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1、1 土方工程主要内容：土方规划、土的分类及工程性质、土方量计算、施工辅助工作、土方机械化施工及土方工程质量验收；学习重点：土的工程性质及其对施工的影响，土壁支护与边坡，以及降低地下水位的方法。学习要求 : 了解土的分类和现场鉴别土的种类；掌握基坑 (槽)、场地平整土石方工程量的计算方法；了解土壁塌方和发生流砂现象的原因及防止方法；熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；掌握回填土施工方法及质量检验标准。1.1 土方规划1.2 土方计算1.3 土方边坡与土壁稳定1.5 施工准备与基坑(槽)施工1.4 土方机械化施工1.6 填土与压实1.7 地基局部处理1.8 质量标准及安全
2、技术本章作业本 章 内 容1.1 土方规划1、内容：（1）场地平整其中包括确定场地设计标高，计算挖、填土方量，合理地进行土方调配等。（2）开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝，其中包括施工排水、降水，土壁边坡和支护结构等。（3）土方回填与压实其中包括土料选择，填土压实的方法及密实度检验等。此外，在土方工程施工前，应完成场地清理，地面水的排除和测量放线工作；在施工中，则应及时采取有关技术措施，预防产生流砂、管涌和塌方现象，确保施工安全。1.1.1 土方工程的内容及施工要求2、土方工程的特点：1）工程量大，劳动力或机械设备用量大且施工工期较长；2）施工难度较大，受地质、水文、气候、地下障碍物
3、等因素影响；3）事故多，基坑深度、面积大的易出现较大事故。3、施工要求：土方工程施工， 要求标高、 断面准确， 土体有足够的强度和稳定性，土方量少， 工期短，费用省。但由于土方工程施工具有面广量大，劳动繁重，施工条件复杂等特点，因此，在施工前， 首先要进行调查研究，了解土壤的种类和工程性质，土方工程的施工工期、质量要求及施工条件，施工地区的地形、地质、水文、气象等资料，以便编制切实可行的施工组织设计，拟定合理地施工方案。为了减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率，加快工程进度，降低工程成本， 在组织土方工程施工时，应尽可能采用先进的施工工艺和施工组织，实现土方工程施工综合机械化。4、土方工程施工前
4、应准备资料：1）当地实测地形图（包括测量成果），比例一般为1：500 1：1000；2）原有地下管线、构筑物的竣工图；3）土石方施工图或基础结构图；4）工程地质资料；5）平面控制桩和水准点的有关资料；6）施工组织设计或施工方案：由施工单位编制且经上级技术主管部门批准，并已得到建设单位和监理单位审核；地下室工程的土方工程，必须经市级建设主管部门组织的技术专家组审核通过。5、土方工程施工组织设计（或施工方案）的内容：1）根据工程条件， 选择合理适宜的施工方案和效率较高、费用较低的施工机械进行施工；施工方案的内容：A、工程概况：工程名称、性质、规模、基础资料、占地面积，建筑面积等；B、工程地质资料，
5、场地周边条件，弃、堆土场地条件；C、挖土方法：人工、机械（机械型号、台套数以及配备）；D、土方运输路线；E、工期及进度计划，降低工期的合理措施；F、现场劳动力计划、技术管理组织机构配备2）合理调配土方，使总的土方施工工作量达到最小，并调配好挖土、留土（回填土）、运土等计划；3）合理组织机械施工，保证机械发挥最大的使用效率；挖土机械与运土机械的配合4）安排好运输道路、排水、降水、止水、土壁支护等一切有效措施；5）合理安排施工进度计划，尽量避免雨季施工。如无法避免，应有有效的雨季施工措施和排水措施；6）确保工程质量的有效措施，主要为边坡稳定、流砂现象的处理；7）确保安全施工的措施，如：人员、机械设
6、备等。1.1.2 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。松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。土的工程分类与现场鉴别方法见表1.1 所示。表 1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的分类土的名称可松性系数现场鉴别方法KSKs一类土(松软土 ) 砂，亚砂土， 冲积砂土层， 种植土，泥炭 (淤泥 ) 1.081.17 1.011.03 能用锹、锄头挖掘二类土(普通土 ) 亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎
7、石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土1.141.28 1.021.05 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土(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1.241.30 1.041.07 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1.261.32 1.061.09 整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤土的分类土的名称可松性系数现场鉴别方法KSKs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1.3
8、01.45 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(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 用爆破方法开挖土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。1.1
9、.3 土的工程性质1.1.3.1 土的含水量式中： m 湿含水状态土的质量，kgm 干烘干后土的质量，kgmW 土中水的质量，kgmS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。(1.1) 1.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：1.1.3.2 土的天然密度和干密度土的天然密度，kg/m3m 土的总质量，kgV 土的体积， m3。(1.2) 2.土的干密度 : 土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：d土的干密度，kg/m3mS 固体颗粒质量，kgV 土
10、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。(1.3) 1.1.3.3 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，即式中KS、KSV1m3V2m3V3(夯)实后的体积，m3。(1.4) (1.5) 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。1.1.3.4 土的渗透
11、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5.00 20.00 亚 粘 土0.005 0.10 均质 中砂3550 轻亚 粘土0.10 0.50 粗砂2050 黄土0.25 0.50 圆 砾 石50100 粉砂0.50 1.00 卵石 100500 细砂1.00 5.00 1.3 土方边坡与土壁稳
12、定土壁稳定， 主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。 造成土壁塌方的主要原因有：边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常引起塌方。雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。基坑 (槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应1.3.1 土方边坡1.土方边坡的坡度: 以挖方深度 (或填方深度 ) h 与底宽 b 之比表示 (图 1.11)土方边坡坡度= h/b=1/(b/h)=1 mm=b/h2.注意事项：（1）当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时
13、，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但深度不宜超过下列规定：密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)：1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉质粘土：1.25m硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)：1.5m；坚硬的粘土：2m挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。 基坑 (槽)或管沟挖好后，应及时进行基础工程或地下结构工程施工。在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。当挖地基坑较深或晾槽时间较长时，应根据实行情况采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法，坡面拉网法或挂网。当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m 以内且不加支撑的边
14、坡的最陡坡度应符合表1.4 规定。表 1.4 深度在 5m 内的基坑 (槽)、管沟边坡的最陡坡度土的类别边坡坡度 (高宽 ) 坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土11.00 1： 1.251： 1.50中密的碎石类土(充填物为砂土 ) 1：0.751： 1.001： 1.25硬塑的粉土1：0.671： 0.751： 1.00中密的碎石类土(充填物为粘性土) 1：0.501： 0.671： 0.75硬塑的粉质粘土、粘土1：0.331： 0.501： 0.67老黄土1：0.101： 0.251： 0.33软土 (经井点降水后) 1：1.00-永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。临时性挖方的边坡
15、值应符合表1.5 的规定。表 1.5 临时性挖方边坡值土的类别边坡值 (高宽 ) 砂土(不包括细砂、粉砂) 11.2511.50 一般性粘土硬10.7511 .00硬、塑11.0011.25 软11.50或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土10.5011.00 充填砂土11.0011.50 挡土结构：（1）重力式：用深层搅拌旋喷工艺，作挡土隔水，深度可达9.8m （ 2 ） 各 种 板 桩 ： 木 板 桩 、 钢 筋 砼 板 桩 、 钢 板 桩 ， 挡 土 ， 有 一 定 的 隔 水 作 用（ 3 ） 钢 筋 砼 地 下 连 续 墙 ： 有 现 场 成 槽 浇 注 与 成 槽 插 入 预 制 墙
16、 ， 挡 土 和 隔 水（4）就地灌注排桩：接搓不密贴，只起挡土作用（5）劲性水泥土桩（ SMW 工法） ： 水泥排桩中插入型钢， 以型钢受力， 水泥土作为隔水帷幕（ 6）其他挡土结构：喷锚护坡、钢桩插板1.3.2 土壁稳定支撑结构：（1）钢支撑：用传统型钢支撑方法（ 2 ） 钢 筋 砼 支 撑 ： 适 应 不 规 则 基 坑 体 形 ， 使 挖 土 有 较 大 空 间（ 3）双向双股复加预应力钢管支撑：双股井字形接头解决传统钢支撑空间小的缺点（4）土锚杆（土钉）拉锚：挡土结构处侧向向基坑外土体深部打入锚杆，可施加预应力土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，用于宽度不大、 深度较小沟槽开挖的土壁支撑。根据挡土板放置方式不同，分为水平挡土板垂直挡土板(1) 横撑式支撑 (见图 1.12) 一. 沟槽支撑(2) 板桩式支撑特别适用于地下水位较
