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1、土力学与地基基础工程,项目七 土方工程施工,项目七 土方工程施工,一、工程场地的平整 二、基坑(槽)、管沟土方开挖 三、土方回填与压实 四、土方机械的选择,一、工程场地的平整,1.场地平整的一般要求 (1)平整场地时应清理好作业现场，做好地面排水工作。 (2)平整后的场地表面应逐点检查，检查点为每100400m2取1点，但不少于10点；长度、宽度和边坡均为每20m取1点，每边不少于1点，其质量检验标准应符合表7-7的要求。 (3)场地平整过程中，应经常测量和校核其平面位置、标高和边坡坡度是否符合设计要求。 2.场地平整的程序 3.场地平整的土方量计算 (1)确定场地平整高度 对较大面积的场地平
2、整时，要正确地选择场地平整高度(设计标高)。,一、工程场地的平整,1)计算场地设计标高 如图7-1a所示，将地形图划分方格网(或利用地形图的方格网)，每个方格的角点标高，一般可根据地形图上相邻两等高线的标高，用插入法求得。,图7-1 场地设计标高计算简图 a)地形图上划分方格 b)设计标高示意图 1等高线 2设计标高平面 3自然地面与设计标高平面的交线(零线) 4自然地坪,一、工程场地的平整,2)考虑设计标高的调整值 上式计算的H0理论数值，实际尚需考虑以下因素进行适当调整：土的可松性；设计标高以下各种填方工程用土量，或设计标高以上的各种挖方工程量；边坡填挖土方量不等；部分挖方就近弃土于场外，
3、或部分填方就近从场外取土等因素。 3)考虑排水坡度对设计标高的影响 用式(7-1)计算的H0未考虑场地的排水要求(即场地表面均处于同一个水平面上)，实际均应有一定排水坡度。 (2)场地平整土方工程量的计算 场地土方工程量的计算有方格网法和横断面法两种。 1)方格网法 通常在地形较平缓或台阶宽度较大的地段比较实用。,一、工程场地的平整, 划分方格网。根据已有地形图(一般用1500的地形图)将欲计算场地划分成若干个方格网，尽量与测量的纵、横坐标网对应，方格一般采用20m20m或40m40m，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角。将自然地面标高与设计地面标高的差值，即各角点的
4、施工高度(挖或填)，填在方格网的左上角，挖方为()，填方为()。 计算零点位置。同时有填方或挖方一个方格网，应先算出方格网边上的零点的位置，并标注于方格网上，把零点连接起来，即得填方区与挖方区的分界线(即零线)。,一、工程场地的平整,图7-2 零点位置计算示意图,一、工程场地的平整,图7-3 零点位置图解法,一、工程场地的平整, 计算土方工程量。 按方格网底面积图形和表7-1所列体积计算公式计算每个方格内的挖方或填方量，或用查表法计算，有关计算见表7-1。 计算土方总量。将挖方区(或填方区)所有方格计算土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。,一、工程场地的平整,表7-1 常用方格网点计算
5、公式,一、工程场地的平整,图7-4 画横截面示意图 1设计地面 2自然地面,一、工程场地的平整,2)横截面法 根据地形图、竖向布置或现场测绘，将要计算的场地划分为横截面AA、BB、CC等，如图7-4所示，使截面尽量垂直于等高线或主要建筑物的边长，各截面间的间距可以不等，一般间距为10m或20m，在平坦地区间距可大些，但最大不大于100m。 画横截面图形。按比例绘制每个横截面的自然地面和设计地面的轮廓线。自然地面轮廓线与设计地面轮廓线之间的面积，即为挖方或填方的截面。 计算横截面面积。按表7-2中的横截面面积计算公式，计算每个截面的挖方或填方截面面积。,一、工程场地的平整,表7-2 常用截断面计
6、算公式,一、工程场地的平整, 计算土方量。根据横截面的面积按下式计算土方量为 土方量汇总。 3)边坡土方量计算 用于平整场地、修筑路基和路堑边坡的挖、填土方量的计算，常用图算法。 (3)土方的平衡与调配计算 计算出土方的施工标高、挖填区面积、挖填区土方量，并考虑各种变动因素(如土松散率、压缩率、沉降量等)进行调整后，应对土方进行综合平衡与调配。,图7-5 场地边坡计算简图,一、工程场地的平整,表7-3 常用边坡三角棱体、棱柱体的计算公式,1)土方的平衡与调配原则 挖方与填方基本达到平衡，减少重倒运。,一、工程场地的平整, 挖(填)方量与运距的乘积之和尽可能最小，即总土方运输量或运输费用最小。
7、好土应用在回填密实度要求较高的地区，以避免出现质量问题。 取土或弃土应尽量不占农田或少占农田，弃土尽可能有规划地造田。 分区调配应与全场调配相协调，避免只顾局部平衡，任意挖填而破坏整体平衡。 调配应与地下构筑物的施工相结合，地下设施的填土，应留土后填。 选择恰当的调配方向、运输路线、施工顺序，避免土方运输出现对流和乱流现象，同时便于机具调配、机械化施工。,一、工程场地的平整,2)土方平衡与调配的步骤及方法 划分调配区。在平面图上先画出挖填区的分界线，并在挖方区和填方区适当划出若干调配区，确定调配区的大小和位置。划分时应注意以下几点。 计算各调配区的土方量并在图上标明。 计算各挖、填方调配区之间
8、的平均运距，即挖方区土方重心至填方区重心的距离，取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴，一个角作为坐标原点，如图7-6所示，按下式示出各挖方和填方调配区土方重心坐标x0及y0。,一、工程场地的平整,图7-6 土方调配区间的平均运距,一、工程场地的平整,表7-4 土方平衡与运距表, 确定土方最优调配方案。对于线性规划中的运输问题，可以用“表上作业法”来求解，使总土方运输量W=mi=1nj=1Lijxij为最小值，即为最优调配方案。,一、工程场地的平整, 绘出土方调配图。根据以上计算，标出调配方向、土方数量及运距(平均运距再加施工机械前进、倒退和转弯必需的最短长度)。 4.基坑、基槽、路基土方量的计算
9、 (1)基槽土方工程量的计算 基槽开挖分放坡和不放坡两种情况，如图7-7所示，其土方工程量计算如下。,图7-7 基槽土方量计算 a)基槽不放坡 b) 基槽放坡,一、工程场地的平整,(2)基坑土方量计算 (3)路堤土方工程量计算,图7-9 路基土方工程量计算,一、工程场地的平整,图7-9 路基土方工程量计算,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,1.施工准备及定位放线 (1)施工准备 1)作业准备 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，测设平整场范围线和标高。 对施工区域内的障碍物要调查清楚，制订方案，并征得主管部门同意，拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改
10、造通信和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木。 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。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖, 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。 修好临时道路、电力、通信及供水设施，以及生活和生产用临时房屋。 2)机具准备 机具设备:机动翻斗车、挖掘机、水泵。 主要工具:尖头铁锹、平头铁锹、手锤、平车、梯子、铁镐、撬棍、钢尺、坡度尺、水准仪、经纬仪等
11、。 (2)定位与放线,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,1)建筑物定位 建筑物定位就是在基础施工之前根据建筑总平面图的设计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高测设在地面上,并在地面上固定下来。,图7-10 建筑物的定位 1龙门板(标志板) 2龙门桩 3轴线钉 4轴线桩(角桩) 5控制桩(引桩) 6轴线桩(角桩) 7轴线,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,2)放线 房屋定位后，根据基础的设计尺寸、土质情况、基础埋置深度、地下水情况及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，考虑好是否留设工作面或放坡情况。,图7-11 放线示意图 1龙门板 2白灰线(基槽边线) 3基槽宽度 4墙(柱)轴线,二、基坑(槽)
12、、管沟土方开挖,2.土方开挖 (1)施工工艺 1)工艺流程 工艺流程如下所示。,7W1.TIF,2)操作工艺 明挖度的确定。 在天然湿度的土中，开挖基坑(槽)和管沟时，当挖土深度不超过表7-5中的规定时,可不放坡,不加支撑。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,表7-5 基坑(槽)和管沟不加支撑时的容许深度, 土壁支撑。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。主要有两种类型：纵横向内支撑、板桩式支撑。详见项目十二。,表7-6 临时性挖方边坡坡度,2.如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但应计算复核。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,3.开挖
13、深度，软土不应超过4m，硬土不应超过8m。 3.冬期、雨期施工措施 (1)土方开挖一般不宜在雨期进行，否则工作面不宜过大。 (2)土方开挖不宜在冬期施工。 4.质量标准 (1)主控项目 基坑、基槽和管沟基底的土质必须符合设计要求，并严禁扰动。 (2)一般项目 1)土方开挖前应检查定位放线、排水和降低地下水位系统，合理安排土方运输车的行走路线及弃土场。 2)施工过程中应检查平面位置、水平标高、边坡坡度、压实度、排水系统、降低地下水位系统，并随时观测周围的环境变化。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,3)人工挖土质量检验标准见表7-7。,表7-7 土方开挖工程质量检验标准,(3)特殊工艺、关键控制点等
14、的控制方法 详见表7-8。,表7-8 特殊工艺、关键控制点等的控制方法,(4)质量记录 1)工程定位测量记录。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,2) 土方开挖工程检验批质量验收记录表。 (5)常见质量通病及预防 1)基底超挖 开挖基坑(槽)或管沟均不得超过基底标高。 2)软土地区基坑挖土应防止桩基位移 在密集群桩范围内开挖基坑时，应在打桩完成后，间隔一段时间，再对称挖土；在密集桩附近开挖基坑(槽)时，应事先确定防止桩基位移的措施。 3)基底未保护 基坑(槽)开挖后应尽量减少对基土的扰动。 4)施工顺序不合理 土方开挖宜先从低处进行，分层分段依次开挖，形成一定坡度，以利排水。 5)开挖尺寸不足 基
15、坑(槽)或管沟底部的开挖宽度，除基础结构宽度外，应根据施工需要增加工作面宽度。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,6)基坑(槽)或管沟边坡不直不平，基底不平 应加强检查，随挖随修，并要认真验收。 (6)成品保护 1)对定位标准桩、轴线引桩、标准水准点、龙门板等，挖运土时不得碰撞，也不得坐在龙门板上休息。 2)土方开挖时，应防止邻近已有建筑物或构筑物、道路、管线等发生下沉或变形。 3)施工中如发现有文物或古墓等，应妥善保护，并应立即报请当地有关部门处理后，方可继续施工。 (7)安全健康与环境管理 1)施工过程危害辨识及控制措施见表7-9。,二、基坑(槽)、管沟土方开挖,表7-9 施工过程危害辨识及控
16、制措施,2)环境因素辨识及控制措施见表7-10。,表7-10 环境因素辨识及控制措施,三、土方回填与压实,1.填筑的一般要求 (1)填方前,应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等，合理选择压实机具，并确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。 (2)土方填筑前，应清除坑底的垃圾、树根等杂物，清除坑(槽)中的水、淤泥。 (3)对建筑物和构筑物底面下的填方厚度小于.5m的填方，应清除基底上的草皮和垃圾、软弱土层。 (4)对土质较好，地面坡度不大于1/10的较平坦场地的填方，可不清除基底上的杂草，但应割除长草。 (5)在稳定山坡上填方，当山坡坡度为1/151/10时，应清除基底上的草皮。,三、土方回填与压实,(6)在水田、水沟或池塘上填方时，应根据实际情况采用排水疏干、挖除淤泥后再进行回填。 (7)填方施工应分层填土，压实后测定压实系数，当压实范围和压实系数符合要求后，才能填筑土层。 (8)填土应尽量采用
