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1、建筑施工技术,第三章 土方工程,主讲：胡莉萍,建筑施工技术,目 录,第一节 概述,第二节 土方工程量计算与土方调配,第三节 边坡稳定问题,第四节 施工排水及人工降低地下水位,第五节 填方施工,建筑施工技术,第一节 概 述,建筑施工技术,本 节 要 点,土方工程施工的特点 土的可松性 土的工程分类,建筑施工技术,土方工程是建筑工程的先导工程，是建筑施工主要的工种工程之一。它的施工过程包括土的开挖、爆破、运输、填筑、平整和压实。 工业与民用建筑工程中土方工程一般分为四类： 1.场地平整 2.基坑(槽)及管沟开挖 3.地下工程大型土方开挖 4.土方填筑,建筑施工技术,土方工程的特点： 1、面广量大、
2、劳动繁重 2、施工条件复杂 土方工程多为露天作业，施工受当地气候条件影响大，且土的种类繁多，成分复杂，工程地质及水文地质变化多，也对施工影响较大。,建筑施工技术,第一节 概述,1、土的可松性 自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质，称为土的可松性。 工程意义：对土方平衡调配，基坑开挖时留弃土方量及运输工具的选择有直接影响。 土的可松性的大小用可松性系数表示。分为最初可松性系数和最终可松性系数。,建筑施工技术,土的可松性系数,建筑施工技术,第一节 概述,（1）最初可松性系数KS 自然状态下的土，经开挖成松散状态后，其体积的增加，用最初可松
3、性系数表示。 （2）最终可松性系数K/S 自然状态下的土，经开挖成松散状态后，回填夯实后，仍不能恢复到原自然状态下体积，夯实后的体积与原自然状态下体积之比，用最终可松性系数表示。 (见教材P19表3-1),建筑施工技术,第一节 概 述,土的工程分类 土的种类繁多，其工程性质直接影响土方工程施工方法的选择，劳动量的消耗和工程费用。 土的分类方法很多，我们主要学习掌握与我们建筑施工技术课联系较大的，根据土的开挖难易程度，在现行预算定额中，将土分为松软土、普通土、坚土等八大类。 (见教材P19表3-2),建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,建筑施工技术,本 节 要 点,基坑、基槽土方量计
4、算 场地设计标高的确定 场地平整土方量计算 土方调配方案 土方工程机械化施工,模拟题,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,了解:临时性挖方边坡值。三棱柱法计算土方量，边坡土方量计算方法。 熟悉：影响土方边坡的稳定的因素及土方边坡的形式，场地设计标高的调整方法。 掌握：基坑（基槽）土方量计算公式，场地平整的基本原则和计算步骤及方法。 讲授重点 基坑（基槽）土方量计算，场地平整的基本原则和计算步骤及方法。 讲授难点 场地平整的基本原则和计算步骤及方法。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,一、基坑、基槽土方量计算 （一）基坑土方量计算 基坑土方量的计算，可近似地按拟柱体体积
5、公式计算（图3-1 图3-2）,图3-1 基坑土方量计算 图3-2基槽土方量计算,基坑土方量计算,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,1第一段土方量。 1第一段的长度。 总土方量为各段土方量之和。 1 2 n 1、2、n各分段的土方量（m3）,（二）基槽土方量计算,基槽土方量计算,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,二、场地设计标高的确定 （一）确定场地设计标高的方法： 、一般要求挖方量和填方量基本平衡； 、初步确定场地设计标高时，可根据平整前和平整后，方格网内的挖方量和填表方量相等的原则确定； 、最终采用的场地设计标高，还应考虑到一些因素的影响； 、要考虑土的可松性的
6、影响，标高会提高一个H。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,适当提高设计标高,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,总之，合理确定场地设计标高，是对工程设计和施工都十分重要的一项工作。除了进行必要的理论计算外，还要对场地设计标高的各种影响因素进行分析，经综合考虑后做出最后的决定，作为最终采用的场地设计标高。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,（二）初步确定场地设计标高（理论）,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,平整场地坡度，一般标明在图纸上，如设计无要求，一般取不小于2的坡度，根据设计图纸或现场情况，泄水坡度分单向泄水和双向泄水。,建筑施工技
7、术,第二节 土方工程量计算与土方调配,A 单向泄水 什么叫单向泄水 当场地向一个方向排水时，称为单向泄水。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,单向泄水时场地设计标高计算 将已调整的设计标高（H/0）作为场地中心线的标高参考图113，场地内任一点设计标高为：,Hij = H/0 L i Hij 场地内任一点的设计标高。 L 该点至H0H0中心线的距离。 i 场地泄水坡度。 + 该点比H/0H/0线高取“+”号，反之取“”号。 H11 = H/0 +1.5 a i,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图113 单向泄水,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配
8、,图114 双向泄水,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,B 双向泄水 什么叫双向泄水,场地向两个方向排水，叫双向泄水,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,双向泄水时设计标高计算 将已调整的设计标高H/0作 为场地纵横方向的中心点（图114），场地内任一点的设计标高为 ：,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,双向泄水时设计标高计算 Hij = H/0 Lx iX Ly iy Lx 该点距轴的距离（m）； Ly 该点距轴的距离（m）； iX . iy 场地在方向的泄水坡度。 + 该点比H0点高取“+”号，反之取“”号。 如图：H11=H/0 +1.5 a
9、 ix + a iy,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,计算零点标出零线 计算各方格角点的施工高度 公式H0是假定场地为水平，不考虑泄水坡、边坡，根据平整前总土方量等于平整后总土方量求得的。 公式 Hij 是考虑泄水坡度后场地内任一方格角点的设计标高。但是在实际施工中，每一个方格是挖方还是填方呢？若为挖方，应挖多少？若为填方，应填多少？这就是施工高度问题。,建筑施工技术,所谓施工高度:就是每一个方格角点的挖填高度，用 hn表示。 hn = Hij Hn h 该角点的挖填高度，“+” 值表示填方“，”值表示挖方。 Hij 该角点设计标高。 H n 该角点自然地面标高。也就是地形图上
10、，各方格角点实际标高，当地形平坦时，按地形图用插入法求的，当地面坡度变化起伏较大时，用经纬仪测出。,第二节 土方工程量计算与土方调配,建筑施工技术,计算零点标出零线 当同一方格的四个角点的施工高度全为“+”或全为“”时，说明该方格内的土方则全部为填方或全部为挖方，如果一个方格中一部分角点的施工高度为“+”，而另一部分为“”时，说明此方格中的土方一部分为填方，而另一部分为挖方，这时必定存在不挖不填的点，这样的点叫零点，把一个方格中的所有零点都连接起来，形成直线或曲线，这道线叫零线，即挖方与填方的分界线。,第二节 土方工程量计算与土方调配,建筑施工技术,计算零点的位置:是根据方格角点的施工高度用几
11、何法求出，如图（图115）所示，D点为挖方，C点为填方，则： AOC DOB,图115计算零点的位置示意图,第二节 土方工程量计算与土方调配,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,式中： h 1 、 h2 相邻两角点 填、挖方施工高度（以绝对值带入）（m）； a 方格边长（m）； x 零点距角点A的距离（m）。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,计算土方工程量 四棱柱法 A、方格四个角点全部为挖或填方时（图116），其挖方或填方体积为： 式中：h1、h2、h3、h4、方格四个角点挖或填的施工高度，以绝对值带入（m）；a 方格边长(m)。,建筑施工技术,第二节 土方工程量
12、计算与土方调配,图116 角点全填或全挖,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图117）， 其挖方或填方体积分别为：,B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图117）， 其挖方或填方体积分别为：,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图117角点二填或二挖,返回,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,C、方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时（图118）， 其填方体积为：,其挖方体积为：,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,图118角点一填三挖,返回,建筑施工技术,计算土方工程量,三棱柱法
13、计算时先把方格网顺地形等高线将各个方格划分成三角形（图119）,图119 按地形方格划分成三角形 每个三角形的三个角点的填挖施工高度，用h1、h2、h3表示。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,A、当三角形三个角 点全部为挖或填时（图120a）， 其挖填方体积为：,式中：a方格边长（m）； h1、h2、h3三角形各角点的施工 高度，用绝对值（m）代入。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,五、土方工程机械化施工 土方工程施工机械的种类繁多，常用的有推土机、铲运机、装载机、平土机、松土机、单斗挖土机、多斗挖土机和各种碾压、夯实机械。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算
14、与土方调配,（一）推土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,1、推土机的作业内容 2、推土机的施工方法 （1）下坡推土 （2）并排推土 （3）槽形推土,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,（二）铲运机 铲运机有拖式铲运机和自行式铲运机两种。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,铲运机能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等多项作业。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,自行式铲运机经济运距为8001500m，拖式铲运机经济运距为200350m。 铲运机的运行路线对生产效率影响较大，应根据工程具体条件合理选择。,建筑施工技术,第二节 土方工程量计
15、算与土方调配,（三）单斗挖土机 1、正铲挖土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,2、反铲挖土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,3、拉铲挖土机,建筑施工技术,第二节 土方工程量计算与土方调配,4、抓铲挖土机,建筑施工技术,第三节 边坡稳定问题,为了施工安全,防止塌方,保持基坑(槽)土壁的稳定,在土方工程施工中,对挖方或填方边缘,均应制成一定坡度的边坡。 土方边坡的大小，应根据土质条件、挖方深度或填方高度、地下水位、排水情况、施工方法、边坡留置时间的长短、边坡上部的荷载情况、相邻建筑物的情况等因素综合考虑确定。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,一、集水井降水法 1、集水井的设置,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,2、水泵性能的选择 常用的有离心泵和潜水泵。,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,二、井点降水法 1、井点降水法的原理与作用,建筑施工技术,第四节 施工排水和人工降低 地下水位,2、井点降水的方法 降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。可根据降水深度
