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1、,第一章：土方工程,土方工作的主要内容： 主要工作：挖、运、填、压（平） 准备工作：场地清理、施工排降水 辅助工作：土壁支护,思考1： 要建造一栋现代化温室， 第一步要做什么？,常见的土方工程： 场地平整 基坑（槽）及管沟开挖 地下工程大型土方开挖 土方填筑,思考2： 你见过哪些土方工程？,土方工程施工应注意 （1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械； （2）合理调配土方，使总施工量最少； （3）合理组织机械施工，以发挥最高效率； （4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作； （5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工； （6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。,主要内容,学
2、习单元1：认识土的工程性质 学习单元2：计算土方工程量 学习单元3：土方开挖 学习单元4：填筑土方并压实,学习单元1：土的类别及土的工程性质,工作任务1：判断土的类别 一、 根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。详细的分类，见岩土工程勘察规范 GB50021-2001 二、 根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土等八大类。,二、土的工程分类,二、 土的工程分类,按开挖的难易程度分为八类 一类土（松软土） 二类土（普通土) 三类土（坚土） 四类土（砂砾坚土）,机械或人工直接开挖,五类土（软石） 六类土（次坚石） 七类土（坚石） 八类土（特坚石）,爆破开挖,学习单元1：
3、土的类别及土的工程性质,思考2： 在施工现场如何对土的类 别进行简易判别？,学习单元1：土的类别及土的工程性质,工作任务2：认识土的工程性质 一、土的天然含水量 二、土的天然密度 三、土的干密度 四、土的可松性 五、土的渗透性,一、土的天然含水量,土的天然含水量是指土中水的质量与土的固体颗粒之间的质量比，以百分数表示。 mw 土中水的质量； ms 土中固体颗粒的质量,土的含水量测定方法： 把土样称量后放入烘箱内进行烘干（100105C），直至重量不在减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为烘干后土的质量ms，利用公式 可计算出土的天然含水量。,如何测定土的含水量？,一、土的天
4、然含水量,土的含水量表示土的干湿程度。 土的含水量：5%以内，干土； 530%以内，潮湿土； 大于30%，湿土。 各类土的最佳含水量如下： 砂土为8%12%；粉土为9%15%； 粉质粘土为12%15%；粘土为19%23%。,工程意义：含水量对于挖土的难易，施工时边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。 例：测定土的含水量时，用环刀法取样，如图1-1所示。土样取出后，放在天平上称量质量300g，然后放入烘箱内进行烘干，烘干后质量为250g，已知环刀自重50g，求土的天然含水量。,解：土中固体颗粒的质量ms =250-50=200g 土中水的质量mw =300-250=50g 土的天然含水量：,二、土
5、的天然密度,土的天然密度 天然密度是指土 在天 然状态下单位体积的质量，用表示，即,m土体的质量； V土的天然体积。,土的密度一般用环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即得到土的天然密度。,如何测定土的密度？,三、土的干密度,土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用d表示，即,mS土中固体颗粒的质量 V土的天然体积,干密度工程意义：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度d，从而可判断土是否达到要求的密实度。,干密度对土方施工有什么影响？,四、土的可松性,土的可松性：天然土经开挖后，
6、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。,KS、KS土的最初、最终可松性系数 V1土在自然状态下的体积（天然密实土） V2土经开挖成松 散状态下的体积（松土） V3土经压(夯)实后的体积（压实土）,土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表1.1所示。,土的可松性对土施工有什么影响？方,说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1 （2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS （3）土方回填：用压实土的体积 V3 ，考虑 KS,土的可松性系数,案例
7、1,某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS=1.04 ）,答：填方用土： V1 = V3/ KS=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KS V1 =1.20*200=240m3（松散土） 2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次,土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.,五、土的渗透性:,L,h2,h1,v,A,B,渗透系数K经验近似值,学习了土的工程分类知识，学会在施工现场用简易方法判别土的类别 认识了土的工程性质，了解了
8、土的工程性质对土方施工的影响,返回,学习单元2：计算土方工程量,第一章：土方工程,学习目标,1.掌握基坑土方量计算方法 2.掌握基槽土方量的计算方法,会熟练、准确计算基坑、基槽土方量。,1基坑：指挖土底面积在20m2以内，且长宽比小于3倍者。 2基槽：指挖土宽度在3m以内，且长宽比大于等于3倍者. 3挖土方：指基槽挖土宽度在3m以上，基坑挖土底面积大于20m2，平整场地厚度在300mm以外者。 4土方回填：常见的有：基础回填、室内回填、管道沟槽回填。 5.场地平整：是指挖填平均厚度小于等于300mm的挖填或找平等土方施工过程。,1.什么是基坑开挖？ 2.什么是基槽开挖？ 3.什么是土方回填？,
9、相关工程术语,主要内容,工作任务1：计算基坑基槽开挖土方量 工作任务2：土方边坡与支护,工作任务1：计算基坑土方量,什么是基坑？,工作任务1：计算基槽土方量,基槽土方量可沿长度方向分段计算,什么是基槽？,1第一段土方量。 1第一段的长度。,工作任务2：土方边坡与支护,一、土方边坡 土方边坡坡度以其挖方深度H与边坡底宽B之比来表示。,m = B/H ，称为坡度系数。,土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定,边 坡,令: m = m 边坡系数 1:m = H:B= 1:m 边坡坡度,B,H,H,B,边坡可做成直线形、折线形或阶梯形，土方边坡坡度
10、一般在设计文件上有规定，若设计文件上无规定，可按照建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002第6.2.3的规定执行如表1.3 。,m的确定原则： 保证土体稳定、施工安全，又要节省土方。,工作任务2：土方边坡与支护,建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002规定临时性挖方边坡值,工作任务2：土方边坡与支护,土方开挖不放坡不加支护规定： 1.前提：当地质条件良好，土质均匀，地下水位低于基坑（槽）底面标高时。 2：直立壁高度： （1）密实、中密的砂土和碎石类土（填充物为砂土）为1.0m; （2）硬塑、可塑的粉土及粉质黏土为1.25m； （3）硬塑、可塑的黏土和碎石类土（填
11、充物为黏土）为1.5m； （4）坚硬的黏土为2m。,工作任务2：土方边坡与支护,工作任务2：土方边坡与支护,学习单元3：土方开挖,思考：土方开挖前要做哪些准备工作？,1.拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木和清除其他植物。,2.进行施工排降水和测量放线。,3.修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活和生产用临时房屋。,4.制定合理施工方案和施工组织设计。,土方开挖前的准备工作,主要内容,工作任务1：选择土方施工机械 工作任务2：编制施工降水方案 工作任务3：开挖基坑并验槽,学习目标,1.了解土方开挖前要做哪些施工准备和辅助工作，熟
12、悉土方施工机械及实用范围 2.掌握常用基坑降水的方法 3.知道基坑开挖的顺序和验槽的要点,能根据施工现场实际情况正确选择施工机械；会编制基坑排水、降水方案；能编制基坑开挖方案；会验槽。,学习重、难点,学习重点： 1.常用基坑降水的方法 2.验槽的要点 3.土方填筑的质量要求 学习难点： 正确选择基坑降水的方法并编制施工降水方案,工作任务1：选择土方施工机械,一、 常用土方施工机械 （一）推土机,1.特点：操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，功率大，行驶快，易于转移，能爬30左右的缓坡. 2.适用范围：多用于清理场地，平整土地，开挖深度不大的基坑，填平沟槽以及配合铲运机、挖土机等工作。推土机可以
13、推挖一三类土，推送距离宜在100米以内，以运距在50米以内经济效果最好。,土的工程分类,工作任务1：选择土方施工机械,（二）铲运机,自行式铲运机的行驶和工作都靠本身的动力设备，不需要其他机械的牵引和操纵。拖式铲运机是由拖拉机牵引。,工作任务1：选择土方施工机械,1.特点: 能综合完成挖土、运土、卸土和平土工作（全能）。管理简单，效率高，运转费用低，对行使道路要求较低。 2.适用范围：坡度在20度以内、含水量不超过27%的一三类土的大面积场地平整、大型基坑、填筑堤坝和路基。 不适用于砾石土、冻土和沼泽地区施工。 自行式铲运机适用于运距8003500m的大型土方工程施工，以运距在800-1500m
14、的范围内生产效率最高。拖式铲运机适用于运距在80800m的土方工程施工，而运距在200350 m时效率最高。运距愈长、生产效率愈低，超过经济运距时应考虑汽车运输.,工作任务1：选择土方施工机械,（三） 单斗挖土机,工作任务1：选择土方施工机械,1.正铲前进向上，强制切土,工作任务1：选择土方施工机械,适用于开挖高度大于2米的无地下水的干燥基坑及土丘等。挖掘能力大，生产率高，能开挖停机面以上的含水量不大于27%的一 三类土。但需汽车配合运土。,工作任务1：选择土方施工机械,2.反铲后退向下，强制切土,工作任务1：选择土方施工机械,其挖掘能力比正铲小，能开挖停机面以下的一三类土，亦可用于地下水位较
15、高的土方开挖，适用于开挖停机面以下6.5米深以内的土方。挖土时可用汽车配合运土，也可弃土于坑槽附近。,工作任务1：选择土方施工机械,3.拉铲后退向下，自重切土 开挖深度、宽度大，甩土方便。能开挖停机面以下的一二类土适用于开挖大型基坑及水下挖土、填筑路基、修筑堤坝等。,工作任务1：选择土方施工机械,4.抓铲直上直下，自重切土 其挖掘力较小，只能开挖停机面以下一二类土，如挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。在软土地基的地区，常用于开挖基坑、沉井等。,工作任务1：选择土方施工机械,二、如何选择土方施工机械 （一）原则 土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模
16、、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。 施工机械的选择应与施工内容相适应； 土方施工机械的选择与工程实际情况相结合； 主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械； 选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。,工作任务1：选择土方施工机械,（二）方法 1.地面上的坑式开挖 单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。 抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑。 2. 长槽式开挖 基槽或沟槽
