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1、建筑施工目录,施工技术部分 1 土石方工程 2 地基处理与桩基工程 3 砌筑工程 4 钢筋混凝土工程 5 预应力混凝土工程 6 结构安装工程 7 保温节能工程施工 8 防水工程 9 装饰工程 10桥梁结构工程 11 道路工程,施工组织部分 12 施工组织概论 13 流水施工原理 14 施工网络计划及其应用 15 单位工程施工组织设计,第一章 土方工程,第一节 概述,一、土方工程的分类及施工特点：,1.分类：(1)场地平整 (2)基坑(槽)、管沟施工 (3)地下大型挖方工程 (4)填筑构筑物,2.施工特点： (1)工程量大; (2)工期长; (3)劳动强度大; (4)施工条件复杂; (5)受气候
2、、水文、地质等影响大。,2.按开挖难易程度分 一类土(松软土) 二类土(普通土) 三类土(坚土) 四类土(砂砾坚土) 五类土(软石) 六类土(次坚石) 七类土(坚石) 八类土(特坚石) 最初可松性系数KS, KS=开挖后松土体积/原土体积 切削比阻力KB, KB=铲刀受到切向阻力/(铲刀宽*铲刀深),三、土的工程性质,1.土的概念、组成 土:岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后，所形成的各种疏松沉积物，在建筑工程上称为土。,1.按工程性质分 (1)岩石 (2)碎石土 (3)砂土 (4)粘土 (5)人工填土,2.土的工程性质指标,（1）土的重度：土在天然状态下单位体积的重量。 =g/v 式中g
3、土重（t），v土的体积（m3）。,（2）土的天然含水量：即土中水重与固体颗粒重之比。 =gw/gs100 式中gw土中水重（kg） gs土中固体颗粒重（kg）。 表明了土的干湿程度。 最佳含水量使填土夯至最密实状态的含水量，称为。,（3）土的孔隙比和孔隙率： 反映土的密实度 土的孔隙比e：孔隙体积与固体体积之比。e=vv/vs 土的孔隙率n：孔隙体积与总体积之比。n=vv/v100,（4）土的可松性与可松性系数： 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，这种现象成为土的可松性。 最初可松性系数：ks=v1/v0 最终可松性系数：ks=v2/v0 (1-1)
4、 式中v0土在天然状态下的体积(m3) v1土挖出后在松散状态下的体积(m3) v2土经夯实后的体积(m3),（5）土的渗透系数: 水在单位时间内穿透土层的能力,用土的渗透系数表示,单位是“m/昼夜”。 水力坡度I=h/L，h水头差，L渗流长度。 渗流速度v=K I，此为达西定律，K渗透系数,（6）摩擦系数与粘结力： 砂土无内聚力，主要表现为摩擦系数；而粘土内聚力大，主要表现为粘结力。,第二节、场地设计标高的确定及土方工程量的计算与调配,在场地平整中，需要确定场地的设计标高。 场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的平面，达到设计标高，并满足泻水坡度的要求。,一、场地设计标高确定的一般方法,场
5、地设计标高的确定，应考虑以下因素： (1)满足生产工艺和运输的要求; (2)尽量利用地形,减少挖填方数量; (3)场地内挖填方平衡,土方运费最少; (4)有一定的泻水坡度,满足排水要求。,1、场地平均设计标高的计算,首先应根据施工场地平面尺寸的大小和要求的精度，将场地划分成边长为a（一般取1040米）的方格网，并建立直角坐标系。一般将坐标原点设在场地中心，也可以设在场地的左下角。然后利用地形图上的等高线采用内插法求得地面实际标高zi（也可以在实地测量得到）。,根据这一原则,场地设计标高可按下式计算: H0Ma2=(a2 ) H0= (1-3) 式中H0场地设计标高（m）， a方格边长， n方格
6、数，H11H22任一方格的四个角点的标高（m）。,令H11为一个方格仅有的角点标高， H22为两个方格共有的角点标高， H33为三个方格共有的角点标高， H44为四个方格共有的角点标高，,计算场地设计标高的原则是：场地内挖填方平衡。如下图：,图1.1,则场地设计标高的计算公式可改写如下： H0= （1-4）,2. 考虑泄水坡度对设计标高的调整,按式（1-4）得到的设计平面为一水平的挖填方相等的场地，实际场地都有一定的泄水坡度。应考虑泄水坡度对设计标高的影响，最后确定场地各方格角点的设计标高（图1-2）。 以计算出的设计标高Z0作为场地中心点的标高，场地内任意一个角点的设计标高为： Hi=H0l
7、x ixly iy （1-5） Hi场地内任意一个角点的设计标高（m） 该点比H0高则取“+”，反之取“” lx、ly该点于xx、yy方向距场地中心点的距离（m） ix、iy场地在xx、yy方向的泄水坡度（不小于2） 例如 H42=H01.5a ix0.5a iy,3、施工高度的计算： 方格各角点的施工高度按下式计算： Hi = zi zi （1-6） 若Hi为正值，则该点为填方；若Hi为负值,则为挖方。,4、零点.零线的确定： （1）凡是一个方格的四个角点施工高度中有正负值，则有正负值的两点间必然存在有不挖不填的点，这一点就叫做零点；零点间的连线叫做零线。 （2）零点的确定方法：(如下图所示
8、),可得,(1-7),5.挖填方工程量的计算:,.图1.4,图1.5,6.挖、填方总量计算：,7.例题1.1：,某建筑场地地形图和方格网(a20m)，如图所示。土质为亚枯土，场地设计泄水坡度：ix3 ，iy2 。建筑设计、生产工艺和最高洪水位等方面均无特殊要求。试确定场地设计标高(不考虑土的可松性影响，如有余土，用以加宽边坡)，并计算填、挖土方量(不考虑边坡土方量)。,图1.6,【解】(1)计算各方格角点的地面标高,各方格角点的地面标高，可根据地形图上所标等高线，假定两等高线之间的地面坡度按直线变化，用插入法求得。如求角点4的地面标高(H4)，由下图有:,则,图1.7 插入法计算简图,为了避免
9、繁琐的计算，通常采用图解法。用一张透明纸，上面画6根等距离的平行线。把该透明纸放到标有方格网的地形图上，将6根平行线的最外边两根分别对准A点和B点，这时6根等距的平行线将A、B之间的0.5m高差分成5等分，于是便可直接读得角点4的地面标高H444.34m。其余各角点标高均可用图解法求出。本例各方格角点标高如图所示中地面标高各值。,图1.8,图1.9 方格网法计算土方工程量图,(2)计算场地设计标高H0,则,(3)计算方格角点的设计标高,以场地中心角点8为H0，由已知泄水坡度lx和ly,各方格角点的设计标高按下式计算：,其余各角点的设计标高方法同上,其值见图1.9中的设计标高值.,(4)计算角点
10、的施工高度,按公式计算,各角点的施工高度为:,其余各点施工高度详见图1.9中施工高度值.,(5)确定零线,首先求零点,有关方格边上零点的位置由公式(1-7)确定,23角点连线零点距角点2的距离为:,则,同理求得:,相邻零点的连线即为零线(图1.9),(6)计算土方量,根据方格网挖填图形,按公式计算土方工程量.,方格1-1,1-3,1-4,2-1四角点全为挖(填)方,按正方形计算,其土方量为:,同理可得:,方格1-2,2-3各有两个角点为挖方;另两角点为填方,按梯形计算公式,其土方量为:,同理可求V2-3填和V2-3挖.,方格2-2,2-4为一个角点挖方(或填方)和三个角点填方(或挖方),分别按
11、三角形和五角形公式计算:,同理可求V2-4填和V2-4挖.,将计算结果填入相应的方格中(图1.9).,场地各方格土方量总计:挖方548.75m3;填方528.55m3.,基坑、基槽和路堤土方量计算：,1.基坑土方量计算:,二、用最小二乘法原理求最佳设计平面,按上述方法得到的设计平面，能使挖方量与填方量平衡，但不能保证总的土方量最小。应用最小二乘法的原理，可求得满足上述两个条件的最佳设计平面。 当地形比较复杂时，一般需设计成多平面场地，此时可根据工艺要求和地形特点，预先把场地划分成几个平面，分别计算出最佳设计单平面的各个参数。然后适当修正各设计单平面交界处的标高，使场地各单平面之间的变化缓和且连
12、续。因此，确定单平面的最佳设计平面是竖向规划设计的基础。 我们知道，任何一个平面在直角坐标体系中都可以用三个参数c,ix,iy来确定(图1-10).在这个平面上任何一点i的标高Zi,，可以根据下式求出：,(1-8),其中 xii点在x方向的坐标； yii点在y方向的坐标。,与前述方法类似，将场地划分成方格网，并将原地形标高ZI标于图上，设最佳设计平面的方程为式(1-8)形式，则该场地方格网角点的施工高度为,图1-10,（1-9）,由前面计算土方量的公式可以看出，施工高度之和与土方工程量成正比。由于施工高度有正负，当施工高度之和为零时，则表明该场地的挖填平衡，但不能反映挖和填方量绝对值的多少。为
13、了不使施工高度正负抵消，若把施工高度平方之后再相加，则总能反映土方工程挖填方绝对值之和的大小。但应注意，在计算施工高度总和时，要考虑方格网各点施工高度在计算土方量时被应用的次数Pi，令为土方施工高度之平方和，则,（1-10）,将（1-9）式代入上式得,当的值最小时，该设计平面既能使土方工程量最小，又能保证挖填方平衡。为了求得 最小时的设计平面参数c,ix,iy,可以对上式的c,ix,iy分别求偏导数，并令其为零，得：,（1-11）,整理后可得下列方程组：,（1-12）,式中,解方程组（1-12），可求得最佳设计平面的三个参数，然后可各点的设计标高和施工高度及各方格的土方工程量。,例题1.2 图
14、1-11所示为40mX40m的矩形场地，试用最小二乘法原理确定其最佳设计平面参数及各方格顶点的施工高度。,【解】为确定最佳设计平面，首先把场地划分成方格网(10m*10m)。在方格网中标出方格角点的编号(0到24)，方格角点的原地形标高，及方格各角点的“权”P值。图中，角点0的P值为1，原地形标高为16.541。角点1的P值为2(因为计算方格0,l,5,6和方格1,2,6,7时要用到两次角点l的原地形标高，所以P值为2)，原地形标高为10.350。余类推。 接下来计算准则方程的系数。为便于计算，可用表1-1的形式进行。表中第一栏为角点编号，第2,3,4栏分别为角点的坐标，第5栏为各角点的P值(
15、所有P值都缩小为14，对计算结果无妨，但便于运算)。从第6栏至第13栏为方程系数的运算部分，将每一栏的总和即方程的系数写在表的最下面一行。,表1.1,将系数代入方程组，得,解方程组得设计平面的三个参数为,C=+8.08208; ix=+0.01731; iy=+0.02388,将以上参数代入式（1-8）（1-9）即可计算出最佳设计平面各角点的标高和各角点的施工高度。,将结果代入（表1-1）的第15栏中，并计算各点的PH值，检查PH=0，说明整个计算无误。,三、土方调配,土方调配工作是大型场地平整中土方施工的一个重要内容。土方调配的目的是在使土方总运输量（m3m）最小或土方运输成本最小或土方施工费用（元）最小的条件下，确定填挖方区土方的调配方向和数量，从而达到缩短工期和降低成本的目的。,1.土方调配区的划分，平均运距和土方施工单价的确定,划分土方调配区时应注意下列几点：,（1）调配区的划分应该与房屋和构筑物的平面位置相协调，并考虑它们的开工顺序、工程的分期施工顺序；,（2）调配区的大小应该满足土方施工主导机械的技术要求；,（3）调配区的范围应该和土方的工程量计算用的方格网协调，通常可由若干个方格组成一个调配区；,（4）当土方运距较大或场区范围内土方不平衡时，可考虑就近借土或弃土，这时一个借土区或弃土区可作为一个独立的调配区。,
