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第一章 土方工程 第一章 土方工程 土石方工程的内容 概述 一、土方工程施工特点 土方工程包括土的开挖、填筑、运输等主要施工过程以及排水、降水和土壁支撑、基坑支护放坡等准备与辅助施工过程。 土方工程具有工程量大、工期长、劳动强度高、施工条件复杂等特点。 二、土的工程分类 1、土的工程分类： a.按土的颗粒级配或塑性指标分为岩石、碎石类土、砂土、粘性土和人工填土五大类。 b.按土的坚硬程度和开挖特征分为: 土壤类别：普通土——一、二类土； 坚土——三类土； 砂砾坚土——四类土。 松石、次坚石、普坚石、特坚石等为五-八类。 三、土的工程特性： 1．土的可松性： 自然状态的土经开挖后，其体积因松散而增大，虽经压实仍不能恢复成原来的体积。 土的可松性的大小用可松性系数表示： 最初可松性系数 KS=V2 /V1 最后可松性系数 KS’=V3 /V1 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 第一节 土的工程分类及特性 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） 第一节 土方工程量计算 一．基坑与基槽土方量计算： 1、基坑土方量计算： V=h(a＋2c)(b＋2c) 无规则基坑土方量计算公式 近似拟柱体体积 V=H/6(A1＋4A0＋A2) 基槽和路堤的土方量计算公式 V 1 = L1 /6(A1＋4A0＋A2) 将各段土方量相加 V ＝V 1 ＋V2 ＋…＋V3) 第一节 土方工程量计算 二、场地平整土方量计算 定义——是指建筑场地以内，以设计室外地坪为准，±30cm挖、填土方及找平。 场地平整是建设前进行的一项准备工作。 场地平整是挖高填低。 场地平整包括场地平整设计、场地平整施工准备、场地平整施工和交工验收等具体工作。 1．确定场地设计标高与调整 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据。也是总图竖向设计的依据。 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。 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）调整场地设计标高 1）土的可松性影响 考虑土的可松性后场地设计标高调整为 H’0＝H0＋Δh 2）取土或弃土的影响 考虑取土弃土场地设计标高调整为 H”0＝H’0 ±Q/n a2 3）考虑排水坡度对场地设计标高的影响 （二）．场地及边坡土方量计算 场地土方量计算方法有方格网法和断面法。 方格网法适用于较为平坦的场地地形。 断面法适用于挖填深度较大断面不规则的场地地形。 1 方格网法 将场地划分为边长10m~40m的正方形方格网，计算各角点的施工高度，然后分别计算每一方格的填挖土方量，并计算场地边坡土方量，将挖方和填方及边坡土方量汇总即得总土方量。 了解场地土的分布状态，需确定零线的位置。 在正负施工高度之间存在着零点，将这些零点连接起来形成零线。由零线划分出填挖方区，据此进行格内挖填方计算。 方格边线上的 零点位置计算: 方格中土方量的计算方法 1）四角棱柱体的体积计算 部分挖部分填格 四个角点挖方 2边坡土方量的计算 采用方格网法计算土方量时，还要另外计算边坡土方量。 根据规范或设计文件的边坡系数m，把边坡划分为若干个几何图形分别计算其体积。 【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）/4M =[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 第二节 排水与降水 土方开挖