土木工程施工土方工程课件.ppt

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1、第1章土方工程本章主要学习内容土的工程性质场地平整的基本原则和设计标高的确定土方调配的基本原则和土方量的计算流沙现象产生的条件和原因及治理措施轻型井点的平面和高程布置及计算边坡的稳定性和支护方法土方机械的功能和选择填土的土质要求，影响压实的主要影响因素等。1.1概述1.1.1特点面广量大、施工条件复杂、工期长。1.1.2土的工程分类根据开挖的难易程度松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。根据颗粒级配与塑性指数岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。1.1.3土的工程性质土的构成：固体颗粒、水和气体三部分。（1）土的体积：V=Vw+Va+Vs＝Vv+Vs

2、（式中：Vw—水的体积，Vs—土颗粒的体积，Va—气体体积，Vv—孔隙的体积。）（2）土的质量：M=Mw+Ms（式中：Mw—水的质量，Ms—土颗粒的质量。）（3）土的密度：ρ＝M/V（4）土的重度：γ＝ρg（式中：g—重力加速度。）（5）土的干重度：γd＝（Ms/V）g（6）饱和重度：γsat＝[（Mw+Ms+Va×ρw）/V]g（7）有效重度:γ'=γsat-ρwg=γsat-γw土重度的比较：γsat≥γ≥γd≥γ'（8）孔隙比：e＝Vv/Vs*100%（9）孔隙率：n＝Vv/V*100%孔隙比和孔隙率之间的换算关系：e＝n/(1-n)n=e/(1+e)（10）饱和度：St

3、=Vw/Vv*100%（11）土的含水量：W=Mw/Ms（注：分母为固体颗粒的质量而不是土的总质量。）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)。（12）土的可松性：V2＞V3＞V1土的最初可松性系数：土的最后可松性系数：注：Ks＞Ks′＞1.0（式中：V1—自然状态下土的体积；V2—开挖后的松散体积；V3—回填压实后的体积。）问*分类级别越小的土则可松性就越小？*可松性越小的土就越好挖？掌握概念√√可松性系数的作用：土的最初可松

4、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。（13）土的渗透性土体孔隙中的自由水在重力作用下会透过土体运动，这种被水透过的性质称为土的渗透性。掌握概念单位时间渗水量：渗流速度：(⊿H-水头差;L-渗流路径长度;A-土体横截面积)土渗透性比较：粘土﹤粉土﹤砂土﹤砾石渗透系数K与土的颗粒级配，密实程度等有关，由实验确定。渗透系数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。1.2场地平整土方量计算与调配场地平整主要包含三个步骤：场地设计标高的确定场地初步设计标高的

5、计算场地设计标高的调整土方量计算确定零线—挖填方的分界线计算各区格土方量计算挖方和填方总工程量土方调配的规划1.2.1场地设计标高的确定（1）场地设计标高的确定原则：主要考虑因素:满足工艺和运输的要求尽量利用地形，减少挖填方量场地内挖、填方平衡，土方运输总费用最少有一定的泄水坡度（≥0.002），满足排水要求，并考虑最大洪水水位的影响。挖、填土方量平衡关键（2）初步计算场地设计标高2134方格网满足挖填方平衡的平均高度场地设计标高H0计算示意图(a)方格网划分；(b)场地设计标高示意图1一等高线；2--自然地面，3一场地设计标高平面(a)(b)（3）场地设计标高的调整1）土可松

6、性的影响问：*土的可松性导致场地设计标高的提高？*调整场地设计标高应采用最后可松性系数？√√2）场内和场外挖、填土的影响问：以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？设计标高以上的填方工程设计标高以下的挖方工程就近从场外挖土就近弃土于场外√√××小结：填土量大，场地设计标高提高；挖土量大，场地设计标高降低。3）泄水坡度对场地设计标高的影响注：设计无要求时，泄水坡度≥0.002。1.2.2土方量计算1）计算各角点的施工高度施工高度：“+”——填；“-”——挖2）确定“零线”“零点”—方格边界上施工高度为0的点。“零线”—“零点”所连成的线。问：*“零线”是否是挖填区的分界线？*“零

7、线”是否是一条连续的线？*假设场地无限大，“零线”是否封闭？*在一个场地上是否会有多条“零线”？√√√√3）计算方格网内的土方量全挖全填两个角点为挖，另两个角点为填：A.B.一个角点为挖，另三个角点为填A.B.注：hi均为正值。4）计算场地边坡的土方量坡度系数：m=b/h某建筑场地方格网的方格边长为20m×20m，泄水坡度，不考虑土的可松性和边坡的影响。试按挖填平衡的原则计算挖、填土方量（保留两位小数）。例题1解答：（1）计算场地设计标高H0（2）根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高以场地中