《熟悉各类土的特征》由会员分享，可在线阅读，更多相关《熟悉各类土的特征（485页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、http:/219.159.83.80/web/jxkj/5/Ktxx05_03_07.html土方工程：学习目的：熟悉各类土的特征；掌握基坑、基槽轴线标高的控制要求及土方计算；熟悉土方工程质量标准；能针对土方工程施工现场可能发生的安全事故采取应对措施。能根据土样鉴定土的类别；会利用放线工具进行施工现场放线。第一节 土的分类及工程性质土的基本性质与工程施工有关，在施工之前应详尽了解，避免造成工程事故。本门课程从下列两方面对土的基本性质进行阐述：一、土的分类二、土的工程性质 一、土的分类按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。*土和普通土可
2、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 表 1-1 土的工程分类与现场鉴别方法可松性系数 土的分类 土 的 名 称 Ks Ks现场鉴别方法 一类土 (松软土)砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥)1.081.171.011.03能用锹、锄头挖掘 二类土 (普通土)亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.141.281.021.05用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松 二、土的工程性质土的工程性质对土方施工方法的选择、劳
3、动量和机械台班的消耗及工程费用等都有较大影响。三类土 (坚土)软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土 1.241.301.041.07要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍 四类土(砂砾坚土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.261.321.061.09整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤 五类土 (软石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩 1.301.45 1.101.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法 六类土 (次坚石) 泥岩，砂岩，砾
4、岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花 岗岩，片麻岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖,部分用风镐 七类土 (坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾 岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖 八类土( 特坚硬石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.451.50 1.201.30 用爆破方法开挖 1.土的含水量2.土的天然密度和干密3.土的可松性系数4.土的渗透性第一节 土的分类及工程性质二、 土的工程性质1.土的含水量土的含水量
5、：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率式中： m 湿 含水状态土的质量,kg； m 干 烘干后土的质量,kg； mw 土中水的质量,kg； mS 固体颗粒的质量,kg.土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响.二、 土的工程性质2.土的天然密度和干密度土的天然密度: 在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算： 式中: 土的天然密度,kg/m3； m 土的总质量,kg； V 土的体积,m3.干密度: 土的固体颗粒质量与总体积的比值.用下式表示： 式中 d 土的干密度,kg/m3； mS 固体颗粒质量
6、,kg；V 土的体积,m3.在一定程度上,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度.土的干密度愈大,表示土愈密实.土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制.二、 土的工程性质3.土的可松性系数*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， 1. 最初可松性系数 KS=V2 /V1 2. 最后可松性系数 KS=V3 /V1 3. 用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土 式中KS、 KS土的最初、最终可松性系数； V1土在天然状态下的体积,m3； V2 土挖出后在松散状态下的体积,m3； V
7、3土经压(夯)实后的体积,m3.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 KS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第一节 表 1.1所示. 4.土的渗透性土的渗透性：指土体被水透过的性质.土的渗透性用渗透系数表示.渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力,以 m/d 表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关,是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。 土的渗透系数见表 1-2所示表 1-2 土的渗透系数参考表土的名称 渗透系数(m/d)土的名称 渗透系数(m/d)粘土 0.005 中砂 5.0020.00亚 粘 土 0.005
8、0.10 均质中砂 3550轻亚粘土 0.100.50 粗砂 2050黄土 0.250.50 圆 砾 石 50100粉砂 0.501.00 卵石 100500细砂 1.005.00 第二节 土方量计算在土方施工之前,必须计算土方的工程量.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,将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算.一、基坑与基槽土方量计算二、场地平整土方计算一、基坑与基槽土方量计算基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(如图 1-1 所示).即： V =(F 下 + 4F 中 + F 上 )H/6式
9、中H 基坑深度,m； F 上、F 下基坑上、下底的面积，m2； F 中 基坑中截面的面积，m2.图 1-1 基坑开挖土方量计算 图 1-2 基槽开挖土方量计算基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(如图 1-2 所示 )：沿长度方向分段计算 Vi,再 V = Vi 断面尺寸不变的槽段：Vi = FiLi断面尺寸变化的槽段：Vi =(Fi 上+4Fi 中+Fi 下)Li/6二、 场地平整土方计算对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面.场地挖填土方量计算一般采用方格网法.方格网法计算场地平整
10、土方量步骤为：1.读识方格网图2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量8.例题及计算过程【例 1.1】 某建筑场地方格网如图 1-7 所示，方格边长为 20m20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为 0.5，试用公式法计算挖方和填方的总土方量三、 土方调配土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行.编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖
11、方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则.进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案.调配方案确定后，绘制土方调配图如图 1.10.在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距.图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡.A 为挖方，B 为填方.图 1-10 土方调配图 第三节 施工准备与辅助工
12、作一、施工准备(1)在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高.(2)对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案,并征得主管部门意见和同意,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.(3)尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,使场地保持干燥,便于土方工程施工.(4)对于大型平整场地,利用经纬仪、水准仪,将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来,各角点用木桩定位,并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工
13、.(5)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.二、边坡稳定(一)边坡稳定的条件(二)放坡与护面三、支护结构当地质条件和周围环境不允许放坡时使用如下特殊支护结构：1.横撑式支撑2.护坡桩挡墙3.土钉墙支护4. 地下连续墙四、降低地下水位基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土的施工要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的的环境和设施带来危害。(一)降水目的(二)集水井法(明排水法)(三)轻型井点降水 一、 常用土方施工机械1、推土机2、铲运机3、挖掘机单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。单斗挖土机按
14、其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。(1)正铲挖掘机(2)反铲挖掘机(3)拉铲挖掘机(4)抓铲挖掘机第四节 土方机械化施工一、 常用土方施工机械1 推土机 按行走的方式，可分为履带式推土机和轮胎式推土机。履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强。轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。目前，我国生产的履带式推土机有东方 32100、T-120、黄河 220 等；轮胎式推土机有TL160 等。一、 常
15、用土方施工机械2 铲运机(1)按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。(2)为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。(3)助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。一、 常用土方施工机械3 单斗挖土(1) 正铲挖土机 (动画演示 )*正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于 27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土
16、丘等。*正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：a.正向挖土，侧向卸土b.正向挖土，反向卸土 一、 常用土方施工机械(2) 反铲挖土机 动画演示*反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于 4m 的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。*反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种(3) 拉铲挖土机 (动画演示 )拉铲挖土机工作时利用惯性，把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，铲斗由上而下，靠自重切土，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似，可
