建筑施工讲义

1、课题二：土方工工程土方方工程（一） 概 述一、 土方的工工程的种种类与特特点1、 场地平整整：是将将天然地地面改造造所要求求的设计计平面时时所进行行的土石石方施工工全过程程。特点：工工作量大大，劳动动繁重且且强度大大，施工工条件复复杂等。2、 基坑（槽槽）及管管沟开挖挖：指开开挖宽度度在3mm以内的的基槽或或开挖底底面积在在20mm2以内的的土石方方工程，是是为浅基基础、桩桩基础成成胎及管管沟等施施工而进进行的土土石方开开挖。特特点：开开挖的标标高、断断面、轴轴线准确确；土石石方量少少；受气气候影响响大等。3、 地下工程程大型土土石方开开挖4、 土石方填填筑（分分层回填填压实）二、 土石的工工程分类类土的施工工分类：按土的的开挖难难易程度度可分为为八大类类，其中中：四土：软软土、普普通土、坚土、砂砾坚坚土；四四石：软软石、次次坚石、坚石、特坚石石。三、 土的工程程性质1、 土的天然然密度： m土土的总质质量 V土的天天然体积积2、 土的干密密度： mms土中固固体颗粒粒的质量量 VV土的的天然体体积 3、 土的可松松性Ks土的最最初可松松性系数数；Ks1土的的最终可可松性系系数；V1土

2、在天天然状态态下的体体积；V2土被挖挖出后在在松散状状态下的的体积；V3土经压压(夯)实后的的体积。三者之间间的关系系： V2 VV3 V14、 土的透水水性v水在在土中的的渗透速速度（mm/d） i水力力梯度K土土的渗透透系数（mm/d）5、土的的含水量量 mww土中中水的质质量 mms土中中固体颗颗粒经温温度为110500C烘干后后的质量量6、土的的密实度度 土的实实际干密密度可用用“环刀刀法”测测定。先先用环刀刀取样，测测出土的的天然密密度()，并并烘干后后测出含含水量()，用用下式计计算土的的实际干干密度：土的最大大干密度度则用击击实试验验测定。 水的的渗流图图习题：11、工程程需填土土1500m3,ks=1.13,ks=1.005,运运来松土土m3?（1161.4） 22、某工工程挖土土2000m3, kks=1.13,ks=1.008,其其余土（弃弃土）运运走，没没车2.5m33,求：V22（弃）= m33,（1100.44）车车次？（440） （二）土土方量计计算与调调配一、基坑坑、基槽槽土方量量计算基坑土方方量可按按立体几几何中的的拟柱体体(由两两个平行行的平面面做底的

3、的一种多多面体)体积公公式计算算：图122基坑土土方量计计算图133基槽土土方量计计算（二）土土方量计计算与调调配一、场地地平整土土石方工工程量计计算1、场地地设计标标高确定定结合现场场具体条条件择优优选定，原则为：1应满足生产工艺和运输的要求；2充分利用地形(如分区或分台阶布置)，尽量使挖填方平衡，以减少土方量；3要有一定泄水坡度(2)，使之能满足排水要求；4。要考虑最高洪水位的影响。A、 初步确定定场地设设计标高高(H0)图155场地设设计标高高计算示示意图(a)地地形图方方格网；(b)设计计标高示示意图l一等高高线；22一自然然地面；3一设设计平面面例题：确确定图11.6的场场地设计计标高HH。H0=(2552.45+2511.40+2500.60+2551.60)+2(2252.OO+2511.70+2511.90+2500.95+2511.25+2500.85)+4(2511.60+25ll.28) =2511455(m)B、调整整场地设设计标高高a、 土的可松松性影响响b、 借土和弃弃土的影影响c、 考虑泄水水坡度对对设计标标高的影影响2、场地地及边坡坡土方量量计算A、方格

4、格网法场地宜划划分为110m40mm的正方方形方格格网，通通常以220m局局多。将将场地设设计标高高和自然然地面标标高分别别注在方方格交点点上。标标注：“挖”以“-”表示，“填”以“+”表示。零点的确确定方法法：在相相邻交点点的位置置如图示示，将相邻的的零点连连接起来来，既为为零线。其中确定定方法有有两种a.四角角棱柱体体的体积积计算方方法（a）角角点全填填或全挖挖 （b）角角点二填填二挖 （cc）角点点一填（挖挖）三挖挖（填） a方方格边长长(m)。b.三角角棱柱体体的体积积计算方方法计算时先先把方格格网顺地地形等高高线将各各个方格格划分成成三角形形如图每个三角角形的三三个角点点的填挖挖施工高高度，用用h1、h2、h3表示。当三角角形三个个角点全全部为挖挖或全部部为填时时如图示示其挖填填方体积积为：式中 a方格边边长（mm）；hh1、hh2、hh3三角形形个角点点的施工工高度，用用绝对值值（m）代代入。BB、断面面法（略略）C、边坡土土方量计计算当用方格格网法计计算土方方量时，需需要另外外算边坡坡土方量量，方法法为：根根据 mm = 边坡宽宽边坡坡高,然然后用三三角棱锥锥或三角角棱柱

5、体体公式进进行计算算。例如图中中的，其其体积为为：b.三角角棱柱体体边坡体体积例如图中中的，其其体积为为：当两端横横断面面面积相差差很大的的情况下下，则：（三）基基坑降水水在开挖基基坑或沟沟槽时，土土壤的含含水层常常被切断断，地下下水将会会不断地地渗入坑坑内。雨雨季施工工时，地地面水也也会流入入坑内。一般包括括：排地地面水（泄泄洪沟、排水沟沟、堤埂埂）；降降地下水水（集水水井法、井点降降水法）1、水泵泵： 11）潜水水泵、离离心泵、软轴水水泵2）型型号：扬扬程=吸吸水扬程程+出水水扬程22、流砂砂及其防防治地下水的的渗流对对单位土土体内骨骨架产生生的压力力成为动动水压力力，它与与单位土土体内渗渗流水受受到土骨骨架的阻阻力下大大小相等等，方向向相反，沿沿水流方方向任取取一土柱柱体，其其长度为为L，水水位差为为hA-hB；当动动水压力力等于或或大于土土的浮重重度时，则则图利失失去自重重，处于于悬浮状状态，土土的抗剪剪强度等等于零，土土粒能随随渗流的的水一起起流动这这种现象象就叫“流砂现现象”。当动水压压力等于于浮重度度时的水水力坡度度称为产产生流砂砂的临界界水力坡坡度,用用iC表示。其中i

6、iC=HW/L HW=hA-hB（水头头差）a、产生生流砂的的原因：1）水水流向上上（集水水井降水水）2）动动水压力力G浮重度度w/b、流砂砂的防治治：1）水下下挖土法法 HW枯水期期水下施施工2）冻冻结法33）枯水水期施工工 GG改向 井点点降水44）抢挖挖法5）加加设支护护结构 LL 板桩桩 地地下连续续墙6）井井点降水水法 抛片石石 抢挖3、集水水井降水水法：在在基坑或或沟槽开开挖时，在在坑底设设置集水水井，并并沿坑底底的周围围或中央央开挖排排水沟，使水水在重力力作用下下流入集集水井内内，然后后泵抽出出坑外(如图)。四周的非非水沟及及集水井井一般应应设置在在基础边边线O4m以外外，地下下水流的的上游。根据地地下水量量、基坑坑平面形形状及水水泵能力力，集水水井每隔隔20mm40mm设置一一个。集水井的的直径或或宽度一一般为00.7mOO.8m。其深度度随着挖挖土的加加深而加加深，要要经常低低于挖土土面0.7m1.00m,排排水沟宽宽度一般般不小于于3000mm，沟沟底纵向向坡度一一般不小小于3%，排水沟至至少比基基底低00.3mm0.44m，井井壁用竹竹、木等等简易加加固。图集水井

7、井降水1一排水水沟；22一集水水井；33一水泵泵当基坑挖挖至设计计标高后后，井底底应低于于坑底11m2m，并并铺设00.3mm碎石滤滤水层（防防治井底底的土被被搅动）。4、井点点降水法法：就是是在基坑坑开挖前前，预先在基基坑四周周埋设一一定数量量的滤水水管(井)，利用用真空原原理，通通过抽水水泵 不断抽出出地下水水，使地地下水位位降低到到坑底以下下，从根根本上解解决地下下水涌人人坑内的问问题如右右图a所所示井点降水水尚可防防止边坡坡由于受受地下水水流的冲刷刷而引起起的塌方方图b所示示；可使坑底底的土层层消除了了地下水水位差引起的压压力，因因此防止止了坑底底土的上上冒图c所示示；由于于没有了了水压，可可使支护护结构减减少了水平荷荷载图dd所示 由于没没有地下下水的渗渗流，可可消除流流砂现象如图图e所示示（d）井点降水水的分类类：轻型型井点降降水（电电渗井点点与喷射射井点）；管井降降点（深深井井点点）1)、一一般轻型型井点A、一般般轻型井井点设备备：滤管管、井点点管、弯弯联管及及总管等等。B、轻型型井点的的布置：如下图图所：平面布置置：当基基坑或沟沟槽宽度度小于66m，且且降水深深度不超超

8、过5mm时，可可用单排排线状井井置在地地下水流流的上游游一侧，两两端延伸伸长度以以不小于于槽宽为为宜(图图1所示示)。如如宽度大大于 图1 单排线线状井点点的布置置(a)平平面布置置；(bb)高程程布置 1总管管；2一一井点管管；3一一抽水设设备6m质不不良，则则用双排排线状井井点(图图2所示示)。面面积较大大的基坑坑宜用环环状井点点(图aa所示)。高程布置置：井点点降水深深度，考考虑抽水水设备的的水头损损失以后后，一般般不超过过6m。井井点管深深度日(图1(b)图图2(b)按按下式计计算：图2双排排线状井井点布置置图(a)平平面布置置；(bb)高程程布置11井点管管；2总总管；33一抽水水设备2）轻型型井点的的施工：包括准准备工作作、井点点系统埋埋设、使使用及拆拆除。（四）土土方边坡坡与土壁壁支护一、准备备工作：1、“三通一一平”：水、电、路路通；22、“一设”：临时时设施；3、“一测”：测量量放线。二、土方方开挖施施工的三三种情况况：1、“两不”不放边边坡、不不加支撑撑；规定定：当地地下水位位低于基基底，在在温度正正常的土土层中开开挖基坑坑或管够够，如敞敞露时间间不长，可可挖成直直壁不加加支撑、但挖方方深度要要求如下下：（注注意：在在挖的过过程无水水）土的种类类砂土

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