土木工程施工电子教材

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1、Ch1土方工程学习要求1、了解土的工程性质、边坡留设和土方调配的原则；掌握土方量计算的方法、场地计划标高确定的方法和用表上作业法进行土方调配。2、能分析土壁失稳和产生流砂、管涌的原因，并能提出相应的防治措施。对各种降水方案能进行选择比较；了解回填土的质量要求及检验标准。3、了解常用土方机械的性能及适用范围，能正确合理地选用。第一章土方工程　第一节土的分类及性质　一、土的分类1按地基土分类：   根据土的颗粒级配或塑性指数分六类：   ——岩石,碎石土,砂土,粉土,粘性土,人工填土　2土的工程分类：  

2、 按施工的难易程度分八类：   ——松软土,普通土,坚土,砂砾坚土,软石,次坚石，坚石,特坚石二、土的性质1可松性1)定义自然状态下的土,经过开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复到原来的体积,其这种性质称为土的可松性。　2)可松性的表示——可松性系数(1)最初可松性系数Ks   V2——开挖后土的松散体积   V1——土的自然体积（2）土的最终可松性系数K’s   V3——土压实后的体积   V1——土的自然体积3)可松性的利用                           

3、                       （1）借土，弃土时应考虑土的可松性                                                                                     Q——借土或弃土的量，正表示弃土，负表示借土 Vt；Vw——填或挖方的体积 Ks；Ks’——土的可松性（2）由于可松性的存在,运土时应考虑工具的容量。（3）由于可松性的存在，原土结构受到破坏时不能用原土回填。　2土的含水量1）1）定义   土中水的重量与土

4、的固体颗粒重量之比称为土的含水量。　2）表达式                                 ω=Ww/W×100%式中：   ω——土的含水量   Ww——土中水的重量   W——土中固体颗粒的重量　3）应用（1）填土时应考虑土的最佳含水量（2）含水量的高低对土的承载力和边坡的稳定性有影响。　3土的渗透性1）定义   土体孔隙中的自由水再重力的作用下会透过土体而运动，土体这种被水透过的性质称为土的渗透性。　2）表示——渗透系数Ｋ   由达西定律Ｖ＝ＫＩ知，渗透系数的物理意义是：当水

5、力梯度等于１时的渗流速度。　3）应用（1）地下降水时计算涌水量应考虑渗透系数的大小。（2）流砂的防治应考虑。　第二节　土方量的计算　　一、基坑、基槽的土方量的计算1基坑　   对于基坑土方量可按立体几何中的拟柱体（由两个平行平面做上、下底的一种多面体）体积计算，先计算上、下两个面的面积F1、F2，再计算其体积。如右图所示，计算公式为或                     　2基槽   沟槽土方量可沿其长度方向分段（截面相同的不分段）计算，先计算截面面积，再求长度，累计各段计算土方量，如图，可按下式

6、计算   Vi——第i段的体积（m3）   F1、F2——第i段的两端面积（m2）   Li——第i段的长度   F0——第i段的中截面积二、场地平整土方量计算1设计标高的确定   场地整平常要求场地内的土方在平整前和平整后相等，达到挖填土方量最平衡。即“填挖平衡”的原则确定设计标高H0。如图所示1）在图上划分方格，边长a=10~40m，常用a=20m2）根据等高线按比例求解各顶点的地面高程Hij3）求解H0           化简得  　  改写为      式中：   H0——达到挖填平衡的场地

7、标高(m)   a——方格网边长(m)   N——方格数(个)   N11…N22——任一方格的四个角点的标高(m)   H1——1个方格共有的角点标高(m)   H2——2个方格共有的角点标高(m)   H3——3个方格共有的角点标高(m)   H4——4个方格共有的角点标高(m)　2H0的调整1）考虑土的可松性影响   由于土有可松性，为了达到填挖平衡，则应把H0提高△h，如下图所示   增加高度为：                   式中：VT、VW——设计标高调整前的填挖方体积AT、AW——

8、设计标高调整前的填挖方面积 Ks’ ——土的最终可松性系数△h——设计标高的增加值  2)考虑排水坡度后标高   H0为理论数值（即场地表面交处于同一个水平面），可作施工粗略确定场地整平标高用，实际场地均有排水坡度，如场地面积较大，有2‰以上排水坡度，尚应考虑坡度对设计标高的影响，以场地中心为基点，双向排水，则场地内任一点实际施工时所采用的设计标高Hn，可由下式求得（如下图所示）式中：   H0——场地内任意一点的设计标高   ix、iy——x方向y方向