土方工程施工技術(shù)

土方工程施工技術(shù)課件第一頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二本章要求1.了解土方工程施工特點(diǎn)；掌握土方量的計(jì)算、場(chǎng)地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)。2.3.熟悉常用土方機(jī)械的性能和使用范圍。4.掌握填土壓實(shí)的要求和方法。第二頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二本章重點(diǎn)：土的可松性，土方量的計(jì)算，場(chǎng)地平整施工的豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)，輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，邊坡塌方、流砂的原因及防治，填土壓實(shí)的原理、方法及施工控制。

本章難點(diǎn)：利用土的可松性系數(shù)進(jìn)行土方量的計(jì)算，輕型井點(diǎn)的計(jì)算，影響填土壓實(shí)的因素。第三頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二概述

土方工程包括土的開挖、運(yùn)輸和填筑等施工過程，有時(shí)還要進(jìn)行排水、降水、等準(zhǔn)備工作。在建造工程中，最常見的土方工程有：場(chǎng)地平整、土方開挖、回填土等。

土方工程施工往往具有工程量大、勞動(dòng)繁重和施工條件復(fù)雜等特點(diǎn)；土方工程施工又受氣候、水文、地質(zhì)、地下障礙等因素的影響較大，不可確定的因素也較多，有時(shí)施工條件極為復(fù)雜。第四頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二土的分類土的分類繁多，其分類法也很多，如按土的沉積年代、顆粒級(jí)配、密實(shí)度、液性指數(shù)分類等。在土木工程施工中，按土的開挖難易程度將土分為八類如下表，這也是確定土木工程勞動(dòng)定額的依據(jù)（詳見下表）。第五頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二類別

土的名稱

開挖方法

可松性系數(shù)

Ks

K's

第一類

（松軟土）

砂，粉土，沖積砂土層，種植土，泥炭（淤泥）

用鍬、鋤頭挖掘

1.08~1.171.01~1.04第二類

（普通土）

粉質(zhì)粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土和粉土

用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松

1.14~1.281.02~1.05第三類

（堅(jiān)土）

軟及中等密實(shí)粘土，重粉質(zhì)粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、粉質(zhì)粘土、壓實(shí)的填筑土

主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍

1.24~1.301.04~1.07第四類

（礫砂堅(jiān)土）

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，軟泥灰?guī)r及蛋白石

先用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用鍥子及大錘

1.26~1.371.06~1.09第五類

（軟石）

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，軟的石灰?guī)r

用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破方法

1.30~1.451.10~1.20第六類

（次堅(jiān)石）

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)化花崗巖、片麻巖

用爆破方法，部分用風(fēng)鎬

1.30~1.451.10~1.20第七類

（堅(jiān)石）

大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、礫巖、砂巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖

用爆破方法

1.30~1.451.10~1.20第八類

（特堅(jiān)石）

安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖，玢巖

用爆破方法

1.45~1.501.20~1.30土的工程分類

第六頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二土的工程性質(zhì)

土的工程性質(zhì)對(duì)土方工程施工有直接影響，也是進(jìn)行土方施工設(shè)計(jì)必須掌握的基本資料。土的主要工程性質(zhì)有：土的可松性、滲透性、密實(shí)度、抗剪強(qiáng)度、土壓力等。

第七頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二

⑴土具有可松性即自然狀態(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)。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即

⑵土的滲透性是指土體被水透過的性質(zhì)。土體孔隙中的自由水在重力作用下會(huì)發(fā)生流動(dòng)，當(dāng)基坑開挖至地下水位以下，地下水在土中滲透時(shí)受到土顆粒的阻力，其大小與土的滲透性及地下水滲流路線長(zhǎng)短關(guān)?！畛蹩伤尚韵禂?shù)—最后可松性系數(shù)第八頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二1.1土方量的計(jì)算第九頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二1.1.1基坑、基槽、土方量的計(jì)算

土方量可按擬柱體積的公式算：

式中V——土方工程量，H，F(xiàn)1，F(xiàn)2如下圖所示。F1、F2分別為基坑的上下底面積，F(xiàn)0為中截面面積，

a）基坑土方量計(jì)算；b）基槽、土方量計(jì)算第十頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二1.1.2場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算

在場(chǎng)地平整土方工程施工之前，通常要計(jì)算土方的工程量。但土方外形往往復(fù)雜，不規(guī)則，要得到精確的計(jì)算結(jié)果很困難。一般情況下，可以按方格網(wǎng)將其劃為一定的幾何形狀，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。其計(jì)算步驟如下：⑴劃分方格網(wǎng)⑵計(jì)算各角點(diǎn)的地面標(biāo)高⑶計(jì)算各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高⑷計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度⑸計(jì)算零點(diǎn)、繪出零線⑹計(jì)算各方格內(nèi)的挖填方體積⑺統(tǒng)計(jì)挖、填方量⑻調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高

第十一頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二工程實(shí)例：計(jì)算方格網(wǎng)零點(diǎn)及其零線零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該線上，施工高度為零。零線的確定方法是：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（下圖）方格邊線上零點(diǎn)的位置，再將各相鄰的零點(diǎn)連接起來即得零線。第十二頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二1.2土方工程量事故的原因及其防治

在基坑（基槽）施工過程中，可能會(huì)發(fā)生邊坡塌方或流砂，將會(huì)影響工程的正常進(jìn)行，延誤工期，甚至造成人身事故，所以需要采取相應(yīng)的防治措施。

邊坡塌方：⑴邊坡塌方的原因；⑵防治塌方的措施

流砂：⑴產(chǎn)生流砂的成因；⑵流砂的防治措施第十三頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二1.4土方的填筑與壓實(shí)影響填土壓實(shí)因素

填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。

填土壓實(shí)的質(zhì)量控制。

⑴選擇好填土的材料。⑵控制適宜的含水量。⑶填土的壓實(shí)要達(dá)到一定的密實(shí)度的要求.填土的壓實(shí)度用壓實(shí)系數(shù)來表示：填土的壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)等幾種。

第十四頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二1.5土方工程機(jī)械化施工

推土機(jī)推土機(jī)適于推挖一至三類土。用于平整場(chǎng)地，移挖作填，回填土方，堆筑堤壩以及配合挖土機(jī)集中土方、等。推土機(jī)的作業(yè)效率與運(yùn)距有很大關(guān)系，下表為直鏟作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。

行走裝置機(jī)

型經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（m）備

注履帶式大

型中

型小

型50~l00（最遠(yuǎn)l50）60~100（最遠(yuǎn)120）＜50上坡用小值下坡用大值輪胎式

50~80（最遠(yuǎn)150）

第十五頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二

推土機(jī)第十六頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二挖掘機(jī)土方開挖一般均采用挖掘機(jī)施工，對(duì)大型的、較淺的基坑有時(shí)也可采用堆土機(jī)。挖掘機(jī)按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多種。挖掘機(jī)利用土斗直接挖土，因此也稱為單斗挖土機(jī)，按土斗作業(yè)裝置分為正鏟、反鏟、抓鏟及拉鏟，使用較多的是前三種。

第十七頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二

⑴正鏟正鏟挖掘機(jī)外型如下圖-1所示。它適用于開挖停機(jī)面以上的土方，且需與汽車配合完成整個(gè)挖運(yùn)工作。正鏟挖掘機(jī)挖掘力大，適用于開挖含水量較小的一類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。一般用于大型基坑工程，也可用于場(chǎng)地平整施工。

⑵反鏟反鏟挖掘機(jī)外型如下圖-2所示。適用于開挖一至三類的砂土或粘土。主要用于開挖停機(jī)面以下的土方，一般反鏟的最大挖土深度為4~6m的基坑，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為3~5m。反鏟也需要配備運(yùn)土汽車進(jìn)行運(yùn)輸。

第十八頁，共十九頁，編輯于2023年，星期二

⑶抓鏟抓鏟挖掘機(jī)外型如下圖-3所示。對(duì)施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟