土木施工教案1.doc

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1、土木工程施工教案土木建筑工程学院建筑工程教研室第一章、土方工程内容简介土木工程中，常见的土石方工程有：场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等。土石方工程施工具有以下特点：(1)面广量大、劳动繁重。(2)施工条件复杂。组织土石方工程施工，尽可能采用机械化施工，在条不够或机械设备不足时，则应创造条件，采取半机械化和革新工具相结合的方法，以代替或减轻繁重的体力劳动。另一方面，要合理安排施工计划，尽可能不安排在雨季施工，否则，应作好防洪排水等准备。此外，为了降低土石方工程施工费用，贯彻不占或少占农田和可耕地并有利于改地造田的原则，要作出土石方的合理调配

2、方案，统筹安排。本章重点内容土的性质 土的含水量、渗透性 动水压力和流砂计算 土的可松性土方量计算 场地设计标高计算（图） 单项泄水标高计算 双向泄水标高计算 零点位置计算 土方量计算(1) 土方量计算(2) 土方量计算(3) 土方调配 土方调配原则 土方调配区 土方调配平均距离计算 土方调配方案 土方调配例题（程序下载） 场地平整 场地平整方法 推土机工作性能 铲土机开行路线（图） 推土机助产（图） 挖土机施工（图片）降低地下水位 集水坑降水法（图） 集水坑降水（动画） 轻型井点计算 渗透系数测定方法 抽水设备选用 轻型井点降水（动画） 轻型井点施工 轻型井点使用 喷射井点 基坑开挖 反铲挖

3、土机（动画） 反铲挖土机开挖方式 拉铲挖土机 抓铲挖土机（图） 挖土机械配套计算 基坑边坡稳定 设置支撑 土的填筑与压实 土的压实方法 影响压实因素 填土压实的质量爆破工程 爆破材料 起爆材料 爆破药包量计算 爆破安全措施1.1、土方规划1.1.1 土方工程的内容及施工要求1.1.2 土的工程分类及性质土方工程施工和工程预算定额中，土是按其开挖难易程度 分类的。一般工程土类分八级： 土类级别土质名称密度 （kg/m3)开挖方法1.砂土2.疏松种植土3.淤泥6001500用锹或略加脚踩开挖1.粉质粘土 2.填土 3.种植土11001600用锹需要用脚踩开挖1.黏土 2.干燥黄土 3.含少量砾石粘

4、土17501900用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖1.坚硬黏土 2.砾质黏土 3.含卵石黏土1900用镐、三齿耙等工具开挖1.中密页岩 2.软石灰岩11002700用镐、撬棍，部分爆破1.砂岩、砾岩2.硬石灰岩3.风化花岗岩22002900爆破，部分风镐1.大理岩2.辉绿岩3.粗、中粒花岗岩25003100爆破1.玄武岩2.花岗岩27003300爆破1土的含水量土的含水量是指土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示。G1：含水状态时土的质量。G2：土烘干后的质量。2. 土的渗透性土的渗透性是指土体被水透过的性能，它与土的密实程度有关，土的空隙比越大，则土的渗透系数越大。(计算)

5、3动水压力和流砂(计算)在一定动水压力作用下，松散而饱和的细砂和粉砂容易产生流砂现象，降低地下水位，改变水流方向，消除动水压力，是防治流砂现象的重要途径。其具体措施有： （1）枯水期施工 地下水位低，坑内外水位差小，动水压力减小，不易产生流砂。（2）抛大石块法 基坑开挖中出现流砂现象，枪挖至标高后，立 即铺设芦席并抛大石块，增加土的压重，以平衡动水压力。此法解决解决局 部或轻微流砂现象是有效的。（3）打钢板桩法 将钢板桩打入坑底一定深度，增加地下水由坑 外流入坑内的渗流路线，减小水力坡度，从而减小动水压力。浇筑地下连续 墙可起到同样的效果。 （4）井点降水法 采用井点降水法可使地下水渗流方向朝

6、下，向下 的动水压力增大了土粒间的压力，从而有效地制止了流砂现象。 4.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，称为土的最初可松性，以后虽经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，称为土的最终可松性。(见表)最初可松性系数用K1表示，最终可松性系数用K2表示，即： ； ； 式中：V1土在自然状态下的体积； V2土挖出后的松散体积； V3土经回填压实后的体积。 土的可松性系数可参考表。 土的可松性系表土的名称可松性系数K1K2砂土、轻亚粘土、种值土、淤泥土 1.081.17 1.011.03 亚粘土、潮湿黄土、砂土混碎（卵）石、填筑土1.141.281.021.05重亚粘土、干黄土、含碎

7、（卵）石的亚黏土1.241.301.041.07重粘土、含碎（卵）石的黏土、粗卵石、密实黄土1.261.321.061.09中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土、软石灰岩11.301.451.101.20 1.1.3 土方边坡土方边坡坡度=1：m m=b/h1.1.4 土方量计算方法 场地平整土方量的计算方法，通常有方格网法和断面法两种。方格网法适用于地形较为平坦的地区，断面法则多用于地形起伏变化较大的地区。通常用方格网控制整个场地。 方格边长主要取决于地形变化的复杂程度，一般10m、20m、30m或40m等，通常多采用20m。根据每个方格角点的自然地面标高和实际采用的设计标高，算出相应的角点填挖高

8、度，然后计算每一个方格的土方量，再将场地上所有方格的土方量求和，并算出场地边坡的土方量，这样即可以得到整个场地的挖、填土总方量。 场地诸方格的土方量的计算方法如下：（1）计算零点位置将方格角点的自然地面标高与设计地面标高的差值，即各角点的施工高度（挖或填），标在方格角点。挖方为（）填方为（+）。在一个方格网内同时有填方和挖方时，方格网边上的零点位置常采用图解法求出，如图。方法是用尺在方格角上按挖填施工高度标出相应比例，用尺相连划线，与方格的边相交点即为零点位置。十分方便，且不易出错。（2）计算土方工程量 按下列方法计算每个方格的挖方或填方量： 1）一个角点填（挖）三个角点挖（填）方 2）两个角

9、点填方，另外两个角点挖方 3）四个角点挖（填）方1.1.5 场地平整土方量计算场地平整前，必须先确定场地平整的施工方案，其中包括：确定场地的设计标高（一般均在设计文件上规定）、计算挖方和填方的工程量、确定挖方填方的平衡调配，并选择土方机械，拟定施工方法。 一、土方量计算（一）场地设计标高的确定设计标高选择，需考虑以下因素：（1）满足生产工艺和运输的要求；（2）尽量利用地形，以减少挖方数量；（3）尽量使场地内的挖方量与填方量达到平衡，以降低土方运输费用；（4）需有一定的泄水坡度（20），使能满足排水要求；（5）考虑最高洪水位的要求。场地的设计标高，可根据挖填平衡的原则照下述方法确定。1.初步计算

10、场地设计标高 将地形图划分方格。每个方格的角点标高，一般根据地形图上相邻两等高线的标高，用插入法求得；在无地形图情况下，也可在地面用木桩打好方格网，然后用仪器直接测出。 一般说来，理想的设计标高，应该使场地的土方在平整前和平整后相等而达到挖方和填方的平衡（图示） 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自然地面；3设计标高平面； 4自然地面与设计标高平面的交线（零线）场地设计标高计算: 因为场地平整前后，土方量相等， 所以： 式中：H0场地设计标高的初步计算值（m）； a方格边长（m）； N方格个数； H11H22任一方格的四个角点的标高。从图中可看出，H

11、11系一个方格的角点标高，H12和H21均系两个方格公共的角点标高，H22则系四个方格公共的角点标高。如果将所有方格的四个角点标高相加，那么，类似H11这样的角点标高加到一次，类似H12和H21的标高加到两次，而类似H22的标高则要加到四次。因此，上式可改写成下列的形式 式中：H1一个方格的仅有角点标高（m）； H2二个方格的共有角点标高（m）； H3三个方格的共有角点标高（m）； H4四个方格的共有角点标高（m）。2.计算设计标高的调整值 所计算的标高，纯系初步计算值，实际上，还需考虑以下因素进一步进行调整。 （1）由于土具有可松性，必要时应相应地提高设计标高；（2）由于设计标高以上的各种填方(挖方)工程而影响设计标高的降低(提高)；（3）由于边坡填挖土方量不等（特别是坡度变化大时）而影响设计标高的增减；（4）根据经济比较结果，而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而引起挖填土的变化后需增减设计标高。3.考虑泄水坡度对设计标高的影响 如果按照公式计算出的设计标高进行场地平整，那么，整个场地表面将处于同一个水平面；但实际上由于排水要求，场地表面场有一定的泄水坡度。因此，还需根据场地泄水坡度的要求（单面泄水或双面泄水），计算出场地内各方格角点实际施工时所采用的设计标高。（1）单向泄水时，场地各点设计标高的求法.当考虑场地内挖填平衡的情况