1、2022/7/18,1,土方工程包括土（或石）的开挖、运输、填筑、平整和压实等主要施工过程，以及排水、降水和土壁支撑等准备工作和辅助工作。本节主要讲解以下内容：一、土岗工程的种类与特点二、土的工程分类与现场鉴定方法三、土的工程性质,2022/7/18,2,一、土方工程的种类与特点1、土方工程的种类（1）、平整场地：h300mm的挖填、找平。（2）、挖基槽：b3m，l3b的挖土。（3）、挖基坑：A20m2,l3b的挖土。（4）、挖土方：其他情况。（5）、回填土：夯填和松填。2、土方工程的特点1）、工程量大，施工工期长，劳动强度大。2）、施工条件复杂，又多为露天作业，受地区气候条件、地质和水文条件
2、的影响很大，难以确定的因素较多。,2022/7/18,3,二、土的工程分类与现场鉴别方法在土方工程施工中，根据土开挖的难易程度（坚硬程度），将土分为：一般土：松软土（）、普通土（）、坚土（）、砂砾坚土（）岩石：软石（）、次坚石（）、坚石（）、特坚石（）松软土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。详细见表1-1所示,2022/7/18,4,表2-1土的工程分类与现场鉴别方法,2022/7/18,5,表2-1土的工程分类与现场鉴别方法,2022/7/18,6,三、
3、土的工程性质土一般由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三部分组成。1.土的天然密度和干密度 土的密度：（G=2.552.85C=3.1,S=2.552.75，W=1.0，黏土=1.82.0，砂土62.0）土的干密度：,2022/7/18,7,土的天然含水量:通常情况下，5%的为干土；5%30%的为湿土。例题：已知土的总质量为0.123Kg，体积70m3,含水量20%。问土的密度、干密度是多少？解答：密度：干密度：,2022/7/18,8,土的可松性与可松性系数：,自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质，称为土的可松性。,最初可松性
4、系数：,最后可松性系数：,2022/7/18,9,例题：已知基坑体积2000m3，基础体积1200 m3，土的最初可松性系数1.14，最后可松性系1.05。问应预留多少回填土（自然状态下）？,预留夯实土：2000-1200=800 m3；预留原土：800/1.05=76.2 m3；外运原土：200-76.2=1238 m3；外运松土：12381.14=1412 m3。,2022/7/18,10,4、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。一般土的压缩率见表2-3,土的类别,土的名称,土的压缩率（%）,每m3松散土压实后的体积（m3）,土的类别,土的名称,土的压缩率（%）,每m
5、3松散土压实后的体积（m3）,一、二类土,种植土,一般土,砂土,20,10,5,0.8,0.95,0.9,三类土,天然湿度黄土,一般土,干燥坚实黄土,12-17,5,5-7,0.85,0.95,0.94,2022/7/18,11,5、土的孔隙比和孔隙率,孔隙比：,孔隙率：,一般情况：n=0.51.2是粘性土，n=0.30.9是砂土；e0.6是密实的低压缩性土，e1是疏松的高压缩性土。,2022/7/18,12,土的渗透性,2022/7/18,13,在土方工程施工之前，必湎计算土方的工程量。但各种土方工程的外形有时很复杂，而且不规则。一般情况下，将其划分为一定的几何形状，采用一定精度而和实际情况
6、近似的方法进行计算。,2022/7/18,14,一、基坑、基槽土方量计算,1、边坡形式：,说明：i、m可以根据土质查规范确定，也可由施工经验 确定；在保证质量、安全的前提下，i尽可能大、m尽可能小。,2022/7/18,15,2、基槽土方量计算（两面放坡）,基槽不放坡时：,基槽放坡时：,说明：两个棱台组合形成一个长方体。（例：i=1:0.5，l=90m,a=20m,c=0.25m,h=10m）,2022/7/18,16,3、基坑土方量计算（四面放坡）,当基坑不放坡时：,当基坑放坡时：,说明：两个棱台组合形成一个长方体，三个棱锥组合形成一个长方体。,2022/7/18,17,二、场地平整土方工程
7、量计算（挖高填低、平整压实）,场地平整是将现场平整成施工所要求的设计平面。场地平整前，首先要确定场地设计标高，计算挖、填土方工程量，确定土方平衡调配方案；并根据工程规模、施工期限、土的性质及现有机械设备条件，选择土方机械，拟定施工方案。,2022/7/18,18,（一）场地设计标高的确定（按照挖填平衡原则）,在确定场地设计标高时，必须结合现场的具体条件，反复进行技术经济比较，选择一个最优方案(挖填方量最少)。,若设计文件对场地设计标高明确规定和特殊要求，可参照下述步骤和方法确定。,1、划分方格网，方格的边长一般采用10-40mm。,2、计算或测量各种方格角点的自然标高（实测法、图解法）。,3、
8、初步计算场地设计标高。,2022/7/18,19,式中：H1一个方格独有的角点标高；H2两个方格共有的角点标高；H3三个方格共有的角点标高；H4四个方格共有的角点标高。,2022/7/18,20,4、场地设计标高的调整（考虑到土可松性、挖填方量、土方运输等影响）,5、泄水坡度对角点设计标高的影响。,2022/7/18,21,（1）单向泄水时，场地各点设计标高的求法。,（2）双向泄水时，场地各点设计标高的求法。,说明：顺着坡度方向取“+”，逆着坡度方向用“-”,2022/7/18,22,（二）、场地土方量的计算,1、计算各方格角点的施工高度,2、计算零点位置,3、计算方格土方工程量,按方格网底面
9、积图形和公式，计算每个方格内的挖方或填方量。,平均高度法：计算图形底面积乘以平均施工高度而得出。如：二点填方或挖方（梯形）,2022/7/18,23,4、边坡土方量的计量,（1）、三角棱锥体边坡：三角棱锥体边坡体积（如）计算公式,式中：,（2）三棱柱体边坡体积：,三棱柱体边坡体积如）计算公式：,当两端横端面面积相差很大的情况,2022/7/18,24,5、计算土方总量,例题：某建筑场地地形图如图123所示，方格网a=20m，土质为中密的砂土，设计泄水坡度ix=3%，iy=2%,不考虑土的可松性对设计标高的影响，试确定场地各方格角点的设计标高，并计算挖填土方量。,2022/7/18,25,解：1
10、)计算角点地面标高,图解法：根据地形图上所标的等高线，假定两等高线间的地面坡度按直线变化，用插入法求出各方格角点的地面标高，如图等高线 44.044.5 间角点4的地面标高H4。,说明：x、L值用比例尺在图中量去。,图解法：以等高线与方格边线交点为区域，画出垂直等高线的平行等分线，等分距离为方格边线上的相临两点高差。如图：H4=44.50-0.16=44.34米。,2022/7/18,26,2)计算场地设计标高H0,2022/7/18,27,3)、场地设计标高的调整,本例不考虑土的可松性和借弃土的影响，主要考虑泄水坡度的影响。以场地中心点8为H0，其余各角点设计标高为：,2022/7/18,2
11、8,4)、计算各方格角点施工高度,2022/7/18,29,其余角点施工高度见图,2022/7/18,30,5)、计算零点，标出零线,首先计算零点，零点在相邻两角点为一挖一填的方格边线上，在图126中，角点2为填方，角点3为挖方，角点2、3之间必定存在零点。如图所示：,2022/7/18,31,同理求出7、8、14、15、13、8之间的零点，把所有零点求出标在图上，零点连线即为零线。,2022/7/18,32,6)、计算土方量,四棱柱法,A、全挖全填方格,2022/7/18,33,B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图126），其挖方或填方体积 分别为：,2022/7/18,34,C
12、、方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时：,总挖方量=17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3,总填方量=136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3,2022/7/18,35,总结：场地平整土方量的计算步骤,1、确定要平整的场地形状；,2、划分方格网(a)；,3、测定各方格角点原地面标高(Hx);,4、计算场地设计标高(H0)；,5、修正各方格角点设计标高（Hn）;,6、计算各方格角点的施工高度（hx）,7、计算零点、绘制零线；,8、确定填、挖方区；,9、计算填、挖方区土方量。,2022/7/18,36,三、土方调配方
13、案,（一）、土方调配原则（1）应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配、运距最短。（2）土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。（3）应考虑分区与全场相结合的原则。（4）合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。（5）好土用在回填质量要求高的地区。（6）土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。,2022/7/18,37,（二）、土方调配区的划分（三）、土方调配图表的编制 1、划分调配区：划出零线，确定挖填方区。2、计算土方量：计算各调配区的挖填方方量。3、计算调配区之间的平均运距：根据重心位置，确定平均 运距。4、进行土方调配 5
14、、绘制土方调配图（采取就近原则）,2022/7/18,38,开挖土方时，边坡土体的下滑力产生剪应力，此前应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦土体失去平衡，边坡就会塌方。为了防止塌方，保证施工安全，在基坑（槽）开挖超过一定限度时，土壁应放坡开挖，或者加以临时支撑或支护以保证土壁的稳定。,图2-17 土方调配图,2022/7/18,39,开挖土方时，边坡土体的下滑力产生剪应力，此前应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦土体失去平衡，边坡就会塌方。为了防止塌方，保证施工安全，在基坑（槽）开挖超过一定限度时，土壁应放坡开挖，或者加以临时支撑或支护以保证土壁的稳定。,2022/7/18,40,
15、一、土方边坡及其稳定,土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。,1、场地永久性边坡的确定,依据：使用时间（临时或永久性）、土的种类、物理力学性质（内摩擦角、黏聚力、密度、温度）、水文情况等确定。,方法：a、按设计要求放坡；b、如设计无规定，可按表2-6采用。,2、基坑（槽）临时边坡,条件：当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好（即不会发生坍滑、移动、散或不均匀下沉），且无地下水时。,情况一：不放坡，直立土壁，不加支护。容许挖方深度应按表2-7规定。,情况二、深度在5m内的基坑、管沟边坡的最陡坡度可按表2-8确定。,情况三、高
16、10m以内的临时性挖方边坡坡度可按表2-9确定。,2022/7/18,41,二、浅基坑（槽）支撑（解释浅、深基坑（槽）的区别是以挖深5m为界）,基坑（槽）或管沟开挖，如果条件允许，采用放坡开挖经济；如果条件限制，不能放坡时，就需要对土壁支撑，以保证土方稳定。,（一）、横撑式支撑,适用条件：对宽度不大，深5m以内的浅沟、槽（坑），能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土，地下水很少。,形式选择：根据开挖深度、土质条件、地下水位、施工时间长短、施工季节和当地气象条件、施工方法与相邻建（构）筑物情况进行选择。,分类：1、间断式水平支撑：适于深度在2m以内。2、断续式水平支撑：适于深度在3m以内。3、连续式水平支撑：适于深度为3-5m。4、连续式或间断式垂直支撑：适于深度不限。,2022/7/18,42,（二）、其他支撑（不能横撑式支撑）,2022/7/18,43,适用条件：对宽度较大，深不大的基坑或使用机械挖土时使用。,2022/7/18,44,分类：1、斜柱支撑：适于能够安设斜撑。,2、锚拉支撑：适于不能能够安设斜撑。,3、短桩横隔板支撑：适于部分地段下部放坡不够时使用。,4、临时挡土墙支撑：
