模块一土方工程.pptx

土方工程;工程概述;知识目标;技能目标 ;工程导入 ;1.1 土的分类及工程性质;1.1.1土的工程分类 土的种类繁多，分类方法也很多，如根据土的颗粒级配（Particle size distribution）或塑性指数（Plasticity index）分类；根据土的沉积年代分类；根据土的工程特点分类等。在土方工程施工中，根据土的坚硬程度（hardness degree）和开挖（excavation）方法将土分为松软土（soft soil）、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类。前四类属一般土，后四类属岩石（rock）,见表1-1。 ;1.1.2土的工程性质 1．土的组成 土一般由土颗粒(固相)、水(液相)和空气(气相)三部分组成，这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化，三者相互间比例不同，反映出土的物理状态不同，如干燥、稍湿或很湿，密实、稍密或松散。这些指标是最基本的物理性质指标，对评价土的工程性质，进行土的工程分类具有重要意义。 土的三相（tri-phase soil）物质是混合分布的，为阐述方便，一般用三相图表示，见图1-1。在三相图（three phase diagram）中，把土的固体颗粒、水、空气各自划分开来。 ;土的分类;图中符号： ——土的总质量（kg）； ——土中固体颗粒的质量（kg）； ——土中水的质量（kg）； ——土的总体积（m3）； ——土中空气体积（m3）； ——土中固体颗粒体积（m3）； ——土中水所占的体积（m3）； ——土中孔隙体积（m3）。;2．土的工程性质 （1）土的可松性（but looseness） 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经振动夯实，仍不能恢复原来的体积，这种性质称为土的可松性。土的可松性程度一般用可松性系数表示。 最初可松性系数： ;土的可松性系数对土方的平衡调配，留弃土量、土方运输量及运 3输工具数量的计算都有直接影响。各类土的可松性系数见表1-2。;（2）土的含水量（water content） 土的含水量是土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示，即：;（3）土的渗透性（permeability） 土的渗透性是指水流通过土中孔隙的难易程度。土的渗透性用渗透系数（coefficient of permeability）K 表示。 地下水的流动以及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关。地下水在土中渗流速度一般可按达西定律 （Darcy’s law）计算确定(图1-2)，其公式如下： ;;（4）土的天然密度（density）和干密度（dry density） 土在天然状态下单位体积的质量，叫土的天然密度(简称密度)。 一般黏土的密度约为1800～2000kg／m3，砂土约为1600～2000kg／m3。 土的密度按下式计算：; 5.土的孔隙比（void ratio）和孔隙率（porosity） 孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度（compactness）。孔隙比和孔隙率越小 土越密实。孔隙比e是图的孔隙体积 与固体体积 的比值，用下式表示：; 1.2 土方工程量计算 土方工程量（Volume of earthwork）是土方工程施工组织设计的重要依据，是采用人工挖掘组织劳动力，或采用机械施工计算机械台班和工期的依据。在土方工程施工前，通常要计算土方工程工程量，根据土方工程量的大小，拟定土方工程施工方案，组织土方工程施工。土方工程外形往往很复杂，不规则，要准确计算土方工程量难度很大。一般情况下，将其划分成一定的几何形状，采用具有一定精度又;1.2.1基坑与基槽土方量计算 1．基坑土方量 基坑是指长宽比小于或等于3的矩形土体。基坑土方量可按立体几何中棱柱体（由两个平行的平面作底的一种多面体）体积公式计算，如图1-3所示。即;2．基槽土方量;基槽土方量计算可沿长度方向分段后，按照上述同样的方法计算，如图1-4所示。即; 1.2.2场地平整土方量计算 场地平整就是将天然地面平整成施工要求的设计平面。场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，合理选择场地设计标高，对减少土方量，提高施工速度具有重要意义。场地设计标高是全局规划问题，应由设计单位及有关部门协商解决。当场地设计标高无设计文件特定要求时，可按厂区内“挖填土方量平衡法”经计算确定，可达到土方量少、费用低、造价合理的效果。 场地平整土方量的计算方法有方格网法和断面法两种。断面法是将计算场地划分成若干横截面后逐段计算，最后将逐段计算结果汇总。断面法计算精度较低，可用于地形起伏变化较大、断面不规则的场地。当场地地形较平坦，一般采用方格网法。;（1）绘制方