61～1.80,,3.铺土厚度的影响,,在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小(图1.17)，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关对于重要填方工程，其到达规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定假设无试验依据应符合表1.3的规定图1.17 压实作用沿深度的变化,,表,1,.,3,填土施工时的分层厚度及压实遍数,,压实机具,分层厚度(mm),每层压实遍数,平碾,250～300,6～8,振动压实机,250～350,3～4,柴油打夯机,200～250,3～4,人工打夯,＜200,3～4,,4. 填土质量检查,填土压实后必须要到达密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度ρd(或规定的压实系数λ)作为检查标准。

土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数土的最大干密度乘以标准规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度ρd的值土的实际干密度可用“环刀法〞测定填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等规定。