dA第一章 土方工程ppt课件

1、 学习要求学习要求: :了解土木工程施工技术的研讨方向；了解土木工程施工技术的研讨方向； 掌握学习方法；掌握学习方法；熟习施工中土的工程分类及分类根据；熟习施工中土的工程分类及分类根据；掌握土的可松性；掌握土的可松性；熟习原状土压实后的沉降量。熟习原状土压实后的沉降量。 1.1.2 1.1.2 土的工程分类土的工程分类土的分类土的级别土的称号开挖方法及工具一类土松软土I砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥泥炭用锹、锄头发掘，少许用脚蹬二类土普通土II粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土、填土用锹、锄头发掘，少许用镐翻松三类土坚土III软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄

2、土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土主要用镐，少许用锹、锄头发掘，部分用撬棍四类土砂砾坚土IV巩固密实的粘性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩整个先用镐、撬棍，后用锹发掘，部分用楔子及大锤五类土软石VVI硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土；胶结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石用镐或撬棍、大锤发掘，部分运用爆破方法六类土次坚石VIIIX泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、泥灰岩，密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩及正长岩用爆破方法开挖，部分用风镐七类土坚石XXIII大理石；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山

3、岩；玄武岩用爆破方法开挖八类土特坚石XIVXVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、石英岩、辉长岩、粉岩、角闪岩用爆破方法开挖机械或人工直接开挖机械或人工直接开挖 五类土软石五类土软石 六类土次坚石六类土次坚石 七类土坚石七类土坚石 八类土特坚石八类土特坚石爆破开挖爆破开挖 1、土的可松性：自然形状下的土经开挖后，体积因松散而、土的可松性：自然形状下的土经开挖后，体积因松散而添加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。添加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。 V1 土在自然形状下的体积。土在自然形状下的体积。 m3V2 土经开挖后松散形状下的体积。土经开挖后松散形状下的体积。 m3V3 土经回填

4、压实后的体积。土经回填压实后的体积。 m3 最初可松性系数最初可松性系数 1.081.5 最后可松性系数最后可松性系数 1.011.3 用途：用途： KS：可估算装运车辆和挖土机械：可估算装运车辆和挖土机械 KS ：可估算填方所需挖土的数量：可估算填方所需挖土的数量V1V2V2 V1V2V3 V1V321sVKV31sVKV208m3某基坑某基坑208m3 ，现需回填，用，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，的装载车从附近运土，问需求多少车次的土？问需求多少车次的土？ KS=1.20 ， KS=1.04 答：填方用土：答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3原状

5、原状土土 V2 = KS V1 =1.02*200=240m3松散土松散土 2m3 的装载车运土需求车次：的装载车运土需求车次： n=240/2=120车次车次LhK的单位：的单位：m / d粘土粘土 0.1，粗砂粗砂5075，卵石卵石100200 用途：降低水位用途：降低水位;回填。回填。vmvmsdd%100swggw 开挖、行车2530%陷车、边坡稳定 最正确含水量可使填土获得最大密实度的含水量。 击实实验、手握阅历确定 场地竖向规划设计场地竖向规划设计 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 土方调配土方调配 场地平整土方机械及其施工场地平整土方机械及其施工 (1) 满足消费工艺和运输的

6、要求；满足消费工艺和运输的要求； (2) 尽量利用地形，减少挖填方数量；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。有一定泄水坡度，满足排水要求。场地设计标高普通在设计文件上规定，如无规定：场地设计标高普通在设计文件上规定，如无规定： (1)小型场地小型场地挖填平衡法挖填平衡法 (2)大型场地大型场地最正确平面设计法最正确平面设计法用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小aaaaaaH11H12H21H22原那么：场地内挖填方平衡，平整前后土方量相等。原那么：场

7、地内挖填方平衡，平整前后土方量相等。H11H12H21H22 H0= H11+H12+H21+H22/4M H11、 H12、 H21、 H22 一个方格各一个方格各角点的自然地面标高角点的自然地面标高 M 方格个数。方格个数。或：或：H0= H1+2 H2+3 H3+4 H4/4M H1一个方格所仅有角点的标高；一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4分别为两个、三个、四分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。个方格共用角点的标高。70.09土具有可松性，必要时应相应的提高土具有可松性，必要时应相应的提高H0挖方量挖方量填方量填方量h受部分填挖的影响受部分填挖的影响沟渠沟渠经过经济比较

8、后，以为就近借土或弃土一部分更合理经过经济比较后，以为就近借土或弃土一部分更合理案例案例2 答：答： (2)不思索土的可松性不思索土的可松性 H0 = H0=70.29m单向排水时单向排水时:HH0li 双向排水时，各方格角点设计标高双向排水时，各方格角点设计标高Hn为：为：以场地中心点为以场地中心点为H0 Hn = H0 Lx ix L yi y按要求的泄水坡度调整各角点设计标高按要求的泄水坡度调整各角点设计标高Hn ：LyLxixiyH0Hn70.0970.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.18

9、70.2270.26 H070.29H2 =70.29102+303=70.36 H3 =70.29+102+303=70.40H1 =70.29302+303=70.32其它见图其它见图案例案例2hn= Hn Hn hn 施工高度，填挖施工高度，填挖Hn 设计标高设计标高Hn 原地形标高原地形标高70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04

10、+0.56+0.02-0.44h2 =70.36 70.40 =0.04 m；负值为挖方高度负值为挖方高度ijhihjXi-jaXi-j=a hihi+ hj施工高度绝对值代入施工高度绝对值代入070.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.09 0Xi-j=a hihi+ hjX1-2=20 *0.230.23+ 0

11、.04= a h1h1+ h2= 17.04m1.2.2 场地平整土方量的计算场地平整土方量的计算h1 h4 方格角点施工高度的绝对值方格角点施工高度的绝对值;a 方格网一个方格的边长；方格网一个方格的边长；V挖填挖填挖方或填方的体积挖方或填方的体积m3。V挖填挖填= ( h1+h2+h3+h4 )a24分别按方格求出挖、填方量，再求场地总挖方量、总填方量。分别按方格求出挖、填方量，再求场地总挖方量、总填方量。h1h2h3h42方格四个角点有填有挖方格四个角点有填有挖a2 h挖填挖填 24 hV挖填挖填 =h1h2h3h4)(63212HHHaV)(63231332HHHHHaV锥当三角形三个

12、角点全部为挖或全部为填时：当三角形三个角点有填有挖时：)(61233231332HHHHHHHHaV偰总运输量最小本钱最低，总运输量最小本钱最低，缩短工期和降低本钱。缩短工期和降低本钱。合理确定合理确定调配方向和数量调配方向和数量 一期 先平整 余土余土欠土欠土二期二期数量，堆数量，堆放位置放位置TW天然地基天然地基填方区填方区挖方区挖方区填方区填方区挖方区挖方区填方区填方区挖方区挖方区最小元素法最小元素法 即对运距或单价最小的一对挖填分区，优先地即对运距或单价最小的一对挖填分区，优先地最大限制地供应土方量，满足该分区后，以此类推，直至一切的挖最大限制地供应土方量，满足该分区后，以此类推，直至

13、一切的挖方分区土方量全部分完为止。方分区土方量全部分完为止。填方区填方区挖方区挖方区400500500300100100用矩阵法求假想运距：将有土方量的运距填入表中，利用矩形用矩阵法求假想运距：将有土方量的运距填入表中，利用矩形对角线角点之和相等的原那么，求出未知的假想运距。对角线角点之和相等的原那么，求出未知的假想运距。填方区填方区挖方区挖方区4005005003001001005040601107040-101008006030求检验数求检验数 ij ： ij=运距运距cij 假想运距假想运距cij， 全部全部 ij 0 ，方案最优；假设有，方案最优；假设有 ij 0，非优，需调整。，非优

14、，需调整。填方区填方区挖方区挖方区4005005003001001005040601107040-101008006030+闭回路法闭回路法 从负数方格出发，沿程度或垂直方向前进，遇到有土从负数方格出发，沿程度或垂直方向前进，遇到有土方量的方格可转方量的方格可转90度角再前进，如此转弯和前进，必将能回到原度角再前进，如此转弯和前进，必将能回到原位置，构成折线形闭回路。位置，构成折线形闭回路。填方区填方区挖方区挖方区4005005003001001005040601107040-101008006030+调整土方量：从奇数转角点格子中，找一个土方量最小的格子，将此调整土方量：从奇数转角点格子中，

15、找一个土方量最小的格子，将此格子变为零，并以此为调整值，奇数角点的土方量减去该值，欧格子变为零，并以此为调整值，奇数角点的土方量减去该值，欧数角点的土方量加上该值，构成一个新的调配方案。数角点的土方量加上该值，构成一个新的调配方案。填方区填方区挖方区挖方区4005005003001001005040601107040-101008006030+100 0400400反复第三步步骤，假设不是最优，继续调整，直至最优。反复第三步步骤，假设不是最优，继续调整，直至最优。填方区填方区挖方区挖方区400500400400100504060704070208030605030+由于一切的检验数由于一切的检

16、验数 ij 0，故该方案已为最优方案。，故该方案已为最优方案。最优方案的总运输量最优方案的总运输量 = 400501007050040400601007040040= 94000m3 。初始方案的总运输量初始方案的总运输量 = 5005050040300601001101007040040= 97000m3 。T2-100型液压型液压支配推土机支配推土机适用于： 1平整场地：经济运距在100m内经济运距4060m，一四类土的挖运，压实；2坑槽开挖：深度在1.5m内、一三类土；3回填土方。A铲刀宽；铲刀宽；B不大于迁延机履带净宽不大于迁延机履带净宽沟槽沟槽土埂土埂a) b)环形道路 c)大环形道

17、路 d)“8字形道路1路堤路堤2取土槽取土槽铲运机铲土铲运机铲土推土机助铲推土机助铲正铲正铲拉铲拉铲抓铲抓铲反铲反铲 图正铲发掘机图正铲发掘机外形外形 正铲作业表示正铲作业表示 图图1-46 1-46 液压反铲发掘机外形液压反铲发掘机外形反铲作业表示反铲作业表示拉铲作业表示拉铲作业表示抓铲作业表示抓铲作业表示采用：注：土质均匀、地下水位低、留置时间时间短、开挖深度在5m深以内时，方可采用。植草护坡 浆砌石护坡 砂浆护坡 图1-17 碾压机a自行式平碾 b拖式羊脚碾 图图1-18 1-18 夯实机械夯实机械a a蛙式打夯机蛙式打夯机 b b内燃打夯机内燃打夯机 图1-19 内燃夯土机 图图1-2

18、0 1-20 平板振动机平板振动机 1 1 房屋定位房屋定位 2 2 放线放线 基槽开挖宽度的计算：基槽开挖宽度的计算： (1)不放坡，不加挡土板支撑 (2) 不放坡，但要留任务面 普通，当基槽(坑)底在地下水位以上时，每边留出任务面宽度为300mm(图1.31)，基槽放灰线尺寸为： 2dac式中 d 根底放灰线宽，mm； a 根底底宽，mm； c 任务面宽(普通取300mm)(1.15)(3) (3) 留任务面并加支撑留任务面并加支撑 当根底埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止土壁坍当根底埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止土壁坍塌，必需设置支撑。此时，放灰线尺寸除思索根底底宽、任塌，必

19、需设置支撑。此时，放灰线尺寸除思索根底底宽、任务面宽外，还需加上支撑所需尺寸务面宽外，还需加上支撑所需尺寸( (普通为普通为100mm)100mm)。 22 100()dacmm (4) (4) 放坡放坡 假设基槽深度超越假设基槽深度超越 的规的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况，参照表况，参照表1.51.5放坡。放灰线尺寸为放坡。放灰线尺寸为( (图图1.32)1.32)： 22dacb式中式中 b b 放坡宽度，放坡宽度，b=mhb=mh； m m 坡度系数；坡度系数； h h 基槽开挖深度。基槽开挖深度。 (1

20、.16)3 3 基槽基槽( (坑坑) )土方开挖土方开挖 基槽基槽( (坑坑) )开挖有人工开挖和发掘机开挖两种方式。开挖有人工开挖和发掘机开挖两种方式。开挖基槽开挖基槽( (坑坑) )应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进展，且延续施工。展，且延续施工。土方开挖的顺序、方法必需与设计工况一致，并遵照土方开挖的顺序、方法必需与设计工况一致，并遵照“开槽开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖的原那么。支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖的原那么。(1) (1) 基槽基槽( (坑坑) )开挖深度控制开挖深度控制 当基槽当基槽( (坑坑) )挖到离坑底挖到离坑

21、底0.5m0.5m左右时，根据龙门板上标高及时用水准仪左右时，根据龙门板上标高及时用水准仪抄平，在土壁上打上程度桩，作为控制开挖深度的根据。抄平，在土壁上打上程度桩，作为控制开挖深度的根据。 (2) (2) 基槽基槽( (坑坑) )开挖中本卷须知开挖中本卷须知 在开挖基槽在开挖基槽( (坑坑) )之前，应检查龙门板、轴线桩有无松动景象，之前，应检查龙门板、轴线桩有无松动景象，并根据设计图纸校核根底轴线的位置、尺寸及水准点的标高并根据设计图纸校核根底轴线的位置、尺寸及水准点的标高等。等。 基槽基槽( (坑坑) )、管沟的挖土应分层进展。、管沟的挖土应分层进展。 在施工过程中，基槽在施工过程中，基槽( (坑坑) ) 边堆置土方不应超越设计荷载。边堆置土方不应超越设计荷载。基槽基槽( (坑坑) )土方施工中及雨后，应对支护构造、周围环境进展土方施工中及雨后，应对支护构造、周围环境进展察看和监测，如出现异常情况应及时处置，待恢复正常后方察看和监测，如出现异常情况应及时处置，待恢复正常后方可继续施工。可继续施工。 基槽基槽( (坑坑) )开挖时，要加强垂直高度方向的丈量，防