《邵阳学院杨宗耀：精品课件《土木工程施工》第1讲[1].土方规划.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《邵阳学院杨宗耀：精品课件《土木工程施工》第1讲[1].土方规划.ppt（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、土木工程施工 邵阳学院杨宗耀 教授级高级工程师终身享受国务院特殊津贴专家国家首批注册监理工程师湖南省施工专业学术委员会副主委 房屋建筑方向 前言 土木工程施工是土木专业 房建方向 的一门实践性强 综合性大 涉及知识面广的骨干专业课程 它的任务是研究土木工程施工的局部规律和全局性规律 是同学们步入工作岗位后要学以致用 安身立命的主要课程之一 无论同学们毕业后在土木建筑领域从事何种职业和岗位 学好本课程的专业知识都将使你受用终生 本课程的诸多专业术语 概念和知识点常常是求职面试时主考官信手拈来的试题 本课程是你求职的敲门砖 本课程的施工程序 工艺流程 操作要点 质量要求等内容直接与规范的强制性条文
2、接轨 这些知识将使你在职场受用一生 总目录 第1讲土方规划第16讲钢结构工程第2讲土方工程施工要点第17讲起重安装机械第3讲机械化施工及填土压实第18讲结构吊装施工第4讲基坑验槽及地基加固处理第19讲防水工程第5讲混凝土预制桩施工第20讲装饰工程施工 1 第6讲混凝土灌注桩施工第21讲装饰工程施工 2 第7讲砖砌体施工第22讲装饰工程施工 3 第8讲石砌体及砌块砌体施工第23讲冬雨期施工技术措施第9讲脚手架及垂直运输第24讲施工组织概述第10讲钢筋工程第25讲流水施工原理第11讲模板工程第26讲网络计划技术第12讲混凝土制备及运输第27讲网络技术的应用第13讲混凝土成型及养护第28讲施工组织总
3、设计第14讲预应力材料与机具第29讲单位工程施工组织设计第15讲预应力施工第30讲施工组织设计编制实例 第1章土方工程 第1讲土方规划第2讲土方工程施工要点第3讲机械化施工及填土压实 第1章土方工程 教学要求 了解土方工程特点 掌握场地设计标高的确定 调整与土方调配 掌握边坡稳定及土壁支护的基本原理及主要方法 了解施工排 降水方法及流砂防治措施 熟悉常用土方机械的性能和使用范围 掌握土方的填筑与压实的要求和方法 教学重点 土方调配 边坡稳定及土壁支护的方法 轻型井点降水 土方的填筑与压实 教学难点 表上作业法进行土方调配 轻型井点降水 边坡稳定及土壁支护 影响填土压实的因素 时间安排 本章共3
4、讲 6学时 第1讲土方规划 1概述2土方边坡3土方量计算的方法4场地平整土方量计算5土方调配 第1章土方工程 1 2土方工程的施工要求 土方量少 工期短 费用省 因地制宜编制合理的施工方案 预防流砂 管涌 塌方等事故发生 确保安全 1概述 共46页第2页 要求标高 断面控制准确 应尽可能采用先进的施工工艺 施工组织和机械化施工 土体有足够的强度和稳定性 基坑土方开挖 1概述 包括一切土的挖掘 填筑 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 常见的土方工程施工内容有 1 1土方工程的内容 场地平整 包括障碍物拆除 场地清理 确定场地设计标高 计算挖填土方量 合理进行土方平衡调配等 开
5、挖沟槽 基坑 竖井 隧道 修筑路基 堤坝 包括测量放线 施工排水降水 土方边坡和支护结构等 土方回填与压实 包括土料选择 运输 填土压实的方法及密实度检验等 第1讲土方规划 共46页第1页 1 3土的工程分类 1概述 共46页第3页 1 4土的工程性质 天然密度 是指土在天然状态下单位体积的质量 它影响土的承载力 土压力及边坡的稳定性 干密度 是指单位体积中固体颗粒的质量 它是用以检验土压实质量的控制指标 土的质量密度 取土环刀标准击实仪 不同类的土 其最大干密度是不同的 同类的土在不同的状态下 含水量 压实程度 其密实度也是不同的 1概述 共46页第4页 土的含水量W 是土中所含的水与土的固
6、体颗粒间的质量比 以百分数表示 见下式 含水量影响土方施工方法的选择 边坡的稳定和回填土的质量 土的含水量超过25 30 则机械化施工就困难 容易打滑 陷车 回填土则需有最佳含水量方能夯压密实 获得最大干密度 快速含水量测定仪 1概述 共46页第5页 土的渗透性 是指水流通过土中孔隙的难易程度 地下水在土中的渗流速度V与土的渗透系数K和水头梯度I有关 地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算 V m d K I 土壤渗透试验仪 渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性 1概述 共46页第6页 土的可松性 即自然状态下的土 经过开挖后 其体积因松散而增加 以后虽经回填压实 仍不能恢
7、复其原来的体积 土的可松性用可松性系数KS表示 土的最初可松性系数KS V2 V1 土的最后可松性系数K S V3 V1 式中 V1 土在天然状态下的体积 V2 土经开挖后的松散体积 V3 土经回填压实后的体积 土的最初可松性系数KS是计算挖掘机械生产率 运土车辆数量及弃土坑容积的重要参数 最后可松性系数K S是计算场地平整标高及填方所需的挖方体积等的重要参数 不同分类的土的可松性系数可参考下表 1概述 共46页第7页 土的可松性参考值 1概述 共46页第8页 2土方边坡 合理地选择基坑 沟槽 路基 堤坝的断面和留设边坡 是减少土方量的有效措施 边坡的表示方法为1 m 即 第1讲土方规划 式中
8、m b h 称为坡度系数 其意义为 当边坡高度已知为h时 其边坡宽度则等于mh 共46页第9页 临时性挖方的边坡值 边坡坡度应根据不同的挖填高度 土的工程性质及工程特点而定 既要保证土体稳定和施工安全 又要节省土方 临时性挖方边坡可按下表确定 2土方边坡 共46页第10页 深度在5m内的基坑 槽 管沟边坡的最陡坡度 不加支撑 当地质条件良好 土质均匀且地下水位低于基坑 槽 底面标高时 挖方深度在5m以内 不加支撑的边坡可按下表确定 2土方边坡 共46页第11页 3土方量计算的基本方法 土方量计算的基本方法有平均高度法和平均断面法两种 3 1平均高度法 四方棱柱体法 将施工区域划分为若干个边长等
9、于a的方格网 每个方格网的土方体积V等于底面积a2乘四个角点高度的平均值 即 第1讲土方规划 共46页第12页 方格网土方量计算则可采取平均高度法 四方棱柱体法和三角棱柱体法 3土方量计算的基本方法 共46页第13页 三角棱柱体法 将每一个方格顺地形的等高线沿对角线划分为两个三角形 然后分别计算每一个三角棱柱体的土方量 3 2平均断面法 基坑 基槽 管沟 路堤的土方量计算可采用平均断面法 即 3土方量计算的基本方法 共46页第14页 4场地平整土方量计算 4 1 1H0的重要性场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据 也是总图规划和竖向设计的依据 合理地确定场地设计标高 对减少土方工程量
10、加速工程进度 降低工程造价有着重要意义 4 1场地设计标高H0的确定 确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术经济比较 选择一个最佳方案 第1讲土方规划 共46页第15页 4 1 2H0的确定原则 满足生产工艺和运输的要求 充分利用地形 分区或分台阶布置 分别确定不同的设计标高 考虑挖填平衡 弃土运输或取土回填的土方量最少 要有合理的泄水坡度 2 满足排水要求 考虑最高洪水位的影响 4场地平整土方量计算 共46页第16页 4 1 3H0的确定步骤 如场地设计标高无特殊要求时 可根据挖填土方量平衡的原则确定H0 其步骤如下 划分方格网方格网边长a可取10 50m 常用20m 40m 挖填平
11、衡原则即场地内土方的绝对体积在平整前 后相等 4场地平整土方量计算 共46页第17页 确定各方格网角点高程 水准仪实测 利用地形图上相邻两等高线的高程 用插入法求得 4场地平整土方量计算 共46页第18页 用插入法求得H13 251 70 水准仪进行高程测量 按每一个方格的角点的计算次数 权数 即方格的角点为几个方格共有的情况 确定设计标高H0的实用公式为 按挖填平衡确定设计标高 式中 n 方格网数 H1 一个方格仅有的角点坐标 H2 两个方格共有的角点坐标 H3 三个方格共有的角点坐标 H4 四个方格共有的角点坐标 4场地平整土方量计算 共46页第19页 4 2场地设计标高H0的调整 按以上
12、步骤求得的H0仅为一理论值 还应考虑以下因素进行调整 求出H 0 土的可松性影响 填方因土的可松性引起的填方体积增加 场内挖方和填方的影响 从经济观点出发 安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土 引起的挖填土方量的变化 场地泄水坡度的影响 单坡 双坡 4场地平整土方量计算 共46页第20页 由于土具有可松性 一般填土需相应提高设计标高 故考虑土的可松性后 场地设计标高调整为 VW VT H0 V W V T H 0 h 理论设计标高调整设计标高 4 2 1土的可松性影响 4场地平整土方量计算 共46页第21页 场地设计标高H0是按挖填土方量平衡的原则确定的 但从经济观点出发 常会将部分挖方就近弃
13、于场外 或就近于场外取土用于部分填方 均会引起挖填土方量的变化 亦需调整场地设计标高 4 2 2场内挖方和填方的影响 式中 Q 场地根据H0平整后多余或不足的土方量 其设计标高调整值按下式计算 4场地平整土方量计算 共46页第22页 调整后的设计标高是一个水平面的标高 而实际施工中要根据泄水坡度的要求 单坡泄水或双坡泄水 计算出场地内各方格网角点实际设计标高 4 2 3场地泄水坡度的影响 场地为单坡泄水时 场地内任意点的设计标高则为 式中 l 该点至设计标高H 0的距离 i 场地泄水坡度 不小于2 4场地平整土方量计算 共46页第23页 场地单向泄水坡度示意图 场地为双坡泄水时 场地内任意点的
14、设计标高则为 式中 lx ly 该点沿X X Y Y方向距场地中心线的距离 ix iy 场地沿X X Y Y方向的泄水坡度 公式中正负号的取值 计算角点在H 0之上取 反之取 4场地平整土方量计算 共46页第24页 场地双向泄水坡度示意图 4 3场地土方量的计算 4 3 1求各方格角点的施工高度hnhn 场地设计标高Hn 自然地面标高H 角点编号施工高度hn1 0 7243 2442 52自然地面标高H设计标高Hn 若hn为正值则该点为填方 hn为负值则为挖方 场地土方量计算步骤如下 4场地平整土方量计算 土方方格网图例 共46页第25页 零线位置的确定 先求出方格网中边线两端施工高度有 中的
15、零点 将相邻两零点连接起来即为零线 4 3 2绘出零线 式中 X1 X2 角点至零点的距离 m h1 h2 相邻两角点的施工高度 m 均用绝对值 a 方格网的边长 m 零点的位置按下式计算 4场地平整土方量计算 共46页第26页 零点位置计算示意 为省略计算 亦可用图解法直接求出零点位置 即用尺在各角点标出相应比例 用尺相接 与方格相交点即为零点位置 见下图 h1 0 30 h2 0 20 0 5 5 10 10 h7 h8 0 7 0 10 用尺量出h1 0 3的刻度 用尺量出h2 0 2的刻度 两点连线与方格的交点为零点 用尺量出h8 0 1的刻度 用尺量出h7 0 7的刻度 两点连线与方
16、格的交点为零点 两零点连线即为零线 4场地平整土方量计算 共46页第27页 4 3 3计算场地挖 填土方量 零线 求出 也就划出了场地的挖方区和填方区 便可按平均高度法计算各方格的挖 填土方量了 4场地平整土方量计算 共46页第28页 挖方施工及长距离土方调运 4 3 4计算各挖 填方调配区之间的平均运距 先按下式求出各挖方或填方区土方重心坐标X0 Y0 填方区 y H0 H0 x xOW xOT yOW yOT L0 挖方区 式中 xi yi i块方格的重心坐标 Vi i块方格的土方量 V1x1 y1 V5x5 y5 V19x19 y19 挖方区重心 填方区重心 4场地平整土方量计算 共46页第29页 则填 挖方区之间的平均运距L0为 式中 x0T y0T 填方区的重心坐标 x0W y0W 挖方区的重心坐标 在实际工作中 亦可用作图法近似地求出调配区的形心位置O代替重心坐标 用比例尺量出每对调配区的平均运距 4场地平整土方量计算 共46页第30页 5土方调配 5 2土方调配的原则土方调配是土方规划中的一个重要内容 其原则是 力求挖填平衡 运距最短 费用最省 考虑土方的利用 以减少土方
