土方工程課件

1、土方工程第第1章章 土方工程土方工程土方工程第第1章章 土方工程土方工程1.1 概述概述1.2 場(chǎng)地平整與土方量計(jì)算場(chǎng)地平整與土方量計(jì)算1.3 基坑土方工程施工基坑土方工程施工1.4 土方的填筑土方的填筑1.5 土方的機(jī)械化施工土方的機(jī)械化施工本章小結(jié)本章小結(jié)土方工程1.1 概概 述述一、土方工程的施工過程與常見類型一、土方工程的施工過程與常見類型二、土方工程的特點(diǎn)二、土方工程的特點(diǎn)三、土的分類三、土的分類四、土的工程性質(zhì)四、土的工程性質(zhì)土方工程1.1 概概 述述一、土方工程的施工過程與常見類型一、土方工程的施工過程與常見類型1.施工過程施工過程 一切土的挖掘、填筑和運(yùn)輸?shù)冗^程以及排水、降一切

2、土的挖掘、填筑和運(yùn)輸?shù)冗^程以及排水、降水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。水、土壁支撐等準(zhǔn)備工作和輔助工程。2.常見類型常見類型 場(chǎng)地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填場(chǎng)地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。筑及基坑回填土等。土方工程1.1 概概 述述二、土方工程施工特點(diǎn)：二、土方工程施工特點(diǎn)：1.工程量大、勞動(dòng)繁重；工程量大、勞動(dòng)繁重；2. 施工條件復(fù)雜施工條件復(fù)雜(受氣候、水文、地質(zhì)、地下障受氣候、水文、地質(zhì)、地下障礙等因素影響礙等因素影響)； 因此，在組織土方工程施工前，應(yīng)制訂出技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)因此，在組織土方工程施工前，應(yīng)制訂出技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理的施工設(shè)計(jì)方案。合理的施

3、工設(shè)計(jì)方案。土方工程1.1 概概 述述三、土的分類：三、土的分類：1.按土的沉積年代、顆粒級(jí)配、密實(shí)度、液性按土的沉積年代、顆粒級(jí)配、密實(shí)度、液性指數(shù)分類等。指數(shù)分類等。在土木工程施工中，按土的開挖難易程度將土在土木工程施工中，按土的開挖難易程度將土分為八類：分為八類： 松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石八類。石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石八類。前四類為一般土，后四類為巖石。前四類為一般土，后四類為巖石。土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法見下表 土的分類土的分類 土土 的的 名名 稱稱 現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法 一類土一類土(松軟土松軟土) 砂，

4、亞砂土，沖積砂土層，種植土，砂，亞砂土，沖積砂土層，種植土，泥炭泥炭(淤泥淤泥) 能用鍬、鋤頭挖掘能用鍬、鋤頭挖掘 二類土二類土(普通土普通土) 亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土及亞砂土石的砂，種植土，填筑土及亞砂土 用鍬、鋤頭挖掘，少用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松許用鎬翻松 三類土三類土(堅(jiān)土堅(jiān)土) 軟及中等密實(shí)粘土，重亞粘土，粗礫軟及中等密實(shí)粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實(shí)的填筑土亞粘土，壓實(shí)的填筑土 要用鎬，少許用鍬、要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬鋤頭挖掘，部分用撬棍

5、棍 四類土四類土(砂礫堅(jiān)土砂礫堅(jiān)土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實(shí)的黃土，天然級(jí)配砂石，軟石，密實(shí)的黃土，天然級(jí)配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石泥灰?guī)r及蛋白石 整個(gè)用鎬、撬棍，然整個(gè)用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘楔子及大錘 土的分類土的分類 土土 的的 名名 稱稱 現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法 五類土五類土(軟石軟石) 硬石炭紀(jì)粘土，中等密實(shí)的頁巖、硬石炭紀(jì)粘土，中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石炭巖軟的石炭巖 用鎬或撬棍、大錘挖掘，部用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用分使用爆破方法爆

6、破方法 六類土六類土(次堅(jiān)石次堅(jiān)石) 泥巖，砂巖，礫巖，堅(jiān)實(shí)的頁巖，泥巖，砂巖，礫巖，堅(jiān)實(shí)的頁巖，泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r，風(fēng)化花泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r，風(fēng)化花崗巖，片麻巖崗巖，片麻巖 用爆破方法開挖用爆破方法開挖, ,部分用風(fēng)鎬部分用風(fēng)鎬 七類土七類土 (堅(jiān)石堅(jiān)石) 大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中粒大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫花崗巖，堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖安山巖、玄武巖 用爆破方法開挖用爆破方法開挖 八類土八類土(特堅(jiān)硬石特堅(jiān)硬石) ) 安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅(jiān)安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，

7、堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長(zhǎng)巖、石實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長(zhǎng)巖、石英巖、英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玢巖輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玢巖 用爆破方法開挖用爆破方法開挖 土方工程1.1 概概 述述四、土的工程性質(zhì)四、土的工程性質(zhì)土的主要工程性質(zhì)有：土的主要工程性質(zhì)有： 土的可松性；土的可松性； 土的滲透性、密實(shí)度、抗剪強(qiáng)度、土壓土的滲透性、密實(shí)度、抗剪強(qiáng)度、土壓力等。（詳見力等。（詳見土力學(xué)土力學(xué)）土方工程1.1 概概 述述四、土的工程性質(zhì)四、土的工程性質(zhì)1.土的可松性：土的可松性： 即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。散而增大，以后雖經(jīng)回填

8、壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。 土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即：土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即：21;sVKV 31sVKV （1-11-1）式中式中 最初可松性系數(shù)；最初可松性系數(shù)； 最后可松性系數(shù)；最后可松性系數(shù)； V1 土在自然狀態(tài)下的體積（土在自然狀態(tài)下的體積（m3）；）； V2 土經(jīng)開挖后的松散體積（土經(jīng)開挖后的松散體積（m3）；）； V3 土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積（土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積（m3）。）。 sKsK 土的分類土的分類 可松性系數(shù)可松性系數(shù) KSKs一類土一類土(松軟土松軟土) 1.081.17 1.011.03 二類土二類土(普通土普通土) 1. .141. .28 1. .02

9、1. .05 三類土三類土(堅(jiān)土堅(jiān)土) 1. .241. .30 1. .041. .07 四類土四類土(砂礫堅(jiān)土砂礫堅(jiān)土) 1. .261. .32 1. .061. .09 五類土五類土(軟石軟石) 1. .301. .45 1. .101. .20 六類土六類土(次堅(jiān)石次堅(jiān)石) 1. .301. .45 1. .101. .20 七類土七類土 (堅(jiān)石堅(jiān)石) 1. .301. .45 1. .101. .20 八類土八類土(特堅(jiān)硬石特堅(jiān)硬石) ) 1. .451. .50 1. .201. .30 土方工程1.1 概概 述述四、土的工程性質(zhì)四、土的工程性質(zhì)1.土的可松性：土的可松性：在土方

10、調(diào)配、計(jì)算土方機(jī)械生產(chǎn)率及運(yùn)輸工具在土方調(diào)配、計(jì)算土方機(jī)械生產(chǎn)率及運(yùn)輸工具數(shù)量等的時(shí)候，必須考慮土的可松性。數(shù)量等的時(shí)候，必須考慮土的可松性。l 土的最初可松性土的最初可松性是計(jì)算土方施工機(jī)械及運(yùn)土車是計(jì)算土方施工機(jī)械及運(yùn)土車輛等的重要參數(shù)；輛等的重要參數(shù)；l 土的最終可松性土的最終可松性是計(jì)算場(chǎng)地平整標(biāo)高及填方時(shí)是計(jì)算場(chǎng)地平整標(biāo)高及填方時(shí)所需挖土量的重要參數(shù)。所需挖土量的重要參數(shù)。 土方工程1.1 概概 述述四、土的工程性質(zhì)四、土的工程性質(zhì)2.土的滲透性：土的滲透性： 土的滲透性：土的滲透性：指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。透性用滲透系數(shù)表示。 滲

11、透系數(shù)：滲透系數(shù)：表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以以m/d表示。表示。l 它同土的顆粒級(jí)配、密實(shí)程度等有關(guān)；它同土的顆粒級(jí)配、密實(shí)程度等有關(guān)；l 是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。土方工程1.1 概概 述述四、土的工程性質(zhì)四、土的工程性質(zhì)3.原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量：原狀土經(jīng)機(jī)械壓實(shí)后的沉降量： 根據(jù)不同土質(zhì)，其沉降量一般在：根據(jù)不同土質(zhì)，其沉降量一般在：330cm之間。之間。CPS 式中：式中：P機(jī)械壓實(shí)的有效作用力（機(jī)械壓實(shí)的有效作用力（MPa） C原狀土的抗陷系數(shù)（原狀土的抗陷系數(shù)（MPa）土方工程

12、1.2 場(chǎng)地平整與土方量計(jì)算場(chǎng)地平整與土方量計(jì)算一、場(chǎng)地平整的概念一、場(chǎng)地平整的概念場(chǎng)地平整就是場(chǎng)地平整就是將自然地面改造成人們所要求的平面。將自然地面改造成人們所要求的平面。二、場(chǎng)地平整土方施工方案的確定二、場(chǎng)地平整土方施工方案的確定1.先平整整個(gè)場(chǎng)地，后開挖基坑（槽）；先平整整個(gè)場(chǎng)地，后開挖基坑（槽）；2.先開挖基坑（槽），后平整場(chǎng)地；先開挖基坑（槽），后平整場(chǎng)地；3.邊平整場(chǎng)地，邊開挖基坑（槽）。邊平整場(chǎng)地，邊開挖基坑（槽）。在場(chǎng)地平整前，必須確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高、計(jì)算挖填方量、確定土方調(diào)配方案，并合理選擇施工機(jī)械，擬定施工方案施工方案。土方工程1.2 場(chǎng)地平整與土方量計(jì)算場(chǎng)地平整與土方量計(jì)

13、算1.2.1 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定1.2.2 場(chǎng)地平整土方工程量計(jì)算場(chǎng)地平整土方工程量計(jì)算土方工程1.2.1 場(chǎng)地標(biāo)高設(shè)計(jì)場(chǎng)地標(biāo)高設(shè)計(jì)一、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的基本原則一、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的基本原則二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的兩種方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的兩種方法三、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整三、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整土方工程1.2.1 場(chǎng)地標(biāo)高設(shè)計(jì)場(chǎng)地標(biāo)高設(shè)計(jì)一、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的基本原則一、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的基本原則1.符合規(guī)劃、生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸、排水的要求；符合規(guī)劃、生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸、排水的要求；2. 力求場(chǎng)地內(nèi)的挖填平衡，且土方量最?。涣η髨?chǎng)地內(nèi)的挖填平衡，且土方量最?。煌练焦こ?.2.1 場(chǎng)地

14、標(biāo)高設(shè)計(jì)場(chǎng)地標(biāo)高設(shè)計(jì)二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1一般方法：一般方法：如場(chǎng)地比較平緩，對(duì)場(chǎng)地設(shè)如場(chǎng)地比較平緩，對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高無特殊要求，可按照計(jì)標(biāo)高無特殊要求，可按照“挖填土方量相挖填土方量相等等”的原則確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高；的原則確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高； 2用用最小二乘法最小二乘法原理求最佳設(shè)計(jì)平面：應(yīng)原理求最佳設(shè)計(jì)平面：應(yīng)用最小二乘法的原理，不僅可滿足土方挖填用最小二乘法的原理，不僅可滿足土方挖填平衡，還可做到平衡，還可做到土方的總工程量最小土方的總工程量最小。 土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)

15、高計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： （1）根據(jù)場(chǎng)地地形圖劃分方格網(wǎng)；根據(jù)場(chǎng)地地形圖劃分方格網(wǎng)； （2）根據(jù)相鄰等高線，用插入法計(jì)算或?qū)崪y(cè)各方格根據(jù)相鄰等高線，用插入法計(jì)算或?qū)崪y(cè)各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高；角點(diǎn)的地面標(biāo)高； （3）根據(jù)挖填平衡原則計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高；根據(jù)挖填平衡原則計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高； （4）根據(jù)泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高；根據(jù)泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高； （5）根據(jù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定施工高度。根據(jù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定施工高度。土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：（1）根據(jù)場(chǎng)地地形圖劃分方格網(wǎng)（）根據(jù)場(chǎng)地地形圖劃分方格網(wǎng)

16、（a=10m40m）土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：（2）根據(jù)相鄰等高線，用插入法計(jì)算或?qū)崪y(cè)各方格角點(diǎn)的地）根據(jù)相鄰等高線，用插入法計(jì)算或?qū)崪y(cè)各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高；面標(biāo)高；土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高（3）根據(jù)挖填平衡原則計(jì)算場(chǎng)地設(shè)）根據(jù)挖填平衡原則計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高。計(jì)標(biāo)高。22123414niiiioizzzzna za 1234114noiiiiizzzzzn 考慮各角點(diǎn)標(biāo)高的考慮各角點(diǎn)標(biāo)高的“權(quán)權(quán)”

17、（Pi） 123412z344ozzzzn z1 一個(gè)方格獨(dú)有的角點(diǎn)標(biāo)高；一個(gè)方格獨(dú)有的角點(diǎn)標(biāo)高； z2、z3、z4 分別為二、三、四分別為二、三、四個(gè)方格所共有的角點(diǎn)標(biāo)高。個(gè)方格所共有的角點(diǎn)標(biāo)高。土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高（4）根據(jù)泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高；）根據(jù)泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高；實(shí)際場(chǎng)地均應(yīng)有一定的泄水坡度。因此，應(yīng)根據(jù)泄實(shí)際場(chǎng)地均應(yīng)有一定的泄水坡度。因此，應(yīng)根據(jù)泄水要求計(jì)算出實(shí)際施工時(shí)所采用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。水要求計(jì)算出實(shí)際施工時(shí)所采用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。aaaaa a a a a al xz 42XYY211x

18、iiyyiz 0z 42xi1-1z 422-2z 0yi2以以Zo 作為場(chǎng)地中心的設(shè)計(jì)標(biāo)作為場(chǎng)地中心的設(shè)計(jì)標(biāo)高，則場(chǎng)地任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，則場(chǎng)地任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：高為：iox xy yzzl il i土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法1.按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高按挖填平衡原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高（5）根據(jù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定施工高度）根據(jù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定施工高度 施工高度的含義是該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地形標(biāo)高的差值：施工高度的含義是該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地形標(biāo)高的差值：iiiHzz （1-6） 式中式中 角點(diǎn)的原地形標(biāo)高。角點(diǎn)的原地形標(biāo)高。 若若Hi為正值，則該點(diǎn)為填方，為正值，

19、則該點(diǎn)為填方，Hi為負(fù)值則為挖方。為負(fù)值則為挖方。 iz土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法2.用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面（1）原理）原理 任何一個(gè)平面在直角坐標(biāo)體系中任何一個(gè)平面在直角坐標(biāo)體系中都可以用三個(gè)參數(shù)都可以用三個(gè)參數(shù) c、 、 來確定。來確定。在這個(gè)平面上任何一點(diǎn)在這個(gè)平面上任何一點(diǎn) i 的標(biāo)高的標(biāo)高 ，可以根據(jù)下式求出：可以根據(jù)下式求出：xiyiizc 原點(diǎn)標(biāo)高；原點(diǎn)標(biāo)高； x 方向的坡度；方向的坡度； y 的方向坡度的方向坡度tan,xcia tan,ycib ii xi yzcx iy i (1-6) 其中其中 點(diǎn)在點(diǎn)在

20、x 方向的坐標(biāo)；方向的坐標(biāo)； 點(diǎn)在點(diǎn)在 y 方向的坐標(biāo)。方向的坐標(biāo)。ixiyii土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法2.用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面（1）原理）原理 與前述方法類似，將場(chǎng)地劃分成方格網(wǎng)，并將原地與前述方法類似，將場(chǎng)地劃分成方格網(wǎng)，并將原地形標(biāo)高形標(biāo)高 標(biāo)于圖上，設(shè)最佳設(shè)計(jì)平面的方程為式（標(biāo)于圖上，設(shè)最佳設(shè)計(jì)平面的方程為式（1-1-6 6）形式，則該場(chǎng)地方格網(wǎng)角點(diǎn)的施工高度為：）形式，則該場(chǎng)地方格網(wǎng)角點(diǎn)的施工高度為：iz(1, )iiii xi yiHzzcx iy izin 式中式中 方格網(wǎng)各角點(diǎn)的施工高度；方格網(wǎng)各角點(diǎn)的施工

21、高度； 方格網(wǎng)各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)平面標(biāo)高；方格網(wǎng)各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)平面標(biāo)高； 方格網(wǎng)各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高；方格網(wǎng)各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高； 方格角點(diǎn)總數(shù)。方格角點(diǎn)總數(shù)。iHizizn（1-7）土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法2.用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面（1）原理）原理 土方工程量與施工高度之和成正比。由于施工高度土方工程量與施工高度之和成正比。由于施工高度有正有負(fù)，當(dāng)施工高度之和為零時(shí)，則表明該場(chǎng)地土方有正有負(fù)，當(dāng)施工高度之和為零時(shí)，則表明該場(chǎng)地土方的填挖平衡，但它不能反映出填方和挖方的絕對(duì)值之和的填挖平衡，但它不能反映出填方和挖方的絕對(duì)值之和為多少。為

22、了不使施工高度正負(fù)相互抵消，若把施工高為多少。為了不使施工高度正負(fù)相互抵消，若把施工高度平方之后再相加，則其總和能反映土方工程填挖方絕度平方之后再相加，則其總和能反映土方工程填挖方絕對(duì)值之和的大小。但要注意，在計(jì)算施工高度總和時(shí)，對(duì)值之和的大小。但要注意，在計(jì)算施工高度總和時(shí)，應(yīng)考慮方格網(wǎng)各點(diǎn)施工高度在計(jì)算土方量時(shí)被應(yīng)用的次應(yīng)考慮方格網(wǎng)各點(diǎn)施工高度在計(jì)算土方量時(shí)被應(yīng)用的次數(shù)數(shù)P Pi，令，令為土方施工高度之平方和，則為土方施工高度之平方和，則: :222211221niinnip Hp Hp Hp H （1-8） 土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法2.用最小二乘法確定

23、最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面（1）原理）原理將公式（將公式（1-71-7）代入上式，得）代入上式，得: : 21111222222()()xyxynn xn ynp cx iy izp cx iy izpcx iy iz 當(dāng)當(dāng)?shù)闹底钚r(shí)，該設(shè)計(jì)平面既能使土方工程量最的值最小時(shí)，該設(shè)計(jì)平面既能使土方工程量最小，又能保證填挖方量相等（填挖方不平衡時(shí)，上式所小，又能保證填挖方量相等（填挖方不平衡時(shí)，上式所得數(shù)值不可能最小）。這就是用最小二乘法求最佳設(shè)計(jì)得數(shù)值不可能最小）。這就是用最小二乘法求最佳設(shè)計(jì)平面的方法。平面的方法。（1-9）土方工程二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的

24、方法2.用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面（2）計(jì)算方法）計(jì)算方法 為了求得為了求得最小時(shí)的設(shè)計(jì)平面參數(shù)最小時(shí)的設(shè)計(jì)平面參數(shù)c c、 、 可以對(duì)式可以對(duì)式1-91-9的的c c、 、 分別求偏導(dǎo)數(shù)，并令其為分別求偏導(dǎo)數(shù)，并令其為0 0，于是得：，于是得：xiyixiyi111()0()0()0nii xiyiiniii xiyiixniii xiyiiyp cx iy izcp x cx iy izip y cx iy izi （1-10） 土方工程經(jīng)過整理，可得下列準(zhǔn)則方程：經(jīng)過整理，可得下列準(zhǔn)則方程： 000 xyxyxyP cPx iPy iPzPx cPxx iP

25、xy iPxzPy cPxy iPyy iPyz （1-11） 式中式中 ： 12nPPPP 1122nnPxP xP xP x 111222nnnPxxP x xP x xP x x 111222nnnPxyP x yP x yP x y 余類推。余類推。 經(jīng)過整理，可得下列準(zhǔn)則方程：經(jīng)過整理，可得下列準(zhǔn)則方程： 土方工程 解聯(lián)立方程組（解聯(lián)立方程組（1-11），可求得最佳設(shè)計(jì)平面（此時(shí)），可求得最佳設(shè)計(jì)平面（此時(shí)尚未考慮工藝、運(yùn)輸?shù)纫螅┑娜齻€(gè)參數(shù)尚未考慮工藝、運(yùn)輸?shù)纫螅┑娜齻€(gè)參數(shù)c、 ix 、iy 。然。然后即可根據(jù)方程式（后即可根據(jù)方程式（1-7）算出各角點(diǎn)的施工高度。）算出各角點(diǎn)的

26、施工高度。 在實(shí)際計(jì)算時(shí)，可采用列表方法（表在實(shí)際計(jì)算時(shí)，可采用列表方法（表1-2）。）。二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法2.用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面（2）計(jì)算方法）計(jì)算方法1 23456789101112131415點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) xyzPPxPy Pz Pxx Pxy Pyy Pxz Pyz H PH 0 1 2 3 P Px Py Pz Pxx Pxy Pyy Pxz Pyz PH 最佳設(shè)計(jì)平面計(jì)算表最佳設(shè)計(jì)平面計(jì)算表 表表1-2 最后一列的和最后一列的和PH可用于檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果，可用于檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果，當(dāng)當(dāng)PH=0，則計(jì)算無誤。，則計(jì)算無誤。土方

27、工程 應(yīng)用上述準(zhǔn)則方程時(shí)，若已知應(yīng)用上述準(zhǔn)則方程時(shí)，若已知c 或或ix，或，或 iy 時(shí)，只要把這些已知值作為常數(shù)代入，即可求時(shí)，只要把這些已知值作為常數(shù)代入，即可求得該條件下的最佳設(shè)計(jì)平面。得該條件下的最佳設(shè)計(jì)平面。二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法二、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法2.用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面用最小二乘法確定最佳設(shè)計(jì)平面土方工程三、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整三、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整此工作在完成土方量計(jì)算后進(jìn)行：此工作在完成土方量計(jì)算后進(jìn)行：（1）考慮土的最終可松性，需相應(yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高，）考慮土的最終可松性，需相應(yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高，以達(dá)到土方量的實(shí)際平衡。以達(dá)到土方量的實(shí)際平衡。（2）考慮工程余土或工

28、程用土，相應(yīng)提高或降低）考慮工程余土或工程用土，相應(yīng)提高或降低設(shè)計(jì)標(biāo)高。設(shè)計(jì)標(biāo)高。（3） 根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，如采用場(chǎng)外取土或棄土根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，如采用場(chǎng)外取土或棄土的施工方案，則應(yīng)考慮因此引起的土方量的變化，的施工方案，則應(yīng)考慮因此引起的土方量的變化，需將設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。需將設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。場(chǎng)地設(shè)計(jì)平面的調(diào)整工作也是繁重的，如修改場(chǎng)地設(shè)計(jì)平面的調(diào)整工作也是繁重的，如修改設(shè)計(jì)標(biāo)高，則須重新計(jì)算土方工程量。設(shè)計(jì)標(biāo)高，則須重新計(jì)算土方工程量。土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算土方工程的外形往往復(fù)雜，不規(guī)則，一般情況下，都將其土方工程的外形往往復(fù)雜，不規(guī)則，一般情況下，都將其假設(shè)或

29、劃分成為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而假設(shè)或劃分成為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而又和實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算。又和實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算。 土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算一、場(chǎng)地平整土方工程量計(jì)算步驟一、場(chǎng)地平整土方工程量計(jì)算步驟1. 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定后，求出平整的場(chǎng)地各角場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定后，求出平整的場(chǎng)地各角點(diǎn)的施工高度點(diǎn)的施工高度Hi 。 2. 確定確定“零線零線”的位置。的位置。 確定確定“零線零線”的位置，了解整個(gè)場(chǎng)地的挖、填區(qū)的位置，了解整個(gè)場(chǎng)地的挖、填區(qū)域分布狀態(tài)。域分布狀態(tài)。3.按每個(gè)方格角點(diǎn)的施工高度算出填、挖土方按每個(gè)方格角點(diǎn)的施工高度算

30、出填、挖土方量，并計(jì)算場(chǎng)地邊坡的土方量，這樣即得到整量，并計(jì)算場(chǎng)地邊坡的土方量，這樣即得到整個(gè)場(chǎng)地的填、挖土方總量。個(gè)場(chǎng)地的填、挖土方總量。土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算二、零線的確定二、零線的確定1.零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該線上施零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該線上施工高度為零。工高度為零。2.零線的確定方法是：零線的確定方法是：在相鄰角點(diǎn)施工高度為在相鄰角點(diǎn)施工高度為一挖一填的方格邊線上，用插入法求出零點(diǎn)（一挖一填的方格邊線上，用插入法求出零點(diǎn)（0）的位置，將各相鄰的零點(diǎn)連接起來即為零線。的位置，將各相鄰的零點(diǎn)連接起來即為零線。 axH1(-)(+)H2212HH

31、aHx土方工程 如不需計(jì)算零線的確切位置，則繪出零線如不需計(jì)算零線的確切位置，則繪出零線的大致走向即可。的大致走向即可。 零線確定后，便可進(jìn)行土方量的計(jì)算。零線確定后，便可進(jìn)行土方量的計(jì)算。方格中土方量的計(jì)算有兩種方法：方格中土方量的計(jì)算有兩種方法：“四方四方棱柱體法棱柱體法”和和“三角棱柱體法三角棱柱體法”。 1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法1方格四個(gè)角點(diǎn)全部為填或全部為挖時(shí)：方格四個(gè)角點(diǎn)全部為填或全部為挖時(shí)：四方棱柱體的體積計(jì)算方法分兩種情況：四方棱柱體的體積計(jì)算方法分兩種情況：

32、21234()4aVHHHH （1-12）aaH1H2H3H4a)式中式中 V 挖方或填方體積（挖方或填方體積（m3）；）； H1、H 2、H3、H4 方格四個(gè)角點(diǎn)方格四個(gè)角點(diǎn)的填挖高度，均取絕對(duì)值（的填挖高度，均取絕對(duì)值（m）。）。 a方格邊長(zhǎng)（方格邊長(zhǎng)（m）。）。土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法2方格四個(gè)角點(diǎn)部分是挖方，部分是填方：方格四個(gè)角點(diǎn)部分是挖方，部分是填方： 224HaVH 填填填填 224HaVH 挖挖挖挖（1-13）（1-14）aaH2H1H4H3b)c)aaH1H4H3H2b) 角點(diǎn)二填二挖角點(diǎn)二填二挖

33、 ； c)角點(diǎn)一填（挖）三挖（填）角點(diǎn)一填（挖）三挖（填）式中式中 H填（挖）填（挖）方格角點(diǎn)中填（挖）方施工高度的總方格角點(diǎn)中填（挖）方施工高度的總 和，取絕對(duì)值（和，取絕對(duì)值（m）；）； H 方格四角點(diǎn)施工高度之總和，取絕對(duì)值（方格四角點(diǎn)施工高度之總和，取絕對(duì)值（m）。）。土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算四、三角棱柱體的體積計(jì)算方法四、三角棱柱體的體積計(jì)算方法場(chǎng)地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成場(chǎng)地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡邊坡，以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量邊坡的土方量計(jì)算計(jì)算多多采用三角棱柱體的方采用三角棱柱體的方法計(jì)

34、算。法計(jì)算。土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算四、三角棱柱體的體積計(jì)算方法四、三角棱柱體的體積計(jì)算方法計(jì)算時(shí)先把方格網(wǎng)順地形等高線，將各個(gè)方格劃分計(jì)算時(shí)先把方格網(wǎng)順地形等高線，將各個(gè)方格劃分成三角形。成三角形。等高線 按地形將方格劃分成三角形按地形將方格劃分成三角形土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算四、三角棱柱體的體積計(jì)算方法四、三角棱柱體的體積計(jì)算方法1當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)全部為挖或全部為填時(shí)：當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)全部為挖或全部為填時(shí)：三角棱柱體的體積計(jì)算方法分兩種情況：三角棱柱體的體積計(jì)算方法分兩種情況：式中式中 V 挖方或填方體積（挖方或填方體積（m3）；）； H1、

35、H 2、H3三角形各角點(diǎn)的三角形各角點(diǎn)的 施工高度，均取絕對(duì)值（施工高度，均取絕對(duì)值（m）。）。 a方格邊長(zhǎng)（方格邊長(zhǎng)（m）。）。2123()6aVHHH a) 全填或全挖全填或全挖H2H1H3a)土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法2當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)有填有挖時(shí)，零線將三角形當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)有填有挖時(shí)，零線將三角形分成兩部分，一個(gè)是底面為三角形的錐體，一個(gè)是分成兩部分，一個(gè)是底面為三角形的錐體，一個(gè)是底面為四邊形的楔體：底面為四邊形的楔體：H1H2H3oob)土方工程1.2.2 土方工程量計(jì)算土方工程量計(jì)算三、四方棱柱體的體積

36、計(jì)算方法三、四方棱柱體的體積計(jì)算方法2當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)有填有挖時(shí)：當(dāng)三角形三個(gè)角點(diǎn)有填有挖時(shí)：其中錐體部分的體積為：其中錐體部分的體積為： 楔體部分的體積為楔體部分的體積為 式中式中 H1、H2、H3 分別為三角形各角點(diǎn)的施工高度（分別為三角形各角點(diǎn)的施工高度（m），）， 取絕對(duì)值，其中取絕對(duì)值，其中H3指的是錐體頂點(diǎn)的施工高度。指的是錐體頂點(diǎn)的施工高度。 楔（）（）3233211323HaV=- H + H + H6H + HH + H 錐（）（）3231323HaV=6H + HH + H（1-16） （1-17） 土方工程1.3 基坑土方工程施工基坑土方工程施工施工準(zhǔn)備及定位放線施工準(zhǔn)備

37、及定位放線1、場(chǎng)地清理；、場(chǎng)地清理；2、排除地面水；、排除地面水；3、修筑好臨時(shí)道路及供水、供電等臨時(shí)設(shè)施；、修筑好臨時(shí)道路及供水、供電等臨時(shí)設(shè)施；4、做好材料、機(jī)具及土方機(jī)械的進(jìn)場(chǎng)工作；、做好材料、機(jī)具及土方機(jī)械的進(jìn)場(chǎng)工作；5、做好土方工程測(cè)量、放線工作；、做好土方工程測(cè)量、放線工作；6、做好邊坡穩(wěn)定、基坑（槽）支護(hù)、降低地下、做好邊坡穩(wěn)定、基坑（槽）支護(hù)、降低地下水工作。水工作。土方工程1.3 基坑土方工程施工基坑土方工程施工1.3.1 基坑土方工程量計(jì)算基坑土方工程量計(jì)算1.3.2 邊坡穩(wěn)定與基坑支護(hù)邊坡穩(wěn)定與基坑支護(hù)1.3.3 降水降水 1.3.4 基坑（槽）土方開挖基坑（槽）土方開挖

38、土方工程1.3.1 基坑（槽）土方工程量計(jì)算基坑（槽）土方工程量計(jì)算F 1F 0F 2HF 2F 1F 0Ha)b)1-4a）基坑土方量計(jì)算）基坑土方量計(jì)算 ；b）基槽、路堤土方量計(jì)算）基槽、路堤土方量計(jì)算102(4)6HVFFF式中：對(duì)基坑而言，式中：對(duì)基坑而言，H為基坑的深度，為基坑的深度，F(xiàn)1、F2分別為基分別為基 坑的上下底面積（坑的上下底面積（m2）；）； 對(duì)基槽或路堤，對(duì)基槽或路堤，H為基槽或路堤的長(zhǎng)度（為基槽或路堤的長(zhǎng)度（m），）， F1、F2為兩端的面積（為兩端的面積（m2）；）； F0 ：F1與與F2之間的中截面面積（之間的中截面面積（m2）。）。（1-18）土方工程1.3.

39、1 基坑（槽）土方工程量計(jì)算基坑（槽）土方工程量計(jì)算 基槽與路堤通常根據(jù)其形狀（曲線、折線、變截面等）基槽與路堤通常根據(jù)其形狀（曲線、折線、變截面等）劃分成若干計(jì)算段，分段計(jì)算土方量，然后再累加求劃分成若干計(jì)算段，分段計(jì)算土方量，然后再累加求得總的土方工程量。得總的土方工程量。 如果基槽、路堤是等截面的，則如果基槽、路堤是等截面的，則F1 = F2 = F0 ，由式，由式（1-18）計(jì)算）計(jì)算V = H F1 。 土方工程1.3.2 邊坡穩(wěn)定與基坑（槽）支護(hù)邊坡穩(wěn)定與基坑（槽）支護(hù)一、邊坡穩(wěn)定一、邊坡穩(wěn)定（一）邊坡穩(wěn)定的條件與影響因素（一）邊坡穩(wěn)定的條件與影響因素（二）放坡與護(hù)面（二）放坡與護(hù)

40、面二、基坑（槽）支護(hù)二、基坑（槽）支護(hù)（一）基槽支護(hù)（一）基槽支護(hù)（二）基坑支護(hù)（二）基坑支護(hù) 基坑支護(hù)原則基坑支護(hù)原則 基坑支護(hù)類型基坑支護(hù)類型 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素1. 破壞形式：破壞形式：土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素2. 邊坡穩(wěn)定條件邊坡穩(wěn)定條件：QTC滑坡面滑坡面T CT土體下滑力。土體下滑力。 C土體抗剪力。土體抗剪力?；蛘哒f：土體的穩(wěn)定條件是：或者說：土體的穩(wěn)定條件是：在土體的重力及外部荷在土體的重力及外

41、部荷載作用下所產(chǎn)生的載作用下所產(chǎn)生的剪應(yīng)力小于土體的抗剪強(qiáng)度剪應(yīng)力小于土體的抗剪強(qiáng)度。土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素3. 影響邊坡穩(wěn)定的因素影響邊坡穩(wěn)定的因素： （1）引起抗剪強(qiáng)度降低的原因）引起抗剪強(qiáng)度降低的原因 氣候的變化使土質(zhì)松散；氣候的變化使土質(zhì)松散； 粘土中的夾層因浸水而發(fā)生潤(rùn)滑作用；粘土中的夾層因浸水而發(fā)生潤(rùn)滑作用； 飽和細(xì)砂、粉砂因受振動(dòng)而液化。飽和細(xì)砂、粉砂因受振動(dòng)而液化。土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素（一）邊坡穩(wěn)定條件與影響因素3. 影響邊坡穩(wěn)定的因素影響邊坡穩(wěn)定的因素：

42、（2）引起土體內(nèi)剪應(yīng)力增加的原因：）引起土體內(nèi)剪應(yīng)力增加的原因： 邊坡上面荷載增加，尤其是附近有動(dòng)荷載；邊坡上面荷載增加，尤其是附近有動(dòng)荷載； 因下雨使土的含水量增加，因而使土體增重，因下雨使土的含水量增加，因而使土體增重，并在土中滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力；并在土中滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力； 土體裂縫中的水產(chǎn)生靜水壓力。土體裂縫中的水產(chǎn)生靜水壓力。在土方施工中，要預(yù)估各種可能出現(xiàn)的情況，采取在土方施工中，要預(yù)估各種可能出現(xiàn)的情況，采取必要的措施護(hù)坡防坍，特別要注意及時(shí)排除雨水、必要的措施護(hù)坡防坍，特別要注意及時(shí)排除雨水、地面水，防止坡頂集中堆載及振動(dòng)。必要時(shí)可采用地面水，防止坡頂集中堆載及振動(dòng)。必

43、要時(shí)可采用鋼絲網(wǎng)細(xì)石混凝土（或砂漿）護(hù)坡面層加固。如是鋼絲網(wǎng)細(xì)石混凝土（或砂漿）護(hù)坡面層加固。如是永久性土方邊坡，則應(yīng)做好永久性加固措施。永久性土方邊坡，則應(yīng)做好永久性加固措施。土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（二）放坡與護(hù)面（二）放坡與護(hù)面1、直壁（不加支撐）的允許深度：、直壁（不加支撐）的允許深度： 密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石土：密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m； 硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土：硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土：1.25m； 硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m； 堅(jiān)硬的粘土：堅(jiān)硬的粘土： 2m 。 土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、

44、邊坡及其穩(wěn)定（二）放坡與護(hù)面（二）放坡與護(hù)面2.放坡：放坡： （1）土方邊坡的坡度土方邊坡的坡度：以挖方深度以挖方深度(或填方深度或填方深度) H與底寬與底寬B之比表示之比表示。mHBBHi11土方邊坡坡度邊坡坡度圖邊坡坡度圖BHm=B/H，m坡度系數(shù)坡度系數(shù)m的物理意義：的物理意義：當(dāng)基坑深為當(dāng)基坑深為1 1米時(shí)，邊坡寬度的大小米時(shí)，邊坡寬度的大小。土方工程（d）踏步形邊坡）踏步形邊坡一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（二）放坡與護(hù)面（二）放坡與護(hù)面2.放坡：放坡： （2）邊坡形式：直線形、折線形、踏步形。）邊坡形式：直線形、折線形、踏步形。土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（二）放坡與

45、護(hù)面（二）放坡與護(hù)面2.放坡：放坡： （3）最陡坡度規(guī)定：土質(zhì)均、水位低、時(shí)間短、）最陡坡度規(guī)定：土質(zhì)均、水位低、時(shí)間短、5m深以內(nèi)。下表深度在深以內(nèi)。下表深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度溝邊坡的最陡坡度土的類別土的類別邊坡坡度（高邊坡坡度（高: :寬）寬）坡頂坡頂無荷載荷載坡頂有坡頂有靜載載坡頂有坡頂有動(dòng)載載中密的砂土中密的砂土1 : :1.001: :1.251: :1.50中密的碎石類砂土中密的碎石類砂土1: :0.751: :1.001: :1.25硬塑的粉土硬塑的粉土1: :0.671: :0.751: :1.00中密的碎石類粘土中密的碎石類粘土1: :

46、0.501: :0.671: :0.75土方工程一、邊坡及其穩(wěn)定一、邊坡及其穩(wěn)定（二）放坡與護(hù)面（二）放坡與護(hù)面2.放坡：放坡： （4）邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹）邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法、土釘墻面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法、土釘墻基坑邊坡護(hù)面方法示意圖基坑邊坡護(hù)面方法示意圖（d）土袋或砌石壓坡護(hù)面）土袋或砌石壓坡護(hù)面（c）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護(hù)面）鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護(hù)面（a）薄膜或砂漿覆蓋）薄膜或砂漿覆蓋（b）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護(hù)面）掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護(hù)面土方工程二、基坑（槽）支護(hù)二、基坑（槽）支護(hù)開挖基坑（槽）時(shí)，如地質(zhì)條

47、件及周圍環(huán)境開挖基坑（槽）時(shí)，如地質(zhì)條件及周圍環(huán)境許可，許可，采用放坡開挖是較經(jīng)濟(jì)的采用放坡開挖是較經(jīng)濟(jì)的。但在建筑稠密地區(qū)施工，或有地下水滲入基但在建筑稠密地區(qū)施工，或有地下水滲入基坑（槽）時(shí)往往不可能按要求的坡度放坡開坑（槽）時(shí)往往不可能按要求的坡度放坡開挖，挖，這時(shí)就需要進(jìn)行基坑（槽）支護(hù)，這時(shí)就需要進(jìn)行基坑（槽）支護(hù)，以保以保證施工的順利和安全，并減少對(duì)相鄰建筑、證施工的順利和安全，并減少對(duì)相鄰建筑、管線等的不利影響。管線等的不利影響。土方工程（一）基槽支護(hù)（一）基槽支護(hù)橫撐式支撐的分類：橫撐式支撐的分類：根據(jù)擋土板的不同，分為根據(jù)擋土板的不同，分為水平擋土板式水平擋土板式以及以及垂垂

48、直擋土板式直擋土板式兩類。兩類。開挖較窄的溝槽，多用開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐橫撐式土壁支撐。a) 水平擋土板水平擋土板b) 垂直擋土板垂直擋土板1-水平擋土板水平擋土板;2-垂直支撐垂直支撐;3-工具式支撐；工具式支撐；4-垂直擋土板；垂直擋土板；5-水平支撐水平支撐土方工程（二）基坑支護(hù)（二）基坑支護(hù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原則：基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原則：首先要考慮周邊環(huán)境的保護(hù)；首先要考慮周邊環(huán)境的保護(hù)；其次要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求；其次要滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工的要求；再則應(yīng)盡可能降低造價(jià)、便于施工。再則應(yīng)盡可能降低造價(jià)、便于施工。基坑支護(hù)的類型：基坑支護(hù)的類型：重力式水泥土擋墻、土釘墻與

49、噴錨、排樁式重力式水泥土擋墻、土釘墻與噴錨、排樁式擋墻、板樁式擋墻、土層錨桿、坑內(nèi)支護(hù)等擋墻、板樁式擋墻、土層錨桿、坑內(nèi)支護(hù)等形式。形式。土方工程（二）基坑支護(hù)（二）基坑支護(hù)1.重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)（1）水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）概念：）水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）概念： 它是通過攪拌樁機(jī)將水泥與土進(jìn)行攪拌，形成柱它是通過攪拌樁機(jī)將水泥與土進(jìn)行攪拌，形成柱狀的水泥加固土（攪拌樁）。狀的水泥加固土（攪拌樁）。 水泥土的水泥摻量通常水泥土的水泥摻量通常12%15%（單位土體的水（單位土體的水泥摻量與土的重力密度之比）。泥摻量與土的重力密度之比）。30m基坑支護(hù)基坑支護(hù)土方工程（二）基

50、坑支護(hù)（二）基坑支護(hù)1.重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)（2）特點(diǎn)及應(yīng)用：）特點(diǎn)及應(yīng)用： 水泥土的強(qiáng)度可達(dá)水泥土的強(qiáng)度可達(dá)0.81.2 MPa，其滲透系數(shù)很，其滲透系數(shù)很小，一般不大于小，一般不大于10-6 cm/s。 由水泥土攪拌樁搭接而形成水泥土墻，它既具有由水泥土攪拌樁搭接而形成水泥土墻，它既具有擋土作用，又兼有隔水作用。擋土作用，又兼有隔水作用。 它適用于它適用于46 m深的基坑，最大可達(dá)深的基坑，最大可達(dá)78 m。 土方工程（二）基坑支護(hù)（二）基坑支護(hù)1.重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)（3）布置形式：）布置形式： 水泥土墻通常布置成格柵式，格水泥土墻通常布置成格柵式，格柵的置換率（加固土的

51、面積柵的置換率（加固土的面積:水泥水泥土墻的總面積）為土墻的總面積）為0.60.8。 墻體的寬度墻體的寬度b、插入深度、插入深度hd根據(jù)基根據(jù)基坑開挖深度坑開挖深度h估算，一般估算，一般b=(0.60.8)h，hd=（0.81.2）h攪拌樁；攪拌樁；插筋；插筋；面板面板土方工程1.重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu) （4）水泥土攪拌樁施工工藝）水泥土攪拌樁施工工藝 “一次噴漿、二次攪拌一次噴漿、二次攪拌”：適用于水泥摻量：適用于水泥摻量較小，土質(zhì)較松時(shí)；較小，土質(zhì)較松時(shí)； “二次噴漿、三次攪拌二次噴漿、三次攪拌”：適用于水泥摻量：適用于水泥摻量較大，土質(zhì)較密實(shí)的情況。較大，土質(zhì)較密實(shí)的情況。土方工程

52、1.重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)（5）水泥土攪拌樁施工）水泥土攪拌樁施工施工工藝施工工藝 圖圖1-32 “一次噴漿、二次攪拌一次噴漿、二次攪拌”施工流程施工流程 a)定位；定位；b)預(yù)埋下沉；預(yù)埋下沉；c)提升噴漿攪拌；提升噴漿攪拌；d)重復(fù)下沉攪拌；重復(fù)下沉攪拌；e)重復(fù)提升攪拌；重復(fù)提升攪拌；f )成樁結(jié)束成樁結(jié)束當(dāng)采用當(dāng)采用“二次噴漿、三次攪拌二次噴漿、三次攪拌”工藝時(shí)可在圖示工藝時(shí)可在圖示步驟步驟5作業(yè)作業(yè)時(shí)也進(jìn)行注漿，以后再時(shí)也進(jìn)行注漿，以后再重復(fù)重復(fù)4與與5的過程。的過程。土方工程2.板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支護(hù)結(jié)構(gòu)（1）板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成）板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成板式支護(hù)結(jié)構(gòu)由兩大系統(tǒng)組成：板

53、式支護(hù)結(jié)構(gòu)由兩大系統(tǒng)組成：擋墻系統(tǒng)和支撐擋墻系統(tǒng)和支撐(或或拉錨拉錨)系統(tǒng)，懸臂式板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)則不設(shè)支撐系統(tǒng)，懸臂式板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)則不設(shè)支撐(或拉錨或拉錨)。圖圖1-25 板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支護(hù)結(jié)構(gòu)1板樁墻板樁墻；2圍檁；圍檁；3鋼支撐；鋼支撐；4斜撐；斜撐； 5拉錨；拉錨；6土錨桿；土錨桿；7先施工的基礎(chǔ)；先施工的基礎(chǔ)；8豎撐豎撐23182471521621土方工程2.板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支護(hù)結(jié)構(gòu)（1）板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成（）板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成（擋墻系統(tǒng)擋墻系統(tǒng)）擋墻系統(tǒng)常用的材料擋墻系統(tǒng)常用的材料有槽鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土有槽鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、灌注樁及地下連續(xù)墻等。板樁、灌注樁及地下連續(xù)墻

54、等。鋼板樁形式與連接：鋼板樁形式與連接：有平板式和波浪式兩種。有平板式和波浪式兩種。鋼板樁之間通過鎖口互相連接，形成一道連續(xù)的鋼板樁之間通過鎖口互相連接，形成一道連續(xù)的擋墻。擋墻。土方工程2.板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支護(hù)結(jié)構(gòu)（1）板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成（）板式支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成（擋墻系統(tǒng)擋墻系統(tǒng)）鋼板樁的特點(diǎn)鋼板樁的特點(diǎn)： 由于鎖口的連接，使鋼板樁連接牢固，形成整體，由于鎖口的連接，使鋼板樁連接牢固，形成整體，同時(shí)也具有較好的隔水能力。同時(shí)也具有較好的隔水能力。 鋼板樁截面積小，易于打入。鋼板樁截面積小，易于打入。 U形、形、Z形等波浪式鋼板樁截面抗彎能力較好。形等波浪式鋼板樁截面抗彎能力較好。 鋼板樁在基礎(chǔ)

55、施工完畢后還可拔出重復(fù)使用。鋼板樁在基礎(chǔ)施工完畢后還可拔出重復(fù)使用。土方工程2.板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支護(hù)結(jié)構(gòu)（4）鋼板樁施工）鋼板樁施工板樁墻的施工方法板樁墻的施工方法 鋼板樁、砼板樁采用打入法；鋼板樁、砼板樁采用打入法； 灌注樁及地下連續(xù)墻采用就地成孔（槽）現(xiàn)澆的方法。灌注樁及地下連續(xù)墻采用就地成孔（槽）現(xiàn)澆的方法。板樁的施工要求板樁的施工要求 足夠的剛度、良好的防水作用、墻面平直、封閉式板足夠的剛度、良好的防水作用、墻面平直、封閉式板樁墻要求封閉合龍。樁墻要求封閉合龍。正確選擇打樁方法、打樁機(jī)械及流水段劃分正確選擇打樁方法、打樁機(jī)械及流水段劃分鋼板樁施工鋼板樁施工土方工程2.板式支護(hù)結(jié)構(gòu)板式支

56、護(hù)結(jié)構(gòu)（5）鋼板樁的拔除）鋼板樁的拔除地下工程施工結(jié)束后，鋼板樁一般都要拔出，以地下工程施工結(jié)束后，鋼板樁一般都要拔出，以便重復(fù)使用。便重復(fù)使用。鋼板樁的拔除要正確選擇拔除方法與拔除順序，鋼板樁的拔除要正確選擇拔除方法與拔除順序，由于板樁拔出時(shí)帶土，往往會(huì)引起土體變形，對(duì)由于板樁拔出時(shí)帶土，往往會(huì)引起土體變形，對(duì)周圍環(huán)境造成危害。必要時(shí)還應(yīng)采取注漿填充等周圍環(huán)境造成危害。必要時(shí)還應(yīng)采取注漿填充等方法。方法。土方工程3.土釘墻土釘墻概念：概念：土釘墻是一種原位土體加筋技術(shù)，是由設(shè)置在土釘墻是一種原位土體加筋技術(shù)，是由設(shè)置在坡體中的加筋桿件與其周圍土體牢固粘結(jié)形成坡體中的加筋桿件與其周圍土體牢固粘

57、結(jié)形成的復(fù)合體以及面層構(gòu)成的類似重力擋土墻的支的復(fù)合體以及面層構(gòu)成的類似重力擋土墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)。護(hù)結(jié)構(gòu)。土釘支護(hù)施工步驟土釘支護(hù)施工步驟 土方工程土方工程土方工程3.土釘墻土釘墻適用范圍：適用范圍：土釘墻基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土釘墻基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地，基坑深度不宜大于土場(chǎng)地，基坑深度不宜大于12米。米。 土方工程4.土層錨桿土層錨桿 一種新型的拉錨形式，它的一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)相連，一種新型的拉錨形式，它的一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)相連，另一端錨固在土體中，將支護(hù)結(jié)構(gòu)等荷載通過拉另一端錨固在土體中，將支護(hù)結(jié)構(gòu)等荷載通過拉桿傳遞到周圍穩(wěn)定土層中。桿傳遞到周圍穩(wěn)定土層中。土方工程土層

58、錨桿土層錨桿 一種新型的拉錨形式，它的一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)相連，一種新型的拉錨形式，它的一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)相連，另一端錨固在土體中，將支護(hù)結(jié)構(gòu)等荷載通過拉另一端錨固在土體中，將支護(hù)結(jié)構(gòu)等荷載通過拉桿傳遞到周圍穩(wěn)定土層中。桿傳遞到周圍穩(wěn)定土層中。土方工程5.坑內(nèi)支撐坑內(nèi)支撐對(duì)深度較大，面積不大，土質(zhì)較差的基坑可對(duì)深度較大，面積不大，土質(zhì)較差的基坑可采取坑內(nèi)支撐。優(yōu)點(diǎn)：安全可靠易于控制變采取坑內(nèi)支撐。優(yōu)點(diǎn)：安全可靠易于控制變形；缺點(diǎn)：給坑內(nèi)作業(yè)帶來不便，需要不斷形；缺點(diǎn)：給坑內(nèi)作業(yè)帶來不便，需要不斷換撐加以克服。換撐加以克服。鋼管支撐鋼管支撐型鋼支撐型鋼支撐砼支撐砼支撐土方工程1.3.3 降水降水 在基坑開

59、挖過程中，當(dāng)在基坑開挖過程中，當(dāng)基底低于地下水位基底低于地下水位時(shí)，時(shí)，由于由于土的含水層被切斷，地下水會(huì)不斷地滲入坑內(nèi)土的含水層被切斷，地下水會(huì)不斷地滲入坑內(nèi)。 雨期施工時(shí)，雨期施工時(shí)，地面水也會(huì)不斷流入坑內(nèi)。地面水也會(huì)不斷流入坑內(nèi)。 如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時(shí)排走如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時(shí)排走或把地下水位降低，不僅或把地下水位降低，不僅會(huì)使施工條件惡化會(huì)使施工條件惡化，而且，而且地基土被水泡軟后，地基土被水泡軟后，容易造成邊坡塌方并使地基的容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降承載力下降。 另外，當(dāng)基坑下遇有承壓含水層時(shí)，若不把地下水另外，當(dāng)基坑下遇有承壓含水層時(shí)

60、，若不把地下水位降低，則位降低，則基底可能被沖潰破壞?；卓赡鼙粵_潰破壞。土方工程1.3.3 降水降水因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控制地下水位，使基坑施工時(shí)坑底保持干燥。制地下水位，使基坑施工時(shí)坑底保持干燥。土方工程1.3.3 降水降水降低地下水位的方法：降低地下水位的方法：集水井降水法：集水井降水法： 當(dāng)基坑開挖較淺，可采用集水井降水法；當(dāng)基坑開挖較淺，可采用集水井降水法； 當(dāng)基坑開挖深度較大，但采用了止水帷幕，基坑當(dāng)基坑開挖深度較大，但采用了止水帷幕，基坑內(nèi)降水也多采用