模块一　土方工程（课件）-《建筑施工技术》同步教学（北理工出版社）

模块一　土方工程 任务1.1　 土的工程分类与土的工程物理性质 任务1.2　土方工程量计算 任务1.3　基坑(槽)的开挖 任务1.4　土方工程的机械化施工 任务1.5　降低地下水 返回 1 任务１．１　土的工程分类与土的工程物理性质 １.１.１　土的工程分类 土的种类繁多，分类方法也很多。在与施工密切相关的土的分类中，根据土石方开挖的难易程度，可以将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类。其中，一至四类为土，五至八类属于岩石。土的工程分类见表１-１。不同的土，其物理、力学性质也不同，要充分掌握土的特性及其对施工的影响，才能选择正确的施工方法。 １.１.２　土的工程物理性质 土一般由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三部分组成。 下一页 返回 任务１．１　土的工程分类与土的工程物理性质 这三部分之间的比例关系随周围条件的变化而变化，三者之间比例不同时，反映出土的物理状态也不同，如干燥、稍湿或湿润，密实、稍密或松散。这些指标是土的物理性质指标，对评价土的工程性质、进行土的工程分类具有重要的意义。 （１）土的天然含水率。土的含水率（ω）是土中水的质量与固体颗粒的质量之比，用百分数表示，即 土的干湿程度用含水率表示。含水率在５％以下的土称为干土；含水率为５％～３０％的土称为湿土；大于３０％的土称为饱和土。 上一页 下一页 返回 任务１．１　土的工程分类与土的工程物理性质 通常，含水率越大，土越湿，对施工越不利。土的含水率大小对挖土的难易、施工时边坡、回填土的压实等均有影响。若土的含水量超过２５％～３０％，则机械化施工会较为困难，容易出现打滑、陷车。 （２）土的天然密度和干密度。在天然状态下，单位体积土的质量称为土的天然密度。土的天然密度用ρ表示，即 单位体积土中的固体颗粒的质量称为土的干密度。土的干密度用ρｄ 表示，即 上一页 下一页 返回 任务１．１　土的工程分类与土的工程物理性质 在一定程度上，土的干密度越大，表示土越密实。在工程中，常用土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制基坑坑底及填土工程的压实质量。 （３）土的可松性。土的可松性是指在自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后即便经过回填压实，也不能恢复到原来的体积。土的可松性对土方调配、场地平整、计算运土机具和弃土坑容积等有很大的影响。各类土的可松性系数见表１-２。 土的可松性程度用可松性系数表示，即 上一页 下一页 返回 任务１．１　土的工程分类与土的工程物理性质 （４）土的渗透性。土的渗透性是指水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用k表示，单位为ｍ／ｄ。土的渗透性大小取决于不同的土质。地下水的流动及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关。犽值的大小反映土体透水性的强弱，常见土的渗透系数见表１-３。 上一页 返回 任务１．２　土方工程量计算 １.２.１　基坑（槽）土方量计算 土方工程施工前，应当计算土石方工程量，一般情况下，将其假设或划分为一定的几何形状，采用具有一定精度而又与实际情况近似的方法进行计算。 （１）基坑土方量计算。基坑土方量可以按照立体几何中棱柱体的体积公式计算，如图１-１所示。 （２）基槽和路堤土方量计算。基槽和路堤土方量沿长度方向分段后，用同样的方法进行计算，如图１-２所示。 下一页 返回 任务１．２　土方工程量计算 将各段土方量相加即得总土方量： １.２.２　场地平整土石方工程量计算 １.２.２.１　确定场地设计标高 场地平整通常是挖高填低，应当根据实际地形情况，结合建筑物的使用要求，确定场地的设计标高，计算施工挖、填方工程量，合理进行土方调配，并选择土方机械，拟定施工方案。 上一页 下一页 返回 任务１．２　土方工程量计算 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，合理地确定场地设计标高，对减少土石方量、加快工程进度具有重要的作用。填、挖方量的平衡原则：满足生产工艺和运输的要求，充分利用地形，尽量挖、填平衡，以减少土方工程量；要有一定的泄水坡度（≥０．２％），满足排水要求。 当场地设计标高无其他特殊要求时，可以根据填、挖方量平衡原则加以确定。 （１）初步确定场地设计标高（H０）。将场地划分成边长为a的若干方格，将方格网角点的原地形标高标在图上，如图１-３所示。原地形标高可在实地测量或利用等高线用插入法求得。 上一页 下一页 返回 任务１．２　土方工程量计算 按照挖、填土石方量相等的原则，场地设计标高可按下式计算： 即 如图１-３所示，１１号角点为一个方格独有，而１２、２１号角点为两个方格共有，２２号角点则为四个方格共有。在用式（１-１０）计算H０ 的过程中，类似１１号角点的标高仅加一次，类似１２号角点的标高加两次，类似２２号角点的标高加四次，考虑各角点的标高对计算影响