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1、第一章 土方工程,土方工程主要包括: 土(或石)的挖掘、填筑和运输等施工过程以及排水、降水和土壁支撑等准备和辅助过程。 常见的土方工程有: 场地平整、基坑(槽)及管沟开挖、地坪填土、路基填筑，隧道开通及基坑回填等。 土方工程施工特点： 面广量大、劳动繁重、露天作业、施工条件复杂、易受地区气候、工程地质、水文地质条件的影响。,第一节 土的分类与性质,一、土的分类与工地鉴别方法 分类依据：土的开挖难易程度。 在土方工程施工和工程预算定额中，土分为一般土和岩石。 一般土包括：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土； 岩石包括：软石、次坚石、坚石、特坚石。 正确区分和鉴别土的种类的目的： 1）合理选择施工方法
2、 2）准确套用定额计算土方工程费用。,土的工程分类与现场鉴别方法见表1-1。,二、土的工程性质 土的基本工程性质包括：土的含水量、土的可松性、土的渗透性。,1、土的含水量 定义：土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分率表示为：,干土含水量小于5%； 潮湿土含水量在5%-30%之间； 湿土含水量大于30%。 土的含水量影响：土方施工方法的选择、边坡的稳定、回填土的质量。 如土的含水量超过25%30%，则机械化施工就困难，容易打滑、陷车； 回填土需有最佳含水量，方能夯压密实，获得最大干密度(表1.2)。,例：含水率为5%的天然净砂100kg，其中所含水的质量为（ ）kg A. 1005% B. （
3、100-5）5% C. 100-100/(1+5%) D. 100/(1-5%)-100,解： 含水率定义是： 所以净干砂质量 ： m2=m1/（1+w）=100/（1+5%） 含水质量为： wm1-m2=100-100/（1+5%）,2、土的可松性 土的可松性 土的可松性用可松性系数表示，即：,三种体积之间的关系：V1V3V2,、 的大小与土质有关，可松性系数参见下表。,可松性系数的作用： 土的最初可松性系数：计算土方体积、装运车辆及选择挖土机械数量的主要参数； 土的最终可松性系数：计算填方所需挖土工程量的主要参数。,3、土的渗透性（土的透水性） 土的渗透性 法国学者达西根据砂土渗透实验，发
4、现水在土中的渗流速度V与水力坡度I成正比。即：,I水利坡度； A、B两点的水位差； L渗流路程。,水在土中渗流的基本规律：,实验结果：只要存在水头差H，形成稳定流，单位时间内流过土样的水量Q（m3/d）与水头差H（m）成正比，与土样的横截面面积A（m2）成正比，而与 渗流长度L（m）成反比。 即： 那么，单位时间内流过单位横截面积的水量，称为渗流速度V（m/d）,其中：I水力坡度,比例系数K称为土的渗透系数(m/d)。 K与土的颗粒级配，密实程度等有关，由实验确定。,K的作用： 1）选择各种人工降低地下水位方法的依据； 2）分层填土时，确定相邻两层结合面形式的依据。,第二节 场地平整土方量计算
5、,场地平整土方量计算思路： 1）要确定场地平整与基坑(槽)开挖的施工顺序； 2）确定场地的设计标高； 3）确定施工高度（填挖高度）； 4）计算挖填土方量。,场地平整与基坑开挖的施工顺序，通常有三种情况： 1、场地挖、填土方量较大：先平整场地，后开挖基坑为土方机械提供较大的工作面 。 2、场地较平坦：先开挖基坑，基础施工后再平整场地减少土方的重复开挖。 3、场地地形复杂、工期紧迫：分区施工（先平整场地、再开挖基坑或先开挖基坑、再平整场地）。,(一)场地设计标高确定,当场地标高为H0时，移挖作填； 当设计标高为H1时，取土回填； 当设计标高为H2时，向场外弃土。,确定场地设计标高原则： 满足生产工
6、艺和运输的要求； 满足设计时考虑的最高洪水位的影响； 满足市政道路与规划的要求； 充分利用地形，尽量使挖填平衡，以减少土方运输量。 场地设计标高若无其他特殊要求，则可根据挖填土方量平衡的原则加以确定。,场地设计标高确定步骤： 1、初步确定场地设计标高(H0) 原则：挖填土方量平衡。 方法： （1）在具有等高线的地形图上将场地划分成边长为d=10-40m的若干个正方形方格。,（2）确定每个方格的角点标高。 1）地形较为平坦时，用插入法或内插法(图1-3)求得； 2）当地形起伏较大，用测量法求得。,（3）按挖填平衡原则确定设计标高H0，即：,上式可改写为：,例：某场地平整的方格网角点的地面标高如图
7、所示，试计算场地的设计标高。,2.计算设计标高的调整值 （1）若考虑土的可松性，应提高设计标高； （2）若考虑设计标高以上的填方(挖方)工程，应降低(提高)设计标高； （3）若考虑边坡填挖土方量不等（特别是坡度变化大时），应增减设计标高； （4）将部分挖方就近弃土于场外，或将部分填方就近取土于场外，应降低或提高设计标高。 （5）考虑泄水坡度对设计标高的影响。,(二)场地平整土方量的计算 计算方法：方格网法、横截面法。 横截面法（断面法）：计算精度较低，适用于地形起伏较大地区。 方格网法：适用于地形较平坦地区。 方格网法计算步骤如下：,1、计算场地各方格角点的施工高度 计算公式：,2、确定“零线
8、” 零线方格网中的挖填分界线。 确定零线位置方法： 1）确定零点：如图1.2.5所示，设h1为填方角点的填方高度，h2为挖方角点的挖方高度，O为零点位置。则可求得：,2）确定零线：将相邻两个零点相连形成的折线，就是零线。,3、场地土方量的计算 思路：先求各方格挖、填方量，再汇总求出总挖、填方量。 （1）四角棱柱体法,全部挖或填的方格,两挖两填的方格,三挖一填的方格,（三填一挖的方格）,（2）四方棱柱体平均高度法（略） （3）三角棱柱体法（略） 断面法计算步骤如下： 断面法是沿场地取若干个相互平行的断面，将所取的每个断面划分为若干个三角形或梯形，如下图所示。,对于任一断面，其三角形或梯形的面积计算为：,(三)基坑土方量的计算 近似按立体几何中拟柱体体积公式计算。,(四)基槽、管沟土方量的计算 沿长度方向分段利用拟柱体体积公式计算。,将各段土方量相加，即得总土方量：,例：基槽土方量计算,例2：按下图计算某基坑的挖方量V1。设土的最初可松性系数为KS=1.03，现决定把挖出来的土方全部运走，试求需要运输的土方体积V2。,注：土方边坡坡度用1:m表示，m为边坡系数。,解：由拟柱体公式得：,
