土石方工程施工

土石方工程施工第1页/共114页学习要求:了解土的工程分类和现场鉴别土类的方法；掌握基坑(槽)、场地平整土方工程量的计算方法；了解土壁塌方和发生流砂现象的原因及防治方法；熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；掌握回填土施工方法及质量检验标准。第2页/共114页本章内容

第一节土的工程分类及工程特性第二节土方量计算第三节施工准备与辅助工作第四节土方机械化施工第五节基坑（槽）施工

第六节土方回填与压实

第七节质量标准及安全技术第3页/共114页1.按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，将建筑物地基的土石分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等六类。2.在施工中，根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。第一节土的工程分类及工程特性2.1.1土的分类与鉴别

第4页/共114页松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分类与现场鉴别方法见表1-1。第5页/共114页表1-1

土的工程分类与现场鉴别方法土的分类

土的名称

可松性系数

现场鉴别方法

KSK’s一类土(松软土)砂，粉土；冲积砂土层；种植土；泥炭(淤泥)1.08～1.171.01～1.03能用锹、锄头挖掘

二类土(普通土)粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土；填筑土及粉土混卵（碎）石

1.14～1.281.02～1.05

用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松

三类土(坚土)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

1.24～1.301.04～1.07

主要用镐，少许用锹、条锄挖掘四类土(砂砾坚土)坚硬密实粘性土及含碎石、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

1.26～1.321.06～1.09

整个用镐、条锄挖掘，少许用撬棍挖掘

第6页/共114页土的分类

土的名称

可松性系数

现场鉴别方法

KSK’s五类土(软石)硬质粘土；中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石炭岩

1.30～1.451.10～1.20用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土(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1.30～1.45

1.10～1.20用爆破方法开挖,部分用风镐七类土(坚石)大理岩，辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩

1.30～1.45

1.10～1.20用爆破方法开挖

八类土(特坚硬石)安山岩；玄武岩；花岗片麻岩，坚实的细粒花岗、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩1.45～1.50

1.20～1.30用爆破方法开挖表1-1土的工程分类与现场鉴别方法第7页/共114页土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。2.1.2土的工程性质2.1.2.1土的含水量式中：m湿——含水状态土的质量，kg；m干——烘干后土的质量，kg；mW——土中水的质量，kg；mS—固体颗粒的质量，kg。

工程应用：土的含水量在5%及以下称为干土；含水量大于5%，小于等于30%称为潮湿土；含水量大于30%称为湿土。(1.1)第8页/共114页土的天然密度:在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算：

2.1.2.2

土的天然密度和干密

式中ρ——土的天然密度，kg/m3；m——土的总质量，kg；

V—

土的体积，m3。

(1.2)第9页/共114页干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：

式中ρd——土的干密度，kg/m3；mS——固体颗粒质量，kg；

V—

土的体积，m3。工程应用：在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。土的干密度愈大，表示土愈密实。土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。

(1.3)第10页/共114页2.1.2.3

土的可松性系数

天然土体开挖后松散土体回填压实土体

土体虽经回填压实，其体积仍不能恢复原状，比开挖前的天然体积略大，这种性质成为土的可松性。

土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。第11页/共114页土的可松性用可松性系数表示，即式中KS、KS′——土的最初、最终可松性系数；V1——土在天然状态下的体积，m3；V2——土挖出后在松散状态下的体积，m3；V3——土经压(夯)实后的体积，m3。(1.4)(1.5)第12页/共114页工程应用：土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表1-1所示。

第13页/共114页2.1.2.4土的渗透性土的渗透性：指土体被水透过的性质。土的渗透性用渗透系数表示。渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见表1-2所示。

第14页/共114页表1-2土的渗透系数参考表

土的名称

渗透系数(m/d)土的名称渗透系数(m/d)粘土

＜0.005中砂

5.00～20.00亚

粘

土

0.005～0.10均质中砂

35～50轻亚粘土

0.10～0.50粗砂

20～50黄土

0.25～0.50圆

砾

石

50～100粉砂

0.50～1.00卵石

100～500细砂

1.00～5.00第15页/共114页第二节土方量计算土石方工程分类：基坑、基槽土方开挖场地平整基坑、基槽土方回填地下工程大型土石方开挖（深基坑开挖）路基修筑第16页/共114页2.2.1基坑与基槽土方量计算

基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算。

式中H——基坑深度，m；A1、A2——基坑上、下底的面积，m2；

A0—基坑中截面的面积，m2。第17页/共114页1、基坑土方量：按拟柱体法——

V=(F下+4F中+F上)H/6F下F上F中H第18页/共114页土方放坡坡度=m=称为放坡系数；当边坡高度为h时，边坡宽度为b=mh。（a）直线形（b）折线形

（c）阶梯形图2.1土方放坡形式第19页/共114页式中H——基坑深度，m；A1、A2——基坑上、下底的面积，m2；

A0—基坑中截面的面积，m2。第20页/共114页基槽土方量计算可沿长度方向分段计算：

HI－IFi沿长度方向分段计算Vi，再V=Vi断面尺寸不变的槽段：Vi=Fi×Li断面尺寸变化的槽段：Vi=(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6

槽段长Li：外墙——槽底中～中，

内墙——槽底净长IIL2L1L5第21页/共114页断面尺寸变化的槽段第22页/共114页课堂作业：

教材P143第26题第23页/共114页2.2.2场地平整土方计算

对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。第24页/共114页

场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种。横截面法是将要计算的场地划分成若干横截面后，用横截面计算公式逐段计算，最后将逐段计算结果汇总。横截面法计算精度较低，可用于地形起伏变化较大地区。对于地形较平坦地区，一般采用方格网法。

第25页/共114页场地平整土方量计算主要包括两部分内容：（一）确定场地设计标高（二）计算土方挖填量第26页/共114页（一）确定场地设计标高A、考虑的因素：

(1)满足生产工艺和运输的要求；

(2)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;(4)有一定泄水坡度，满足排水要求。B、场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：

(1)小型场地――挖填平衡法

(2)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）第27页/共114页确定场地设计标高的步骤：（1）根据挖填平衡原则确定场地初步设计标高；（2）调整场地设计标高；第28页/共114页场地设计标高H0计算示意图

(a)方格网划分；(b)场地设计标高示意图

1一等高线；2--自然地面，3一场地设计标高平面

(a)

(b)1、确定场地初步设计标高第29页/共114页1、确定场地初步设计标高

方法：将场地划分为每格边长10～40m的方格网，找出每个方格各个角点的自然地面标高（实测法、等高线插入法）。第30页/共114页场地设计标高为：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4nH1——一个方格所独有角点的标高；H2、H3、H4——分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。n——方格个数。1、确定场地初步设计标高第31页/共114页主要考虑泄水坡度LHnH0H0i

Hn

=H0

L•i

(1)单向排水时，各方格角点设计标高为:2、调整场地设计标高第32页/共114页

LyLxixiyH0(2)双向排水时，各方格角点设计标高为：

Hn

=H0

Lxix

LyiyHn2、调整场地设计标高第33页/共114页确定场地设计标高的计算步骤：

1．划分场地方格网（10m~40m）；2．计算或实测各角点的原地形标高；

3．计算场地初步设计标高H０；

H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n4．设计标高调整，计算每一个方格角点的Hn。

Hn

=H0

L•i

Hn

=H0

Lxix

Lyiy第34页/共114页【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。解：（1）确定场地初步设计标高（场地平均标高）H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×(70.40+70.95+69.71+…)+4×（70.17+70.70+69.81+70.38）]/(4×9)=70.29(m)第35页/共114页（2）按泄水坡度调整设计标高：Hn=H0

Lx

ix

Lyiy

；

H1=70.29－30×2‰+30×3‰=70.3270.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26

H0＝70.29H2=70.29－10×2‰+30×3‰=70.36H3=70.29+10×2‰+30×3‰=70.40

其它见图第36页/共114页hn

：角点的设计标高与原地形标高的差值各角点的施工高度hn=Hn－Hn’

hn

：该角点施工高度（m）

Hn

：该角点设计标高（m）

Hn

’

：该角点自然地面标高（m）若hn为正值，则该点为填方，hn为负值则为挖方。

3、确定各角点的施工高度第37页/共114页各方格角点的上下左右位置均规定了相应的的：

左上角为角点编号；

左下角为该角点自然地面标高；

右上角为该角点施工高度；

右下角为该角点设计标高。第38页/共114页注意：施工高度一定要标明正负号，以区分该角点挖方还是填方，“+”为填方，“—”为挖方。第39页/共114页70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26计算各方格角点的施工高度

hn

：hn=Hn－Hn’

即：hn=该角点的设计标高—自然地面标高（m）h1=70.32－70.09=＋0.23(m)+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+0.02-0.44h2=70.36－70.40=－0.04(m)负值为挖方高度正值为填方高度第40页/共114页【课堂练习】某建筑场地方格网、地面标高如下图所示,格边长a=20m。泄水坡度ix=3‰

，iy=2‰，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高和施工高度。127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8角点编号施工高度地面标高设计标高i

y=2‰i

x=3‰第41页/共114页解：（1）确定场地设计标高（场地平均标高）H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n=[(27.2+29.4+29.9+28.1+29.8)+2×(27.6+28.3+29.5+…)+3×(29.6)+4×(28.0+29.0)]/(4×7)=28.67（m）127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8角点编号施工高度地面标高设计标高i

y=2‰i

x=3‰第42页/共114页（2）按泄水坡度调整设计标高：Hn=H0

Lx

ix

Lyiy

；

H1=28.67－40×3‰+20×2‰=28.59(m)H2=28.67－20×3‰+20×2‰=28.65(m)i

y=2‰i

x=3‰127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8第43页/共114页需进一步明确的几个问题：

1．上述方法用在小型平缓的场地；2．大型复杂场地由规划部门进行场平设计；

3．考虑坡度，调整设计标高时，如何确定H０的位置：保证挖填大致平衡第44页/共114页最佳平面设计法特点：挖填平衡，总的土方量最小；适应任何场地，一般用于大型场地；需用计算机计算第45页/共114页（二）计算土方挖填量计算步骤：

1.确定各角点的施工高度hn。2.确定“零线”的位置。3.计算每个方格填、挖方量，计算整个场地的填、挖方总量。第46页/共114页3、确定零线的方法（挖填分界线）

方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“-”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”。h1零界线零界点x2x1h4h2h3零界点第47页/共114页零点位置按下式计算：

式中x1、x2——角点至零点的距离，m；h1、h2——相邻两角点的施工高度(均用绝对值)，m；a—方格网的边长，m。第48页/共114页70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+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+0.02-0.440

03、确定零线的方法（挖填分界线）第49页/共114页4、确定方格挖填方量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)第50页/共114页（1）四角棱柱体法1）全挖、全填格：V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4

h1~h4—方格角点施工高度绝对值

V挖（填）—挖方或填方的体积。h1h4h3h2h1h4h2h3aa工程应用简便算法：第51页/共114页2）部分挖、部分填格：V挖（填）=a2[

h挖（填）]2/4

h

h挖（填）—方格角点挖或填施工高度绝对值之和；

h—方格四个角点施工高度绝对值总和。h1h4h2h3aah4h3h2h1h4h3h2h1h1h4h2h3a第52页/共114页70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+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+0.02-0.440

0①②③④⑤⑥⑦⑧⑨计算场地土方量

③、④、⑥、⑦为全挖或全填网格

V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4V3(挖)=20X20X

(0.55+0.90+0.36+0.84)/4=256m3V4(填)=20X20X

(0.55+0.13+0.83+0.43)/4=194m3V6(挖)=20X20X

(0.36+0.84+0.10+0.63)/4=193m3V7(填)=20X20X

(0.83+0.43+1.04+0.65)/4=295m3第53页/共114页70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+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+0.02-0.440

0①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

①、②、⑤、⑧、⑨为部分挖、部分填网格

V挖（填）=a2[

h挖（填）]2/4

hV1(挖)=20X20X

(0.04)2/(0.23+0.04+0.55+0.13)X4=0.168m3V1(填)=20X20X

(0.23+0.55+0.13)2/(0.23+0.04+0.55+0.13)X4=87.17m3V2(挖)=83.56m3V2(填)=1.56m3V5(挖)=20.75m3V5(填)=30.75m3V8(挖)=0.9m3V8(填)=91.9m3V9(挖)=115m3V9(填)=0.03m3第54页/共114页

计算总的挖方量和总的填方量

V总（挖）≈

V总（填）V总(挖)=V1(挖)+V2(挖)+V3(挖)+V5(挖)+V6(挖)+

V8(挖)+V9(挖)

=0.168+83.56+256+20.75+193+0.9+115=669.38m3V总(填)=V1(填)+V2(填)+V4(填)+V5(填)+V7(填)+V8(填)+V9(填)=87.17+1.56+194+30.75+295+91.9+0.03=700.41m3V总(挖)≈

V总(填)

误差4%第55页/共114页场地平整土方量计算步骤

（1）确定场地初步设计标高（场地平均标高）

H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n

（2）按泄水坡度调整设计标高：

Hn=H0

Lx

ix

Lyiy

（3）计算各角点的施工高度：

hn=Hn－Hn’

（4）确定零线的位置；

（5）根据各角点的施工高度及零线位置求各方格的填方量和挖方量；

（6）计算总的挖填土方量。

第56页/共114页【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，计算场地平整土方量。115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i

y=2‰i

x=3‰第57页/共114页解：（1）确定场地设计标高（场地平均标高）H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n=[15.44+15.95+15.12+15.12+17.07+2×(16.07+16.52+16.32+…)+3×17.62+4×(16.27+17.17+17.70+…)]/(4×11)=16.96（m）115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07第58页/共114页（2）按泄水坡度调整设计标高：Hn=H0

Lx

ix

LyiyH1=16.96－40×3‰+30×2‰=16.916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96

H0＝16.96H2=16.96－20×3‰+30×2‰=16.96H3=16.96+30×2‰=17.02

其它见图115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i

x=3‰i

y=2‰17.1417.1017.0617.02第59页/共114页（3）计算各方格角点的施工高度

hn

：hn=Hn－Hn’

即：hn=该角点的设计标高—自然地面标高（m）h1=16.90－15.44=＋1.46（m）；+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.09h2=16.96－16.07=＋0.04（m）；16.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96

H0＝16.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i

x=3‰i

y=2‰17.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.05第60页/共114页（4）确定零线的位置（挖填分界线）插入法、比例法找零点零点连线0

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500第61页/共114页①②③④⑤⑥⑦⑧⑨（5）计算场地各方格土方量

①、⑦、⑧为全挖或全填网格

V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4V1(填)=20X20X

(1.46+0.04+1.29+0.13)/4=292m3V7(挖)=20X20X

(0.19+0.66+0.68+1.24)/4=277m3V8(挖)=20X20X

(0.66+0.64+1.24+1.98)/4=452m30

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500⑩⑪第62页/共114页②③④⑤⑥⑨⑩⑪为部分挖、部分填网格

V挖（填）=a2[

h挖（填）]2/4

hV2(挖)=20X20X

(0.19)2/(0.04+0.55+0.13+0.19)X4=3.97m3V2(填)=20X20X

(0.04+0.55+0.13)2/(0.04+0.55+0.13+0.19)X4=56.97m3V3(挖)=83.56m3V3(填)=1.56m3V4(挖)=20.75m3V4(填)=30.75m3V5(挖)=0.9m3V5(填)=91.9m3V6(挖)=115m3V6(填)=0.03m3①②③④⑤⑥⑦⑧⑨0

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500⑩⑪第63页/共114页（6）计算总的挖填土方量V总(挖)=V2(挖)+V3(挖)+V4(挖)+V5(挖)+V6(挖)+V7(挖)+V8(挖)

+V9(挖)+V10(挖)+V11(挖)

V总(填)=V1(填)+V2(填)+V3(填)+V4(填)+V5(填)+V6(填)+V9(填)+V10(填)+V11(填)

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨0

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500⑩⑪第64页/共114页课堂练习123456789101112131415iy=3‰43.2443.0743.9444.3444.8042.9443.3543.7644.1744.6742.5842.9043.2343.6744.23ix=2‰

某工程场地的一部分如下图所示，方格网尺寸为20X20，泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，计算挖方和填方的土方总量。第65页/共114页土方调配：就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关系进行综合协调的处理。其目的是方便施工，并且在土方总运输量（m3·m）最小或土方运输成本（元）最低的条件下，确定填、挖方区土方的调配方向、数量和平均运距，从而缩短工期，降低成本。第三节土方调配第66页/共114页1)力求达到挖、填平衡和运距最短（成本最小化）。2)应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。3)应采取分区与全场相结合来考虑的原则。4)还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。5)合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。土方调配的原则

第67页/共114页土方调配图表法：第1步：划分调配区在场地平面图上先划出挖、填区的分界零线；根据地形及地理条件，把挖方区和填方区再适当地划分为若干调配区，其大小应满足土方机械的操作要求，例如调配区的大小应大于或等于机械的铲土长度。第2步：计算土方量计算各调配区土方量，并标明在图上。第68页/共114页第3步：求出每对调配区之间的平均运距。平均运距即挖方区土方重心至填方区土方重心距离；每个调配区的重心计算方法如下：取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，分别求出各区土方的重心位置，即：第69页/共114页第4步：最优调配方案的确定。根据每对调配区的平均运距L0，绘制多个调配方案，比较不同方案的总运输量Q=ΣV·L0，以Q最小者为经济调配方案。大型的土方工程，可利用电算求解该线性规划问题来确定最优调配方案。如果是中小工程，挖填方数目不多，可采用“表上作业法”求解土方调配问题。第70页/共114页第5步：绘出最优方案的土方调配图和土方量平衡表土方最优调配图第71页/共114页挖方区编号挖方数量（m3）填方区编号、填方区数量（m3）T1T2T3合计8006007001900W15004005010070W250050040W35004006010070W460060040土方量平衡表第72页/共114页场地平整土方量计算与调配步骤回顾计算场地设计标高调整场地设计标高确定零线计算各方格挖填土方量挖填方平衡划分网格根据土的可松性调整根据泄水坡度调整，等计算各角点施工高度后定零线土方调配第73页/共114页第四节施工准备与辅助工作

4.1施工前准备

4.2土壁放坡

4.3土壁支护

4.4深基坑支护4.5降低地下水位第74页/共114页1、土方施工前的准备工作有哪些？

2、什么是放坡系数？什么是放坡坡度？影响放坡系数大小的因素有哪些？

3、对于硬塑的粘土，在什么条件下可以不支护不放坡，而直接开挖直立壁？

4、防止边坡塌方的措施有哪些？

5、常见的边坡护面方法有哪些？下节思考题：第75页/共114页

⑴踏勘现场；⑵熟悉图纸、编制施工方案；⑶清除现场障碍物，平整施工场地,进行地下墓探，设置排水降水设施；⑷永久性控制坐标和水准点的引测,建立测量控制网，设置方格网、控制桩等；⑸搭设临时设施、修筑施工道路；⑹施工机具、用料准备。4.1土方施工准备工作踏勘现场编制方案场地清表场地测量第76页/共114页现场踏勘（sitesurvey）现场踏勘是对项目的实施现场的经济、地理、地质、气候等客观条件和环境进行的现场调查。第77页/共114页

施工方案（constructionplan）施工的具体实施计划和所用的技术

。

其中包括组织机构方案（各职能机构的构成、各自职责、相互关系等）、人员组成方案（项目负责人、各机构负责人、各专业负责人等）、技术方案（进度安排、关键技术预案、重大施工步骤预案等）、安全方案（安全总体要求、施工危险因素分析、安全措施、重大施工步骤安全预案等）、材料供应方案（材料供应流程、接保检流程、临时（急发）材料采购流程等），此外，根据项目大小还有现场保卫方案、后勤保障方案等等。

施工方案是根据项目确定的，有些项目简单、工期短就不需要制订复杂的方案。第78页/共114页施工放线是指建设单位或者个人建设单位在建设工程场地平整完毕，规划要求应拆除原有建筑物（构筑物）全部拆除后，委托具有相应测绘资质的单位按《城市测量规范》（CJJ8-99），使用黄海平面坐标和高程系统，依据《建设工程规划许可证》及附件、附图，进行的施工图定位。第79页/共114页建筑物定位是房屋建筑工程开工后的第一次放线，建筑物定位参加的人员是：城市规划部门（下属的测量队）及施工单位的测量人员（专业的），根据建筑规划定位图进行定位，最后在施工现场形成（至少）4个定位桩。放线工具为“全站仪”或“比较高级的经纬仪。第80页/共114页基础施工放线建筑物定位桩设定后，由施工单位的专业测量人员、施工现场负责人及监理共同对基础工程进行放线及测量复核（监理人员主要是旁站监督、验证），最后放出所有建筑物轴线的定位桩（根据建筑物大小也可轴线间隔放线），所有轴线定位桩是根据规划部门的定位桩（至少4个）及建筑物底层施工平面图进行放线的。放线工具为“经纬仪。第81页/共114页基础定位放线完成后，由施工现场的测量员及施工员依据定位的轴线放出基础的边线，进行基础开挖。

放线工具：经纬仪、龙门板、线绳、线坠子、钢卷尺等。小工程可能没有测量员，就是施工员放线。第82页/共114页主体施工放线

基础工程施工出正负零后，紧接着就是主体一层、二层...直至主体封顶的施工及放线工作，放线工具：经纬仪、线坠子、线绳、墨斗、钢卷尺等。根据轴线定位桩及外引的轴线基准线进行施工放线。用经纬仪将轴线打到建筑物上，在建筑物的施工层面上弹出轴线，再根据轴线放出柱子、墙体等边线等，每层如此，直至主体封顶。（播放视频）第83页/共114页土方放坡坡度=m=称为放坡系数；当边坡高度为h时，边坡宽度为b=mh。（a）直线形（b）折线形（c）阶梯形图2.1土方放坡形式4.2土壁放坡第84页/共114页土方边坡的大小影响因素：土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。第85页/共114页当土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底标高时，挖方边坡可做成直立壁而不加支撑，但深度不宜超过下列规定：第86页/共114页当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或沟底标高时，挖土深度在5m以内不加支撑的边坡最陡坡度应符合下表规定，并在施工中随时检查边坡的稳定情况。第87页/共114页土的类别边坡坡度（高:宽）坡顶无荷载坡顶有静荷载坡顶有动荷载中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石类土（填充物为砂土）1:0.751:1.1001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土（填充物为黏性土）1:0.501:0.671:0.75硬塑的粉质粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土（经井点降水后）1:1.00——表1-3深度在5m内的基坑（槽）、管沟边坡的最陡坡度（不加支撑）第88页/共114页1）边坡过陡，土体本身稳定性不够而产生塌方。2）坡顶堆载过大，尤其是存在动载，使土体中产生的剪应力超过土体的抗剪强度，3）地面水及地下水渗入边坡土体，使土体的自重增大，抗剪能力降低，从而产生塌方。4）开挖过深、土质较差、支护软弱等边坡塌方主要原因：第89页/共114页防止边坡塌方的措施：1）放足边坡符合规范的要求，参考土壤的性质、水文地址条件、施工方法、开挖深度、工期的长短等因素。2）减少在边坡上堆载或动载的不利影响当土质良好时，堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不应超过1.5m。在软土地区开挖时，应随挖随运，以防由于地面加荷引起的边坡塌方。3）做好排水工作防止地表水、施工用水和生活废水浸入边坡土体；雨期施工时，注意检查边坡的稳定性，必要时加设支撑。第90页/共114页4）进行边坡面保护塑料薄膜覆盖，水泥砂浆抹面、挂网抹面或喷浆等方法5）提高土壁的稳定性采用通风疏干，电渗排水，爆破灌浆，化学加固等方法，改善滑动带岩土的性质，以稳定边坡，确保土壁的稳定性。6）重视施工观察建立预警机制，加强观察和监测第91页/共114页为保护土质边坡的稳定、坚固，常对开挖坡面采取一定的加固措施进行护坡。常用的边坡加固方法水泥砂浆抹面、浆砌片石护坡、堆置砂(土)包护坡、塑料膜覆盖，喷浆或挂网喷射混凝土等。经以上边坡加固方法处理过的边坡即称为人工加固边坡。第92页/共114页①水泥砂浆抹面—常用于保护易风化的软质岩石、老粘性土及破碎岩石边坡坡面的稳定，一般作30～50mm厚水泥砂浆抹面。如用于一般土质边坡，常沿坡面打入双向间距1.0m左右长1～1.5m的Ⅱ级螺纹钢筋(直径10～16mm)以加强砂浆面层与坡面土体的连结。

第93页/共114页②浆砌片石护坡—对各种土质或岩石边坡，为防止风化剥落或滑坍，可采用浆砌片石护坡，坡度应小于1∶0.5，竖直边坡也可采用红砖砌筑。也可在坡脚处砌筑一定高度的浆砌片石或红砖墙，用于反压及挡土。第94页/共114页③叠置砂(土)袋护坡—对已发生或将要发生滑坍失稳或变形较大的边坡，常用叠置砂袋或土袋(草袋或土工织物袋)，置于坡脚或坡面，具有排水反压，抗滑稳定的作用。第95页/共114页④塑料薄膜覆盖护坡—在坡面铺设抗拉或防水的塑料薄膜(土工布)，其上覆盖素土、砂土、砂浆抹面等，对坡面进行防水、防风化、防坡面土流失的加固处理。第96页/共114页第97页/共114页复习题：

1、土方施工前的准备工作有哪些？

2、什么是放坡系数？什么是放坡坡度？影响放坡系数大小的因素有哪些？

3、对于硬塑的粘土，在什么条件下可以不支护不放坡，而直接开挖直立壁？

4、防止边坡塌方的措施有哪些？

5、常见的边坡护面方法有