1.1-1.3_土的工程性质、土方量计算、降低地下水位.ppt

第一章 土方工程 第一节 概述 一、土方工程的分类、特点 1、施工分类 主要：场地平整； 坑、槽开挖； 土方填筑。 辅助：施工排、降水； 土壁支撑。 2、施工特点 （1）量大面广； （2）劳动强度大，工期长； （3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。 3、施工设计应注意 （1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械； （2）合理调配土方，使总施工量最少； （3）合理组织机械施工，以发挥最高效率； （4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作； （5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工； （6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。 二、土的工程分类 按开挖的难易程度分为八类 一类土（松软土）、二类土（普通土) 三类土（坚土）、 四类土（砂砾坚土） ——机械或人工直接开挖 五类土（软石）、六类土（次坚石） 七类土（坚石）、八类土（特坚石） ——爆破开挖 三、土的工程性质 1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。 最初可松性系数 KS=V2 /V1 1.08~1.5 最后可松性系数 KS’=V3 /V1 1.01~1.3 V1 ——土在自然状态下的体积。 V2 ——土经开挖后松散状态下的体积。 V3 ——土经回填压实后的体积。 用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土 2、土的渗透性 土体被水透过的性质，用渗透系数K表示。 K的意义：水力坡度（I=Δh/L）为1时，单位时间内水穿透土体的速度（V=KI） 3、土的密度： 天然密度 ?：一般? =16~20 KN/m3 干密度 ?d：是检测填土密实程度的指标。（105℃，烘干3~4h） ?d=Ms/V 4、土的含水量： 天然含水量 W=（M-Ms）/Ms ——边坡稳定 最佳含水量——可使填土获得最大密实度的含水量（手握经验确定）。 第二节 土方量计算与调配 一、基坑、基槽、路堤土方量计算 1、基坑土方量： 按拟柱体法—— V=(F下+4F中+F上)H/6 2、基槽（路堤）土方量： 沿长度方向分段计算Vi，再 V = ?Vi 断面尺寸不变的槽段：Vi =Fi×Li 断面尺寸变化的槽段：Vi =(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6 槽段长Li：外墙——槽底中～中， 内墙——槽底净长 二、场地平整土方量 方格网法、累高法＋平均断面法 （一）确定场地设计标高 考虑的因素： (1) 满足生产工艺和运输的要求； (2) 尽量利用地形，减少挖填方数量； (3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费; (4)有一定泄水坡度，满足排水要求。 场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： (1)小型场地――挖填平衡法 (2)大型场地――最佳平面设计法（用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小） 1、初步标高（按挖填平衡） 方法：将场地划分为每格边长10～40m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法） 。 2、场地设计标高的调整 按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整。 按泄水坡度调整各角点设计标高 ： 【例】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度ix =2‰，iy=3‰，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高。 解： （1）初步设计标高（场地平均标高） H0=（?H1+2?H2+3?H3+4?H4）/4N =[70.09+71.43+69.10+70.70+2×（70.40+70.95+69.71+…）+4×（70.17+70.70+69.81+70.38）] /（4×9） =70.29（m） （2）按泄水坡度调整设计标高： Hn = H0 ? Lx ix ? L yi y ； H1 =70.29－30×2‰+30×3‰=70.32 （二）场地土方量计算 1、计算各方格角点的施工高度 hn ： hn= Hn－Hn’ 即：hn=该角点的设计标高—自然地面标高（m） h1 =70.32－70.09=＋0.23 （m）； 正值为填方高度。 2、确定零线（挖填分界线） 插入法、比例法找零点 零点连线 3、场地土方量的计算： 分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量 （1）四角棱柱体法 1）全挖、全填格： V挖（填）=a2 (h