巴新铁路冬期施工方案

新建巴彦乌拉至新邱铁路工程冬期施工方案中铁二十二局哈建集团巴新铁路ZH-15标项目部二Ｏ一Ｏ年十月目录1.1编制依据 -1-1.2冬期施工的确定 -1-1.3气象资料 -1-1.4冬季施工特点及难点 -2-2冬季施工部署 -2-3.施工方案 -2-4技术保证措施 -3-4.1冬季施工准备工作 -3-4.2结构物施工技术措施 -5-4.2.1混凝土工程施工 -5-4.2.1.1原材料控制 -5-4.2.1.2混凝土搅拌楼 -6-4.2.2钢筋工程 -7-4.2.3施工监控 -8-4.2.3.1温度监控 -8-4.2.4混凝土冬期施工热工计算 -9-4.2.4.2混凝土蓄热养护过程中的温度计算 -11-5质量、安全保证措施 -14-5.1质量保证措施 -14-5.2安全保证措施 -15-1概述1.1编制依据1.1.1《新建巴彦乌拉至新邱铁路指导性施工组织设计》。1.1.2、巴新铁路指挥部下发的总体施工进度计划1.1.3、新建巴彦乌拉至新邱铁路4、国家、铁道部现行施工规范、验收标准及有关的质量、安全规程等。5、内蒙赤峰地区气温气象资料。1.2冬期施工的确定根据《铁路路基施工规范》规定：昼夜平均气温在0℃以下且连续15d，应按低温施工办理。桥梁及混凝土施工根据《铁路混凝土与砌体工程施工规范》规定：当环境昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土工程应按冬期施工规定进行施工。赤峰地区冬季施工期间大约在11月1日～3月15日，冬期总天数约135冬季施工措施的确定根据铁路工程的特点、当地气象资料、使用材料来源和工期要求等因素，通过热工计算和技术经济分析确定。1.3气象资料赤峰属中温带半干旱大陆性季风气候区。冬季漫长而寒冷，春季干旱多大风，夏季短促炎热、雨水集中，秋季短促、气温下降快、霜冻降临早。大部地区年平均气温为0～7℃，最冷月（1月）平均气温为-10℃左右，极端最低气温-27℃；最热月（7月）平均气温在20～24℃之间。根据统计资料,本施工段沿线年平均气温4.4～8.4℃，极端最低温度-39.9～-32.8℃，年平均风速2.8～3.9m/s，最大定时风速12.0～34.0m/s，最大积雪厚度17～30cm，最大季节冻土深度1.5m1.4冬季施工特点及难点1.4.1冬季混凝土特点：0～4℃时，凝结时间比15℃延长3倍，温度降到0.3～0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不再增长1.4.21.4.3冬季施工成本投入高。冬季施工需要从混凝土原材料开始至养护结束的全过程实施防寒保温，这些措施需投入大量的保温材料、设施、设备和能源。1.4.4施工生产效率低下。寒冷气候条件下劳动产生率大幅下降，防寒保温消耗工时多，工序间工艺和组织间隙时间多、混凝土强度增长慢等因素造成生产效率低下。1.4.5冬季施工的弊端：冬季施工由于施工条件及环境不利，是施工事故易发的多发季节，而且质量事故具有隐蔽性和滞后性。2冬季施工部署根据巴新铁路指挥部的总体工期安排，为确保节点工期，进行冬季施工的项目包括桥涵工程、隧道工程、石方爆破。3.施工方案3.1混凝土工程混凝土原材料使用时的温度根据热工计算和实际试拌情况确定。保证环境温度高于－10℃前不冻结。当环境温度高于－10℃时只采用将水加热，砂石不进行加热，当环境温度低于－10℃时除将水加热外，应将砂石材料加热，以保证混凝土拌和物的初始热量和入模温度不低于10℃。对混凝土搅拌站、输水管、送料带、混凝土罐车、泵车和管道采取遮蔽、包裹等保温措施，加快混凝土灌注施工速度，减少混凝土施工过程中的热量散失。冬季条件下浇筑的砼，在遭受冻结之前，采用普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不低于设计标号的30%，C15及以下的混凝土其抗压强度未达到5Mpa前，不得受冻。在充水冻融条件下使用的砼，开始受冻时的强度不低于设计标号的70%。3.2路堑开挖工程冬施方案1）做好堑顶防排水设施，临时排水设施与永久性排水设施相结合，并与原排水系统顺接，防止冬季冻融破坏边坡和基底。2）两侧边坡和基床均预留200cm，待第二年春季解冻后再进行修整和开挖至路基成型。4技术保证措施4.1冬季施工准备工作4.1.1组织措施

①做好各种设施、供水管道的保温、维护工作，确保冬季施工正常进行。②根据实物工程量提前组织有关机具、外加剂和保温材料进场。严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。③冬期施工培训：冬期施工由技术负责人组织向施工管理人员、技术骨干、做冬施方案交底和培训,明确施工方案、技术措施，施工方法、质量要求、施工试验要求。编写详细技术交底，交到所有操作人员手中，明确职责，方准上岗工作。④及时接收天气预报，防止大风、寒流突然袭击，做好防风、防寒准备，加固、保温室外设备。安排专人测量施工期间的室内外气温，砂浆、砼的温度并作好记录。4.1.2技术准备认真学习贯彻国家有关冬期施工的规范、规程及公司的有关文件，组织所有参加冬施的人员进行冬施培训。对图纸中较难保温的部位作出有效的处理。根据规范要求和赤峰市冬天的气温情况，做好冬季施工混凝土、水泥浆及掺外加剂的试配试验工作，提出施工配合比。4.1.3图纸准备①凡进行冬季施工的工程项目，必须复核施工图纸，查对其是否能适应冬季施工要求。②工程管理人员应认真熟悉图纸，现场技术员应结合冬施方案对操作人员进行详细的技术交底，使冬施方案落实到每个人。4.1.4材料准备①液体材料、易被冻坏材料，冬施前合理储备，足量存放，综合安排。

②现场冬施期间进场的材料二次搬运时做好覆盖保护工作，并及时运到施工现场，远离潮湿及风寒侵袭之地。对各种加热的材料、设备要检查其安全可靠性，加热锅炉需按照当地质监部门检查合格后使用，使用过程中严格按照安全操作规程作业。

③准备好对施工现场进行封堵的材料，检查施工现场，对于需封闭之处做好封堵工作，防止室外寒气侵袭。

④对于易燃易爆的材料设专库存放，并配备足量灭火器。4.1.5机械准备①拌合站输送带等设备应全部采用暖棚保温，平时使用的工具作到不淋雨雪，妥善保管即可；②定期检查电力设施，防止电线硬化破损后因雨雪导致漏电现像。③室外设备做好覆盖及防冻工作，使用冬季用柒油采用-30#，防止因油料上冻，影响设备正常运转。4.2结构物施工技术措施4.2.1混凝土工程施工结构物严格按照混凝土冬季施工技术措施，以保证混凝土结构质量达到设计和验收标准的要求。4.2.1.1原材料控制⑴选用普通硅酸盐水泥，且水泥强度等级不低于42.5。=2\*GB2⑵每一个拌合站设一个2T蒸气锅炉，用于加热拌合用水和砂石料，加热温度根据热工计算和实际试拌情况确定，保证混凝土拌和物的出机温度不宜低于15℃。水的加热温度不高于80℃，当骨料不加热时，水可加热至80℃以上，但必须采用二次投料搅拌工艺：先对水、砂、石料搅拌均匀，然后加入水泥、矿物掺合料和外加剂进行搅拌。加热水采用混凝土拌和站储水桶内的水，储水桶内的水不要加满，留约1m高的空间，开始拌制混凝土前开始通蒸汽加热，水温达到要求后再开始拌制混凝土。锅炉的容量和加热能力满足最大用水量要求。=3\*GB2⑶粗细骨料存放于加热仓内，加热仓顶面用苫布覆盖，保证骨料使用时的温度高于0℃，骨料级配良好，质地坚硬，保持清洁，骨料中不得含有冰雪和冻块，也不宜含有较多的水份。=4\*GB2⑷当采用加热拌和用水不能满足混凝土拌和物的出机温度（不低于15℃）要求时，对骨料采取加热措施，在存料仓下部预埋加热管路，通入水蒸气加热，保证骨料加热温度符合根据热工计算的需要值。利用待检和已检料仓分隔进行交替循环使用，保证混凝土搅拌的连续性。料仓加热管路间距30cm，顶部采用汽针法加热。埋设见下图示意：料仓加热蒸汽管路埋设平面示意图4.2.1.2混凝土搅拌楼①储料斗每次开盘前均需检查，清除斗内冰雪。混凝土浇筑完后，将斗内多余的砂石料全部放出，运回砂石料储料棚。②将混凝土搅拌主楼全部采用彩钢瓦房封闭，房内通过电热板升温，保证温度不低于10℃=3\*GB3③向搅拌机投料时，砂、石、热水先搅拌，后加胶凝材料进行搅拌，避免胶凝材料直接与热水接触发生假凝现象。冬期施工时混凝土搅拌时间一般较常温施工时延长1分钟，控制在180～240s。=4\*GB3④混凝土输送混凝土运输搅拌车外采用保温棉包裹。浇筑砼溜槽等混凝土传输工具外先包裹一层麻袋片，再用棉被帘覆盖来保温。=5\*GB3⑤混凝土浇筑浇筑混凝土前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。如遇气温变化，应及时用蓬布遮盖好，并通过加热源加热，使模板和钢筋的温度不低于0℃，在加温过程中，安排专人观测温度，并详细记录，不达到0℃不灌注混凝土；在灌注过程中为保持这个温度，一直对模板=6\*GB3⑥桩基砼应快速完成浇筑，确保浇筑质量。4.2.2钢筋工程⑴钢筋存放于室内或进行严密覆盖，选择低温韧性良好的焊条，焊条存放于保温箱内。⑵钢筋加工在棚内进行，加工棚三面用墙板封闭挡风（迎风面必须封闭），环境温度低于-15℃时不得施焊。⑶钢筋弧焊正式焊接前，先进行试焊，经检验合格后，再按照试焊时采用的焊接参数进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置，使焊缝和热影响区缓慢冷却，未冷却的接头避免接触冰雪和冻土。⑷钢筋闪光对焊的环境温度不低于-10℃，钢筋端面比较平整时，宜采用预热－－闪光焊；端面不平整时，宜采用闪光－－预热－－闪光焊。当环境温度不满足要求时，避免进行对焊作业，必须进行对焊时，对待焊的钢筋接头预热至0℃=5\*GB2⑸钢筋施工时，应保持加工棚内温度均衡，不得突然变化，温度变化不宜大于15℃/h。=6\*GB2⑹桩钢筋笼焊接接长采用的幇条或搭接焊时不得在雨雪天气下露天施焊，焊接完成后待接头冷却到环境温度后安放。当风速较大时采取必要的遮挡措施。4.2.3施工监控4.2.3.1温度监控①建立温度监测体系，对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌和料温度、混凝土养护温度等进行监测，针对温度变化情况，适时调整防寒保温措施。②在浇注地点对施工环境温度进行监测，每天测量6时、14时、21时室外气温，求平均值计算环境昼夜平均气温。初次测温时，在21时至次日6时之间，每小时测量一次气温，测得最低气温的时点和气温值，以后每天测量最低气温时点和前后一小时的气温，以确定当天的最低气温。③测量原材料使用前的温度，根据测温情况采取适当措施。水泥、粉煤灰，粗细骨料、外加剂温度于混凝土开盘前4小时测量，水的温度于混凝土开盘前1小时测量，根据热工计算和实际试拌确定的温度参数，采取加热措施，保证原材料使用前的初始温度符合要求。④混凝土生产过程中，对水泥、粉煤灰，粗细骨料、外加剂、水等原材料以及混凝土拌和料的出机温度进行监测。原材料的温度监测每工作班不少于3次，拌和料出机温度监测每2小时测温1次。⑤混凝土运至浇注现场，对其出罐温度进行监测。每2小时测温1次，并与其出机温度测量相对应，以便计算在运输途中的温度降低值。⑥混凝土灌注过程中，对工地环境气温、工作面的气温和混凝土入模温度进行监测。工地环境气温、工作面的气温监测每工作班不少于3次，混凝土入模温度监测每2小时测温1次，并与其出罐温度测量相对应，以便计算在浇注过程中的温度降低值。⑦在混凝土养护期间，分别对热源、结构物温度进行监测。⑧所有测温活动均应详细记录，并按顺序、时间、部位整理成册。4.2.3.2混凝土试件的留置除按常温情况的一般规定制作混凝土试件外，混凝土工程冬季施工还应根据拆模需要，在施工现场留置同条件养护试件不少于2组，以便确定混凝土实际强度情况。4.2.4混凝土冬期施工热工计算4.2.4.1混凝土拌合温度计算4.2.4.1.1混凝土拌合温度宜按下列公式计算：T0=[0.92(mce*Tce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)]/[4.2mw+0.9(mce+msa+mg)](A.1.1)式中T0—混凝土拌合物温度（°C）；mw—水用量（kg)；mce—水泥用量（kg)；msa—砂石用量（kg)；mg—石子用量（kg)；Tw—水的温度（°C）；Tce—水泥的温度（°C）；Tsa—砂子的温度（°C）；Tg—石子的温度（°C）；wsa—砂子的含水率（%）；wg—石子的含水率（%）；c1—水的比热容（kJ/kg*K)；c2—冰的溶解热（kJ/kg)。当骨料温度大于0°C时，c1=4.2，c2=0；当骨料温度小于或等于0°C时，c1=2.1,c2=335。4.2.4.1.2混凝土拌合物出机温度宜按下列公式计算：T1=T0-0.16(T0-Ti)(A.1.2式中T1—混凝土拌合物出机温度（°C）；Ti—搅拌机棚内温度（°C）。4.2.4.1.3混凝土拌合物经运输到浇筑时温度宜按下列公式计算：T2=T1-（αt1+0.032n)(T1-Ta)(A.1.3式中T2——混凝土拌合物运输到浇筑时温度（°C）；t1——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h)；n——混凝土拌合物动转次数；Ta——混凝土拌合物运输时环境温度（°C）；α——温度损失系数（h-1):当用混凝土搅拌车输送时，α=0.25；当用开敞式大型自卸汽车时，α=0.20；当用开敞式小型自卸汽车时，α=0.30；当用封闭式自卸汽车时，α=0.1；当用手推车时，α=0.50。4.2.4.1.4考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度宜按下式计算：T3=(CcmcT2+CfmfTf+CsmsTs)/(Ccmc+Cfmf+Csms)(A.1.4)式中T3—考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（°C）；Cc—混凝土的比热容（kJ/kg*K)；Cf—模板的比热容（kJ/kg*K)；Cs—钢筋的比热容（kJ/kg*K)；mc—每m3混凝土的重量（kg)；mf—每m3混凝土相接触的模板重量（kg)；ms—每m3混凝土相接触的钢筋重量（kg)；Tf—模板的温度，未预热时可采用当时的环境温度（°C）；Ts—钢筋的温度，未预热时可采用当时的环境温度（°C）。4.2.4.2混凝土蓄热养护过程中的温度计算4.2.4.2.1混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度：T=η*е-θ*Vce*t-φ*е-Vce*t+Tm,a（B.2.1）4.2.4.2.2混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度：Tm=1/(Vcet)*[φ*е-Vce*t-(η/θ)*е-θ*Vce*t+η/θ-φ]+Tm,a(B.2.2)其中θ、φ、η为综合参数，按下式计算：θ=（ω*K*M）/（Vce*Cc*ρc)φ=(Vce*Qce*mce)/(Vce*Cc*ρc-ω*K*M)η=T3-Tm,a+φ式中T—混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的温度（°C）；Tm—混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均温度（°C）；t—混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间（h)；Tm,a—混凝土蓄热养护开始到任一时刻t的平均气温（°C）；ρc—混凝土的质量密度（kg/m3)；mce—每立方米混凝土水泥用量（kg/m3)；Cc—混凝土的比热容（kJ/kg*K)；Qce—水泥水化累积最终放热量（kJ/kg)；Vce—水泥水化速度系数（h-1)；ω—透风系数；M—结构表面系数（m-1）；K—结构围护层的总传热系数（kJ/m2*h*K)；е—自然对数底，可取е=2.72。

注：（1）结构表面系数M值按下式计算：M=A（混凝土结构表面积）/V（混凝土结构的体积）（2）结构围护层总传热系数按下式计算：K=3.6/(0.04+∑di/Ki)i=1式中：di—第i层围护层厚度（m)；Ki—第i层围护层的导热系数（W/m*K)。（3）平均气温Tm,a取法，可采用蓄热养护开始至t时气象预报的平均气温，亦可按每时或每日平均气温计算。4.2.4.2.3水泥水化累积最终放热量Qce，水泥水化速度系数Vce及透风系数ω取值按表B.2.3-1,B.2.3-2取用。水泥水化累积最终放热量Qce和水泥水化速度系数Vce表B.2.3-1围护层种类透风系数ω小风中风大风围护层由易透风材料组成2.02.53.0易透风保温材料外包不易透风材料1.51.82.0围护层由不易透风材料组成1.31.451.6注：小风风速Vw<3m/s

中风风速3=<Vw=<5m/s

大风风速Vw>5m/s4.2.4.2.4当需要计算混凝土蓄热养护冷却至0°C的时间时，可根据本规程公式B.2.1采用逐次逼近的方法进行计算。当蓄热养护条件满足t0=(1/Vce)*lnφ/Tm,a(B.2.4)式中，t0—混凝土蓄热养护冷却至0°C的时间（h)。（混凝土冷却至0°C的时间内，其平均温度可根据本规程公式B.2.2取t=t0进行计算。）掺防冻剂混凝土在负温度下各龄期混凝土强度增长规律防冻剂及组成混凝土硬化平均温度°C各龄期混凝土强度（fcu,k%)7d14d28d90dNaNO2(100%)-530507090-1020355570-1510253550NaCl(100%)

NaCl+CaCl2

(70%+30%/40%+60%)-5356580100-1025354570-1515253550NaNO2+CaCl2

(50%+50%)-5406080100-1025405080-1520354570-2015304060K2CO3(100%)-5506575100-1030507090-1525406580-2025405570-25203050605质量、安全保证措施5.1质量保证措施针对冬季气温低，野外施工保温困难，混凝土工程易产生冻胀、裂纹、结构疏散、表面泛霜等质量问题的特点，制定预防控制措施。针对冬季施工质量控制的难点，开展科技攻关活动，寻求低温条件下，质量控制有效技术措施。除此之外，严格执行常温下混凝土和路基工程施工质量保证措施。⑴落实混凝土施工养护过程各环节的防寒保温措施。严格温度监测制度，掌握混凝土施工养护过程各环节各部位的温度情况，采取有力措施确保混凝土不受冻。⑵准备充足的防寒保温物资设备，所有防寒保温物资要有一定的备用量，供暖用设备要有足够大的功率，要有备用的能源和电源。⑶加强混凝土施工设备的维护保养，确保施工各环节顺利进行，施工前对搅拌设备、运输罐车、混凝土泵及管道用热水或蒸汽进行预热，施工完毕后，进行认真清洗并将余水排放干净。⑷经常检查暖棚的密封情况，检查供暖设备的完好情况，检查施工设备的防寒保温情况，发现问题及时处理。⑸混凝土中不得加入易引起钢筋锈蚀的氯盐外加剂，混凝土拌和物搅拌均匀，防止因钢筋锈蚀致使混凝土主筋和箍筋方向产生裂纹。⑹加强混凝土养护期间环境湿度的监测控制，采取供蒸汽或洒水的措施，保证混凝土养护环境足够的湿度，保持混凝土表面湿润，防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。⑺严格控制混凝土水胶比，掺入减水剂、引气剂等外加剂，加强振捣，提高混凝土结构的致密性，控制养护过程中混凝土结构内外温差（小于20℃⑻采取适当控制外加剂的掺量，外加剂充分溶解后与混凝土料搅拌均匀，加强混凝土养护等措施，防止外加剂渗透到混凝土表面形成泛霜。⑼在负温条件下，对支座灌浆材料进行严格的工艺性能试验，保证灌浆顺利进行。⑽开春后，随着气温的回升，根据工地气温监测情况，必须达到连续七昼夜最低气温超过0℃5.2安全保证措施冬季气候寒冷，施工场地内的冰雪多，供暖火源多，用电量大，冬季施工除应按常温下安全生产的一般规定外，还应严格执行以下安全保证措施。⑴对参加冬季施工的全体员工进行冬季施工安全知识培训，做好安全技术交底，施工期，坚持定期安全学习，工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育。⑵制定详细的冬季施工安全制度，做好各岗位安全职责明确，并配齐冬季施工安全防护用品以及防寒防冻防滑等劳动保护用品。⑷施工中涉及用水的工作，要做好排水系统的规化和建设，防止施工废水漫流结冰，形成安全隐患。⑸霜雪天后，及时清除施工场地和道路上的冰雪，机械设备上下人员的爬梯、工作平台等人员活动多的部位要保持干燥，设置必要的防滑设施，防止溜滑发生安全事故。⑹下班后，容器、管道内的余水全部放干，机械设备要使用与气温相适应的防冻剂，防止冻胀事故。⑹安排专人负责热源、火源的管理，供暖设备使用中不得离人，使用完毕后做到人走火灭，暖棚内、工棚内禁止用明火取暖。火灾危险地区、人员聚集地区，配备足够数量的消防灭火器材。⑺加强各种压力容器的管理，压力计等仪器仪表工作状态良好，禁止对乙炔瓶、氧气等压力容器加热，并应远离热源，严防爆炸事故发生。⑻加强用电管理，供用电系统由专业人员安装和管理，禁止非专业人员随意拆改。经常检查维护供电线路和电力设备，根据最大用电量检查供电线路和设备是否有足够的容量，用电设备要采取防漏电措施，防止触电事故的发生。⑼作业人员必须配戴防寒、防冻、防溜、防滑劳动保护用品，高空作业必须穿戴防滑鞋和防寒服，同时拴好安全带，带好安全帽。以防高空坠落和防冻。⑽由于北方冬季多风，作业人员应监测设备的风速测试仪，⑾机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作安全措施：a、在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的液压油、柴油和机油；冷却液中加入防冻液。各种油品、冷却液的凝点符合当地防冻要求。b、各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。c、冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行预热，以防止发生火灾。d、冰雪天行车，汽车要设置防滑链；司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行。e、对停用的机械设备放尽冷却水、燃油、液压油、机油。并棚布进行遮盖。f、严格执行定机定人制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。

附录资料：不需要的可以自行删除土方降水机械效率计算常见土方工程：场地平整，基坑、沟槽开挖，人防工程和地下建筑屋的土方开挖，路基工程等；土方工程的主要施工过程：开挖、爆破、运输、填筑、平整和压实等。概述土方工程的特点工程量大；施工工期长；工人劳动强度大；施工条件复杂（受气候、水文、地质等影响较大）；土的工程分类土的分类方法：按土的颗粒级配（几何上）按土的塑性指数（物理指标上）按土的沉积年代（时间上）按土的开挖难易程度（工程性质上），见书本P4表2-1土的基本性质土的组成——土的固体颗粒、土中的水、土中的空气；土的三相物质实混合分布的，但一般用土的三相图来表示土的组成。土的物理性质：土的可松性和可松性系数——指自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增大，以后虽经回填压实，也不能恢复到原来的性质；土的可松性可松性系数表示：最初可松性系数：，最终可松性系数：——土在天然状态下的体积；——土在开挖后松散状态下的体积；——土在经压（夯）后的体积例：某基坑开挖体积为200m3，基础体积为120m3，基础做好后进行土方回填。则回填后余下松土有多少？（kS=1.2,kS练习：某基坑开挖体积为500m3，基础体积为250m3用土去填满，填满后，将剩余的土填入底面积为10×10m2的坑内，问坑为多高？（kS=1.2,k土的天然含水量——指土中水的重量与土的固体颗粒重量的百分比，土的天然密度——指自然状态下单位体积土的质量，土的干密度——指单位体积固体颗粒部分的质量，土的孔隙比——土的孔隙体积与固体体积的比值，土的孔隙率——土的孔隙体积与总体积的比值，土的渗透性及渗透系数——指水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力用渗透系数K表示，单位为m/d.土方工程量计算及土方调配基坑、基槽基坑：底面积在20m2以内，且底长为底宽3V=（H/6）×(A1+4A0+A2)式中：A1、A2——上、下底面积；A0——中截面的面积；H——深度；基槽：宽度在3m以内，且长度等于或大于宽度3倍者；基槽的土方量计算：V=（H/6）×(A1+4A0+A2)式中：A1、A2——上、下底面积；A0——中截面的面积；H——深度；场地平整土方量的计算场地平整：将现场平整为施工所要求的设计平面；场地平整的步骤：确定场地设计标高－>计算挖、填土方工程量—>确定土方平整调配方案—>选择土方机械、拟定施工方案。确定场地设计标高确定场地设计标高时应考虑的因素：建筑规划、生产工艺、运输、尽量利用地形、排水；初步计算场地设计标高原则：场地内挖、填方量平衡；步骤：划分网格－>利用等高线内插求得节点标高（有地形图时）/测量节点木桩高度（无地形图时）－>计算场地设计标高；设计标高的计算公式：场地标高的调整场地标高调整的原因：土的可松性；边坡挖填方量不等；就近挖填土；泄水坡度的影响——单向泄水（）、双向泄水（）；场地土方量的计算计算步骤：（节点实际设计标高－自然地面标高）－>计算每个方格的挖填方量—>计算场地边坡的挖填方量—>累计求挖、填方总量；各方格角点的施工高度计算：式中：——角点施工高度；——角点的实际设计标高；——角点的自然地面标高；计算零点位置当一个方格内同时有填挖方时，按下式计算零点位置：；计算方格土方工程量（书上列出了各种挖填方的土方量计算公式）边坡土方量计算计算土方总量（累加）土方调配土方调配：对挖土的弃和填的填的综合协调；土方调配的原则挖方和填方基本平衡和就近调配；考虑施工与后期利用；合理布置挖、填分区线，选择恰当的调配方向、运输路线；好土用在回填质量高的地区；土方调配图表的编制方法（教材上例题）划分调配区（若干个网格的联合）；计算土方量（编写在图上）；计算调配区之间的平均运距平均运距：挖方区土方重心至填方区重心的距离。挖（填）方区重心的求法——取场地或方格网中纵横两边为坐标轴，求各区土方的重心公式为：；确定土方最优调配方案（以线性规划理论为基础）；在场地地形图上绘制土方调配图、调配平衡表（调配方向、土方数量和平均运距）；施工准备与辅助工作施工准备土方开挖前的主要准备准备工作：场地清理（房屋、古墓、通讯电缆、水道、树木等）；排出地面水（尽量利用自然地形来排水，设置排水沟）；修筑临时设施（道路、水、电、机棚）；土方边坡与土壁支撑土方边坡土方边坡的坡度：土方挖方深度H与底宽B之比，即，式中，m成为边坡系数；影响土方边坡大小的因素：土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间、边坡附近的荷载状况、排水情况；书上给出了不放坡和放坡两种情形的具体条件；土壁支撑土壁支撑的优点：缩小施工面、减少土方量和克服场地限制；挡土板的类型、适用情形：横撑式挡土板——断续式（适合湿度较小的粘土）、连续式（适合松散、湿度大的土）；——随挖随撑，随拆随填；垂直式挡土板(适合松散和湿度很大的土)；土方工程施工和降低地下水位降水方法：明排水法和人工降低地下水位明排水法：在基坑或沟槽开挖时，采用截、疏、抽的方法进行排水（开挖时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，再在沟底设集水井，使基坑内的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽走）集水井的截面尺寸和构造要求见教材P19；明排水方法的适用范围：开挖深度不宜太大，地下水位不宜太高，土质宜较好；流砂：基坑底部的土成流动状态，随地下水涌入基坑的现象流砂的特点：土完全丧失承载能力流砂的成因：高低水位间的压力差使得水在其间的土体内发生渗流，当压力差达到一定程度时，使土粒处于悬浮流动状态；流砂的受力分析：式中：——截面积——作用在土体a－a截面上的总水压力；——作用在土体b－b截面上的总水压力；——水渗流时的土颗粒总阻力；水力坡度：水头差与渗透路径长度的比值动水压力：当动水压力时，土粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土粒随着渗流的水一起流动，发生“流砂现象”。易发生流砂的土（见教材P21）；流砂的治理办法，主要途径是消除、减少或平衡动水压力，具体措施有抢挖法、打板桩法、水下挖土法、人工降低地下水位（轻型井点降水）等；管涌：坑底位于不透水层，不透水层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，发生管涌现象；管涌的受力分析：人工降低地下水位定义：在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的虑水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水位降落在坑底以下。方法：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点等，各种方法的适用范围见教材P22；轻型井点降低地下水位（图例见教材P23页）组成：管路系统与抽水设备；管路系统：井点管、滤管、总管、联结管；抽水设备：离心泵、真空泵、水气分离器；轻型井点的布置的影响因素：基坑大小、深度、土质、地下水位的高低、流向、降水深度等；轻型井点的平面布置：单排线状井点、双排井点、U形井点、环状井点；轻型井点的平面布置的构造；轻型节点的高层布置：井点管的埋设深度H（不包括虑管长），按下式计算（图例见教材P24）：；式中——地下水降落坡度，环状井点1/10，单排线状井点为1/4；轻型节点的高层布置的构造；注意事项：虑管必须埋设在透水层内；总管的布置宜接近地下水位线（可事先挖槽）；水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管；总管应具有0.25％～0.5％的坡度（坡向泵房）；轻型井点的计算井点的分类：（不）完整井（井底是否达到不透水层）、（无）承压井（地下水是否有压力）；承压完整井、承压非完整井、无压完整井、无压非完整井；涌水量计算对于无压完整井，其涌水量计算公式为（教材P27上有图例）：式中，K——土的渗透系数；H——含水层厚度；s——水位降低值；R——抽水影响半径，一般用式计算；x0——环状井点系统的假想半径，对于矩形基坑，其长度与宽度之比不大于5时，可按式计算，F为环状井点系统所包围的面积；对于无压非完全井，其涌水量计算公式为（教材P27上有图例）：式中，H0——有效抽水深度，，可按教材P26上表格查；S'——井点管中水位降落值；l——虑管长度；对于承压完全井，其涌水量计算公式为：式中，M——承压含水层厚度上述三式的应用条件：矩形基坑的长宽比小于5；基坑宽度小于抽水影响半径的两倍；井点管数量与井距的确定单根井点管的最大出水量：井点管的最少根数：井点管的平均间距：，其中L为总管长度；注意事项：井点管间距不能过小，否则彼此干扰过大；在基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井点管应适当加密；实际采用的井距，还应与集水总管上的短接头间距相适应；抽水设备的选择：真空泵，按总管长度选用；离心泵，按涌水量的大小选用；井点管的安装使用轻型井点的安装程序：排总管→埋设井点管→弯管连接→安装抽水设备井点管的冲水法埋设程序：吊直定位→边冲边沉（构造）→拔冲管，插井点管→填灌砂虑层→粘土封口（防漏气）；轻型井点使用时的注意事项：宜连续抽水，否则易堵塞虑管，建筑屋沉降，地下水回升（边坡塌方）；观察真空泵的真空度，对于漏气，采取措施；检查井点管是否堵塞（正常管，则应冬暖夏凉）；设置观察孔在影响半径内观察地下水位；喷射井点降低地下水位适用情形：降水深度超过6m，土层渗透系数为0.1~2.0m/d，降水深度可大20m；喷射井点的主要设备（见教材P31）；喷射井点的工作原理（见教材P31）；喷射井点的平面布置（见教材P31）；深井井点降低地下水位适用情形：抽水量大、较深的砂类土，降水深度可达50米土方机械化施工常用的施工机械有：推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等；常用土方施工机械的施工特点推土机施工按推土板分类：钢丝绳操作、油压操作（升调推土板、转动推土板）；使用范围：场地清理、场地平整；破、松硬土；土方压实；特点：操作灵活、工作面小、行驶块；提高生产率的作业方法：下坡推土——利用机械重力势能提高生产率；并列推土——减小土的散失；多刀送土——先集中堆积在A处，然后再推到B处；槽形推土——减少土的散失；推土机的生产率计算小时生产率：；推土机的台班生产率：铲运机施工构成：牵引机械和土斗；分类：拖式和自行式，油压式和索式；使用范围：挖土、运土、平土和填土；特点：适合大面积土方工程，适合松土和普通土，适合含水率低的土质；提高生产率的作业方法：合理的行走路线——环形路线、8字形路线；施工方法——下坡铲土、跨铲法、助铲法；