第一章：土方工程-1

1工程施工技术管理学院2

课程的基本要求（1）熟悉建筑工程施工各主要工种工程的施工技术，能掌握各分部分项工程施工的基本理论知识和施工方法、施工工艺、技术要求、质量验收以及常用施工机械的技术性能并能够在施工中合理经济地选用施工机械；（2）掌握建筑工程施工方案的基本内容与编制方法，能制定一般工程施工方法的质量保证措施和安全生产措施，对常见的建筑体系的施工有初步熟悉，会制定相关施工技术方案，掌握影响工程造价的施工因素，理解本课程与施工组织管理、招投标及工程监理等专业知识的联系，掌握冬雨期施工的方法和技术措施。（3）培养分析、解决一般房屋建筑工程施工技术与组织管理问题的初步能力；（4）了解建筑施工新技术、新工艺、新材料的发展与应用。本课程与相关课程关系前续课程：土木工程概论、建筑材料、建筑工程制图与识图、房屋建筑学后续课程：工程估价、建设工程招投标与合同管理与注册考试的关系——建造工程师、造价工程师、监理工程师等。34试题类型及成绩评定试题类型判断题单项选择多项选择填空题简答题计算题成绩构成比例平时成绩：30%考试成绩：70%考勤方式抽查课后测验要求考试前必须完成作业旷课达上课时数的1/3以上不准参加考试5研究对象：建筑工程的施工工艺、施工技术、施工方法是研究施工中各主要工种的施工工艺、技术和方法的学科，它包括：土方工程、基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结构安装、防水工程、装饰工程等。一、本课程的研究对象和任务6一、本课程的研究对象和任务任务：了解我国的建设方针、政策、规范及国内外新技术的发展动态；制定施工组织设计或施工方案，按照施工组织设计要求组织科学的施工，探索建筑施工的一般规律。7宁波保国寺山西晋祠二、我国建筑施工技术的发展1、我国的建筑业有辉煌的历史：例如：殷代用木结构建造宫室8北京火车站（1959年）2、新中国建立，建筑业得到不断发展和提高。一方面：标志性建筑层出不穷：9上海东方明珠（1994年）上海金茂大厦（1999年）492米420.5米467.9米509米10上海中心11北京奥运场馆——鸟巢12三、本课程的主要内容施工技术施工组织如何做施工工艺为什么这么做工艺原理流水网络施工施工组织设计13知识内容

土方工程

地基与基础工程

钢筋砼工程

砌体工程

防水工程

装饰工程三、本课程的主要内容

结构安装工程脚手架工程

预应力砼工程14第一章土方工程第一节概述第二节

土的工程性质第三节

土方量计算与土方调配第四节

土方填筑与压实第五节

土方边坡与支护第六节

降、排水施工本章小结15学习目的：了解土方施工特点、掌握土的特性，掌握土方场地平整的竖向规划、土方量计算。学习内容：土方工程种类、施工特点，基坑、基槽土方量计算，场地平整土方量计算。学习重点：土的特性，土方量计算16第一节概述一、土方工程的种类二、土方工程施工特点三、土的工程分类17一、土方工程的种类土方工程的种类场地平整基坑（槽）及管沟开挖地下大型土方开挖土方填筑18192021二、土方工程施工特点量大面广；劳动强度大，人力施工效率低、工期长；施工条件复杂：受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。要求：组织土方工程施工前，做好施工组织设计，选好施工方法和机械设备，制定合理的调配方案。22三、土的工程分类从施工角度，按开挖难易、坚硬程度分（8类）类别土的名称开挖方法第一类（松软土）砂，粉土，冲积砂土层，种植土，泥炭（淤泥）用锹、锄头挖掘第二类（普通土）粉质粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土和粉土用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松第三类（坚土）软及中等密实粘土，重粉质粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、粉质粘土、压实的填筑土主要用镐，少许用锹、锄头，部分用撬棍第四类（砾砂坚土）重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤第五类（软石）硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石灰岩用镐或撬棍、大锤，部分用爆破方法第六类（次坚石）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、片麻岩用爆破方法，部分用风镐第七类（坚石）大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砾岩、砂岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩用爆破方法第八类（特坚石）安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩，玢岩用爆破方法23一类土(松软土)——锹、锄挖二类土(普通土)——锹、锄挖少量镐三类土(坚土)——主要镐，少量锹、锄挖四类土(砂砾坚土)——主要镐、撬棍五类土(软石)——用镐、撬棍，部分爆破开挖六类土(次坚石)——主要爆破，部分镐、撬棍七类土(坚石)——爆破八类土(特坚石)——爆破土石三、土的工程分类24第二节、土的工程性质（一）土的组成（二）土的物理性质土颗粒（固相）、水（液相）、空气（气相）

反映土的物理状态：干燥、潮湿；密实、松散。密度含水率可松性渗透性干密度天然密度密实度251、土的含水率土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比。当土的含水量超过25%～30%时，采用机械施工就很困难。含水量过大回填土无法夯实。含水量过大边坡稳定性差。土中所含水土的固体颗粒含水状态时土的质量烘干后土的质量262、土的密度天然密度：指土在天然状态下单位体积的质量。

干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量。273、土的渗透性土的渗透性是指土的透水性能，用渗透性系数K

来表示。（土体被水透过的性质称为渗透性）土的渗透性系数K表示单位时间内水穿透土层的能力，单位m/d

它与土的颗粒级配、密实程度、水力坡度及被封闭的气体含量等有关。根据土的渗透性系数可将土分为：透水性土（如砂土）K>0.5

不透水性土（如黏土）K<0.5284、土的可松性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．仍不能恢复到原来的体积，这种现象称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示。土的可松性系数可分为：最初可松性系数：最终可松性系数：土开挖后松散体积土在自然状态下的体积土经回填压实后的体积294、土的可松性土的可松性对土方施工的影响:影响土方量的计算与调配；影响土方挖掘机械与运输机械数量的计算。305、边坡坡度αB

H1:m边坡坡度根据土体不同性质、挖填高度，保证土体稳定安全，节省土方。

31第三节土方量计算与土方调配3233一、基坑、基槽土方量计算1、基坑土方量计算：（拟柱体体积）

V=H（A1+4A0+A2）/6

2、基槽土方量计算：（沿长度分段）

V1=L1（A1+4A0+A2）/6

V=ΣV1+V2+…+Vn34建筑物外墙为毛石基础，基础平均截面面积为3.0平方米，基坑深2.0米，底宽1.5米，地基为亚黏土，其中：，，

。计算沿100米长的基槽土挖方量、填方量和弃土量。例题αB

H1:m35解挖方量：填方量：弃土量：36一、确定场地设计标高※考虑的因素：

⑴满足生产工艺和运输的要求；⑵尽量利用地形，减少挖填方数量；⑶争取在场区内挖填平衡，降低运输费；⑷有一定泄水坡度，满足排水要求。(5)要考虑最高洪水位的影响.场地设计标高确定的原则：

一般在设计文件上规定，如无规定：⑴小型场地——挖填平衡的原则⑵大型场地——最佳平面设计法（用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）二、场地平整土方量计算3738

H0计算示意图一、确定场地设计标高--方格网法将场地划分为边长为a的方格(一般取a=10～40m)。测定各角点的地面标高。计算设计标高H0

39式中：H1——1个方格仅有的角点标高；

H2——2个方格共有的角点标高；

H3——3个方格共有的角点标高；

H4——4个方格共有的角点标高。假设设计平面为水平面，根据挖、填方平衡，则40二、场地设计标高H0的调整1、考虑土的可松性而提高设计标高41aaaaaaH0H0H0H10H1011ii2、考虑泄水坡度的调整单向泄水方格角点距场地中心线的距离×42aaaaaayyH0H10H1011ixix(b)iy22H0iyH10xx2、考虑泄水坡度的调整双向泄水×43【例】某建筑场地方格网地面标高如图，格边长a=20m。泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高。70.09例题4470.09解：⑴初步确定H04570.0970.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26

H0＝70.29

其他见图⑵按泄水坡度调整标高46hn为角点的挖、填方高度—“+”为填方高度“-”为挖方高度角点编号地面标高施工高度设计标高零线——即挖、填方区的分界线零点位置：h1ACODBh2xa零点位置计算三、场地土方量计算(一)确定角点施工高度hn(二)确定零线471、全挖或全填2、两挖、两填3、三挖一填(或三填一挖)4、一挖一填（另外两个角点为零点）5、场地边坡土方量(三)方格网法计算土方量48h1h2h4aah3全挖(全填)方格1、全挖或全填49h3aah2h1h4两挖两填方格2、两挖、两填50h3aah2h1h4三挖一填(或三填一挖)方格3、三挖一填(或三填一挖)514、一挖一填h1h2a一挖一填方格a52(三)方格网法计算土方量方格网法土方量计算步骤

图示

计算步骤方法

适用范围1．划方格网根据地形图划分方格网，尽量使其与测量或施工坐标网重合，方格一般采用20m×20m~40m×40m，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角，求出各点的施工高度(挖或填)，填在方格网左上角，挖方为(+)，填方为(-)。

2．计算零点位置计算确定方格网中两端角点施工高度符号不同的方格边上零点位置，标于方格网上，联接零点，即得填方与挖方区的分界线。零点的位置按下式计算，见图(a)：

式中

、——角点至零点的距离m；

、——相邻两角点的高程m，均用绝对值；

a——方格网的边长。3．计算土方工程量按方格网底面图形和下表体积计算公式，计算每个方格内的挖方或填方量。

4．汇总分别将挖方区和填方区所有方格计算土方量汇总，即得该建筑场地挖方区和填方区的总土方量。适于地形较平缓或台阶宽度较大的地段采用计算方法较为复杂，但作为平整场地土方量计算，精度较高。5354例题70.09分别按方格求出挖、填方量，再求整个场地总挖方量、总填方量5570.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+