《土木工程施工技术》第一章 土方工程.ppt

第一章 土方工程 南京工程学院建筑工程学院 张雪颖 第一节??土的分类及工程性质 一、土的分类 ????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。 *土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工； *坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工； *次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。 二、土的工程性质 二、 土的工程性质 2.土的天然密度和干密度???? 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。土的天然密度按下式计算：   式中:ρ——土的天然密度,kg/m3； m ——土的总质量,kg； V — 土的体积,m3. 干密度: 土的固体颗粒质量与总体积的比值.用下式表示：   式中 ρd ——土的干密度,kg/m3； mS ——固体颗粒质量,kg；V — 土的体积,m3. ???? 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. 二、 土的工程性质 3、土的可松性系数 *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， 最初可松性系数：KS=V2 /V1 最后可松性系数：KS’=V3 /V1 用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土 式中：KS、KS′——土的最初、最终可松性系数； V1——土在天然状态下的体积,m3； V2 ——土挖出后在松散状态下的体积,m3； V3——土经压(夯)实后的体积,m3. 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；土的最终可松性系数KS′是计算填方所需挖土工程量的主要参数,各类土的可松性系数见第一节[表1.1]所示. 二、 土的工程性质 4、土的渗透性 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。  土渗透性比较： 粘土﹤粉土﹤砂土﹤砾石 第二节 土方量计算 ?一、基坑基槽土方量计算??? 基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(如图1-1所示).即： V =(F下+ 4F中+ F上)H/6式中 H ——基坑深度,m； F上、F下——基坑上、下底的面积，m2； F中 —基坑中截面的面积，m2.  ?二、 场地平整土方计算 场地挖填土方量计算一般采用方格网法. 方格网法计算场地平整土方量步骤为： 1.读识方格网图2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量8.例题及计算过程 【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示，方格边长为20m×20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量 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的若干方格,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1-3所示. 2.确定场地设计标高 (1)考虑的因素 (2)初步标高(按挖填平衡) (3)场地设计标高的调整 (1)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. ⑤场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： A.小型场地――挖填平衡法； B.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)。 (2)初步标高(按挖填平衡) 场地初步标高： H11、H12、H21、H22 ——一个方格各角点的自然地面标高； M ——方格个数. 或： H1－－一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高. 3.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，“-”为 挖)，m；???????n------方格的角点编号(自然数列1，2，3，…，n). ??????Hn------角点设计高程，??????