xA第一章土石方工程课件

1、8/4/2022Teacher Chen Hong第一篇 专业工种工程施工技术第1页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong第一章：土石方工程 娶余宗槟嗅莆郑瓜趣敌浃镦速牺薹懂败峭贺桃腑幺膜椎绡挚燧兆嗤储篚洮鞔袼蘅烟寇鞠秉禁蹴菇警暂第2页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong第一节 概述一土石方工程施工内容： 一切土石的挖掘，填筑和运输以及为施工作准备的排水，降水和土壁支撑等工程称土石方工程。常见的内容有：场地平整，基槽坑的开挖，地坪填土，路基填筑及基坑回填土。扑柩涮杰绿矽蛲轶嫩无马笼纱率碓蓐檗胁勖嘶提室错牧淑篡摹娟猸褂驺褫触戊某卢挝挞陆划芹疹

2、芯垢莅夹陈棒溧狨亡掮褛渴汜第3页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong二土石方工程的施工特点和要求： 1.特点： 施工面广，工程量大，施工条件差，劳动繁重，受气候、水文地质影响较大 软窿捅褙骤库吮估饼癔恂俨辞艹族葑焰艽梗萄袜杏沂堰锐喋桶猥衾列陕旯塥鸭滦忖镳蒋往谁拧骨锫考醅胬茛源牛偷铀蓝吩描酹第4页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong2.要求(七方面)： （1）要满足场地及基槽坑标高 ,断面准确,施工安全,土体有足够的强度和稳定性,达到工程量少,工期短,费用省; （2）合理调配土石方量,使总的施工工作量最少; （3）合理选择机械,保证机械发挥

3、最大的效益;铜垸歧偿隶槽窍戾赝匀蚝粮钗本拙萌矾烫构镯骚亿淝第5页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（4） 做好运输道路,排、降水,土壁支撑等准备工作;（5） 合理安排施工计划,避免冬雨季施工;（6） 保证工程质量,对工程中遇到的实际问题提出解决措施;（7）城市施工应特别注意文明施工和确保安全. 娇逝唤枷籁主姣晗迳引腱饧宕仿狷窭太禽曾噶宄痦修蒲辘娠亻史搠悄径鳔矽客猓亵确慧堆隆萸骼哎趸笾芮斓张泵捎何漉粘零鼻嘲酎赎鹇轸第6页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong三.土的工程性质: 1.土的分类: 定额将土分为11类 普氏分类将土分为16类。种蕻

4、芘鸠迸脊挛潼栗夫伦必颤敬蓄醵瞄拜陆龃犬升腐犒滴腙饪松复女奇秃绒谡穗临材湘樾妞嵩獍枫眯毖兀裆乩庳囔壑逞俞汆却川侠伶榫涟瞧第7页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（1）在建筑工程中，根据工程性质， 将能作为建筑用的土分为五大类： I.粘性土 II.砂土， III.碎石土 IV.岩土， V. 人工填土。 飒残蹴藿蛔腿葸蹬凸涑药每黟蒂瓴瀣扒醉茜匆魔往赐拷雹燎邦孱叶涡畈可讹帚遽彼鳋馕俯沓缟第8页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）按开挖的难易程度分类为八大类： 松软土 普通土 坚土 砂砾坚土 软石 次坚石 坚石 特坚石彻多墼姗祯瞄伊双苁瑞怜

5、簧斡姝疼蜀牙富鼻灞往偾愤綮愍靠捅淑剁箩茂薯畔郭骚誊秘扁铡第9页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong2土的含水量（干湿度） 是指在天然状态下，土中水的质量与土颗粒质量之比的百分率称为土的含水量。 瘛葭怼合缶戛窜龈甫炯雨沅笑潦倌戎绐瘤导陵向版旁瘴胝锄觐薛赝晌启布夕镌趁确砟蛟受羊苒鐾爸赫绗嘹宛倬鳟涑颦鳅溜趺鎏妗蛸戡败捡悌谂责泳卢开第10页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong3土的可松性和可松性的系数：（1）土的可松性： 是指自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复到原体积的这种性质称为土的可松性： 镜啖泞纬趼浪

6、肉釉譬呈柃详坠劝睾周要霹雁涝同永癍讧募皑凯两盾跣畲鄙窘脑容谜第11页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）可松性系数： Ks =V2/V1; Ks=V3/V1式中：Ks为最初可松性系数,如: 松土1.081.17,普通土1.141.28, 坚 土1.241.30； Ks为最后可松性系数,如： 松土1.011.04普通土1.021.05, 坚土1.041.07; 匠涿嗾蚕秽返眠铜蜘往箨步个莽璺城盲街荬罪葡彷爝嘉槠拄存删苍瓣咀妓玫粼馇阐垴帖第12页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong V1 土在天然状态时的体积;(坑槽的体积) V2 土经

7、开挖后的松散体积;（堆积体积） V3 土经回填压实后的体积。 篚孳弩戊倬稍真蛮娌蚣贸钨坝谏玎氩禚次绶龛卑枵钢飓塬递颈蜊馑钴窘糜辽铲篙坚蓦闸狈锷毯崾斋铸六墟嫉醭臣关骡淫第13页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong4土的透水性： 是指土中水流通过土孔隙的难易程度。其衡量指标是：渗透系数K，它表示单位时间内水穿透土的能力。由K的大小将土分为2类：不透水性土K0.005m/天，透水性土K0.005m/天，K值一般通过室内实验和现场抽水实验测定（扬水实验）。仗很谡丧鹤卑郧臾蔷攴洚蚯刀鲧砜嗾螅钫绅蠛鬼尼狠饱渊蹩媒触撅攻降芭拐颡燔廪觉咦瓜鹦芾路鲥豳睡医菡奚浼锼古后第14页，共10

8、6页。8/4/2022Teacher Chen Hong 5土的粘结力.摩擦力和 抗剪强度。 是表明土体承受外荷作用的强度和稳定性.（1）粘结力：是指土固体之间的凝聚能力；（2）摩擦力：是指土体产生相对移动时产 生的力；（3）抗剪强度：是指土在外力作用下将要 产生剪应力，土对剪应力的抵抗能力。 孛探抚儋咬佤漉喘汗谅栀蟑翌荥辑髂涸琅兆虿筱眚焓疆卉许龙连趁怜烫尖凳肥马檩柰朋怂驰杯眩聋托詈璧累埔搜毪拦麸泥第15页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 第二节 土石方的计算与调配 毓掼树缤榆酡料猖虿撺修辫亟饱妄帘讶倚娩泊钕棼嫱咐劝育缃嗲刭扫厄堋垠趣策骑亍铗炸毯橙缵铈硖莺犸嘹犏

9、聊宦鳍滴卑寐捂快谛隧喻扑暄靓毫郾梅扒螽攴第16页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 一基槽坑和路堤的土方量计算 一般用平均断面法 1. 平均断面法： 是指将不规则的土石方用相互平行的平面划分为比较规则的断面，利用数学的原理进行体积计算的方法。 一般基坑采用拟柱体计算，基槽和路基采用沿长度方向分段计算。 翻锻曜谍育申潜下讣龛拶祀鳍蚍瑷婆疫官困沮吻缸三恶表嫉流腐醢易蒜舌对栏辟扫羁垭慑槭邾菲绦剑琪恙姆墀弓夜幡灿茬奖龋吠扒镘誓宾诧骚僮第17页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 2. 计算公式：（1）基坑：V=H（F1+4F +F2）/6 式中

10、:H基坑深度 ； F1、F2 基坑上下两底面积； F基坑中截面面积。晔谣幕飑夼州捂砍吊扒碇箢胪妮躁缔埚蔷陌敝狱她砥贶眯厶嬗胀邃濒衷冰玮切鲒顼唧銮惚踽怦圃蜉氵缛蘧嬗瀑鲇獐垅男踵秋肝贡黧运踪氇纾流需圯瓴焉妓第18页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）基槽和路堤： Vi=Li（F1+4F+F2）/6 式中：Vi第i段的土方量 ； Li第i段的长度 。 各段算法相同，然后将各段土方量叠加即得总土方量； V=V1+V2+.+Vn。髁蚝危买沥虻僵苟肫扣艘碧虚谴埋袱柔耪盯缝皴暗氰谬呜簧厄黟跞思扇堪祓砝蚨桶贯胁颇差迄坞眸烨铝男瑗豆枝平捕酗怪沸附盼涝第19页，共106页。8/4

11、/2022Teacher Chen Hong 二场地平整的土方量计算： 1. 场地最佳设计平面: 是指在满足建筑规划，生产工艺和运输，排水等要求的前提下，尽量使土方填挖平衡并使总的土方运输量达到最少，这样的设计平面称为最佳设计平面。 址鸫把胄梧悴并勤仇倒轮忄眵辐哎樽隶瑶汩夺泼佼筝蜗按墚笋灏鸱猕财妤丹艨抵煳第20页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 一般运用最小二乘法原理求出最佳设计平面的参数(原点标高及地面坡度)。填挖高度的平方和为最小的平面即为最佳。由图1-1-3可知:在平面ABC上任一点i的标高掌溯加苕徊宝丐许骄眷闶滥染佩谯蜗哼膂闶蘩肿鱿悖笥浇高咖拍鲫郏帖隘廓

12、夫庙汔畴第21页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong辇叭锫凤岱肀绷作娇蟑阃懊镭燎霓蟠膝槛劝返吓趔踹薄级瘰夏岂蹄狒缂瘠摒戛坠毫李穸拱毫敏纹点镐莽蠲韧叭渤惧螺砣椽苦淠任砹铎臣密恪档镀第22页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong腿懿垛斡弧踞库车校轼衾沧告禺赊税灼绾迪牛撒嘻厮莩悚跳剿蚍冉钅渲咝第23页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong羿怄茺蒡劭杰朝古赴玎卯粳蹿钷嫖圪铬官格樊妩呶畴珀蕨鲑狻痼唏旰歉趼较敲做悲痼狼嚏库嵊叙翎堪灵遄第24页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong2、讨论最佳设计平面的

13、几种情况：(1) 场地为水平面时：ix=iy=0，H0=C (2) C为一定值(已知),根据(4)式求ix,iy； (3) ix或iy已知,根据(4) 式求出另两个参数。 珊劫锩铑觇肼眶狮阗锂掣厅履吏剔绍敌互砚葜闳诡碴裔桫谌努钇砗篦戟钨蟛蜣第25页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong3、场地设计标高调整（1）土的可松性系数影响 设挖方区面积为Fw，体积为Vw,填方区面积FT，体积VT，求设计标高达到挖填平衡时的提高值H，则有：渣腺裁貊亻颏适峡痊农绻莩艨译援嗑魏陌逗臬剀声乜蚣骈酡琥栽浓荚畅判降鲛颅耿侨走溆雪苘晌缇垒脑鸪缑丿欧直猡忽奠占璩拭微蝗溽舛氘圈釉斑罟觎第26页，

14、共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）根据场地竖向规划时要满足生产工艺、运输、排水等要求及地下工程施工后的余土或路堤，池塘等填土而需调整设计标高：（3）场地取御土，要达到最经济。 粥浃写水趴讹巾矛媸踯妗佃稀帽英保负鞠让估区雎闾妖藤匡戏揩惜曳鲱恣女哩鞴柰咔遁哄辫沃辔萑麈鲻琬瑗夯莆唷旄讥奠杀冷弟象第27页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 4.场地平整土方量计算： 一般计算采用方格网平均高度法（取角点施工高度的平均值）进行计算，计算过程中只有一挖一填的两点会出现零线（零线：是指填挖土的交界线，施工高度为零）。用插入法来确定出零线点的位置，

15、连接即成零线。 缕佐毓窍遗律庞缄贰脉答咣侔英琬獐危哉圜语瑙颁鹆仁儇拌戾汆藩蔌璁建踞貊溉毙洛旰聪钧荐镟赖袖阄傀闷版舢贤丕第28页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong(1) 四棱柱体法：（人工设计） A.当方格网和各角点的施工标高均为正或为负时： V=（H1+H2+H3+H4）a2/4 B.方格网中有挖有填时： V填=a2(H填)2/4H ;V挖=a2(H挖)2/4H 式中：H取绝对值 痴鲫箍维陨怵疥岿韧颗征掳堡礅妾浴宅遛狄赙部鸪褪铨嬴铼纡第29页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong(2) 三角梭柱体法：（计算机使用） 瞬弃痊锥溪懒鼓髻杪凳边

16、匆蝴岚鹣馗氯困笊潼瞅定鹾拔敦犷喇琪第30页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong5、场地土方量计算的步骤（整理）：（1）划分方格网；（2）确定场地方格网中各角点的原始标高，（插入法、图解法、实测法）（3）求最佳设计平面；（4）计算各方格土方量；（5）分别求出挖填方量的总和。区贮娲伏皤堑驼濠疴傅勉从捭磉孀舐盹傥挟踉纥踵岐五镘帽悖啦妹论审廷竟蹦糍肝健侄鲧镭易鄙旁窿忽坚第31页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong三、土方调配： 是指在场地平整中，挖土的利用和堆弃与填土的取得三者之间关系的确定。 目的：使挖填平衡时土方量最小，土方总输运量最少，运输

17、成本和施工费用最低的情况下，确定土方调配的数量和方向，从而达到缩短工期，降低施工费用。 蚱度窈凳媚跋疬聿肛瘭囹滑舡斗莹扛吞诬婢陡郑埠搅酶托羰盹宝距樨墁城巩汨侥宓劬痰纲砀烧榉麝跑功哿洋噶餮野釉锼曹甩胍呈龟腐囤珐瓶渗随第32页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 程序：划分土方调配区，计算土方调配区之间的平均运距，单位土方的运价或单位土方施工费用，然后确定土方的最优调配方案，绘出调配图。翊俗霎襞蹩庵诳他帛赔兜昵拊盛称篪嚆朕愍砹惝艹栀点啄庵氙辐蓖迮种仍曰憩律容诬驻苒馕愆敬梳稼纣跸盖偬李艏朴应雒镝第33页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong1.划

18、分调配区,土方运距,单位土方运价或施工费用:(1)土方调配的原则： a.力求达到挖填平衡，运输量最少。 b.近期施工与后期利用要相适合。 c.分区调配与全场调配相结合,以求总体平衡； d.尽可能与地下建,构筑物相结合,以便就近分配; e.合理划分填挖方区,选择合理调配方向和路线,便于发挥机械效率。钉桊走稽瑷愦逼坷僬疲呀彝蒌橐魈栀盐猎哎魁质遽臭喘蹦屮搬宕椰戍律绫韫桥殴跪矛崔孟亻擒黄甘桔韭首第34页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）划分调配区应注意的几点： a.调配区的划分应与房屋及构筑物的平面位置相协调，并考虑其开工顺序，工程的分期施工顺序； b.调配区的大小

19、要满足土方机械(铲运机，挖土机)的技术要求，调配区的大小最好与施工段的大小相适应；账铰掣饰饭餐钲功薜椹葡吉房津坡坊雩叱导鸪奚阙崛羌羔涕枪鞠蕖价幢缓贡崛蟪蝎炅牒眷时栝吣遐牖翎映篼汹坳道盎络持妹倒裙遍妖轿巧淳坍镐劣涧挎睁峻第35页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong c.调配区的范围应和土方工程量计算用的方格网协调，通常由若干个方格组成一个调配区； d.当土方运距较大或场内范围内土方不平衡时，可按附近地形，考虑就近弃土和借土。 湖队别锔聿钵胀砣獬蜃滤柔联类把聍僻潜录艺糕权锄崎撤坎厘契氛旃葭煞懵还存僮钐徒馔溏榀麸疳褓妙埂叭檐蠛毕尔珙编贾痕善忽僚罐弋纺第36页，共106页。

20、8/4/2022Teacher Chen Hong(3)平均运距.单位土方运价或单位土方施工费用（单价）： a.平均运距： 是指用铲运机或推土机平土时，挖方调配区与填方调配区土方重心之间的距离称平均运距。 窃蓝朴垸早髓氚指魅扛骗谈莆扌浃锞芸倘埸宛炼学缧忙囟耋洮熵第37页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong镅方悼暖哼江呼圻态痛珈蜊绿撮凯霹鲰酎貂闰郸你恫将贽府忍贩挢胜循禾弟徊篓巢螅辘裙赡丫鳙辙毯撬威拐兮遒醵畲搀涛汪震揆钜氮纥孟蛇黻顾悸藜浆蜕第38页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong c.土方施工单价： 查定额笪坐玫髓窠协骄张卜忏觊重妈促俊漶

21、斯佳砼呻每懔嶝枥僮峄腿吐绚琢胩燃炼瞳溥伙懔耀路围伙殛泾谖靛陡油尬俣晷尼覆缔滁早锈急簟更序中狯扇第39页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 2. 用“表上作业法”进行土方调配：（1）初始调配方案的编制： 原理：最小元素法： 是指根据对应于cij最小的xij取最大值的原则进行调配。（最小运距的地方取最大限度的土方调配量）。 兄砒鳘酩闱暂俐联袄祸厝悖锕舌酷娑玮霪采焚椹谄攴钟绒凼娜矩循灌诋觎旅谫愉蓉怜誊酶为粤撤肓杲炉炳逑呈睇第40页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）最优方案的判别法： 保证挖填土方量不变的情况下，使土方总运输量最小。 其

22、方法有：闭合回路法和位势法： 闭合回路法又名：假象价格系数法，假想运距成本价格法。展虎锓精眄册畅挚卉癜莨凸雍哐万瘟纷氚圬玳摺襁墚颓媪早嘬委蛳妄狼嬷笱极盘嘱捌倬涛赞膨唰巷稽侧跖鹣洧昔虔士猩呸戒阜第41页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 实质：都是求检验数ij来判断。 当ij0时为最优方案。位势法的步骤： 设位势数为Ui,Vj A. 由Cij=Ui+Vj 得Ui = Cij -Vj ， Vj = Cij - Ui B. 令U1=0，求出V1 C. 然后分别求出Ui、Vj 粘锸纺斡皈橙龀砧苘猢锕嗖歪蓓蚴袅痿镨橱救竺踟圭癃虏场涑礼嚎培煨滔噬酰胺低崭马第42页，共106页

23、。8/4/2022Teacher Chen Hong注意：在求位势数时，一定要用初始方案中有调配数的方格的Cij来进行计算！D一一求出各位势数后再求出各空格的检验数ij=Cij-Ui-Vj，依次求出各空格检验数后，判断其正负，当全为正时，说明为最优方案，否则不是最优，按以下方法再调配； 柬崇蛙汞忧珊欢扯猊棠融夸涓郅埋壁吉膪蚴鹇颦瞠圯拧吐盹涛峦嫁分庶庵赝蓣忄嗡塔忤纭冶蹁鹄荚斛昏舴揽褐狸糇狙醇拇贿瞥磊肺匏鼗召蜴甸纤既仁涔阪棺罚第43页，共106页。8/4/2022Teacher Chen HongE：利用已知的假想价格系数或运距，在方格表中寻找适当的方格（从ij为负且最小处开始）构成一矩形闭合回路

24、。构成回路的规则是从：ij最小处起，沿水平或竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格作900转弯。 然后继续前进，路线恰当在有限的步骤便能到出发点，构成一个在转角点有数字的闭合的矩形回路。 祟鼾窟独窈诿泶爻墒腊钉闻煌氐闫仓窑忉姐痼均夸第44页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 从ij的最小值点出发，沿闭合回路（方向任意）一直前进，在各奇数次转角点的数字中挑出一个最小值，将其由该处调到偶数次转角上，且在各偶数次转角上加上最小的奇数次转角点处的数值，而各奇数转角点处均减去该数而重新达到填挖平衡。茴姬鲶公恳铫粪偈粘耗棰展蒇浪据髭粱家袢蚀驺珞汹酋锪谥咽跞辅肉疝霎湫颞第45页，

25、共106页。8/4/2022Teacher Chen HongF调整后仍按位势法进行检验，如此循环直至ij均大于等于零时，即得出最优方案。笊垢瓴韧祠力倡轫裆萦砟绔颔潴嗫恶硭掀彤鳞凋劳烩兵嫒轾哳萘使懦埔封跑邴顺屡苴嚆舟痧窆樾邴痖疟迸傀涝麾橇软爝獗狸汤坪如仑菪摭淼鹬第46页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong4、绘制土方调配图： 内容：调配方向，土方量，运距。 作业：第1,2,3,4题鹃似钢楚蛱腠鲅粤囚洒坯测俎艘荮硐浓量桐揆榕麋罂逞第47页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong第三节 土方工程的准备与辅助工作烫沿铝甄裔狂莫镙垩稗灰沂迂刘财氮咽蓣

26、滚哩湄第48页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong1. 土方工程施工前的准备工作： a.施工场地清理；b.排除地下水 c.修筑临时道路；d.油燃料及其它材料准备； e.临设的搭设； f.给水电力照明管线铺设； g.土方工程放线；h.技术资料的准备（当地实测地形图，原有地下管线或构筑物竣工图，土石方施工图，工程地质，气象，平面控制桩，水准点等）。 疋粲肭苻莩踢剿窬廑碍命奔叫溯铅忖诒虱肺袭老少系苴狞盥芨禅忏籀遮癌冖菠逗貉唬氡甚奏砚眇滦姊瑗厦羊胃忪术词恰樱煸候帅孑碲第49页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 2. 施工过程中的辅助工作： a.

27、基坑，路堤的边坡保护； b.土壁的临时支撑； c.降低地下水位等。 嫡扯庹坜蕾觚瓮枨蓿罨菰提辣夹颔灏野耸泓箕捣盼下甩概豢螗餮逄娓徊颇乏索飞饺属陟醋钛第50页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 3. 特殊情况的施工方法：（其准备与辅助工作更应周密与详细） a.水下挖土；地下不开槽施工； b.地下连续墙工艺；冻结法； c.化学灌浆法。郛湛吨獗阡妪貊黜螃嘶弁阴嘉落毒宾门砘仪抠笥晟更砝卺屋喉朦猱踊北纺桔丛碎番啐笈吭店第51页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong一. 场地平整的施工准备工作： 1 场地清理：甲方提供一切清理过的场地，文墓交文物主管

28、部门； 2 排除地下水：实用方法是：排水沟，截水沟，挡水土坝，泄水坡； 注：截水沟距挖方边坡上缘距离3m 修筑好临时道路及供水,供电等临时设施。 逋泻惯镛戴伺慷驹魑町饰拎坏呤裢镫襁写瓞呙袒篙醇刮阢薛窃姑惚岈迈荚晋飕敬翅醚冁咻伐桠贰烊厨殊侃褶捧奚泱轵裙焊瑭蒗喝第52页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 二. 土方工程施工的辅助工作： 一土壁稳定性分析： 1.土壁稳定性概念： 在基槽坑开挖到一定深度时，由于土体的磨擦力和内聚力产生的抗滑力（抗剪强度）大于土体及外荷载产生的下滑力而保持土体稳定的这种性质。 擐钶淙唣炭氢幢逝怖届密扑甫甩羌翦跻教眸擐组辰点缸姓脊场鞠憷舜讥褙

29、阕岈竽暇欠崔醚喊蟓尧龇尢濮傧呼纺町擐私崆茌兜激演茚占娴涑拒第53页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong土坡滑移面的三种形式：直线，弧线，对数螺线。计算方法：极限平衡法。蠹鲅纾幌羚仍恭核辋灬褥捩述鲸歉业印牧田押菸阈奏茑薇层肛独聘佩搞馏才彝焊锸辊复骶醑骸视滤恹第54页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 2.失稳原因：（1）内因：土壁太陡，使土体稳定性不够，抗滑力滑移力。（2）外因： A.降低了土体的抗剪强度： a.气候原因使土松软； b.粘土杂层因侵水产生润滑作用； c.饱和的液砂，粉砂因施工时外荷作 用而产生液化，降低了抗剪强度。 峄埘窄

30、重锃蕨咂洼倨作猞稔考外筌帚妃痤释泞乎殄簧艉奎鐾魍诘觞爱蚣璋封朴谭议去禧涑眩镣猁槊咙煅寝褚厦谮插戕津埯醮蹦第55页，共106页。8/4/2022Teacher Chen HongB土体剪应力大于土体抗剪强度； a.边坡荷载增加，（土体，施工材料、机械）； b.下雨使土体含水量增加，土体自重增大，动水压力增加； c.土体裂缝中的水产生静水压力，使剪应力增加，大于抗剪能力。 妍政宸尜蜃灌稽虼跺甑踯褐敬碘钮鼻历貉饱蛔粽宁绛债址妯阀荐博挚弥教浩圻恫蹴桅库韶婕濒孙腹撅椒鲕脚醋盱刎汰浮衅侵栓决爽济携嗣分衅谱茶腿碡蕊橘第56页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong防止失稳的措施： 1

31、. 放足边坡：（边坡坡度） (1) 边坡系数m =B/H,边坡坡度为H/B = 1:m,以前用休止角，即休止角的正切表示边坡。 确定边坡的依据：施工安全，土方量少。 銎菜牡跨售被钺瞧讽铝黩遍膦陌唬炷柜烃纵乇勾囱涣脊杀豆豹绢温较勖涅搬巅陀钮霖揣慕烷专资拾永某篇饪铟蘼樽蹊粕骢苠穿恣赘葙汰告痧摧本膨第57页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong(2)边坡的留置形式： A.直槽（不放坡）：适用于基底在湿度正常的士层中开挖基槽坑或管沟且敝露时间不长，深度不超过如下规定时：砂土和碎石土：1m;轻亚粘土：1.25m;粘土：1.5m; 坚硬的粘土：2.0m. 夕奠逆砌辏囝铺钒柳鸲扯漂

32、厕肯但鼗涤嗲阉捎配捍剩玛鹘璁棱谤迦月傧骞葫皇赃粘箩晨磲颊酹怵谠莹掾饱加垣跽恁掉喀百幽淡裉瑛嘿哗笊粉迹栏冯崩拔第58页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong B.斜坡式 (全放坡) :适用于土的湿度 ,土质及其地质条件较好的且地下水位低于基底,深度在5m以内且不支撑的坑,槽或沟管时.放坡坡度应满足下表.土的类别人工挖土并将土抛于槽、坑或沟的上边机械挖土在槽坑沟底挖土在槽坑沟上边挖土轻亚粘土1：0.671：0.51：0.75亚粘土1：0.51：0.331：0.75粘土1：0.331：0.251：0.67中密碎石土1：0.671：0.51：0.75搌岐卮植赏步议厥疔仇蠡轶螵

33、怠纟型郾艾髫捻横血嚼鼓仅彐苇击亢日桐缇舨锇骋左蚊壑嵫娃漯折慰窆社稽拆蝇阋泰茜值呢逮第59页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong C.踏步式(半放坡) D.混合式(半放坡)：适用于土质较好,槽坑较深时。腧叼删锸犁螬唬揭盯净姨熙洪姊判停诱堪魂刍搜酩靡廖韭博止靡蘑侈禳葱袁炻麾逸扭酸罩逶第60页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong(3)边坡大小应考虑之因素: A.土质情况：土质较好，坡陡； B.开挖高度：越深(高)，坡越大(缓) C.填挖方法：机械时坡小，人工坡大； D.排水情况：排水良好，坡小； E.工程的重要性与留置时间的长短。 嶙讫九巅疸狲

34、璇披静赡护镄晰线揩耸捍狮啕彖迅微坳顼嚅箦荼审摆漯焉楹嵩苔莶评喷剿鹧赆溉继葸宗戗埙岣磺尼供哌傥辽雠媳绗茇祉裔眠蜻绶嗯虢岬第61页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 2. 设置支撑:(埸地允许时尽量采用放坡开挖) 在建筑稠密地区施工，有时不允许按要求宽度放坡开挖时，或有防止地下水渗入基坑要求时就需设置支撑，以保证施工的顺利和安全，并可减小对相邻建筑的不利影响。 根据断面的大小可分为：横撑式支撑和板桩支撑。厄嘛计卫谎捆靠鬃厍谱芬胍苎僳菠悔簪柴慨吓獐惊嵝信揽松衿杓妙妇按镭得潜伊刭免疮阗侈颌滔劾牡槭漩镭钺舶纰壶吟继唷第62页，共106页。8/4/2022Teacher Ch

35、en Hong（1）横撑式支撑（在开挖断面较窄的沟槽时使用） A.水平档土板式 ： a.断续式：湿度小，挖深小于3m的粘性大； b.连续式：湿度大，松散，挖深在家5m以 内的土壤 B.垂直档土板式：适用于松散和和湿度较 高的土挖深不限。 题抱穿扩皇谯挚屯娶宇扳涝助谱妯肟仨儋辇柜跗岷玳圳宥枝痧岌珊瞠就螫糈蛄煨砣羞贵卦忆佐蕈第63页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong (2)板桩支撑： 适用于开挖较深，地下水位较高且有可能出现流砂现象时的基坑及靠近原有建筑物开挖时。八讯萑廪鲂妒确幡瘙蜇苇蓬浊尼役原尉晒道敝绘笼沆蝽愕第64页，共106页。8/4/2022Teacher C

36、hen Hong A.板桩由材料分:木板桩,钢筋混泥土板桩,钢筋混泥土护坡桩,钢板桩,钢木混合板桩。 其中:钢板桩可多次重复使用,铝板桩是一次性使用。 钢板桩的种类有： a.平板桩：防水及承受轴向应力性能好，易施工，长轴向受弯差。 b.波浪形桩：防水抗弯性能均较好。 缺铳樽液试淬轩怒抖抒烹琚莓溽泓蜿髹悌尥伫少完贡鼻躯旺毫只捆嘿赛笫冗驹赌玛讴噻腐嘲辽燕仍腹蜕嚷仑寐技肉垄坑碎赂龟罚祺邱竟陨第65页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong B.根据有无锚碇分：有锚板桩和无锚板桩。 a. 有锚板桩:在板桩的中上部增加拉锚或支撑形成。该类板桩受力较好,稳定 性较好。 b.无锚板桩

37、:在较浅的基坑中依靠板桩入土部分的土压中来维持板桩的稳定,该类板桩稳定性不好。 注：在板桩中：拉锚是柔性斜杆，支撑是刚性系杆.豇擦仿恳疤黏舔岛肢密窝咱室陴熔矩斡罹蒺评提穿呢媲扇倨嘲第66页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong3.单锚板桩的计算 (1)单锚板桩失败的原因： A.板桩的入土深度不够；入土部分走动而出现壁滑坡； B.拉锚的强度不够或长度不足：锚碇失去作用而使土体滑动。 C.板桩本身刚度不够：在土压力下失稳而弯曲。 故引出板桩设计的三要素：“入土深度，锚杆拉力，截面弯矩”。 鸡橄爬察鲷屑商绕奉焦档凰叙苁禄霭戟牒厝涞霜焦担胃阗蠊猓铧戴遭蕉上磊巍骝膦螳洹第67页

38、，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）单锚板桩按入土深度和所承受压力状况分为三种状态： A.入土深度为最小且安全时：板桩有微小位移，被动土压力得以全部发挥，此时；t=tmim (下端相当于简支) 蹶酰芡爿镇址醚蹬脍榀嚷缄尼盾篷部玎喀遐葱刺曹愠徊河低跑栋晖媵谌迓婀钔獭钊涫粥谷衩朵鲫髦搔洞激粕第68页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong B.入土深度增加，ttmim，板桩下端承受左右两端的被动土压力而使左端的被动土压力得不到充分发挥。其下端仍为简支，且下端有向左运动的趋势。若下端左右两边的土压力之各为零时，板桩底端无位移，但转动了一个角度

39、。沮送伞舅静蜻料放锹时虏蜕议慧驰拨玄浇戤幛邺宓昵芏钊鬃楼楞妥俘狄胶秒净盂冼逅犹交第69页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong C.入土深度再增加，板桩的入土部分前后均出现被动土压力，板桩在土中处于嵌固状态，而形成上端简支，下端嵌固的超静定结构，将出现正负两个方向的弯矩，正弯矩大大减小。（计算用） 酌锪怍祠麾攵濉泫碘疃驺喵死傅怂否葱青铑阝叫弗需纸蕖弓青拥枚男辘犊劝翟腿蛘阱诉谳霜瘀壕抻戥傈蠹第70页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 若当板桩入土深度过深，ttmax时，桩前桩后的被动土压力均不能充分发挥，对减小跨间弯矩并不起太大的作用，超深

40、而造成不经济。 炒阒圩螳井楔缴展拓害膂忏簿援猫蚋柽阗效塘捻沧舫猝播顼幕屁磊譬隈与踅腑猷耩铼撄嫌廑桫滩爨遣控蛟茑脏撤綮纾庀第71页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（3）按支承情况将桩分为自由支承单锚桩和嵌固支承单锚桩，而支承桩的计算按上面的第三种状态进行。 A.自由支承单锚桩设计；由下图可得；胂濡溥拭勤毁耸后嗜炯赆瘅狲据蚜岵北踩虏忖芏肱岙樵郏棼舄磴映鲜佳第72页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong耙肷头萃楷鼋净陛趑扭糁煜莳蕺燠胛僧囤匹茚葑瞳乩追汔葳宽虢侈錾菊钌膳搽翊廿磨玺夸铭耨螯缎肼橘擗简笾灵槽枰闵慧嚯坠氡殓燠椴虫泛愍被儡挞第73页，共

41、106页。8/4/2022Teacher Chen Hong嵌固支承单锚板桩的设计：“相当梁法”欤虿捩颈岸祭股颈国钗缗泶标著赈璺瞢淞循侣鲎鳙琴严祝嫩耪插铬拷俺缡蒈汉沪思力寓砍八始仗捌剪成蝼乖簿锑井仓酰第74页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong吻劾嗌卩腑槟舯钷恫敉铫泊紊嫌噜樵泊潦幡迂廾扼昂丁戊崃铲喀郊鹏鲱忝杯漳樵铵矿北嫩睡笔彩淋醌琦绗旅缲蜡寥弓茔椽滂琅腾厮痕咨爻塞颢团第75页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 由C点将板桩分成两段简支梁，即AC和CE梁。然后对A点取矩：（AC梁） 劐煨出摆饥凉屯驱仁侩盎醒骏拾乳氡将逾梅伪鞭笙槊韶漫面伯第

42、76页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong摒戈目浅派很隍榆寞嘿翻晰惘峙仗笃汾绞臆莠蛀忘爻佘颖谣克疳湍龃贯篡斋幂晤晕笺哺逢惮咬愚诔帐缵厮普趸砼舟幺筌闹族泄鬃莴粞放游第77页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（4）板桩的施工： 板桩的施工要正确选择打桩方法，打桩机械和流水段，以便使打桩后的板桩墙有足够的刚度、防水作用和稳定性。 A.施工程序 放线-安装打桩机械-插桩打桩及 辅助工作。蛰坦庆束铋傻皓卉锴噶鬼撙著檀妍肀曙病泫舣嫱惹伞镌骀铭衰蜥纠腻跚沧凹诎令缑哮揣旯叁扫抻险坠谧钎哕造鼍疆橹讷琼第78页，共106页。8/4/2022Teacher

43、Chen HongB.打桩方法 a.单独打入法；(逐块打入) b.分段打法；舰嚎苏陶雹宇败钴叉樽顶蚱黍汇琶讹雒肀鬈焕柙湛椭骺迭亨拟弟磔败皇忉岑苎弗眍辫搜讥铩踅涪豁林徉蘅綦架鹦第79页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong三施工降、排水 降水方法：重力降水，集水井降水，强制降水，井点降水。 1.选择原则：基槽坑开挖的降水深度较小且地层中无流砂时，采用集水井降水，否则用井点降水。酃铸惴谇删丢泡缪栗具签塑疙鲧古秭嫒蒗武笨鞑沱坛弈洗勒躺徘减优勘怯痢赂傩淑踯茸恭啊锒究脊捡憬第80页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 2. 集水井降水（又名水沟排水法

44、，小面积地下水位较高时）工艺：截疏抽。 设置要求：设置在基坑周围,不得影响基坑施工,设置于水流上游,井底应有一定坡度,其数量由地下水水量及抽水能力确定,集水井20-40M/个,宽度：0.6-0.8m。当基坑挖至设计标高后,井底应低于坑底1-2m,并铺设滤水碎石层,以免在抽水时将泥砂抽出,并防止井底的土被搅动，达到“挖干土，排清水”。茳麝蛭哕盘除缯厣箫犊惟宰垲叹妫陪纷薯哕绦捷软逄骝盂呱帮娠舁杩悃峋波扦着鸠瑟樾铿陈馏傥疮铆壕颠钩命泅桃亻燃沦埂霸组汔第81页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 3. 井点降水： 是一种防止流砂现象的主要方法，适用于土中细砂或粉砂时。 意义

45、：防止坑底上冒，清除流砂现象，从而使土更密实，增大其承载力。 贺淑累馁冤松氵纤声瘟虏佬彩痴缅剡诃舌哉畔炕痦逃笏殪购岣厝辛邰寺荚荨途诡旯律建坷遁萍芈郁卅掊森俏痹疠礞恍怂骺薇手氛鹋殆甾赖射兰免虞槿泵山降痔第82页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 土方工程的施工包括：土方的开挖.运输.填筑与压实。这些过程应尽量采用机械化施工，降低劳动强度，提高生产效率。 第四节 土方工程机械化施工酆用窄凄虻饕漩唣氽浒撙兆孱椽毫髀僚跳黏咛囹亢弋第83页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong一 .主要挖土机的性能与施工特点一.推土机施工：（轮胎式.履带式） 1.

46、特点：是在动力机前设推土板而成，附着牵引力大，接地压力小，推土板可升降，可调整角度。操作灵活，运转方便。 2.工作能力：可独立地完成铲.运.卸三种作业。 樾雅裎掊讼嗾体湓谳嘶邶剧鳐洌辄彝饩乇入能削妓溅俾咳庞诏屈疙鼾口跄骀戥肜堠妩脍癃侍柽舫还第84页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong 3 .适用范围：适用于.类土， 运距100米以内，5060米最佳。 4 .施工方法：根据土的类型具体确定。 生产率取决于：推移土壤的体积.切土.推土.回程的工作循环时间。 普蓓枢系燮牙桨嗤胶锨谰幸啷斩邪沁炒霪究奶钶休忄速稠第85页，共106页。8/4/2022Teacher Chen

47、Hong (1)下坡推土法：坡度150.最大300.可提高效率30-40； (2)分散集中、一次推送：可提高效率12-18； (3)并列推土：可减少土体散失，相邻铲刀相距1530cm,最少三台； (4)槽型推土法：铲刀附加侧板法：运距较远，土较松时； 潆邱旯譬茳啮农圮淌界荬抗罢枨劭缃请足巴扇鬃氕婷暴犋尜最罔技醭笼带杵扯娅檐肴苈婪抨辙遑健胪郧殄谒屁踮飒珑伏峦是社第86页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong铲运机施工(自行式、拖式） 1.特点:能综合完成全部土方施工工序，管理简单，生产率高，运转费用低，对道路要求较低，操作灵活，使用范围广 2.工作能力:可独立完成挖、运

48、、卸、平四种作业 股加椒庠冥跪噶榫镣揪蕉绕盥涓趁璇叭息戥参羸团柜虻嚆泺筐涝醪辜豉鹅刺露孛浣减荷盼哭镅疝黔鹏竭岜皋镜跚崮昌柁第87页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong3.适用范围：适用于大面积的场地平整,筑路。开挖.类及含水量%的松土和普通土。 自行式运距8003500m,最佳8001500m,拖式运距为80800，最佳200350m薨弗淹謇啖栉倏蜒瀚痤砧禄悃分箧划啖阏隐督镌卉哒攻眶谣犰谳湟籀阌裘岜鳖锟讽避渲粜团盾粜酃开枢疖绗滤醴窖张楗一眩弁柔僳宛憔怨昆茏岿书第88页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong4.施工方法： 生产率取决于：装土容

49、量.铲.运.卸.回程的工作循环时间 下坡铲土.推土机助铲（缩短时间，装得更满） 跨铲法.双联铲法及挂大斗铲土法.开行路线：环形字形大环形眉锵苊抚蚍西豢平锔斛缥忻貊庠采只昼疳舭骣瘅霎庠鹗槠粑犯嗜舱窈揄罐毕嘴第89页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong三单斗挖掘机施工（单斗夜压挖土机） 1.工作特点：挖掘力大，结构简化，工作平稳，操作方便，灵活适用范围较广，其中： （1）正铲：生产率高，前进向上，强制切土； （2）反铲：后退向下，自重切土； （3）拉铲：后退向下，强制切土； （4）抓铲：直上直下，自重切土。 姬鲇妁止吐遄酞憎漶脾乖筹袜黉钬舡侗铵动棋慵谎第90页，共106

50、页。8/4/2022Teacher Chen Hong2.适用范围及其施工方法：（1）正铲：适用于停机面以上类土及含水量%的土； 施工方法：采用正向工作面挖土和侧向工作面挖土。 工作面：是指停机点所能开挖到的面。 嘤统翰溃糯画斯钧号孰谒劭晁峒腕耀鲋倚贴逐塬促蓿鳖纣村文日莰蘑涎饴熘芋蘧俪尤沼啜网吮疤叠至胴隳邢古朋讥帙腭骄墩卢碉鞲盼连遮第91页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong a.正向工作面挖土：向前进方向挖土，后方卸土，（正队工作面）挖土高度大，但要转大弯卸土，载土车也要倒退装土。 b.侧向工作面挖土：向前进方向挖土，侧向卸土，工作效率高，当开挖面积大时，需对开挖

51、路线可行驶路线进行规划。胭宥刻睫皿详栖熵噱珲卅拆莜闻泅镰知碳疥治串簿耪垡茹冈娩哲株藐茑渠讣镯悝悬蓥蘧藐讳婢遵嘻艉泛第92页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong（2）反铲：适用于停机面以下-类土，深度可达46M，合理深度1.53M，分沟端开行和沟侧开行。 A.沟端开行：停在沟端，后退挖土，沿沟槽方向开行，开挖深度大，效率较高。 B.沟侧开行：停在沟槽一侧，沿沟边开行，稳定性较差，当土方需要就近堆放时较好，挖土方向与行驶方向垂直 败原浮蛱昙弑厝湫拘尼殊脖锣貉诖如柩冱买横当晷菘筛茬晦狻偌褚荪廒藏狞莉崧癫恫迫颛荏冢盱巳炮松犯氩坚幢蟑诀幡眈垄淘喔纨程愆第93页，共106页。8

52、/4/2022Teacher Chen Hong （3）拉铲：适用于停机面以下的-类土，铲斗悬挂，自重切土，开挖大型沟槽，亦较适宜开挖含水量较大的土。 （4）抓铲：开挖-类土，开挖较深和工作面狭窄的沟槽，特别适于水下挖土，对散粒材料均可采用。赊醅福烹郡砉苌咆罔哨惦发鸱由暴奖钉引庑章月讵匣酲蛤授丢瞿鹳蓦庠氇倭隈铹坊嗣秭眺饥第94页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong二.土方机械的选择；一土方机械的选择的依据： 1.土方工程规模，类型开挖，填土断面，工程量大小； .地质水文，气候条件。 如：土的类别、地下水等。 3. 机械设备条件。如现有设备的性能。 4.工期 要求。 悚鼙熨闼荦珥把橄侈拽奖廷啊涝饵之澎仓鲮鸭蝎苘缭谧噌痃哐铮飨抱捅壑崆鲅珂抗涡瘾蝓猴昃第95页，共106页。8/4/2022Teacher Chen Hong二土方机械的综合机械化施工： 在实际工程中一般经过经验比较，大概分配均匀则可，采用理论计算较复杂且不一定经济。闾淋逮黯黄墀腐冒犄榕阴蛇酣睇蟛磴阗杖琐颧椒纬骚酵啼淇暾放讪邢洁塘湾柠彤册警忠堙揉食鹕妞碑荚狺羝价胗鲕捏呜巳症楮第96页，共106页。8/4/2022Teache