土木工程施工 教学课件 ppt 作者 周国恩 张树珺 主编 王宏 李林 吴大群 副主编第01章 土方工程施工.ppt

第1章  土方工程施工 第1章 土方工程施工 【本章概要】 1.教学内容：土方工程施工内容、施工过程，施工特点及土的工程分类、土的工程性质；场地平整施工的竖向规划设；土方量的计算；土方开挖的边坡稳定及支护施工方法；土方基坑开挖的排水、降水方案，轻型井点系统的设计，及流砂现象的原因与防治；土方工程机械化施工与填筑方法。 2.基本要求： （1）了解土方工程施工内容、施工过程、施工特点；土的分类；掌握土的工程性质对其施工的影响。 （2）熟悉场地平整施工的竖向标高确定，土方量的计算方法。 （2）掌握基坑开挖施工中的降低地下水位方法，基坑边坡稳定及支护结构设计方法的基本原理。 （3）熟悉常用土方施工机械的性能、特点和使用范围。 (4)掌握土方填筑压实施工方法。 1.1 概 述 土方工程是道路、桥梁、水利、建筑、地下工程等各种土木工程施工的主要分部工程之一。它是工程施工中关键的第一步，受各种施工因素干扰大，因此选择合理的施工方案，制定可靠的措施，采用先进施工技术，以确保工程质量与安全，具有重要意义。 1.1.1土方工程施工的内容及特点 1.施工内容：场地平整、边坡支护、降水排水施工、土方开挖、运输、填筑与压实等。 施工过程：场地平整→测量放线→土方开挖→土方运输→施工排水、降水和边坡支护等→挖到设计标高、尺寸后的验槽→（地基与基础施工）→土方回填压实。 其中，土方开挖是主导施工过程。 2.土方工程施工特点： （1）工程量大，劳动强度高； （2）施工条件复杂； （3）受场地影响。 1.1.2 土的工程分类及工程性质 1.土的工程分类 在土方工程施工中，根据土的开挖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、特坚石等八类。 前四类为一般土，后四类为岩石。 土的工程分类见表1-1，正确区分和鉴别土的种类，可以合理地选择施工方法和准确地套用定额，计算土方工程费用。 2.土的工程性质 （1）土的天然密度 土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度（单位为：g/cm3，t/m3）。一般黏性土的天然密度约1.8～2.0 t/m3，砂土的天然密度约为1.6～2.0 t/m3。 （2）土的干密度 单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度（单位为：g/cm3，t/m3）。 土的干密度愈大，表示土愈密实。工程上常把干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制填土工程的质量。 （3）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 其中： 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。 （4）土的含水量 土的含水量是指土中所含的水与土的固体颗粒之间的重量比，以百分数表示。 土的含水量对土方边坡的稳定和填筑压实质量均有影响。 土方回填时,需要有最优含水量方能夯压密实，以获得最佳干密度。 （5）土的渗透性 土的渗透性是指水在土体中渗流的性能，一般以渗透系数K表示。 影响渗透系数的因素：土颗粒级配及土体形状；土的结构及密实度。 1.2 场地平整及土方量计算 1.2.1场地设计标高的确定与调整 场地平整就是将天然地面平整成施工所要求的设计平面。在目前总承包施工中，三通一平的工作往往由施工单位实施，因此场地平整也成为开工前的一项工作内容。场地平整前，要进行场区竖向规划设计，确定场地设计标高计算挖方和填方的工程量，然后根据工程规模、施工期限、现有条件选择土方机械，拟定施工方案。 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理确定场地的设计标高，对减少土方量，节约土方运输费用，加快施工进度等都有重要的经济意义。 选择设计标高时应考虑因素： 1）满足生产工艺和运输的要求； 2）尽量利用地形，使场内挖填平衡，以减少土方运输费用； 3）有一定泄水坡度（≥2‰），满足排水要求； 4）考虑最高洪水位的影响。 场地平整高度计算常用的方法： “挖填土方量平衡法”。 场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： 小型场地――挖填平衡法。 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）计算场地设计标高 （2）考虑设计标高的调整值 上式计算的H0，为一理论数值，实际尚需考虑： 1)土的可松性； 2)设计标高以下各种填方工程用土量，或设计标高以上的各种挖方工程量； 3)边坡填挖土方量不等； 4)部分挖方就近弃土于场外，或部分填方就近从场外取土等因素。 考虑这些因素所引起的挖填土方量的变化