任務(wù)1.1 土的工程分類及工程性質(zhì)

建筑施工技術(shù)主講：賈汝達(dá)模塊一土方工程施工任務(wù)1.1土的工程分類及工程性質(zhì)任務(wù)1.2土方工程量計(jì)算任務(wù)1.3施工準(zhǔn)備與輔助工作任務(wù)1.4基坑(槽)施工任務(wù)1.5土方機(jī)械化施工任務(wù)1.6土方的填筑與壓實(shí)任務(wù)1.1土的工程分類及工程性質(zhì)1.1.1土方工程的施工特點(diǎn)1.1.2土的工程分類1.1.3土的工程性質(zhì)包括一切土的挖掘、填筑、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。常見的土方工程施工內(nèi)容有：1.土方工程施工內(nèi)容

⑴場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高、計(jì)算挖填土方量、合理進(jìn)行土方平衡調(diào)配等。

⑵開挖溝槽、基坑(豎井、隧道、修筑路基、堤壩)：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。

⑶土方回填與壓實(shí)：包括土料選擇、運(yùn)輸、填土壓實(shí)的方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等。1.1.1

土方工程的施工特點(diǎn)4工程量大；123施工工期長；勞動強(qiáng)度大；施工條件復(fù)雜。2.土方工程施工特點(diǎn)1.1.1

土方工程的施工特點(diǎn)基坑土方開挖

3.土方工程施工前的準(zhǔn)備工作1.1.1

土方工程的施工特點(diǎn)1.1.2土的工程分類土的工程性質(zhì)對土方工程施工方法的選擇、勞動量和機(jī)械臺班的消耗及工程費(fèi)用有較大的影響。根據(jù)土的堅(jiān)硬程度和開挖方法將土分為8類(見表1-1)。土的分類土的名稱密度（kg/m3）開挖方法一類土（松軟土）砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥600～1500用鍬、鋤頭挖掘二類土（普通土）粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵(碎)石；種植土；填土1100～1600用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土（堅(jiān)土）軟及中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土；礫石土；干黃土；含碎(卵)石的黃土；粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填土1750～1900主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍四類土（砂礫堅(jiān)土）堅(jiān)實(shí)密實(shí)的粘性土或黃土；中等密實(shí)的含碎(卵)石粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r1900用鎬或撬棍，部分用鍥子及大錘五類土（軟石）硬質(zhì)粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰?guī)r及貝殼石巖1100～2700用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破六類土（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2200～2900用爆破方法，部分用風(fēng)鎬七類土（堅(jiān)石）大理巖；輝綠巖；粉巖；粗、中?；◢弾r；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r2500～3100用爆破方法八類土（特堅(jiān)石）安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖2700～3300用爆破方法1.1.2土的工程分類1.土的組成

圖1-1土的三相示意圖土一般由土顆粒(固相)、水(液相)和空氣(氣相)三部分組成（見圖1-1）。圖中：m:土的總質(zhì)量(m=mS+mW)kg);ms

:土中固體顆粒的質(zhì)量(kg);mw:土中水的質(zhì)量(kg);V:土的總體積(V=Va+Vw+Vs)(m3);Va:土中空氣體積(m3)；Vs:土中固體顆粒體積(m3);Vw:土中水所占的體積(m3)；Vv:土中孔隙體積(Vv=Va+Vw)(m3)。1.1.3土的工程性質(zhì)2.土的物理性質(zhì)

1）定義：天然密度--是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量(簡稱密度)。它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。⑴土的密度取土環(huán)刀２）天然密度計(jì)算式：

1）定義：干密度--是指單位體積中土的固體顆粒的質(zhì)量，它是用以檢驗(yàn)土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。２）干密度計(jì)算式：標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀不同類的土，其最大干密度是不同的；同類的土在不同的狀態(tài)下(含水量、壓實(shí)程度)其密實(shí)度也是不同的2.土的物理性質(zhì)⑴土的密度補(bǔ)充知識1：不同狀態(tài)下土的密度

一、不同狀態(tài)下土的密度

1、

a、天然密度：ρ＝m/V

b、飽和密度：土體中孔隙完全被水充滿時(shí)的土的密度。

ρsat＝（ms+Vvρw）/V

c、干密度：單位體積中土粒的質(zhì)量。

ρd＝ms/V

一般房心填土和基礎(chǔ)回填土：ρd＞1.55t/m3

d、有效密度：在地下水位以下，單位土體積中土粒的質(zhì)量扣除同體積水的質(zhì)量后，即為單位土體積中土粒的有效質(zhì)量。

ρ’＝（ms－Vsρw）/V各種密度ρ之間的關(guān)系：ρsat＞ρ＞ρd＞ρ’補(bǔ)充知識2：不同狀態(tài)下土的重度二、不同狀態(tài)下土的重度

2、a、重度γ：表示單位體積土的重力。

與密度之間的關(guān)系：

γ＝ρg

式中g(shù)——重力加速度，近似取g＝l0m／s2。

工程上還常用：

b、飽和重度γsat

γsat＝ρsatg

c、干重度γd

γd＝ρdg

d、有效重度（或浮重度）γ’

γ’＝ρ’g

分別表示相應(yīng)含水狀態(tài)下單位體積土的重力，其數(shù)值等于相

應(yīng)的密度乘以重力加速度g。同樣條件下，各種重度γ之間的關(guān)系：γsat＞γ＞γd＞γ'⑵土的含水量ω1）定義：在天然狀態(tài)下，土中所含水的質(zhì)量與土的固體顆粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。反應(yīng)了土的干濕程度，用ω表示。含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量土的含水量超過25-30%，則機(jī)械化施工就困難，容易打滑、陷車回填土則需有最佳含水量方能夯壓密實(shí)，獲得最大干密度快速含水量測定儀2）計(jì)算式：

（3）土的孔隙比和孔隙率1）定義：孔隙比是土的孔隙體積Vv與固體體積Vs的比值；孔隙率是土的孔隙體積Vv與總體積V的比值，用百分率表示。2）計(jì)算式：

孔隙比:

孔隙率:

孔隙比和孔隙率反映了土的密實(shí)程度?？紫侗群涂紫堵试叫⊥猎矫軐?shí)。（4）土的可松性1）定義：天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)原，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。

土的可松性用可松性系數(shù)KS表示。

土的最初可松性系數(shù)

KS=V2/V1；

土的最后可松性系數(shù)

K’S=V3/V1

。

式中：V1

——土在天然狀態(tài)下的體積；

V2

——土經(jīng)開挖后的松散體積；

V3

——土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。土的最初可松性系數(shù)KS是計(jì)算挖掘機(jī)械生產(chǎn)率、運(yùn)土車輛數(shù)量及棄土坑容積的重要參數(shù)，最后可松性系數(shù)K’S是計(jì)算場地平整標(biāo)高及填方所需的挖方體積等的重要參數(shù)。不同分類的土的可松性系數(shù)可參考下表：土的可松性參考值土的類別體積增加百分?jǐn)?shù)可松性系數(shù)最初最后最初Ks最后K’s一類土（種植土除外）8～171～2.51.08～1.171.01～1.03二類土（植物土、泥炭）20～303～41.20～1.301.03～1.04二類土14～282.5～51.14～1.281.02～1.05三類土24～304～71.24～1.301.04～1.07四類土（除外）26～326～91.26～1.321.06～1.09四類土（泥灰?guī)r、蛋白）33～3711～151.33～1.371.11～1.15五～七類土30～4510～201.30～1.451.10～1.20八類土45～5020～301.45～1.501.20～1.30（5）土的滲透性是指水流通過土中孔隙的難易程度。用土的滲透系數(shù)來表示。

土的滲透性系數(shù)表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示。

地下水在土中的滲流速度

V

與土的滲透系數(shù)

K

和水頭梯度

I有關(guān)，地下水在土中的滲流速度可按達(dá)西公式計(jì)算：

V（m/d）=K·I

土壤滲透試驗(yàn)儀滲透系數(shù)K值將直接影響降水方案的選擇和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確性小結(jié)本節(jié)課中，主要學(xué)習(xí)了：任務(wù)1、土方工程的施工特點(diǎn)土方工程內(nèi)容土方工程施工特點(diǎn)

土方工程施工前準(zhǔn)備任務(wù)2、土的工程分類

分為8大類