第一章土方工程 土木工程学院.ppt

第一章 土方工程 1.1 概述 1.2 场地标高设计与场地平整 1.3 基坑土方工程施工 1.4 降水 1.5 土方的填筑 1.2 场地标高设计与场地平整 1.2.1 场地设计标高的确定 场地设计标高的基本要求是：满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求，并力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小。 场地标高确定的两种方法 （1）按挖填平衡原则确定设计标高 （2）用最小二乘法原理求最佳设计平面 1.按挖填原则确定设计标高 计算步骤： （1）划分场地方格网 （2）计算或实测各角点的原地形标高 （3）计算场地设计标高 （4）泄水坡度调整 2.最佳设计平面 最佳设计平面即场地设计标高满足规划、生产工艺、运输、排水及最高洪水水位等要求，并做到场地内挖填平衡，且挖填总土方量最小。 3.场地设计标高的调整 1）土可松性的影响 2）场内和场外挖、填土的影响 * 填土量大，场地设计标高提高；挖土量大，场地设计标高降低。 3）泄水坡度对场地设计标高的影响 注：设计无要求时，泄水坡度≥0.002 1.2.2 土方工程量计算 在场地平整土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。但土方外形往往复杂，不规则，要得到精确的计算结果很困难。一般情况下，可以按方格网将其划为一定的几何形状，并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。其计算步骤如下： ⑴划分方格网 ⑵计算各角点的地面标高 ⑶计算各角点的设计标高 ⑷计算各角点的施工高度 ⑸计算零点、绘出零线 ⑹计算各方格内的挖填方体积 ⑺统计挖、填方量 ⑻调整设计标高 推土机特点：操作灵活、工作面小、行驶块；提高生产率的作业方法： 下坡推土——利用机械重力势能提高生产率； 并列推土——减小土的散失； 多刀送土——先集中堆积在A处，然后再推到 B处； 槽形推土——减少土的散失；  3）推土机的生产率计算小时生产率： 推土机的台班生产率： 1.3.2 边坡稳定与基坑支护 1.边坡稳定 边坡可做成直线型、折线形或踏步形。 土方边坡坡度以其高度H与其底宽度B之表 示：土方边坡坡度=H/B=1/B/H=1/m 式中，m=B/H，称为坡度系数。 2.基坑支护 （1）基槽支护 （2）基坑支护 1）支护结构设计 2）支护结构施工 1.3.3 基坑土方开挖 1.基坑土方机械 基坑土方开挖一般均采用挖掘机施工，对大型的、较浅的基坑有时也可采用堆土机。挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为机械传动和液压传动两种。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多种。挖掘机利用土斗直接挖土，因此也称为单斗挖土机，按土斗作业装置分为正铲、反铲、抓铲及拉铲，使用较多的是前三种。 机面以下的土方，一般反铲的最大挖土深度为4~6m的基坑，经济合理的挖土深度为3~5m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。 ⑶抓铲 对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果，也可用于场地平整中的土 2. 基坑土方开挖 （1）直接分层开挖 1）放坡开挖 2）无支撑的基坑开挖 （2）有内支撑支护的基坑开挖 （3）盆式开挖 （4）岛式开挖 1.4 降水 在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断地渗入坑内。雨期施工时，地面水也会不断流入坑内。如果不采取降水措施，把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低，不仅会使施工条件恶化，而且地基土被水泡软后，容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。另外，当基坑下遇有承压含水层时，若不降水减压，则基底可能被冲溃破坏。 因此，为了保证工程质量和施工安全，在基坑开挖前或开挖过程中，必须采取措施，控制地下水位，使地基土在开挖及基础施工时保持干燥基坑降水的方法有集水坑降水和井点降水法。  1.4.2井点降水　　 井点降水有两个类型：轻型井点和管井，一般可根据渗透系数，降水深度，设备条件和经济比较来确定。 三、轻型井点降水系统 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：滤管、井点管、