1、建筑施工技术,牛志鹏,出版日期：2012年3月课件章数：11,项目一 土方工程施工,章节标题, 背景知识 工作情境 情境 土方量计算与土方调配 情境 基坑（槽）的土方开挖 情境 土方填筑与压实 情境 土方工程的机械化施工 情境 降低地下水位 情境 土方工程施工安全技术, 背景知识,基本概念 土方工程土方工程包括一切土的挖掘、填筑和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。, 土的工程分类, 土的可松性天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。 土的可松性用可松性系数表示，即：, 土的天然含水量 土的天然含水量是指土中水的质量与
2、固体颗粒质量之比 ， 以百分数表示 ， 即, 土的密度 （）土的天然密度 ： 土在天然状态下单位体积的质量 ， 即（）干密度 d ： 单位体积中土的固体颗粒的质量 ， 即, 土的渗透性土的渗透性是指水流通过土中空隙的难易程度，用渗透系数 k表示，单位为 md 。 土的压缩性土的压缩性是指土在压力的作用下体积变小的性质 。, 土的孔隙比 e和孔隙率 n孔隙比 e是土的空隙体积 VV 与固体体积 Vs 的比值 ， 即 土的压实系数 c 土的压实系数表示土的紧密程度 ， 表示为, 土的干密度测试方法 （）环刀法 ： 即用环刀取样 ， 测出天然密度 ， 烘干后测出含水量 ， 用下式计算土的干密度 ：（
3、）标准砂法 ： 取一定量的标准砂 ， 现场取样后 ， 将标准砂填满样坑（表面平齐） ， 原标准砂的体积减去剩余的标准砂体积即为样品体积 。, 工作情境,情境1 土方量计算与土方调配 任务一 某基坑底长 60m 、宽 25m 、深 5m ， 四边放坡 ， 边坡坡度 1 0.5。 已知 KS 1.2， KS 1.05。 （）试计算土方开挖工程量 。 （）混凝土基础和地下室占有体积为 3000m， 则应预留多少回填土（以自然状态土体积计算） ？ （）若有多余土外运 ， 外运土方为多少（以自然状态土体积计算） ？ （）现有斗容量为 4.0m的汽车运土 ， 需运多少车 ？,任务二 某场地如图 1.1 所
4、示 ， 方格边长为30m 。,（）试按挖填平衡的原则确定场地平整的计划标高 H ， 然后据此算出方格角点的施工高度 ， 绘出零线 ， 分别计算挖方量和填方量 。 （）当 iy ， iy 时 ， 试确定方格角点的计划标高 。 （）当 iy ，ix 时 ， 试确定方格角点的计划标高 。,任务三 试确定土方量的最优调配方案 。,问题导入 以下问题是完成任务必须掌握的。 试述土的组成 。 试述土的可松性及其对土方施工的影响 。 试述基坑及基槽土方量的计算方法 。 试述场地平整土方量计算的步骤和方法 。 为什么对场地设计标高要进行调整 ？ 土方调配应遵循哪些原则 ？调配区如何划分 ？怎样确定平均运距 ？
5、 试述土方边坡的表示方法及影响边坡的因素 。,一 、 基坑、基槽土方量计算 边坡形式 边坡形式有多种 ， 见图1.2 。,二 、 场地平整土方工程量计算 （一）场地设计标高的确定 划分方格网 计算方格各角点的自然标高 计算方格各角点的设计标高 计算方格各角点的施工高度 计算零点位置,（二）土方量计算 计算方格土方工程量 计算边坡土方工程量, 计算总土方量,三 、 土方调配 （一）土方调配的原则 （二）土方调配工作程序 划分调配区 计算土方量 计算调配区之间的平均运距 确定最优土方调配方案, 绘制土方调配图,情境 2 基坑（槽）的土方开挖,任务一 依据使用时间（临时或永久性） 、土的种类、物理力
6、学性质（内摩擦角、黏聚力、密度、温度） 、水文情况等确定土方边坡 。 任务二 依据场地及周边环境情况编制基坑支护 、边坡保护方案。 任务三 依据编制的基坑支护、边坡保护方案 ， 编写基坑土方开挖方案 。,问题导入 以下问题是完成任务必须掌握的知识 ， 教师引导 ， 学生完成。 土体的内摩阻力和内聚力。 挖土性质与边坡坡度 。 土的种类与基坑（槽）不加支撑时的容许深度关系 。, 临时性挖方边坡值的确定方法 。 基坑开挖的程序如何 ？ 浅基坑支护常用的方法有哪些 ？ 基坑边坡如何保护 ？ 深基坑支护常用方案及其选择 。,一 、 土方边坡的确定 . 场地永久性边坡的确定 . 场地临时性挖坡边坡值的确
7、定 二 、 基坑（槽）开挖 （）基坑（槽）开挖 ， 应先进行测量定位 ， 抄平放线 ， 定出开挖长度 ， 按放线分块（段）分层挖土。 （）基坑（槽）开挖程序一般是 ： 测量放线 切线分层开挖 排降水 修坡 整平 留足预留土层等。,三 、 浅基坑（槽）的支撑方法 浅基坑（槽）的常用支撑方法见表 1.9 ， 1.10。 四 、 基坑边坡保护 薄膜或砂浆覆盖法 挂网或挂网抹面法 喷射混凝土或混凝土护面法 土袋或砌石压坡法,五 、 深基坑支护方案 （一）重力式支护结构,（二）非重力式支护结构,（三）土层锚杆支护结构,（四）土钉墙支护结构,（五）地下连续墙支护结构,情境3 土方填筑与压实,任务 某开发区
8、块长60m 、宽 25m 。 地表环境复杂 ， 软弱土层、建筑垃圾 、杂物、草皮和水塘等均有分布。在桩基础施工前 ， 需统一填筑m厚方可施工。 试做出填土基地处理方案。 试选择填土土料并做好含水量预控 。 选择填土压实方法 。 选择填土压实机械 。 试编制该土方填筑与压实项目的施工组织设计 。,问题导入 以下问题是完成任务必须掌握的知识 ， 教师引导 ， 学生完成。 填土基底如何处理 ？ 填土土料有何要求 ？ 填土土料含水量如何控制 ？ 填土常用的压实方法有哪些 ？ 填土压实机械如何选择 ？,一 、 填土基底处理 （）回填应先清除基底上杂物 ， 排除积水 ， 并应采取措施防止地表滞水流入填方区
9、 ， 浸泡地基 ， 造成基土下陷 。 （）当填方基底为耕植土或松土时 ， 应将基底充分夯实和碾压密实。 （）当填土场地地面陡于 时 ， 应先将斜坡挖成阶梯形 ， 阶高 0.2 0.3m ， 阶宽大于m ， 然后分层填土 ， 以利接合和防止滑动 。,二 、 填土土料要求与含水量控制 （一）填土土料要求 （二）填土土料含水量控制,三 、 土方压实方法 碾压法, 夯实法, 振动压实法振动压实法是将重锤放在土层的表面或内部 ， 借助于振动设备使重锤振动 ， 土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。,情境4 土方工程的机械化施工,任务 某大型商业开发地块 ， 长 100m 、宽 45m ， 大范围开挖深度6
10、m 左右 ， 局部需要挖去厚2m的土坡 ， 还有废弃水井需要挖除。 可供使用的土方机械有推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等。 试根据工程实际选择土方机械 ， 并编制机械施工方案。,问题导入 以下问题是完成任务必须掌握的知识 ， 教师引导 ， 学生完成。 常用土方施工机械的性能如何 ？ 常用土方施工机械的适用范围是什么 ？ 常用土方施工机械的使用方法有哪些 ？ 土方机械提高效率的措施有哪些 ？ 挖土机数量如何确定 ？ 自卸汽车数量与挖土机数量匹配计算 。,一 、 土方机械性能及选择 （一）推土机性能及选择,（二）铲运机性能及选择,（三）单斗挖土机性能及选择 .正铲挖土机 . 反铲挖土机 . 抓
11、铲挖土机 . 拉铲挖土机 （二）铲运机作业及提高效率的措施 . 运行路线,. 提高效率的措施 （）下坡铲土法（）跨铲法 （）助铲法（）双联铲运法 （三）单斗挖土机作业及提高效率的措施 . 正铲挖土机 （）作业方法: 正向开挖 正向开挖 （）提高生产率的方法 分层开挖法 多层挖土法 中心开挖法 上下轮换开挖法 顺铲开挖法 间隔开挖法,.反铲挖土机 沟端开挖法 沟侧开挖法 多层接力开挖法 . 抓铲挖土机 . 拉铲挖土机 （）开挖方式 沟端开挖法 沟侧开挖法 （）作业方法 分段挖土法 分层挖土法 顺序挖土法,三 、 挖土机与运土汽车的配套计算 （一）挖土机数量确定（二）自卸汽车配合计算,任务一 某商
12、业地块 ， 长150m 、宽100m ， 大面积开挖深度为1.750 5.950m ， 开挖深度局部位置较深 ； 地下水位 1.5 3.0m 。 以淤泥质土为主 ， 淤泥层厚度较大 ， 含水量较高 ， 达到65.0 ， 物理力学性质极差 。 试编制土方工程施工降水方案。,情境5 降低地下水位,任务二 某厂房设备基础施工 ， 基坑底宽8m 、长15m 、深4.2m ； 挖土边坡1 0.5 。 地质资料表明 ， 在天然地面以下畅m为黏土层 ， 其下有8m厚的砂砾层（渗透系数 K 12md） ，再下面为不透水的黏土层 。地下水位在地面以下 1.5m 。 试编制土方工程施工降水方案。,问题导入 以下问
13、题是完成任务必须掌握的知识 集水井降水的方法有哪些 ？ 集水井如何设置 ？ 什么是流沙现象 ？产生原因 ？有何危害 ？ 如何防治 ？ 何谓井点降水 ？ 何谓轻型井点降水 ？ 轻型井点降水需用哪些设备 ？有何要求 ？ 轻型井点如何布置 ？ 管井井点的设备有哪些 ？如何设置 ？,一 、 集水井降水 （一）施工方法 （二）集水井设置 （三）流砂产生及其防治 流砂现象 流砂产生原因 流砂危害 流砂防治,二 、 井点降水 （一）井点降水 （二）井点降水简介 轻型井点 管井井点,情境6 土方工程施工安全技术,任务一 某商业地块 ， 长150m 、宽100m ， 大面积开挖深度为1.750 5.950m ，
14、 开挖深度局部位置较深 ； 地下水位1.5 3.0m 。 以淤泥质土为主 ， 淤泥层厚度较大 ， 含水量较高 ， 达到65.0 ， 物理力学性质极差 。试编制基坑支护安全专项方案。,任务二 某厂房设备基础施工 ， 基坑底宽8m 、长15m 、深4.2m ； 挖土边坡1 0.5 。 地质资料表明 ， 在天然地面以下0.8m为黏土层 ， 其下有8m厚的砂砾层（渗透系数 K 12md） ，再下面为不透水的黏土层 。地下水位在地面以下1.5m 。 试编制土方开挖安全专项方案。 问题导入 以下问题是完成任务必须掌握的知识 ， 教师引导 ， 学生完成。 土方开挖有哪些安全技术规定 ？ 基坑支护有哪些安全技术规定 ？,一 、 土方开挖安全技术 二 、 基坑支护安全技术,
