第一章土方工程1

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1、第一章土方工程常见土方工程分类：场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、土壁支护、施工排水、降水、路基填筑以及基坑回填等。组织土方工程施工时，尽可能机械化施工，以降低劳动强度；而且要合理安排施工计划，尽可能避开雨季施工，否则，应作好防洪排水等准备。此外，为了降低工程施工费用，制定土方的合理调配方案。包括一切土的挖掘、填筑和运输等过程以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。第一节概述一、土方工程施工具有以下特点：(1)工程量大、施工周期长。(2)施工条件复杂。(3)劳动强度高。二、土的分类及现场鉴别方法在工程上，根据土的坚硬程度和开

2、挖方法将土分为8类，其中一～四类土为土，五～八类土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。表1-1土的工程分类与现场鉴别方法三、土的性质1、土的可松性2、土的天然含水量3、土的天然密度和干密度4、土的孔隙比和孔隙率5、土的渗透性土颗粒、水、空气三部分组成1．土的可松性及可松性系数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，仍不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。最初可松性系数用Ks表示，最终可松性系数用K`s表示，即：式中：V1——土在自然状态下的体积；V2——土开挖后的松散体积；V3——土

3、经回填压实后的体积。Ks用于计算土方施工机械及运土车辆等参数；K‘s用于计算场地平整标高及填方时所需挖土量等参数；Ks=V2/V1；K`s=V3/V1示例：试计算开挖800m3的基坑，需要运走多少土方量？回填一个200m3的基坑，需要挖方的土方量是多少？已知：ks=1.30；ks‘=1.15解：1、运走的土方量=800×1.3=1040m32、需挖方的土方量=200/1.15=174m32、土的天然含水量ω在天然状态下，土中水的质量mw与固体颗粒质量ms之比的百分率叫土的天然含水率，反映了土的干湿程度。ω=mw/ms(%)3.土

4、的天然密度和干密度ρ在天然状态下，单位体积土的质量称为土的天然密度。它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算：干密度ρd:土的固体颗粒质量与总体积的比值.用下式表示：式中:ρ——土的天然密度,kg/m3；m（ms）——土的总质量（土中固体颗粒的质量）,kg；V—土的体积,m3.ρ=m/Vρd=ms/V在一定程度上,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度.土的干密度愈大,表示土愈密实.工程上常把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制填土工程的压实质量。土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制.ρ=m/

5、V=（ms+mw）/V=（ms+ωmw）/V=（1+ω）ms/V=（1+ω）ρd4、土的孔隙比e和孔隙率n孔隙比e是土的孔隙体积Vv与固体体积Vs的比值。孔隙率n是土的孔隙体积Vv与总体积V的比值，用百分率表示。孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。e=Vv/Vsn=Vv/V5、土的渗透性土的渗透性：指土体被水透过的性质.土的渗透性用渗透系数表示.渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关,是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见[表1-2]

6、所示表1-2土的渗透系数参考表第二节  土方量计算及土方调配在土方施工之前,必须计算土方的工程量.但各种土方工程的外形有时很复杂,而且不规则.一般情况下,将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算.一、基坑与基槽土方量计算基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(如图1-1所示).即：V=(H/6)(F下+4F中+F上)式中H——基坑深度,m；F上、F下——基坑上、下底的面积，m2；F中—基坑中截面的面积，m2.图1-1基坑开挖土方量计算图1-2基槽开挖土方

7、量计算基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(如图1-2所示)：沿长度方向分段计算Vi,再V=∑Vi断面尺寸不变的槽段：Vi=Fi×Li断面尺寸变化的槽段：Vi=(Fi上+4Fi中+Fi下)Li/6二、场地平整土方计算对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方，将自然地面改造平整为场地设计要求的平面.场地挖填土方量计算一般采用方格网法.方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.绘制方格网2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.

8、计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量1.绘制方格网图采用方格网图(一般在1：500的地形图上)将场地划分为边长a=10～40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所