土石方工程讲义

第七章土石方工程教学目的和要求：

1、弄清计算土石方工程量计算前应已知的条件；2、掌握平整场地的概念和计算方法；3、区分挖沟槽、挖基坑、挖土方、山坡切土的概念，掌握其计算方法；4、掌握土方回填和运输的工程量计算方法。教学重点难点：掌握平整场地的概念和计算方法；区分挖沟槽、挖基坑、挖土方、山坡切土的概念，掌握其计算方法；掌握土方回填和运输的工程量计算方法。一、土石方工程的内容人工土石方工程平整场地机械土石方工程挖土回填土土方运输山坡切土挖土分项工程挖基槽挖基坑挖土方室外设计地面以上的挖土室外设计地面以下的挖土基础回填土房心回填土余土外运亏土内运推土机推土|铲运机铲运土|挖掘机挖土|载重汽车运土

二、计算土石方工程前必须已知的条件1、土壤及岩石类别的确定：土壤类别：普通土——一、二类土；坚土——三类土；砂砾坚土——四类土。岩石类别：松石、次坚石、普坚石、特坚石2、地下水位标高；地下水位以上的土壤称为干土；以下的土壤称为湿土(人工挖土子目是按干土编制的，如挖湿土，人工乘以系数1.18。使用井点降水后，常水位以下的土不能再按湿土计算。机械土方子目以土壤天然含水率为准划分，含水率大于25%时，定额子目人工、机械乘以系数1.15；如大于40%时，另行处理。)3、土方|沟槽|基坑挖（填）起止标高、施工方法及运距；挖土深度以设计室外地坪标高为计算起点，施工方法是指人工挖土方或机械挖土方。4、岩石开凿、爆破方法、石渣清运方法及运距；5、其他有关资料。（注）当无施工组织设计时，一般默认的条件是：土壤类别：坚土（三类土），且为干土；施工方法：人工挖（填）土；运输工具：单（双）轮车；运距：50m。三、工程量计算规则1、平整场地1）、定义——是指建筑场地以内，以设计室外地坪为准，±30cm以内挖、填土方及找平。

2）、工程量计算方法——按建筑物外墙外边线每边各加2m，以平方米计算。

3）、工程量计算方法——计算示例由于建筑物外形尺寸为9680×6240，则平整场地的工程量为：

2、土方碾压

土方碾压是借助羊足碾、平碾、压路机等压实机械来压实建筑场地的施工工序。其工程量计算规则为：

建筑场地原土碾压以平方米计算，填土碾压按图示填土厚度以立方米计算。3、土方开挖

土方开挖包括挖地槽、挖地坑、挖土方三部分，均按体积计算工程量。土方开挖（包括回填）一律以挖掘前的天然密实体积为准计算。如为虚方体积、夯实体积和松填体积必须折算成天然密实体积。折算系数为：天然密实体积为1；虚方体积：1.30；夯实后体积：0.87；松填体积：1.08。如130m3的虚方体积折算成天然体积，应为：

说明——定额中的“虚土”是指未经填压自然形成的土；天然密实土是指未经动的自然土(天然土)；夯实土是指按规范要求经过分层碾压、夯实的土；松填土是指挖出的自然土自然堆放未经夯实填在槽、坑中的土。

1）、沟槽、基坑的划分1、槽底宽度≤3m，槽长＞3倍以上的槽宽叫沟槽；2、基坑底面积在20m2以内，且坑底的长与宽之比小于或等3；3、挖土方：凡沟槽底宽在3m以上，基坑底面积在20㎡以上，平整场地挖填方厚度在300㎜以上，均按挖土方计算。注：1、沟槽底宽与基坑底面积的长、宽均不含工作面的宽度；2、沟槽基坑挖土方2）放坡系数放坡是防止槽壁坍塌而采取的构造措施，土方工程施工时，为了防止土壁坍塌，保证施工安全，要求土壁稳定。因此，当土方开挖深度超过一定限度时，上口开挖宽度必须增大，将土壁做成具有一定坡度的边坡，防止土壁坍塌，在土方工程中称为放坡。开挖基槽、基坑、挖土方时，是否需要放坡，以及放坡系数的大小，可按下表取用：注：1）放坡起点：就是指某类别土壤边壁直立不加支撑开挖的最大深度。当开挖深度达到放坡起点深度时，必须采用放坡开挖。放坡起点应根据土质情况确定。2）人工挖四类土超过2米时，放坡系数是1：0.25，含义是：每挖深1m，放坡宽度b就增加0.25m3）放坡系数K:将土壁做成一定坡度的边坡时，土方边坡的坡度，以其高度H与边坡宽度b之比来表示。K=b/H。土方坡度＝H/b=1:Kb=KH4）沟槽放坡时，交接处重复量不扣除。5）原曹、坑有基础垫层时，放坡应自垫层上表面开始5)综合放放坡系系数计计算公公式当沟槽槽或基基坑中中土质质类别别不同同，应应根据据不同同土质质类别别的放放坡系系数、、土质质厚度度求得得综合合放坡坡系数数，然然后再再求土土方工工程量量。m＝（ｍ1h1＋ｍ2h2＋…＋ｍnhn）/（h1＋h2＋…＋hn）3）、支支挡土土板如图所所示，，所示示沟槽槽、基基坑底底宽，，单面面加10cm，双面面加20cm4）基础础工作作面如如下表表：5）挖管管道沟沟槽土土方寸计算算，设设计无无规定定的，，可按按下表表规定定宽度度计算算。6）沟槽槽、基基坑深深度，，按图图示槽槽、坑坑底面面至室室外地地坪；；管道道地沟沟按图图示沟沟底至至室外外地坪坪深度度计算算。4、挖地槽槽、挖挖地坑坑、挖挖土方方工程程量计计算1）挖地地槽（（沟槽槽）工程量量计算算方法法——按地槽槽的横横截面面面积积×槽长以以m3计算，，地槽槽中内内外凸凸出部部分（（垛、、附墙墙烟囱囱）体体积并并入地地槽工工程量量内计计算。1、有有放放坡坡地地槽槽a、地地槽槽深深度度h———地槽槽底底面面至至设设计计室室外外地地坪坪。b、地地槽槽长长度度———外墙墙按按内墙墙按按c、地地槽槽宽宽度度———图示示B为基基础础(基础础垫垫层层)底部部宽宽度度C为方便便基基础础施施工工而而留留设设的的操操作作空空间间，，称称为为工作作面面。当基基础础施施工工中中无无需需留留设设工工作作面面时时，，C=0；地槽槽宽宽度度=B+2C+kH内墙墙地地槽槽的的净净长长线线L内槽槽外墙墙的的中中心心线线L中计算算公公式式：：V=（B+2C+KH)HL2、支支撑撑地地槽槽宽宽度度———图示示则，，支支设设挡挡土土板板时时，，基基槽槽的的宽宽度度＝＝B+2C+0.2计算算公公式式：：V=（B+2C+2*0.1)HL3、不不放放坡坡、、不不设设挡挡土土板板且且有有工工作作面面时时：：基槽槽的的宽宽度度＝＝B+2C计算算公公式式：：V=（B+2C)HL4、由由垫垫层层上上表表面面放放坡坡时时：：V=[B××H1+（B+kH2）×H2]××L2）挖挖地地坑坑———按体体积积计计算算a、计计算算公公式式1）矩矩形形不不放放坡坡不不加加工工作作面面V=a××b××H2）矩矩形形有有工工作作面面放放坡坡时时3）圆圆形形不不放放坡坡V=πR12H4）圆圆形形放放坡坡R1——坑底底半半径径（（包包括括加加宽宽工工作作面面在在内内））；；R2——坑上上口口半半径径；；R2＝R1＋KHK——放坡坡系系数数；；H——基槽槽开开挖挖深深度度；；π­­——圆周周率率。。3）挖挖孔孔桩桩土土方方人工工挖挖孔孔桩桩土土方方应应按按图图示示桩桩断断面面积积乘乘以以设设计计桩桩孔孔中中心心线线深深度度以m3计算算；；1)、方方格格网网法法（（竖竖向向布布置置））首先先根据据开开挖挖场场地地的的地地形形图图(或直直接接测测量量地地形形)划分分方方格格网网。。方方格格的的大大小小视视地地形形变变化化的的复复杂杂程程度度及及计计算算要要求求的的精精度度不不同同而而不不同同，，一一般般方方格格的的大大小小为为20××20m(也可可10××10m)。然后后按设设计计总总图图或或竖竖向向布布置置图图，，在在方方格格网网上上套套划划出出方方格格角角点点的的设设计计标标高高(即施工后后需达到到的高度度)和自然标标高(原地形高高度)，挖土方方用+，填土方方用-。2)、计算场地地各个角角点的施施工高度度施工高度度为自然然地面标标高与设设计地面面标高之之差，施工高度度按下式计计算：施工高度度=自然地面面标高-设计地面面标高1、计算方方法——方格网法法3)计算“零零点”位位置，确确定零线线方格边线线一端施施工高程程为“+”，若另一一端为““-”，沿其边线线必然有有一不挖挖不填的的点，即即为“零点”。零点位置置按下式式计算：：式中x1、x2———角点至零零点的距距离；h1、h2———相邻两角角点的施施工高度度(均用绝对对值)，a—方格网的的边长，，将挖方区区、填方方区所有有方格计计算出的的工程量量列表汇汇总，即即为该建建筑场地地的土石石方挖、、填平整整工程总总量。(施工标高高=地面实测测标高-设计标高高)计算公式式项目图式计算公式一点填方或挖方(三角形)两点填方或挖方(梯形)三点填方或挖方(五角形)四点填方或挖方(正方形)5）回填土土——按体积计计算回填土包包括夯实实填土和和松散填填土两类类，按m3计算工程程量1、基础回回填土V＝V挖土－V室外设计计地坪以以下被埋埋设的基基础和垫垫层或V＝V挖土-基础垫层层体积+高出设计计室外地地坪部分分砖基础础的体积积2、管道回回填土——V＝V挖土－V管道管径在500mm以下的不不扣除管管道所占占体积，，管径超超过500mm按下表计计算。3、室内（（房心））回填土土室内回填填土系为为形成室室内外高高差，而而在室外外设计地地面上、、地面垫垫层以下下，房心心的部位位填设的的土体。。工程量量计算式式为V＝室内主主墙之间间的面积积乘以回回填土厚厚度h＝室内净面积积×（室内外高差差－地面垫层层厚－地面面面层厚）6）土方运输——按体积计算1、计算公式V＝V挖土（全部挖挖土）－V回填（基础、、管道、房心心）式中计算结果果为正时为余余土外运，负负值时为亏土土内运2、人工运土方时时，若无施工工组织设计的的规定，运输输工具取单（（双）轮车，，运距在50m以内。3、机械运土时时，运距按下下列规定计算算。离计算。7）、井点降水水井点降水区别别轻型井点、、喷射井点、、大口径井点点、电渗井点点、水平井点点，按不同井井管深的井管管安装、拆除除，以根为单单位计算，使使用按套、天天计算。井点套组成：：轻型井点：50根为一套喷射井点：30根为一套大口径井点：：45根为一套电渗井点阳极极：30根为一套水平井点：10根为一套井管间距应根根据地质条件件和施工降水水要求，以施施工组织设计计确定，施工工组织设计没没有规定时，，可按轻型井井点管距0.8~1.6米，喷射井点点管距2~3米确定。是使使用天应以每每昼夜24小时为一天，，使用天数应应按施工组织织设计规定的的使用天数计计算。其他相关规定定1、人工挖湿土土时，人工应应乘以系数1.18。在同一槽坑坑内有干、湿湿土时，应应分别计算，，第一步：将将同一槽、坑坑内干湿土的的体积分别计计算出来。第第二步：将湿湿土乘以系数数后加上干土土的体积按该该槽、坑的全全深计算套定定额。2、在有挡土板板支撑下挖土土方时，应按按实挖体积确确定工程量，，套定额时人人工乘以系数数1.43。3、挖桩间土方方时，按实挖挖体积（扣除除桩体所占体体积）确定工工程量，套定定额时人工乘乘以系数1.50。4、机械挖土方方时，通常还还需要人工配配合挖土。因因此，机械挖挖土方时，需需分别计算机机械挖土和人人工挖土的工工程量。机械械挖土工程量量可按全部开开挖量的90％计算。人工工挖土工程量量按全部开挖挖量的10％计算，且人人工挖土项目目套用定额时时，人工应乘乘以系数2.0。5、围墙、挡土土墙、窨井、、化粪池等都都不计算平整整场地。6、基槽放坡开开挖时，在交交接处重复工工程量不予扣扣除。但单位位工程中如内内墙过多、过过密，交接处处重复计算工工程量过大，，已超出大开开挖的土方量量时，应按大大开挖计算工工程量7、原槽、坑作作基础垫层，，放坡应自垫垫层上表面开开始计算土石方工程量量计算示例案例1：计算人工挖沟沟槽土方。土土质类别为二二类，垫层C10砼,垫层原槽浇灌灌。求挖沟槽工程量量解：分析：1、开挖深度H＝1.3m－0.1m＝1.2m,达到一、二类类土放坡起点点深度2、一、二类土土放坡系数k=0.53、垫层宽0.9m原槽浇灌4、砖基础宽＝＝0.24＋0.0625×6＝0.615m,工作面c=0.2m沟槽长度计算算：1、外墙中心线线长=（3.9+13.2+6.9+5.7）×2＝59.40m2、内墙基础垫垫层净长＝（（6.9－0.9）＋（5.7－0.9）×2＋（3.9＋13.2－0.9）＝6＋4.8×2＋16.2＝31.8m合计沟槽长度度L＝59.4＋31.8＝91.2m挖垫层土方量量＝0.9×0.1×91.2＝8.21m3挖砖基础土方方量＝（b＋2c＋kH）×H×L＝（0.615＋2×0.2＋0.5×1.2）×1.2×91.2＝176.75m3合计挖沟槽工工程量＝8.21＋176.75＝184.96m3案例2：某地槽开挖如如下图所示，，不放坡，不不设工作面，，三类土。求求地曹工程量量。外墙地槽工程程量=1.05××1.4×(21.6+7.2)××2m3=84.67m3内墙地槽工程程量=0.9×1.4×(7.2－1.05)××3m3=23.25m3附垛地槽工程程量=0.125×1.4××1.2×6m2=1.26m3V总=(84.67+23.25+1.26)m3=109.18m3[例]某工程基础平平面图及详图图如图（a）（b）所示。土类类为混合土质质，其中一二二类土深1.4ｍ，下面是三三类土，常地地下水位为-2.40ｍ。试求人工工开挖土方的的工程量。基础平面图（J1）J2基础详图1)本工程开挖深深度:H=0.1+1.8=1.9m2)放坡深度为h＝1.8m，土类为混合合土质，开挖挖深度大于1.5ｍ，故基槽开开挖需要放坡坡，放坡坡度度按综合放坡坡系数计算。。3)综合放坡系数数k＝（k1h1＋k2h2）/（h1＋h2）＝（（0.5××1.4＋0.33××0.4）/（1.4＋0.4）＝＝0.464)计算算沟沟槽槽土土方方工工程程量量S断1＝[（b＋2××0.3）＋＋kh]××h＋（（b＇＋2××0.1）×h＇＝[（0.9＋2××0.3）＋＋0.46××1.8]××1.8＋（（1.1＋2××0.1××0.1＝4.32ｍ2J1:L中＝＝24＋（（10.8＋3＋5.4）×2＝62.4ｍV挖1＝S断1××L中＝＝4.32××62.4＝269.57ｍ3[例]如图图所所示示，，试试求求该该建建筑筑物物的的人人工工场场地地平平整整工工程程量量。。工程程量量＝＝[24.24××11.04-（3××6-0.24）×3.3]＋[(24.24＋11.04)××2＋3.3××2]××2＋16＝379.32ｍ2[例]求图图所所示示工工程程房房心心回回填填土土的的工工程程量量。。若若该该工工程程开开挖挖基基槽槽土土方方量量80ｍ3（土土质质可可全全部部用用于于回回填填）），，其其中中基基槽槽回回填填土土方方量量为为60ｍ3，假设设用人人力车车运土土方，，运距距为1000ｍ。求求取土土内