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时间:2020-08-15
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1、土方工程主要内容:土的分类及工程性质、土方工程量计算、基坑(槽)施工、土方工程的机械化施工、土方回填与压实;学习重点:土的工程性质及其对施工的影响,工程量计算、土壁支护与边坡,以及降低地下水位的方法,土方填筑与压实。1.1土方施工基本知识1.1.1土方工程的种类一般按照开挖和填筑的几何特征不同可分为五类:(1)、场地平整:h≤300mm的挖填、找平。“四通一平”(2)、挖基槽:b≤3m,l>3b的挖土。(3)、挖基坑:A≤20m2,l≤3b的挖土。(4)、挖土方:其他情况。地下工程大型土方开挖(5)、回填土:夯填和松填。1.1.2土方工程的
2、特点(1)工程量大,施工工期长,施工条件复杂,劳动强度大;(2)施工条件复杂。多为露天作业,施工受当地气候条件影响大,且土的种类繁多,成分复杂,工程地质及水文地质变化多,也对施工影响较大。(3)危险性大1.1.3土的工程分类土的分类方法较多,依土的颗粒级配或塑性指数分类;依土的沉积年代分类和土的工程特点分类等。建筑工程中,根据土的开挖的难易程度(坚硬程度),将土分为八类土。见课本P6表1.1。依次为:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类。前四类属一般土——机械或人工直接开挖后四类属岩石——爆破开挖1.1.4土的工
3、程性质土的组成:土由土颗粒(固相)、水(液相)和空气(气相)三部分组成,可用三相图表示。土方开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。质量体积1、土的天然密度和干密度土的质量密度分天然密度和干密度。土的天然密度,指土在天然状态下单位体积的质量,又称湿密度。它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。常见值ρ=(1.6~2.2)g/cm3,γ=(16~22)kN/m3[容重γ:单位体积的重量]土的干密度,指单位体积土中固体颗粒的质量;它是用以检验填土压实质量的控制指标。土的干密度在一定程度上反映了土颗粒排列的紧密程度。土的干密度:土的固体
4、颗粒质量与总体积的比值土的干密度愈大,表示土愈密实。不同类的土,其最大干密度是不同的;同类的土在不同的状态下(含水量、压实程度)其密实度也是不同的2.土的天然含水量在天然状态下,土的含水量是土中水的重量与固体颗粒重量之比的百分率表示。即:土的干密度与土的天然密度之间有如下关系:一般土的干湿程度用含水量表示:含水量<5%,为干土在5%~30%之间,为潮湿土>30%为湿土含水量影响挖土的难易、边坡大小和填土压实等。在一定含水量的条件下,用同样的机具,可使回填土达到最大的干密度,此含水量称为最佳含水量。砂土为 8%~12% 粉土为9%~15%粉质
5、粘土12%~15% 粘土为19%~23%土的含水量超过25-30%,则机械化施工就困难,容易打滑、陷车3.土的可松性与可松性系数天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍不能完全恢复原来的状态,这种现象称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示,即:式中 KS—土的最初可松性系数KS´—土的最终可松性系数V1—土在天然状态下的体积V2—土被挖出后松散状态下的体积V3—土经压(夯)实后的体积5.土的渗透性(透水性)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K:表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示;它
6、影响施工降水与排水的速度。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。渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性土壤渗透试验仪5.土方边坡开挖土方时,边坡土体的下滑力产生剪应力,此前应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡,一旦土体失去平衡,边坡就会塌方。为了防止塌方,保证施工安全,在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时,土壁应放坡开挖,或者加以临时支撑或支护以保证土壁的稳定。土体的稳定条件是:在土体的重力及外部荷载作用下所产生的剪应力小于土体的抗剪强度。T<C土方边坡的坡度是以土方挖方深度H与坡宽B
7、之比表示。土方边坡坡度i=tgα=H/B=1/(B/H)=1∶m式中:m=B/H称为边坡系数。其意义为:当边坡高度已知为h时,其边坡宽度则等于mh。土方边坡的坡度的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、坡度留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。说明:①i、m可以根据土质查规范确定,也可由施工经验确定;②在保证质量、安全的前提下,i尽可能大、m尽可能小。边坡可做成直坡式、斜坡型、踏步式一、基坑、基槽土方量计算按立体几何中的拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算,得出:其中H—基坑深度(m)A1、A2—基坑上、下两
8、底面积(㎡)A0—基坑中截面面积(㎡)。1.1.6土方量计算如果是基槽、路堤的土方量可以沿长度方向分段后,再用同样的方法计算:L1—第一段的长度(m)V1—第一段的土方量(m3)
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