土方基礎(chǔ)知識

1、龍江傳媒產(chǎn)業(yè)園項目內(nèi)部培訓 土方工程簡介篇,,土方工程,一 土的分類按地基土分類： ——根據(jù)土的顆粒級配或塑性指數(shù)分六類 巖石, 碎石土, 砂土 , 粉土 ,粘性土 , 人工填土土的工程分類：按施工的難易程度分八類 松軟土 , 普通土 , 堅土 , 砂礫堅土, 軟石 , 次堅石 堅石 , 特堅石,二.土方工程的分類

2、,1 場地平整2 基坑（槽）開挖回填3 地坪填土4 路基填筑 包括一切土的挖掘、填筑和運輸?shù)冗^程以及排水、降水、土壁支撐等準備和輔助工程。,三. 土的性質(zhì)1 可松性 自然狀態(tài)下的土,經(jīng)過開挖后,其體 積因松散而增加,以后雖經(jīng)回填壓實,仍不能恢復到原來的體積,其這種性質(zhì)稱為土的可松性2)可松性的表示—可松性系數(shù) (1)最初可松性系數(shù) KsV2 — 開挖后土的松散體積V1 —

3、 土的自然體積,(2)土的最終可松性系數(shù) K’s V3 ——土壓實后的體積 V1 ——土的自然體積,3)可松性的利用（1）借土，棄土時應考慮土的可松性 Q—借土或棄土的量，正表示棄土，負表示借土；Vt；Vw—填或挖方的體積；Ks；Ks’—土的可松性,例題 某場地的挖方體積為1000m3,填方體積為1500m3,ks=1.08

4、,ks’=1.03,問該場地是借土還是棄土?若用運土量為5m3/車汽車運土,問應運多少車次 解:根據(jù)公式 Q=（1000-1500/1.03 )×1.08= - 492.8m3 結(jié)果為負，故該場地應借土 運土的車次為 n=492.8/5=99(車次),由于可松性的存在,運土時應考慮工具的容量。由于可松性的存在，原土結(jié)構(gòu)受到破壞時不能用原土回填。,2 土的含水量

5、 1）定義：土中水的重量與土的固體顆粒重量之比稱為土 的含水量。 2）表達式ω = Ww / W ×100%式中： ω——土的含水量； Ww ——土中水的重量； W ——土中固體顆粒的重量；3）應用（1）填土時應考慮土的最佳含水量（2）含水量的

6、高低對土的承載力和邊坡的穩(wěn)定性有影響。,3 土的滲透性1）定義：土體孔隙中的自由水在重力的作用下會透過土體而運動，土體這種被水透過的性質(zhì)稱為土的滲透性。2）表示 ：滲透系數(shù)Ｋ由達西定律?。郑剑耍芍?，滲透系數(shù)的物理意義是：當水力梯度等于１時的滲流速度。３）應用（１）地下降水時計算涌水量應考慮滲透系數(shù)的大小。（２）流砂的防治應考慮。,第二節(jié)　土方量的計算一　基坑，基槽的土方量的計算１、基坑　對于基坑土方量可按立體幾何中的擬柱

7、體（由兩個平行平面做上、下底的一種多面體）體積計算，先計算上、下兩個面的面積F1、F2，再計算其體積。如圖1-1示，計算公式為,ｈ ——開挖深度； Ｆ１、Ｆ２ ——上下兩個面的面積； a、b ——底面的長度和寬； m ——放坡系數(shù)。,2 基槽溝槽土方量可沿其長度方向分段（截面相同的不分段）計算，先計算截面面

8、積，再求長度，累計各段計算土方量，如圖1-2示，可按下式計算Vi—— 第i段的體積（m3）；F1、F2—— 第i段的兩端面積（m2）；Li—— 第i段的長度；F0——第i段的中截面積；,,,,二 場地平整土方量計算總要求：建筑規(guī)劃；生產(chǎn)工藝及運輸、排水； 最高洪水位；力求場地內(nèi)挖填方平衡。 1 設(shè)計標高的確

9、定 場地平整要求場地內(nèi)的土方在平整前和平整后相等，達到挖填土方量的平衡。即“填挖平衡”的原則確定設(shè)計標高H0。如圖1-3示 1）在圖上劃分方格，邊長a=10~40m，常用a=20 m 2） 根據(jù)等高線按比例求解各頂點的地面高程Hij 3） 求解H0,場地平整標高計算 1—     等

10、高線 2—自然地坪 3—設(shè)計標高平面 4—自然地面與設(shè)計標高平面的交線（零線）,化簡得改寫成,式中：H0—達到挖填平衡的場地標高(m)；a—方格網(wǎng)邊長(m)；N—方格數(shù)(個)；N11…N22—任一方格的四個角點的標高(m);H1—1個方格共有的角點標高(m)；H2—2個方格共有的角點標高(m)；H3—3個方格共有的角點標高(m)；H4—4個方格共有的角點標高(m)。,2 H0的調(diào)整1）

11、考慮土的可松性影響 由于土有可松性，為了達到填挖平衡，則應把H0提高△h，如圖1-4示,增加高度為： 式中：VT、VW — 設(shè)計標高調(diào)整前的填挖方體積 AT、AW — 設(shè)計標高調(diào)整前的填挖方面積； Ks’ — 土的最終可松性系數(shù)； △h — 設(shè)計標高的增加值。,2)考慮排水坡度后標高 H0為理論數(shù)值（即場地表面交處于同一個水平面），可作施

12、工粗略確定場地整平標高用，實際場地均有排水坡度，如場地面積較大，有2‰以上排水坡度，尚應考慮坡度對設(shè)計標高的影響，以場地中心為基點，雙向排水，則場地內(nèi)任一點實際施工時所采用的設(shè)計標高Hn，可由下式求得 （如圖1-5示）式中：H0—場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標高ix iy—x方向y方向的排水坡度(不小于2‰) lx ly—x，y方向至場地中心的距離±—由場地中心點沿x，y方向指向計算點，若其方向與ix iy反向則取

13、“+”號，反之取“－”號,,3 求各頂點的施工高度式中： hn—各頂點的施工高度，“+”為填方，“-” 為挖方 Hn—各角點的設(shè)計標高 Hn’—各角點的自然標高4 確定零線，即填挖的分界線當一個方格內(nèi)同時有填方與挖方時，要確定填挖的分界線即“零線”。先確定零點，再把零點連起來得零線 （如圖1-6）。,零點確定公式：,,5 土方量的計算如圖1-7示按零線通過的位置不同，方格可分為三種類型，即：,1

14、）全填或全挖2) 兩挖兩填3）三挖一填或三填一挖,6 求填挖方量將所有的填方挖方累加起來即得總的填挖方量,8 土方計算實例某場地平整利用方格網(wǎng)法計算其土方量a=20m，如圖1-9示，各角點編號及自然標高如圖示，場地考慮雙向排水，ix=0.2%，iy=0.3%（以5角點為中心），不考慮土的可松性影響，試按填挖平整的原則計算，該場地平整的土方量。解：1.確定設(shè)計標高H0。,2.考慮排水坡度影響，計算每個角點的計

15、算標高同理其余各角點的設(shè)標高可計算出并標在圖1-9上H4=9.5; H5=9.56; H6=9.62; H7=9.68; H8=9.54; H9=9.6; H10=9.66; H11=9.72,,3.計算各角點的施工高度 同理其它各角點的施工高度計算并標在圖1-9上。4.計算零點，找零線利用公式 求

16、零點距角點的距離。1—2線4—5線,,,,,5—9線 6—10線10—11線把零點連成零線5.計算土方量 方格1245 V+=20(0.83+17.65)(0.01+0.3)/8=14.32m3 V-=20(19.17+2.35)(0.23+0.04)/8=14.53m3,,,,方格4589 V+=(20²-2.35×2.35) /2·(0.3+0.74+0.3)/5

17、=106.46m3 V-=1/2×2.35×2.35×0.04/3=0.04m3 方格2356 V-=20²(0.23+0.42+0.04+0.08)/4=77 m3 方格56910 V+=1/2(17.65+13.32)×20×(0.3+0.16)/4=35.63m3 V-=20/8×(2.35+6.67)×

18、(0.04+0.08)=2.71m3 方格671011 V+=1/6×(13/33×9.41)×0.16=3.35m3 V-=(202-13.33×9.41)×(0.08+0.42+0.18)/5=37.34m3 總土方量　　 V+=14.32+106.46+35.63+3.35=159.76m3 V-=14.53+77+0.04+2.71+

19、37.34=131.62m3,第三節(jié)土方施工要點一 土方施工的準備工作： 1、場地清理； 2、排除地面水； 3、修筑好臨時道路及供水、供電等進場工作； 4、做好材料、機具及土方機械的進場工作； 5、做好土方工程測量、放線工作； 6、做好土方施工設(shè)計和輔助工作。二 土壁穩(wěn)定 土壁的穩(wěn)定主要由土體內(nèi)的摩阻力和粘結(jié)力來保持平衡的，一旦

20、土體失去平衡，就會造成塌方，不僅會造成人身安全事故，而且會影響工期，甚至會危及附近的建筑物，因而土方施工中應保持土壁穩(wěn)定防止塌方。,1 土壁塌方的原因1）內(nèi)因 主要是由于在外界因素的影響下，使土體內(nèi)的抗剪強度降低或剪應力增加，使土體中的剪應力超過其抗剪強度所造成。2）外因 體現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 邊坡太陡土的穩(wěn)定性不夠；（2）雨水施工用水滲入邊坡中，使土體重量增加，剪應力增加，同時抗剪能力下降；（3） 邊坡頂有動載

21、或靜載。,2 防止塌方的措施1）放足邊坡（1）邊坡的含義 土方施工中為了保持土壁穩(wěn)定防止塌方，對挖方和填方的邊緣均應作成一定的坡度，這個傾斜的坡度即為邊坡。（2） 表示——邊坡系數(shù) m土方邊坡坡度=H/B=1/m,,,h,（3）確定邊坡系數(shù)的大小應考慮的因素：土的種類； 水文條件；施工方法；開挖深度；工期的長短。2）設(shè)支護（1）產(chǎn)生 當施工現(xiàn)場條件的限制不能放坡或放坡造成土方量開挖過大不經(jīng)濟時可設(shè)支護。（2

22、）支護形式,,土層錨桿支護,板樁支護,,,,,灌注樁支護,地下連續(xù)墻,,a) 間斷式水平擋土板支撐 b) 垂直擋土板支撐圖1.14 橫撐式支撐1—水平擋土板；2—立柱；3、6—工具式橫撐； 4—垂直擋土板；5—橫楞木,,,圖1.15 錨碇式支撐 圖1.16短柱橫隔支撐1—柱樁；2—擋土板；3—錨樁；4—拉桿； 1—短樁；

23、2—橫隔板5—回填圖；Φ—土的內(nèi)摩擦角,,a)水平支撐式 b)斜撐式 c)拉錨式 d)土錨式圖1.18 板式支護結(jié)構(gòu) 1—板樁墻；2—圍檁；3—鋼支撐；4—豎撐；5—斜撐；6—拉錨；7—土錨桿,三 土的填筑與壓實1 填土的基本要求保證一定的密實性和穩(wěn)定性，符合設(shè)計和規(guī)范的有關(guān)規(guī)定.淤泥、凍土、膨脹性土及有機物含量大于5％

24、的土，以及硫酸鹽含量大于5％的土均不能做填土。含水量大的粘土不宜做填土用。 2 填筑方法填土應分層進行，并盡量采用同類土填筑若填方中采用不同透水性的土料填筑時,必須將透水性較大的土層置于透水星較小的土層之下。各種土料不得混雜使用，以免填方內(nèi)形成水囊 3 填土質(zhì)量控制選好土料控制適宜的含水量確定合適的鋪土厚度與壓實遍數(shù)4 壓實方法碾壓法：平碾，羊足碾，汽胎碾夯實法：蛙式夯，重錘夯，木夯，石夯振動法,影響填土壓實的因素

25、,1.壓實功的影響 2.含水量的影響 3.鋪土厚度的影響,,第四節(jié) 常用的土方施工機械推土機，鏟土機，平土機，松土機，單斗挖土機，多斗挖土機，各種碾壓夯實機（1）推土機施工按鏟刀的操縱機構(gòu)：索式和液壓式倆種推土機特點：構(gòu)造簡單，操作靈活，運轉(zhuǎn)方便，所需作業(yè)面小，功率大，行駛速度快，易于轉(zhuǎn)移，能爬30度的緩坡。（2）鏟運機施工分類：自行式鏟機和拖式鏟機鏟運機特點：能獨立完成鏟土，運土，卸土，填筑，壓實等工作，對行駛