2土方開挖施工ppt

1、1 主主 編：曹海成編：曹海成 李李 娟娟 單元單元 2 2 土方開挖施工土方開挖施工 地基與基礎工程施工 di ji yu ji chu gong cheng shi gongdi ji yu ji chu gong cheng shi gong 2 1 2 3 4 5 單元單元2 土方開挖施工土方開挖施工 目目 錄錄 6 3 單元單元2 土方開挖施工土方開挖施工 教學目教學目 標標 1.熟悉工程建設程序和施工準備要求；熟悉工程建設程序和施工準備要求； 2.能依據施工要求能依據施工要求,做好定位放線工作；做好定位放線工作； 3.掌握場地平整和土方開挖施工工藝流掌握場地平整和土方開挖施工工藝流

2、 程；程； 4.掌握常用土方開挖機械的性能，進行掌握常用土方開挖機械的性能，進行 土方開挖機械的選用；土方開挖機械的選用； 5.能協助編制土方開挖施工方案，協助能協助編制土方開挖施工方案，協助 管理土方開挖施工，協助驗收分項工程管理土方開挖施工，協助驗收分項工程 施工質量，掌握土方開挖施工安全技術。施工質量，掌握土方開挖施工安全技術。 4 2.1 施工準備施工準備 2.1 施工準備施工準備 5 工程建設程序是指工程項目從策劃、評估、決策、 設計、施工到竣工驗收、投入生產或交付使用的 整個建設過程中，各項工作必須遵循的先后工作 次序。工程項目建設程序是工程建設過程客觀規(guī) 律的反映，是建設工程項目

3、順利進行的重要保證。 2.1.1 工程建設程序工程建設程序 2.1 施工準備施工準備 6 1.策劃決策階段策劃決策階段 策劃決策階段又稱為建設前期工作階段，主要包 括編報項目建議書和可行性研究報告兩項工作內 容。 （1）對于政府投資工程項目，編報項目建議書 是項目建設最初階段的工作。 （2）可行性研究是在項目建議書被批準后，對 項目在技術上和經濟上是否可行所進行的科學分 析和論證。 2.1 施工準備施工準備 7 2. 勘察設計階段勘察設計階段 工程地質勘察是研究、評價建設場地的工程地質 條件所進行的地質測繪、勘探、室內實驗、原位 測試等工作的統(tǒng)稱。工程地質勘察可為工程建設 的規(guī)劃、設計、施工提

4、供必要的依據及參數。工 程地質條件通常是指建設場地的地形、地貌、地 質構造、地層巖性、不良地質現象以及水文地質 條件等。 設計過程一般劃分為兩個階段: 即初步設計階段和施工圖設計階段。 2.1 施工準備施工準備 8 3. 建設準備階段建設準備階段 建設準備階段主要工作包括：組建項目法人；征 地、拆遷、“三通一平”乃至“七通一平”；組 織材料、設備訂貨；辦理建設工程質量監(jiān)督手續(xù)； 委托工程監(jiān)理；準備必要的施工圖紙；組織施工 招投標，擇優(yōu)選定施工單位；辦理施工許可證等。 按規(guī)定做好施工準備，具備開工條件后，建設單 位申請開工，進入施工階段。 2.1 施工準備施工準備 9 4. 施工階段施工階段 建

5、設工程具備了開工條件并取得施工許可證后方 可開工。項目新開工時間按設計文件中規(guī)定的任 何一項永久性工程第一次正式破土開槽時間而定。 不需開槽的以正式打樁作為開工時間。鐵路、公 路、水庫等以開始進行土石方工程作為正式開工 時間。 2.1 施工準備施工準備 10 5. 生產準備階段生產準備階段 對于生產性建設項目，在其竣工投產前，建設單 位應適時地組織專門班子或機構，有計劃地做好 生產準備工作，包括招收、培訓生產人員；組織 有關人員參加設備安裝、調試、工程驗收；落實 原材料供應；組建生產管理機構，健全生產規(guī)章 制度等。生產準備是由建設階段轉入經營的一項 重要工作。 2.1 施工準備施工準備 11

6、6. 竣工驗收階段竣工驗收階段 工程竣工驗收是全面考核建設成果、檢驗設計和 施工質量的重要步驟，也是建設項目轉入生產和 使用的標志。驗收合格后，建設單位編制竣工決 算，項目正式投入使用。 2.1 施工準備施工準備 12 7. 考核評價階段考核評價階段 建設項目后評價是工程項目竣工投產、生產運營 一段時間后，對項目的立項決策、設計施工、竣 工投產、生產運營等全過程進行系統(tǒng)評價的一種 技術活動，是固定資產管理的一項重要內容，也 是固定資產投資管理的最后一個環(huán)節(jié)。 2.1 施工準備施工準備 13 施工準備工作就是指工程施工前所做的一切工作。 按施工對象的規(guī)模和階段，施工準備可分為全場全場 性施工準備

7、和單位工程施工準備性施工準備和單位工程施工準備。 全場性施工準備全場性施工準備指的是大、中型工業(yè)建設項目、 大型公共建筑或民用建筑群等帶有全局性的部署， 包括技術、組織、物資、勞力和現場準備,是各項 準備工作的基礎。 單位工程施工準備單位工程施工準備是全場性施工準備的繼續(xù)和具 體化，要求做得細致，預見到施工中可能出現的 各種問題，能確保單位工程均衡、連續(xù)和科學合 理地施工。 2.1.2 施工準備工作施工準備工作 2.1 施工準備施工準備 14 2.1.2.1 全場性施工準備全場性施工準備 （1）施工單位要參與初步設計、技術設計方案的討論， 并據此組織編制施工組織設計。 （2）施工單位要與建設單

8、位、設計單位簽訂合同和有關 協議,在確定建設工期和經濟效益的前提下,明確分工協作 的責任和權限。 （3）調整、部署施工力量。 （4）生產和生活基地的建設。 （5）確定建筑材料、成品、半成品的資源和運輸方式， 要盡量減少中間裝卸環(huán)節(jié)，充分利用當地已有生產能力 和運輸力量。 （6）接通水源、電源、場內外交通道路、排水渠道。 （7）進行建設區(qū)域的工程測量、放線定位，設置永久性 的經緯坐標和水平基樁，補做必需的現場水文、地質勘 定工作，清除現場施工障礙和平整場地。 2.1 施工準備施工準備 15 2.1.2.2 單位工程的施工準備單位工程的施工準備 （1）審查施工圖紙，修正圖紙中的錯誤，解決圖紙中不

9、符合施工條件的問題。 （2）編制單項工程施工組織設計或施工方案。 （3）編制施工圖預算，簽訂工程合同或補充合同。 （4）清理施工范圍內的場地，接通水、電、交通道路， 進行放線、抄平。 （5）組織材料、成品、半成品等進場，以滿足連續(xù)施工 的要求。 （6）組織施工機具進場，并經過檢修能保證正常運轉。 （7）安排基層勞動組織，做到工種配套，對工人進行技 術、安全教育。 （8）在上述各項準備工作基本完成后，提出開工報告。 2.1 施工準備施工準備 16 2.1 施工準備施工準備 土方開挖準備工土方開挖準備工 作作 1.學習和審查圖紙學習和審查圖紙 2.勘察施工現場勘察施工現場 3.編制施工方案編制施工

10、方案 4.平整施工場地平整施工場地 5.清除現場障礙物清除現場障礙物 6.進行地下墓探進行地下墓探 7.建好排水降水設施建好排水降水設施 8.設置測量控制網設置測量控制網 9.修建臨時設施及道路修建臨時設施及道路 10.準備機具、物資及人員準備機具、物資及人員 17 2.2 定位放線定位放線 2.2 定位放線定位放線 18 民用建筑是指住宅樓、辦公樓、食堂、俱樂部、 醫(yī)院和學校等建筑物。民用建筑施工測量的基本 任務是按照設計要求，把建筑物的位置測設到地 面上，并配合施工以保證工程質量。在進行施工 測量之前，應先檢校所使用的測量儀器和工具。 另外，還須做好以下幾項準備工作。 2.2.1 民用建筑

11、施工測量的準備工作民用建筑施工測量的準備工作 2.2 定位放線定位放線 19 1.了解設計意圖并熟悉和核對圖紙（圖紙會審）了解設計意圖并熟悉和核對圖紙（圖紙會審） 從圖紙中首先了解工程全貌和主要設計意圖，以 及對測量的要求等內容，然后熟悉核對與放樣有 關的建筑總平面圖、建筑施工圖和結構施工圖， 并檢查總的尺寸是否與各部分尺寸之和相符，總 平面圖與大樣詳圖尺寸是否一致，以免出現差錯。 2.2 定位放線定位放線 20 2.進行現場踏勘并校核定位的平面控制點和水準點進行現場踏勘并校核定位的平面控制點和水準點 此項工作的目的是要了解現場的地物、地貌以及 控制點的分布情況，并調查與施工測量有關的問 題。

12、對建筑物地面上的平面控制點，在使用前應 校核點位是否正確，并應實地檢測水準點的高程。 通過校核取得正確的測量起始數據和點位。 2.2 定位放線定位放線 21 3.制訂測設方案制訂測設方案 根據設計要求、定位條件、現場地形和施工方案等因素 制訂測設方案。 如圖2.1所示，按設計要求，擬建的3號建筑物與已有建 筑物平行，兩相鄰墻面相距18m，南墻面在一條直線上。 因此，可根據已建的2號建筑物用直角坐標法進行放樣。 圖圖2.1 新建筑位置新建筑位置 圖圖 2已有建筑； 已有建筑； 3新建建筑 新建建筑 2.2 定位放線定位放線 22 4. 準備測設數據圖準備測設數據圖 除了計算必需的測設數據外，還需

13、從建筑總平面圖上查取 房屋內部平面尺寸和高程數據。 (1)從建筑總平面圖上查出或計算出設計建筑物與原有建筑 物或測量控制點之間的平面尺寸和高差，并以此作為測設 建筑物總體位置的依據。 (2)在建筑平面圖中查取建筑物的總尺寸和內部各定位軸線 之間的關系尺寸，這是施工放樣的基本資料。 (3)從基礎平面圖中查取基礎邊線與定位軸線的平面尺寸， 以及基礎布置與基礎剖面的位置關系。 (4)從基礎詳圖中查取基礎立面尺寸、設計標高，以及基礎 邊線與定位軸線的尺寸關系。這是基礎高程測設的依據。 (5)從建筑物的立面圖和剖面圖中查取基礎、地坪、門窗、 樓板、屋面等的設計高程。這是高程測設的主要依據。 2.2 定位

14、放線定位放線 23 5. 繪制放樣略圖繪制放樣略圖 圖2.2是根據設計總平面圖和基礎平面圖繪制的測設 略圖，圖中標有已建的2號建筑物和擬建的3號建筑 物之間的平面尺寸，以及定位軸線間尺寸和定位軸 線控制樁等。 圖圖2.2 新建筑的測設略圖新建筑的測設略圖 2.2 定位放線定位放線 24 2.2.2.1 建筑物的定位建筑物的定位 建筑物的定位是指根據測設略圖將建筑物外墻軸 線交點測設到地面上，并以此作為基礎測設和細 部測設的依據。 由于定位條件的不同，民用建筑除了根據測量控 制點、建筑基線或建筑紅線、建筑方格網定位外， 還可以根據已有的建筑物來進行定位。 2.2.2 建筑物的定位和放線建筑物的定

15、位和放線 2.2 定位放線定位放線 25 2.2.2.2 建筑物的放線建筑物的放線 建筑物的放線是指根據已定位的外墻軸線交點樁 詳細測設出建筑物各軸線的交點樁，然后根據交 點樁用白灰撒出開挖邊界線。其方法如下： 1. 在外墻軸線周邊上測設中間軸線交點樁 2.恢復各軸線位置 （1）測設軸線控制樁（如圖2.3、圖2.4） （2）設置龍門板（見圖2.5） 3.撒出基槽開挖邊界白灰線 4.技術要求 2.2 定位放線定位放線 26 圖圖2.3 角樁布置圖角樁布置圖圖圖2.4 定位樁定位樁 1木樁；木樁；2鐵釘；鐵釘；3混凝土混凝土 保護墩保護墩 2.2 定位放線定位放線 27 圖圖2.5 龍門板布置龍門

16、板布置 2.2 定位放線定位放線 28 1. 高程控制網起始依據高程控制網起始依據 高程控制網依據業(yè)主提供的場區(qū)內高程控制基點 測設。 2. 高程控制網的布設高程控制網的布設 根據土方開挖工作分段進行的特點，高程控制網 實行分段測設，但為了保證基坑底標高精度一致， 要及時進行聯測。 2.2.3 高程控制網布設高程控制網布設 2.2 定位放線定位放線 29 3. 高程控制網的精度等級及測量方法高程控制網的精度等級及測量方法 根據工程施工測量規(guī)范，標高控制網擬采用 四等水準測量方法測定。 4. 基坑標高的控制基坑標高的控制 土方施工清底時，在預留的1020cm層面上， 每隔45m設水平樁控制基底標

17、高。 5. 標高豎向傳遞標高豎向傳遞 標高豎向傳遞采用50m鋼尺，每層均需交圈閉合 檢查，誤差不得超過5mm。 2.2 定位放線定位放線 30 2.3 場地平整場地平整 2.3 場地平整場地平整 場地平整是將建筑范圍內的障礙 場地平整是將建筑范圍內的障礙 物進行全部拆除，以滿足施工企業(yè)物進行全部拆除，以滿足施工企業(yè) 在標后設計（中標后的施工組織設在標后設計（中標后的施工組織設 計）中的生產區(qū)、生活區(qū)在施工活計）中的生產區(qū)、生活區(qū)在施工活 動中的平面布置，以及測量建筑物動中的平面布置，以及測量建筑物 的坐標、標高、施工現場抄平放線的坐標、標高、施工現場抄平放線 的需要。的需要。 31 1技術資料

18、準備技術資料準備 2場地清理場地清理 3設置排水設施、排除地面積水設置排水設施、排除地面積水 4場地調查場地調查 5修筑臨時道路修筑臨時道路 2.3.1 場地平整施工準備場地平整施工準備 2.3 場地平整場地平整 32 2.3.2.1 場地平整高度的計算場地平整高度的計算 一般場地平整高度的選擇原則是：在符合生產工藝 和運輸的條件下，盡量利用地形，以減少挖方數量； 場地內的挖方量與填方量應盡可能達到互相平衡， 以降低土方運輸費用；同時應考慮最高洪水位的影 響等。 2.3.2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算 2.3 場地平整場地平整 33 1. 計算場地設計標高計算場地設計標高 如圖2.6

19、（a）所示，將地形圖劃分方格網（或利 用地形圖的方格網），每個方格的角點標高一般 可根據地形圖上相鄰兩等高線的標高，用插入法 求得。當無地形圖時，亦可在現場打設木樁定好 方格網，然后用儀器直接測出。 場地設計標高的一般要求是，使場地內的土方在 平整前和平整后相等，從而達到挖方量和填方量 的平衡，如圖2.6（b）。設達到挖填平衡的場地 平整標高為h0，則由挖填平衡條件可知： 2.3 場地平整場地平整 34 式中n方格網數（個）； h1第一個方格共有的角點標高（m）； h2第二個方格共有的角點標高（m）； h3第三個方格共有的角點標高（m）； h4第四個方格共有的角點標高（m）。 n hhhh h

20、 4 432 4321 0 （2.1） 2.3 場地平整場地平整 35 圖圖2.6 場地設計標高計算簡圖場地設計標高計算簡圖 （a）地形圖上劃分方格；（）地形圖上劃分方格；（b）設計標高示意圖）設計標高示意圖 1等高線；等高線；2自然地坪；自然地坪；3設計標高平面；設計標高平面； 4自然地面與設計標高平面的交線（零線）；自然地面與設計標高平面的交線（零線）； h11、h12、h21、h22任一方格的四個角點的標高任一方格的四個角點的標高 2.3 場地平整場地平整 36 2. 考慮設計標高的調整值考慮設計標高的調整值 式（2.1）計算的h0為一理論數值，實際尚需考 慮以下因素： （1）土的可松性

21、； （2）設計標高以下各種填方工程用土量，或設 計標高以上的各種挖方工程量； （3）邊坡填挖土方量； （4）部分挖方就近棄土于場外，或部分填方就 近從場外取土等。 2.3 場地平整場地平整 37 3. 考慮排水坡度對設計標高的影響考慮排水坡度對設計標高的影響 式（2.1）計算的h0未考慮場地的排水要求（即場地 表面均處于同一個水平面上），實際中均應有一定 排水坡度。如果場地面積較大，應有2以上排水坡 度，尚應考慮排水坡度對設計標高的影響，故場地 內任一點實際施工時所采用的設計標高hn（m）可 由下式計算： 2.3 場地平整場地平整 38 單向排水時 hnh0li （2.2) 雙向排水時 hnh

22、0lxixlyiy （2.3） 式中l(wèi)該點至h0的距離（m）； ix方向或y方向的排水坡度（不少于2）； lx、ly該點于x-x、y-y方向距場地中心線的距 離（m）； ix、iy-x方向和y方向的排水坡度。 該點比h0高則取“”號，反之取“”號。 2.3 場地平整場地平整 39 2.3.2.2 場地平整土方工程量的計算場地平整土方工程量的計算 計算方法有方格網法和橫斷面法兩種。 方格網法用于地形較平緩或臺階寬度較大的地段，計算 方法較為復雜，但精度較高。其計算步驟和方法如下： 1.劃分方格網劃分方格網 根據已有地形圖（一般用1 500的地形圖）將欲計算場 地劃分成若干個方格網，盡量與測量的縱

23、、橫坐標網對 應，方格一般采用20m20m或40m40m，將相應設 計標高和自然地面標高分別標注在方格點的右上角和右 下角。將自然地面標高與設計地面標高的差值，即各角 點的施工高度（挖或填）填在方格網的左上角，挖方為 （），填方為（）。 2.3 場地平整場地平整 40 2.計算零點位置計算零點位置 在一個方格網內同時有填方或挖方時，應先算出方格網邊上的零點 的位置，并標注于方格網上，連接零點即得填方區(qū)與挖方區(qū)的分界 線（即零線）。 零點的位置按下式計算（圖2.7）： 式中 x1、x2-角點至零點的距離（m）； h1、h2-相鄰兩角點的施工高度（m），均用絕對值； a-方格網的邊長（m）。 a

24、hh h x 21 1 1 a hh h x 21 2 2 2.3 場地平整場地平整 41 為省略計算，亦可采用圖解法直接求出零點位置 （圖2.8），方法是用尺在各角上標出相應比例，用 尺相接，與方格相交點即為零點位置。這種方法可 避免計算（或查表）出現的錯誤。 圖圖2.7 零點位置計算示意圖零點位置計算示意圖圖圖2.8 零點位置圖解法零點位置圖解法 2.3 場地平整場地平整 42 3. 計算土方工程量計算土方工程量 按方格網底面圖形和表2.1所列體積計算公式計 算每個方格內的挖方量或填方量，或用查表法計 算。 4. 計算土方總量計算土方總量 將挖方區(qū)（或填方區(qū)）所有方格計算土方量匯總， 即得

25、該場地挖方和填方的總土方量。 2.3 場地平整場地平整 43 2.3.2.3 土方的平衡與調配計算土方的平衡與調配計算 計算出土方的施工標高、挖填區(qū)面積、挖填區(qū)土 方量，并考慮各種變動因素（如土的松散率、壓 縮率、沉降量等）進行調整后，應對土方進行綜 合平衡與調配。土方平衡與調配工作是土方規(guī)劃 設計的一項重要內容，其目的在于使土方運輸量 或土方運輸成本為最低的條件下，確定填、挖方 區(qū)土方的調配方向和數量，從而達到縮短工期和 提高經濟效益的目的。 2.3 場地平整場地平整 44 表表2.1 常用方格網點計算公式常用方格網點計算公式 2.3 場地平整場地平整 45 2.3 場地平整場地平整 46

26、1. 土方的平衡與調配原則土方的平衡與調配原則 （1）挖方與填方基本達到平衡，減少重復倒運。 （2）挖（填）方量與運距的乘積之和盡可能為最小，即 總土方運輸量或運輸費用最小。 （3）好土應用在回填密實度要求較高的地區(qū)，以避免出 現質量問題。 （4）取土或棄土應盡量不占農田或少占農田，棄土盡可 能有規(guī)劃地造田。 （5）分區(qū)調配應與全場調配相協調，避免只顧局部平衡， 任意挖填而破壞全局平衡。 （6）調配應與地下構筑物的施工相結合，地下設施的填 土應留土后填。 （7）選擇恰當的調配方向、運輸路線、施工順序，避免 土方運輸出現對流和亂流現象，同時便于機具調配、機 械化施工。 2.3 場地平整場地平整

27、47 2. 土方平衡與調配的步驟及方法土方平衡與調配的步驟及方法 （1）劃分調配區(qū)。 （2）計算各調配區(qū)的土方量并標明在圖上。 （3）計算各挖、填方調配區(qū)之間的平均運距，即挖 方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。 （4）確定土方最優(yōu)調配方案。 （5）繪出土方調配圖。見圖2.9 2.3 場地平整場地平整 48 圖圖2.9 土方調配圖土方調配圖 2.3 場地平整場地平整 49 2.3.2.4 場地平整施工場地平整施工 場地平整施工是將建筑范圍內的自然地面通過人 工或機械挖填平整改造成為設計所需要的平面， 以利現場平面布置和文明施工。在工程總承包施 工中，“三通一平”工作常常是由施工單位來實 施，因

28、此，場地平整也成為工程開工前的一項重 要內容。 場地平整要考慮滿足總體規(guī)劃、生產施工工藝、 交通運輸和場地排水等要求，并盡量使土方的挖 填平衡，減少運土量和重復挖運。 2.3 場地平整場地平整 50 場地平整為施工中的一個重要項目，它的一般施 工工藝流程是：現場勘察清除地面障礙物標 定整平范圍設置水準基點設置方格網，測量 標高計算土方挖填工程量平整土方場地碾 壓驗收。 當確定平整工程后，施工人員首先應到現場進行 勘察，了解場地地形、地貌和周圍環(huán)境。根據建 筑總平面圖及規(guī)劃了解并確定現場平整場地的大 致范圍。 2.3 場地平整場地平整 51 平整場地的一般要求如下： （1）平整場地時應做好地面排

29、水。平整場地的 表面坡度應符合設計要求，如設計無要求時，一 般應向排水溝方向做成不小于0.2的坡度。 （2）平整后的場地表面應逐點檢查，檢查點為 每100400m2取1點，但不少于10點；長度、寬 度和邊坡均為每20m取1點，每邊不少于1點。 （3）場地平整時應經常測量和校核其平面位置、 水平標高和邊坡坡度是否符合設計要求。平面控 制樁和水準控制點應采取可靠措施加以保護，定 期復測和檢查；土方不應堆在邊坡邊緣。 2.3 場地平整場地平整 52 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 53 1.四面放坡基坑土方量四面放坡基坑土方量 計算計算 圖2.10基坑土方量計算基

30、 坑土方量的計算可近似地 按棱柱體(圖2.10)（即上 下底為兩個平行的平面， 所有的頂點都在兩個平行 平面上的多面體）體積公 式計算。 2.4.1 基坑、基槽土方量計算基坑、基槽土方量計算 圖圖2.10 基坑土方量計算基坑土方量計算 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 54 式中 v四面放坡基坑土方量(體積)(m3); h基坑深度(m); a1、a2基坑上、下底面積(m2); a0基坑中截面面積(m2)。 102 h(a +4a +a ) 6 v 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 55 2. 基槽土方量計算基槽土方量計算 基槽土方量計算多用于計算建筑物的條形基礎、 渠道、管溝等土方工程量。 基

31、槽土方量計算，可沿其長度方向分段進行計算， 各段土方量之和即為總土方量。 如果該段內基槽橫截面形狀、尺寸不變時，其土 方量即為該段橫截面面積乘以該段基槽長度，一 般兩邊放坡按下式計算： v=h(b+mh)l 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 56 式中v兩邊放坡基槽該段土方量(m3)； h基槽深度(m)； b基槽槽底寬度(m)； l該段基槽長度(m)； m坡度系數，m=c/h，當m=0，則表示基槽垂直 開挖不放坡； c基槽一邊坡底寬(m)。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 57 如果該段內橫截面的形狀、尺寸有變化時（圖 2.11），也可近似地用棱柱體的體積公式按下式 計算： vi=( l /

32、6) (a1+4ao+a2) 式中 vi-基槽該段土方量(m3)； l-該段基槽長度(m)； a1、a2-該段基槽兩端橫截面面積(m2)； a0-該段基槽中截面面積(m2)。 【例【例2.1】計算】計算圖圖2.12所示土方開挖工程量。所示土方開挖工程量。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 58 圖圖2.11 基槽土方量計算基槽土方量計算 圖圖2.12 土方開挖示意圖土方開挖示意圖 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 59 土方開挖前，應根據施工方案的要求，將施工區(qū) 域內的地下、地上障礙物清除和處理完畢。建筑 物或構筑物的位置或場地的定位控制線（樁）、 標準水平樁及開槽的灰線尺寸，必須經過檢驗合

33、格，并辦完預檢手續(xù)。夜間施工時，應有足夠的 照明設施；在危險地段應設置明顯標志，并合理 安排開挖順序，防止錯挖或超挖。開挖有地下水 位的基坑槽、管溝時，應根據當地工程地質資料， 采取措施降低地下水位。 2.4.2 土方開挖作業(yè)條件土方開挖作業(yè)條件 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 60 一般要使地下水位降至開挖面以下0.5m后才能開 挖。施工機械進入現場所經過的道路、橋梁和卸 車設施等，應事先經過檢查，必要時要進行加固 或加寬等準備工作。選擇土方機械時，應根據施 工區(qū)域的地形與作業(yè)條件、土的類別與厚度、總 工程量和工期綜合考慮，以確保能發(fā)揮施工機械 的效率。施工區(qū)域運行路線的布置，應根據作業(yè)

34、區(qū)域工程的大小、機械性能、運距和地形起伏等 情況加以確定。在機械施工無法作業(yè)的部位和修 整邊坡坡度、清理槽底等，均應配備人工進行。 熟悉圖紙，做好技術交底。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 61 2.4.3.1 開挖坡度的確定開挖坡度的確定 圖2.13土方邊坡土方邊坡放坡坡度(圖2.13)： 其中，坡度系數mb/h。 邊坡形式主要有直線形、折線形、階梯形（踏步 形）。確定邊坡大小的因素主要有土質、開挖深度、 開挖方法、留置時間、排水情況、坡上荷載。 2.4.3 土方開挖施工要點土方開挖施工要點 m hbb h i:1 1 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 62 2.4.3.2 土方開挖施工土

35、方開挖施工 （1）淺基坑（或淺基槽，下同）開挖，應先進行測 量定位、抄平放線，定出開挖長度，按放線分塊 （段）分層挖土。根據土質和水文情況，采取在四 側或兩側直立開挖或放坡，以保證施工操作安全。 圖圖2.13 土方邊坡土方邊坡 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 63 當土質為天然濕度、構造均勻、水文地質條件良 好（即不會發(fā)生坍滑、移動、松散或不均勻下 沉），且無地下水時，開挖基坑亦可不放坡，采 取直立開挖不加支護，但挖方深度應按表2.2的 規(guī)定，基坑長度應稍大于基礎長度。如果超過表 2.2規(guī)定的深度，應根據土質和施工具體情況進 行放坡，以保證不塌方。其臨時性挖方的邊坡值 可按表2.3采用。放坡

36、后基坑上口寬度由基坑底 面寬度及邊坡坡度來決定，坑底寬度每邊應比基 礎寬出1530cm，以便施工操作。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 64 項次土的種類容許深度（m） 1密實、中密的砂子和碎石類土（充填物為砂土）1.00 2硬塑、可塑的粉質粘土及粉土1.25 3硬塑、可塑的粘土和碎石類土（充填物為粘性土）1.50 4堅硬的粘土2.00 表表2.2 基坑（槽）和管溝不加支撐時的容許深度基坑（槽）和管溝不加支撐時的容許深度 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 65 土的類別土的類別邊坡值（高：寬）邊坡值（高：寬） 砂土（不包括細砂、粉砂）砂土（不包括細砂、粉砂）1：1.251：1.50 一般性粘

37、土一般性粘土 硬硬1：0.751：1.00 硬塑硬塑1：11：1.25 軟軟1：1.5或更緩或更緩 碎石類土碎石類土 充填堅硬、硬塑粘性土充填堅硬、硬塑粘性土1：0.51：1.0 充填砂土充填砂土1：11：1.5 表表2.3 臨時性挖方邊坡值臨時性挖方邊坡值 注：有成熟施工經驗時，可不受本表限制。設計有要求時，應符合設 計標準。 如采用降水或其他加固措施，也不受本表限制。 開挖深度對軟土不超過4m，對硬土不超過8m。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 66 （2）當開挖基坑（槽）的土體含水量大而不穩(wěn) 定，或基坑較深，或受到周圍場地限制而需用較 陡的邊坡或直立開挖但土質較差時，應采用臨時 性支撐

38、加固，基坑、基槽每邊的寬度應比基礎寬 1520cm，以便于設置支撐加固結構。挖土時， 土壁要求平直，挖好一層支一層支撐，擋土板要 緊貼土面，并用小木樁或橫撐木頂住擋板。開挖 寬度較大的基坑，當在局部地段無法放坡，或下 部土方受到基坑尺寸限制不能放較大坡度時，應 在下部坡腳采取加固措施，如采用短樁與橫隔板 支撐或砌磚、毛石或用編織袋、草袋裝土堆砌臨 時矮擋土墻保護坡腳。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 67 （3）基坑開挖的一般程序是：測量放線切線 分層開挖排降水修坡整平留足預留土層 等。相鄰基坑開挖時，應遵循先深后淺或同時進 行的施工程序。挖土應自上而下水平分段分層進 行，每層0.3m左右，

39、邊挖邊檢查坑底寬度及坡度， 不夠時及時修整，每3m左右修一次坡，至設計 標高時再統(tǒng)一進行一次修坡清底，檢查坑底寬和 標高，要求坑底凹凸不超過2.0cm。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 68 （4）基坑開挖應盡量防止對地基土的擾動。當 采用人工挖土，基坑挖好后不能立即進行下道工 序時，應預留一層1530cm厚的土不挖，待下 道工序開始再挖至設計標高。采用機械開挖基坑 時，為避免破壞基底土，應在基底標高以上預留 一層由人工挖掘修整。使用鏟運機、推土機開挖 時，保留土層厚度為1520cm，使用正鏟、反 鏟或拉鏟挖土時為2030cm。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 69 （5）在地下水位以下挖

40、土時，應在基坑（槽） 四側或兩側挖好臨時排水溝和集水井，或采用井 點降水，將水位降低至坑底或槽底以下500mm， 以利于挖方的順利進行。降水工作應持續(xù)到基礎 （包括地下水位下回填土）施工完成。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 70 （6）雨季施工時，基坑（槽）應分段開挖，挖 好一段澆筑一段墊層，并在基槽兩側圍以土堤或 挖排水溝，以防地面雨水流入基坑（槽），同時 應經常檢查邊坡和支撐情況，以防止坑壁受水浸 泡造成塌方。 （7）基坑開挖時，應對平面控制樁、水準點、 基坑平面位置、水平標高、邊坡坡度等經常復測 檢查。 （8）土方開挖機械。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 71 2.4.3.3 土

41、方開挖方案土方開挖方案 施工方案的編制在滿足設計要求、工程質量、施工安全 和工期要求等條件下，通過技術經濟比較，進行施工方 案的優(yōu)化選擇。編制土方開挖施工方案時,一般應考慮： （1）開挖方式和施工方法能滿足開挖進度要求，與施工 導流和混凝土澆筑等前后工序相銜接，并滿足防洪和度 汛要求。 （2）根據水文、季節(jié)和施工條件，合理安排施工順序， 快速施工，均衡生產。 （3）根據開挖工程規(guī)模、土石特性、工作條件、施工方 法,選擇適用的施工機械設備。挖、裝、運、卸各項設備 要合理配套。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 72 （4）因地制宜，安排好交通運輸路線和施工總平面布置， 以及水、電等系統(tǒng)。 （5）

42、搞好土石方平衡與調配，注意安排挖采結合、棄填 結合，避免重復倒運。棄渣、棄土場地盡量少占農田， 并盡可能造地還田。 （6）確定施工排水措施，將妨礙施工作業(yè)和影響工程質 量的雨水、地表水、地下水和施工廢水排至場地以外， 為工程創(chuàng)造良好的施工條件。按設計和施工技術規(guī)范的 要求，保證施工質量。對施工中可能遇到的問題，如流 砂現象、邊坡穩(wěn)定等，要進行技術分析，提出解決的措 施。 （7）注意施工安全，按照安全、防火、環(huán)境保護、工業(yè) 衛(wèi)生等方面規(guī)程的規(guī)定，制定施工安全技術措施。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 73 1. 對定位放線的控制對定位放線的控制 它的控制內容主要為復核建筑物的定位樁、軸線、 方

43、位和幾何尺寸。 2. 對土方開挖的控制對土方開挖的控制 它的控制內容主要為檢查挖土標高、截面尺寸、放 坡和排水。 3. 基坑（槽）驗收基坑（槽）驗收 4. 土方開挖工程質量檢驗標準。土方開挖工程質量檢驗標準。 具體標準見表2.4。 2.4.4 土方開挖施工質量檢驗土方開挖施工質量檢驗 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 74 項序項目 允許偏差或允許值 檢驗方法 柱基、 基坑、 基槽 挖方場地平整 管溝 地（路） 面 基層 人工機械 主 控 項 目 1標高5030505050水準儀 2 長度、寬度 （由設計中 心線向兩邊 量） 200300500 100-經緯儀、用鋼尺量 50100150 3邊

44、坡設計要求 觀察或用坡度尺檢 查 一 般 項 目 1表面平整度2020502020 用2m靠尺和楔形塞 尺檢查 2基底土性設計要求觀察或土樣分析 表表2.4 土方開挖工程質量檢驗標準（土方開挖工程質量檢驗標準（mm） 注：地（路）面基層的允許偏差只適用于直接在挖、填方做地（路）面的基層。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 75 （1）在施工組織設計中，要有單項土方工程施工方 案，對施工準備、開挖方法、放坡、排水、邊坡支 護應根據有關規(guī)范要求進行設計，邊坡支護要有設 計計算書。 （2）人工挖基坑時，操作人員之間要保持安全距離， 一般應大于2.5m；多臺機械同時開挖時，挖土機間 距離應大于10m，

45、挖土要自上而下，逐層進行，嚴 禁先挖坡腳的危險作業(yè)。 （3）挖土方前要認真檢查周圍環(huán)境，不能在危險巖 石或建筑物下面進行作業(yè)。 2.4.5 土方開挖安全技術土方開挖安全技術 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 76 （4）基坑開挖應嚴格按要求放坡，操作時應隨 時關注邊坡的穩(wěn)定情況，發(fā)現問題及時加固處理。 （5）機械挖土，多臺階同時開挖土方時，應驗 算邊坡的穩(wěn)定，并根據規(guī)定和驗算確定挖土機離 邊坡的安全距離。 （6）深基坑四周設防護欄桿，人員上下要有專 用爬梯。 （7）運土道路的坡度、轉彎半徑要符合有關安 全規(guī)定。 （8）爆破土方要遵守爆破作業(yè)安全的有關規(guī)定。 2.4 土方開挖施工土方開挖施工 7

46、7 2.5 土方開挖土方開挖 施工機械化施工機械化 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 78 土方工程施工包括挖、運、填、壓四個內容，其施 工方法可采用人力施工，也可用機械化或半機械化 施工。這要根據場地條件、工程量和當地施工條件 決定。在規(guī)模較大、土方較集中的工程中，采用機 械化施工較經濟；對工程量不大，施工點較分散的 工程或因受場地限制而不便采用機械施工的地段， 應該用人力施工或半機械化施工。 機械開挖的常用機械有：推土機、鏟運機、單斗挖 掘機（包括正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟等）、多斗挖 掘機、裝載機等。 2.5.1 常用的土方施工機械常用的土方施工機械 2.5 土方開挖施工機械化土

47、方開挖施工機械化 79 1. 推土機推土機 推土機是土方工程施工的主要機械之一，它是在履帶推土機是土方工程施工的主要機械之一，它是在履帶 式拖拉機上安裝推土板等工作裝置而成的機械。常用推土式拖拉機上安裝推土板等工作裝置而成的機械。常用推土 機的發(fā)動機功率有機的發(fā)動機功率有45kw、75kw、90kw、120kw等數種。等數種。 推土板多用液壓操縱。圖推土板多用液壓操縱。圖2.14是液壓操縱的是液壓操縱的t2100型推土型推土 機外形圖，機外形圖， 圖圖2.14 t2-100型推土機外形圖型推土機外形圖 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 80 （1）下坡推土（圖）下坡推土（圖2.15

48、） 推土機順地面坡勢沿下坡方向推土，借助機械往下的重 力作用，可增大鏟刀的切土深度和運土數量，可提高推土機 能力和縮短推土時間，一般可提高生產率30%40%。但采 用下坡推土時的坡度不宜大于15，以免后退時爬坡困難。 圖圖2.15 下坡推土法下坡推土法 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 81 （2）槽形推土（圖2.16） 圖圖2.16 槽形推土槽形推土 當運距較遠、挖土層較厚時，利用已推過的土槽再 次推土，可以減少鏟刀兩側土的散漏。這樣作業(yè)可提高 效率10%30%。槽深以1m左右為宜，槽間土埂寬約 0.5m。在推出多條槽后，再將土埂推入槽內，然后運 出。 2.5 土方開挖施工機械化

49、土方開挖施工機械化 82 （3）并列推土）并列推土 對于大面積的施工區(qū)，可用23臺推土機并列推土（圖 2.17）。推土時兩鏟刀相距150300mm,這樣可以減少 土的散失而增大推土量，能提高生產率15%30%。但 平均運距不宜超過5075m,亦不宜小于20m，且推土機 數量不宜超過3臺，否則倒車不便，行駛不一致，反而影 響生產率的提高。 圖圖2.17 并列推土并列推土 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 83 （4）分批集中，一次推送）分批集中，一次推送 若運距較遠而土質又比較堅硬時，由于切土的深度 不大，宜采用多次鏟土，分批集中，再一次推送的 方法（圖2.18），使鏟刀前保持滿載，

50、以提高生產 率。 圖圖2.18 分批集中分批集中 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 84 2.鏟運機鏟運機 鏟運機是一種能綜合完成全部土方施工工序（挖 土、裝土、運土、卸土和平土）的機械。按行走 方式不同鏟運機可分為自行式鏟運機和拖式鏟運 機兩種，如圖2.19、圖2.20所示。常用的鏟運機 斗容量為2m3、5m3、6m3、7m3等數種，按鏟斗 的不同操縱系統(tǒng)鏟運機又可分為機械操縱鏟運機 和液壓操縱鏟運機兩種。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 85 圖圖2.19 自行式鏟運機外形圖自行式鏟運機外形圖 圖圖2.20 拖式鏟運機外形圖拖式鏟運機外形圖 2.5 土方開挖施工機

51、械化土方開挖施工機械化 86 鏟運機適用于開挖一三類土，常用于坡度為 20以內的大面積土方挖、填、平整、壓實，大 型基坑開挖和堤壩填筑等。 鏟運機運行路線和施工方法視工程大小、運距長 短、土的性質和地形條件等而定。其運行線路適 用于運距為6001500m，當運距為200350m 時效率最高。采用下坡鏟土、跨鏟法、推土機助 鏟法等，可縮短裝土時間，提高土斗裝土量，以 充分發(fā)揮其效率。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 87 （1）合理選擇鏟運機的開行路線）合理選擇鏟運機的開行路線 當地形起伏不大、施工地段較短時，多采用環(huán)形 路線，如圖2.21（a）、（b）所示。環(huán)形路線每一 循環(huán)只完

52、成一次鏟土和卸土，挖土和填土交替。 挖填之間距離較短時，則可采用大循環(huán)路線，如 圖2.21（c）所示，一個循環(huán)能完成多次鏟土和卸土， 這樣可減少鏟運機的轉彎次數，提高工作效率。 施工地段較長或地形起伏較大時，多采用“8”字 形開行路線，如圖2.21（d）所示。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 88 圖圖2.21 鏟運機的平行路線鏟運機的平行路線 (a)、(b)環(huán)形路線；環(huán)形路線；(c)大環(huán)形路大環(huán)形路 線；線；(d)“8”字形路線字形路線 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 89 （2）提高工效的操作方法）提高工效的操作方法 下坡鏟土法 跨鏟法（圖2.22） 推土機助鏟

53、（圖2.23） 雙聯鏟運法（圖2.24） 圖圖2.22 跨鏟法跨鏟法 1溝槽；溝槽；2土埂土埂 a鏟土寬；鏟土寬；b不大于拖拉機履帶凈距不大于拖拉機履帶凈距 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 90 圖圖2.23 推土機助鏟推土機助鏟 1鏟運機；鏟運機；2推土機推土機 圖圖2.24 雙聯鏟運法雙聯鏟運法 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 91 3. 單斗挖掘機單斗挖掘機 單斗挖掘機是基坑(槽)土方開挖中常用的一種機械。 按其行走裝置的不同，分為履帶式和輪胎式兩類。 根據工作的需要，其工作裝置可以更換。依其工作 裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。 （1）正鏟挖掘機

54、）正鏟挖掘機 1）正鏟挖掘的方法 正鏟挖掘機的挖土特點是：“前進向上，強制切 土”。根據開挖路線與運輸汽車相對位置的不同， 一般有以下兩種： 正向開挖，側向裝土法 正向開挖，后方裝土法 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 92 正向開挖，側向裝土法 正鏟向前進方向挖土，汽車位于正鏟的側向裝車， 如圖2.25（a）、（b）所示。本法鏟臂卸土回轉 角度最小（90）。裝車方便，循環(huán)時間短， 生產效率高。用于開挖工作面較大、深度不大的 邊坡、基坑（槽）、溝渠和路塹等，為最常用的 開挖方法。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 93 正向開挖，后方裝土法 正鏟向前進方向挖土，汽車停在

55、正鏟的后面，如圖 2.25（c）所示。本法開挖工作面較大，但鏟臂卸土 回轉角度較大（180左右），且汽車要側向行車， 增加了工作循環(huán)時間，生產效率降低（回轉角度 180，效率約降低23%；回轉角度130，效率約 降低13%）。用于開挖工作面較小且較深的基坑 （槽）、管溝和路塹等。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 94 圖圖2.25 正鏟挖掘機開挖方式正鏟挖掘機開挖方式 （a）、（）、（b）正向開挖，側向裝土；（）正向開挖，側向裝土；（c）正向開挖，后方裝土）正向開挖，后方裝土 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 95 土的類別 鏟斗容量（m3） 0.51.01.52.0

56、 一、二類1.52.02.53.0 三2.02.53.03.5 四2.53.03.54.0 土的類別 回轉角度 90130180 一至四類100%87%77% 表表2.5 正鏟開挖高度參考數值（正鏟開挖高度參考數值（m） 表表2.6 影響生產效率參考表影響生產效率參考表 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 96 2）提高生產率的方法）提高生產率的方法 分層開挖法分層開挖法 將開挖面按機械的合理高度分為多層開挖，如圖 2.26（a）所示；當開挖面高度不能成為一次挖掘深 度的整數倍時，則可在挖方的邊緣或中部先開挖一 條淺槽作為第一次挖土運輸的線路，如圖2.25（b） 所示，然后再逐次開挖

57、直至基坑底部。分層開挖法 適用于開挖大型基坑或溝渠，工作面高度大于機械 挖掘的合理高度時。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 97 圖圖2.26 分層挖土法分層挖土法 （a）分層挖土法；（）分層挖土法；（b）設先鋒槽分層挖土法）設先鋒槽分層挖土法 1-下坑通道；下坑通道；、一、二、三層一、二、三層 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 98 多層挖土法多層挖土法 將開挖面按機械的合理開挖高度，分為多層同時開 挖，以加快開挖速度，土方可以分層運出，亦可分 層遞送，至最上層（或下層）用汽車運出，如圖 2.27所示。但兩臺挖土機沿前進方向，上層應先開 挖，與下層保持3050m距離

58、。多層挖土法適于開 挖高邊坡或大型基坑。 中心開挖法中心開挖法 正鏟先在挖土區(qū)的中心開挖，當向前挖至回轉角 度超過90時，則轉向兩側開挖，運土汽車按八 字形停放裝土，如圖2.28所示。中心開挖法開挖 移位方便，回轉角度?。?0）。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 99 圖圖2.27 多層挖土法多層挖土法圖圖2.28 中心開挖法中心開挖法 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 100 上下輪換開挖法上下輪換開挖法 先將土層上部1m以下土挖深3040cm，然后再挖土層 上部1m厚的土，如此上下輪換開挖，如圖2.29所示。上 下輪換開挖法挖土阻力小，易裝滿鏟斗，卸土容易，適 于

59、土層較高、土質不太硬、鏟斗挖掘距離很短時使用。 圖圖2.29 上下輪換開挖法上下輪換開挖法 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 101 順鏟開挖法順鏟開挖法 正鏟挖掘機鏟斗從一側向另一側，一斗挨一斗地順序進 行開挖，如圖2.30（a）所示，每次挖土便增加一個自由 面，使阻力減小，易于挖掘。也可依據土質的堅硬程度 使每次只挖23個斗牙位置的土。順鏟開挖法適合土質 堅硬，挖土時不易裝滿鏟斗，而且裝土時間較長時采用。 間隔開挖法間隔開挖法 即在扇形工作面上第一鏟與第二鏟之間保留一定距離， 如圖2.30（b）所示，使鏟斗接觸土體的摩擦面減少，兩 側受力均勻，鏟土速度加快，容易裝滿鏟斗，生產效率 高。間隔開挖法適合開挖土質不太硬、較寬的邊坡或基 坑、溝渠等。 2.5 土方開挖施工機械化土方開挖施工機械化 102 圖圖2.30 順鏟和間隔開挖法順鏟和間隔開挖法 （a）順鏟開挖法；（）順鏟開挖法；（b）間隔開挖法）間隔開挖法 圖圖2.31 反鏟溝端及溝側開挖法反鏟溝端及溝側開挖法 （a）、（）、（b）溝端開挖法；（）溝端開挖法；（c）溝側開挖法）溝側開挖法 2.5 土方開挖施工機械化土方開