土石方工程讲课教案.ppt

土石方工程￿￿￿￿Still￿waters￿run￿deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深￿￿￿￿Where￿there￿is￿life,￿there￿is￿hope有生命必有希望有生命必有希望教教 学学 目目 标：标：1、掌握土石方工程量的计算规则；3、掌握人工土石方工程量的计算方法；4、掌握机械土石方工程量的计算方法；2、加深对工作面、放坡深度及放坡系数的理解5、能够熟练地套用定额项目一、概述•土石方工程：土石方工程：将土和岩石进行松动、 破碎、 挖掘并运出的工程按岩土性质，土石方开挖分土方开挖和石方开挖按施工环境是露天、地下或水下，分为明挖、洞挖和水下开挖开挖方式 •　土石方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序在施工前，需根据工程规模和特性，地形、地质、水文、气象等自然条件，施工导流方式和工程进度要求，施工条件以及可能采用的施工方法等，研究选定开挖方式明挖有全面开挖、分部位开挖、分层开挖和分段开挖等全面开挖适用于开挖深度浅、范围小的工程项目开挖范围较大时，需采用分部位开挖如开挖深度较大，则采用分层开挖，对于石方开挖常结合深孔梯段爆破（见深孔爆破）按梯段分层分段开挖则适用于长度较大的渠道、溢洪道等工程。

 基础知识_土方施工工艺n一、土方工程主要包括：土(或石)的挖掘、运输、回填和压实等施工过程；排水、降低地下水位和土壁支撑等准备和辅助过程n二、土方工程施工工艺：场地平整 基坑（槽）及管沟土方开挖 土方运输 土方回填压实土石方工程的内容土石方工程的内容人工土石方工程人工土石方工程平整场地平整场地 机械土石方工程机械土石方工程挖土挖土 回填土回填土 土方运输土方运输 挖挖基基槽槽挖挖基基坑坑挖挖土土方方室外设计地面室外设计地面以上的挖土以上的挖土室外设计地面室外设计地面以下的挖土以下的挖土基基础础回回填填土土室室内内回回填填土土余余土土外外运运取取土土内内运运推土机推土机推土推土铲运机铲运机铲运土铲运土挖掘机挖掘机挖土挖土载重汽载重汽车运土车运土钎探钎探 基础知识_土方施工工艺场地平整:在土方开挖前，对施工场地高低不平的部位进行平整工作工作内容包括30cm以内的就地挖土、填土、找平基础知识_土方施工工艺槽坑开挖：基础知识_土方施工工艺•槽坑开挖时几个问题：为防止塌方，保证施工顺利，其土体壁应采取稳定措施，常用的是放坡和支撑•1、放坡：在场地比较开阔的情况下开挖土方时，优先采用。

放坡系数•放坡的坡度以放坡宽度B与挖土深度之比表示放坡系数  K=B/H•坡度通常以1:K表示，1:K=H:B•放坡系数根据开挖深度，土壤类别及施工方法决定，土壤类别越高放坡起点越深，K越小（坡度越陡）机械挖土时，在坑上作业，为保证人，机安全，K较大当开挖深度＜放坡起点深度，不需要放坡，直接垂直开挖基础知识_土方施工工艺•2、支护：基坑支护有横撑式支撑、重力式支护结构、板桩式支护结构横撑式支撑横撑式支撑基础知识_土方施工工艺•重力式支护结构重力式支护结构 水泥土墙 1—搅拌桩；２—插筋；３—面板 深层搅拌水泥桩基础知识_地下连续墙地下连续墙施工过程（a）导墙施工（b）挖土（c）安放锁口管（d）安放钢筋笼； (e)浇筑混凝土 （f）拨出锁口管（g）墙段施工完毕导墙开挖钢筋绑扎导墙模板支撑导墙模板支撑 导墙混凝土浇筑基础土方的施工准备基础土方的施工准备•1）准备工程图纸、技术资料，进行现场实地调查与勘测•2）制定基础施工方案•3）平整场地，处理地上地下一切障碍物，完成 “三通一平”（即要做好施工现场的通水、通电、保持道路通畅和完成场地平整的工作 •4）测量放线，设立控制轴线桩和水准点 •5）场地的排水 ，夜间照明设施等•6）修筑临时设施 导墙浇筑完毕成槽开挖基础知识_3、工作面•工作面是指工人施工操作或支模板所需要的开挖断面宽度，与基础材料和施工工序有关基础知识_机械挖土•4、机械开挖机械开挖–建筑场地和基坑开挖当面积和土方量较大时，建筑场地和基坑开挖当面积和土方量较大时，一般采用机械化开挖方式。

机械开挖常用机一般采用机械化开挖方式机械开挖常用机械有械有•正铲挖土机（正铲挖土机（1））•反铲挖土机（反铲挖土机（2））•抓铲挖土机（抓铲挖土机（3））正铲挖土机施工 特点特点 ：向前向上，强制切土：向前向上，强制切土 适用于停机面以上的基适用于停机面以上的基坑开挖坑开挖反铲挖土机施工 特点 :后退向下，强制切土 适用于停机面以下的基坑开挖抓铲挖土机施工 特点：直上直下，自重切土 适用范围：挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥 基础知识_排水•排水降水：集水井排水和井点降水（（1）集水井排水：在基坑开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑）集水井排水：在基坑开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水由排水沟流入集水井内，底的周围或中央开挖排水沟，使水由排水沟流入集水井内，然后用水泵抽出坑外然后用水泵抽出坑外基础知识_降水•井点降水井点降水轻型井点的施工程序为：排放总管轻型井点的施工程序为：排放总管→→埋设井点管埋设井点管→→用用弯联管将井点管与总管接通弯联管将井点管与总管接通→→安装抽水设备安装抽水设备→→试运行试运行→→正式抽水正式抽水基础知识_土方回填•填土–土方回填是将符合要求的土填充到需要的部位，填土时从最低处开始，由下向上整个宽度分层铺填碾压或压实。

计算土石方工程量前，应确定下列各项资料计算土石方工程量前，应确定下列各项资料•1、土壤及岩石类别•2、地下水位标高，地下水位以上的土壤为干土，以下的土壤为湿土•3、土方、沟槽、基坑挖填起止标高、施工方法（人工或机械）及运距•4、岩石开凿、爆破 方法，石渣清运及运距•5、其它资料1、土石方工程定额内容•包括土石方开挖、土石方运输、土石方的回填夯实、原土打夯、场地平整以及人工降低地下水位等对于工程量较大的土方开挖施工应优先考虑选用机械化施工（土方施工常用的施工机械有：推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等）以加快施工进度2、定额项目的划分方法•2-1 按分项工程划分•2-2 按土壤类别划分•2-3 按开挖深度划分•2-4 其它因素：运距、不同机械3、建筑工程基础土方工程列项•场地平整•土方开挖•地槽开挖•地坑开挖•原土打夯•土方运输•土方回填•边坡处理、排水等问题 1、土石方的开挖、运输，均按开挖前的天然密实体积，以立方米计算土方回填，按回填后的竣工体积以立方米计算，不同状态的土方体积，按表A.1-5换算 说明：     1）定额中的“虚土”是指未经填压自然形成的土；天然密实土是指未经动的自然土(天然土)；夯实土是指按规范要求经过分层碾压、夯实的土；松填土是指挖出的自然土自然堆放未经夯实填在槽、坑中的土。

     2）土方开挖（包括回填）一律以挖掘前的天然密实体积为准计算二、工程量计算规则二、工程量计算规则1）定义）定义——是指建筑场地以内，以设计室是指建筑场地以内，以设计室外地坪为准，外地坪为准，±30cm挖、填土方及找平挖、填土方及找平2、平整场地的计算、平整场地的计算≤30cm≤30cm2）工程量计算方法）工程量计算方法——按建筑物外墙外边线每边各按建筑物外墙外边线每边各加加2m，以平方米计算以平方米计算2M3、计算公式、计算公式：S=2L外外+S底底+16思考：思考：1、、 S=2L外外+S底底+16适用范围适用范围. 2、、 平整场地如何计算平整场地如何计算? 3、不规则形状又如何计算平整场地、不规则形状又如何计算平整场地?S底底=31.04*29.44－－21.6*(10.8 －－ 0.24)L外外=2*(31.04+29.44+21.6)S=2L外外+S底底+16 =1030.04m2•(30.8+0.24+2*2)*(29.2+0.24+2*2)-21.6*(10.8-0.24-2*2)=1030.043、土方开挖的计算、土方开挖的计算q土方开挖内容土方开挖内容挖地槽挖地槽挖地坑挖地坑挖土方挖土方q 土方开挖工程量土方开挖工程量= 按体积以立方米计算按体积以立方米计算3-1、、挖地槽（沟槽）挖地槽（沟槽）的计算的计算槽长＞槽宽3倍槽底宽≤3m定义定义——槽底宽度槽底宽度≤3m，槽长＞，槽长＞3 倍槽宽的挖土。

倍槽宽的挖土工程量计算方法工程量计算方法——按地槽的横截面面积按地槽的横截面面积×槽长以槽长以m3计算，地槽中内外凸出部分（垛、附墙烟囱）体积并计算，地槽中内外凸出部分（垛、附墙烟囱）体积并入地槽工程量内计算入地槽工程量内计算 V槽=S断×L地槽宽度地槽宽度A 为基础为基础(基础垫层基础垫层)底部宽度底部宽度C 为方便基础施工而留设的操作空间，称为工作面为方便基础施工而留设的操作空间，称为工作面 当基础施工中无需留设工作面时，当基础施工中无需留设工作面时，C=0；；m 为放坡系数为放坡系数地槽深度地槽深度H 槽底面至设计室外地坪槽底面至设计室外地坪基槽长度基槽长度 L 外墙按外墙的中心线外墙按外墙的中心线L中中 内墙按内墙地槽的净长线内墙按内墙地槽的净长线L内槽内槽参数解释参数解释CC放坡系数从图中可以看出，放坡宽度b与深度H和放坡角度α之间的关系是正切函数关系，即tanα ＝b/H，不同的土壤类别取不同的α角度值所以不难看出，放坡系数是根据tanα来确定的           我们设tanα＝Κ，用Κ来表示放坡系数，故放坡宽度b＝KH。

      1．沟槽、基坑中土壤类别不同时，分别按其放坡起点、放坡系数、依不同土壤厚度加权平均计算      2．计算放坡时，在交接处的重复工程量不予扣除，原槽、坑作基础垫层时，放坡自垫层上表面开始计算        基础由几种不同的材料组成时，其工作面宽度是指按各自要求的工作面宽度的最大值断面形式图断面形式图 S断     外墙沟槽，按外墙中心线长度计算；内墙沟槽，按图示基础（含垫层）底面之间净长度计算（不考虑工作面和超挖宽度）；外、内墙突出部分的沟墙体积，按突出部分的中心线长度并入相应部位工程量内计算在垫层上防坡   V=[（A+2c+mh)h+(B+2c1)(H-h)]L            (L中   L净）3-2、、挖基坑挖基坑的计算的计算 定义定义——凡图示基坑底面积在凡图示基坑底面积在20m2以内，且坑以内，且坑底的长与宽之比小于或等于底的长与宽之比小于或等于3的挖土工程成为挖地的挖土工程成为挖地坑 计算公式计算公式常见几何体常见几何体V坑坑=所挖几何体的体积所挖几何体的体积     圆台工程量圆台工程量=1／／3πH（（r2+rR+R2））四棱台四棱台1）无垫层，不放坡，不带挡土板，无工作面：V=Hab2)有垫层，周边放坡：V=(A+2C+mh)(B+2C+mh)h+1/3m2h3+                                           (a+2C)(b+2C)(H-h) 1、如何确定工作面？、如何确定工作面？2、如何确定放坡深度？、如何确定放坡深度？3、试简述挖沟槽、地坑工程量的计算方法。

试简述挖沟槽、地坑工程量的计算方法 定义定义 ——回填土是指基础、垫层等隐蔽工程完工后，回填土是指基础、垫层等隐蔽工程完工后，在在5m以内的取土回填的施工过程以内的取土回填的施工过程基坑回填基坑回填:指设计室指设计室外地坪以下的回填外地坪以下的回填房心回填：指室外房心回填：指室外地坪和室内地坪之地坪和室内地坪之间的回填间的回填基坑回基坑回填填室外地坪室外地坪项目地下室基槽（坑）地面以上土方其它机械挖土方人工挖土方0.960.040.900.101.000.000.940.061. 概念概念 填土碾压是指在已开挖的基坑内分层、分段回填填土碾压是指在已开挖的基坑内分层、分段回填       1010、挡土板定额分为疏板和密板挡土板定额分为疏板和密板疏板是指间隔支挡土板，且板间净空小于150cm的情况；密板是指满支挡土板或板间净空小于30cm的情况内墙挖沟槽工程量内墙挖沟槽工程量= V=[（A+2c+mh)h+(B+2c1)(H-h)] ×基底净长线基底净长线 =[（（0.24+0.0625×6+2×0.3+0.5×1.4 ）） ×1.4 +(0.8+0.6)×0.1] ×（（3.3×2－－0.8 －－0.6+3.5－－0.8 －－0.6 ）） =22.484m3挖沟槽工程量挖沟槽工程量=外墙挖沟槽工程量外墙挖沟槽工程量+内墙挖沟槽工程内墙挖沟槽工程量量 =83.776+22.484 =106.26 m3              三、土石方工程定额应用•1、人工挖土方定额除挖淤泥、流砂为湿土外，均按干土编制，如挖湿土时，人工乘以系数1.18。

•2、人工挖土方深度以1.5m为准，如超过1.5m者，需用人工将土运至地面时，应按表A．l－1增加工日（不扣除1.5m以内的深度和工程量） •3、在有挡土板支撑下挖土方时，按实挖体积，人工乘以系数1.2•4、机械施工土方，单位工程量小于2000m3时，定额人工、机械乘以系数 1.05•5、机械挖土方工程量，机械挖不到的地方，需用人工修边坡、整平、挖除的土方按施工组织设计规定计算，如无施工组织设计规定时，按表A．l－2规定确定机械和人工挖土比例人工挖土部分按相应定额子目人工乘以系数1.5    小结：计算土石方工程量之前1、土壤类别2、地下水位标高3、挖运土的方法4、余土和取土的运距5、是否放坡或支护，是否需要留工作面【题【题1】】 某工程施工前土石方施工, 挖掘机挖四类土5200m3, 自卸汽车运土，运距3000m，部分土方填入大坑内，其体积为2500m3，机械碾压，确定定额项目题【题2】】某厂区设混凝土排水管道2000m，管道公称直径800㎜，用挖掘机挖沟槽深度为1.5m，土质为三类土，自卸汽车全部运至1.8km处，管道铺设后全部用杂砂石回填计算挖土及回填工程量，确定定额项目。

【题【题4】】某工程如图所示，土质为三类土，试计算条形基础土石方工程量，确定定额项目题【题3 】】如图挖掘机大开挖土方工程，土质为三类土,设计放坡系数为0.3, 自卸汽车运土，余土需运至800m，计算挖运土工程量，确定定额项目不考虑坡道挖土小结：计算土石方工程量之前1、土壤类别2、地下水位标高3、挖运土的方法4、余土和取土的运距5、是否放坡或支护，是否需要留工作面例例:某房屋工程基础平面及断面如下图，已知土质某房屋工程基础平面及断面如下图，已知土质为一、二类土，地下常水位标高为为一、二类土，地下常水位标高为-1米，设计室米，设计室外地坪标高为外地坪标高为-0.3,交付施工场地标高交付施工场地标高-0.45，弃土，弃土运距运距150米某房屋工程基础平面及断面如图，一二类土，地下水位-1.1米，室外地坪设计标高-0.15米，交付施工的地坪标高-0.3m，计算基础土方开挖工程量•例、某工程进行基坑土方施工，挖土深度例、某工程进行基坑土方施工，挖土深度3米，米，四类土，工程量为四类土，工程量为2000m3,采用液压挖掘机采用液压挖掘机（斗容量为（斗容量为0.8 m3），自卸汽车），自卸汽车4.5吨运，运吨运，运距距4公里，问如何计算分部分项直接费公里，问如何计算分部分项直接费？•机械挖土工程量=2000*0.9=1800 m3＜2000 m3，定额人工，机械*1.05系数，四类土，定额中机械台班*1.14系数，挖掘机挖土方，挖掘机台班量*1.05系数•与之配合的人工挖土的工程量=2000*0.1=200 m3，定额子目人工*1.5系数，超深度，增加15.57个工日•1.•01010172换   液压挖掘机（斗容量为0.8 m3），自卸汽车4.5吨运，运距1公里  •定额基价•=8073.86*1.05+2.66*751.38*（0.14+0.05）+2.39*498.59*0.14+15.08*315.09*0.14•=9689.35元/1000 m3 •直接费=1800* 9689.35•/1000=17440.83元•2.•01010190换 自卸汽车4.5吨运，运距3公里 •定额基价=1572.3*3=4716.9元/ 1000m3•直接费=4716.9*1800/1000=8490.42元•3.•01010005换  人工挖土方四类土深度3米•定额基价=（47.96+15.57）*22*1.5=2096.49元/ 100m3•直接费=2096.49*200/100=4192.98元•4.•01010126人工装，自卸汽车运土方1公里以内•直接费=1127.06*200/100=2254.12元•5. 01010190换 自卸汽车4.5吨运，运距3公里 •定额基价=1572.3*3=4716.9元/ 1000m3•直接费=4716.9*200/1000=943.38元•该工程分部分项直接费•=17440.83+8490.42+4192.98+2254.12+943.38=33321.73•元。