任务1.1 土的工程分类及工程性质

建筑施工技术主讲：贾汝达模块一土方工程施工任务1.1土的工程分类及工程性质任务1.2土方工程量计算任务1.3施工准备与辅助工作任务1.4基坑(槽)施工任务1.5土方机械化施工任务1.6土方的填筑与压实任务1.1土的工程分类及工程性质1.1.1土方工程的施工特点1.1.2土的工程分类1.1.3土的工程性质包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：1.土方工程施工内容

⑴场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。

⑵开挖沟槽、基坑(竖井、隧道、修筑路基、堤坝)：包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。

⑶土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实的方法及密实度检验等。1.1.1

土方工程的施工特点4工程量大；123施工工期长；劳动强度大；施工条件复杂。2.土方工程施工特点1.1.1

土方工程的施工特点基坑土方开挖

3.土方工程施工前的准备工作1.1.1

土方工程的施工特点1.1.2土的工程分类土的工程性质对土方工程施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用有较大的影响。根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为8类(见表1-1)。土的分类土的名称密度（kg/m3）开挖方法一类土（松软土）砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥600～1500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；粉土混卵(碎)石；种植土；填土1100～1600用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土（坚土）软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土；含碎(卵)石的黄土；粉质粘土；压实的填土1750～1900主要用镐，少许用锹、锄头，部分用撬棍四类土（砂砾坚土）坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎(卵)石粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩1900用镐或撬棍，部分用锲子及大锤五类土（软石）硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩1100～2700用镐或撬棍、大锤，部分用爆破六类土（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2200～2900用爆破方法，部分用风镐七类土（坚石）大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩2500～3100用爆破方法八类土（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2700～3300用爆破方法1.1.2土的工程分类1.土的组成

图1-1土的三相示意图土一般由土颗粒(固相)、水(液相)和空气(气相)三部分组成（见图1-1）。图中：m:土的总质量(m=mS+mW)kg);ms

:土中固体颗粒的质量(kg);mw:土中水的质量(kg);V:土的总体积(V=Va+Vw+Vs)(m3);Va:土中空气体积(m3)；Vs:土中固体颗粒体积(m3);Vw:土中水所占的体积(m3)；Vv:土中孔隙体积(Vv=Va+Vw)(m3)。1.1.3土的工程性质2.土的物理性质

1）定义：天然密度--是指土在天然状态下单位体积的质量(简称密度)。它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。⑴土的密度取土环刀２）天然密度计算式：

1）定义：干密度--是指单位体积中土的固体颗粒的质量，它是用以检验土压实质量的控制指标。２）干密度计算式：标准击实仪不同类的土，其最大干密度是不同的；同类的土在不同的状态下(含水量、压实程度)其密实度也是不同的2.土的物理性质⑴土的密度补充知识1：不同状态下土的密度

一、不同状态下土的密度

1、

a、天然密度：ρ＝m/V

b、饱和密度：土体中孔隙完全被水充满时的土的密度。

ρsat＝（ms+Vvρw）/V

c、干密度：单位体积中土粒的质量。

ρd＝ms/V

一般房心填土和基础回填土：ρd＞1.55t/m3

d、有效密度：在地下水位以下，单位土体积中土粒的质量扣除同体积水的质量后，即为单位土体积中土粒的有效质量。

ρ’＝（ms－Vsρw）/V各种密度ρ之间的关系：ρsat＞ρ＞ρd＞ρ’补充知识2：不同状态下土的重度二、不同状态下土的重度

2、a、重度γ：表示单位体积土的重力。

与密度之间的关系：

γ＝ρg

式中g——重力加速度，近似取g＝l0m／s2。

工程上还常用：

b、饱和重度γsat

γsat＝ρsatg

c、干重度γd

γd＝ρdg

d、有效重度（或浮重度）γ’

γ’＝ρ’g

分别表示相应含水状态下单位体积土的重力，其数值等于相

应的密度乘以重力加速度g。同样条件下，各种重度γ之间的关系：γsat＞γ＞γd＞γ'⑵土的含水量ω1）定义：在天然状态下，土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比，以百分数表示。反应了土的干湿程度，用ω表示。含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量土的含水量超过25-30%，则机械化施工就困难，容易打滑、陷车回填土则需有最佳含水量方能夯压密实，获得最大干密度快速含水量测定仪2）计算式：

（3）土的孔隙比和孔隙率1）定义：孔隙比是土的孔隙体积Vv与固体体积Vs的比值；孔隙率是土的孔隙体积Vv与总体积V的比值，用百分率表示。2）计算式：

孔隙比:

孔隙率:

孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。（4）土的可松性1）定义：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，这种现象称为土的可松性。

土的可松性用可松性系数KS表示。

土的最初可松性系数

KS=V2/V1；

土的最后可松性系数

K’S=V3/V1

。

式中：V1

——土在天然状态下的体积；

V2

——土经开挖后的松散体积；

V3

——土经回填压实后的体积。土的最初可松性系数KS是计算挖掘机械生产率、运土车辆数量及弃土坑容积的重要参数，最后可松性系数K’S是计算场地平整标高及填方所需的挖方体积等的重要参数。不同分类的土的可松性系数可参考下表：土的可松性参考值土的类别体积增加百分数可松性系数最初最后最初Ks最后K’s一类土（种植土除外）8～171～2.51.08～1.171.01～1.03二类土（植物土、泥炭）20～303～41.20～1.301.03～1.04二类土14～282.5～51.14～1.281.02～1.05三类土24～304～71.24～1.301.04～1.07四类土（除外）26～326～91.26～1.321.06～1.09四类土（泥灰岩、蛋白）33～3711～151.33～1.371.11～1.15五～七类土30～4510～201.30～1.451.10～1.20八类土45～5020～301.45～1.501.20～1.30（5）土的渗透性是指水流通过土中孔隙的难易程度。用土的渗透系数来表示。

土的渗透性系数表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示。

地下水在土中的渗流速度

V

与土的渗透系数

K

和水头梯度

I有关，地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算：

V（m/d）=K·I

土壤渗透试验仪渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性小结本节课中，主要学习了：任务1、土方工程的施工特点土方工程内容土方工程施工特点

土方工程施工前准备任务2、土的工程分类

分为8大类