《建筑施工技术与机械》土方工程1（讲义）- 湖南省建筑类 考点讲练测

编写说明：《建筑类考点讲练测》专辑，是依据湖南省职教高考建筑类专业综合知识考试基本要求及考试大纲编写，按照考试大纲的五门课程的40个章节内容和复习要求，精心编撰了62套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题、课堂练习、课堂小结以及课后测验九个环节。 本讲属于湖南省《建筑类考点讲练测》的第37套，包含讲义、课件和课后自测三个教学文件，且与之配套使用的还有湖南省《建筑类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 湖南省《建筑类考点讲练测》 【土方工程】1讲义 [考纲要求] 1.基础知识 (1)了解土的分类、土的工程性质。 (2)掌握土石方工程的降水。 2.应用技能 (1)能进行土方调配(计算场地设计标高和土方量)。 (2)能进行砌筑工工种的实际操作(重点在操作要领)。 [思维导图] [知识梳理] 一、概述 土方工程包括土方的开挖、运输、填筑、平整、压实等施工过程及施工排水、降水、边坡支护等辅助工作。 1.土方工程的特点 (1)工程量大，劳动强度大，施工工期长。 (2)施工条件复杂，多为露天作业，受气候影响大，难以确定的因素多。 2.土方工程的分类 土方工程依据施工内容和施工方法的不同，主要有以下几种： (1)场地平整：指±30cm以内的就地挖、填、找平。 (2)基坑(槽)及管沟开挖：基坑是指基底面积在20m²以内的土方工程；基槽是指宽度在3m以内，长度是宽度的3倍以上的土方工程。 (3)大型挖方工程：指基底面积为20m²以上，基底宽度为3m以上，场地平整挖填厚度为±30cm以上的土方工程的施工。 (4)土方的填筑与压实。 3.土的工程分类 土按开挖的难易程度分为松软土、普通土、坚土、砾砂坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石8类。其中一至四类土为一般土，五至八类土为岩石。 4.土的可松性 天然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实也不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。 土的可松性用可松性系数表示。最初可松性系数用Ks表示，最终可松性系数用Ks'表示，即 式中V₁——土在天然状态下的体积； V2——土开挖后的松散体积； V₃——土经回填压实后的体积。 5.土的含水量 土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒质量的百分比。 6.土的渗透性 土的渗透性是指水流通过土体的难易程度。土的渗透性由土的渗透系数表示。 二、土方量的计算 1.基坑土方量的计算 V=H(A₁+4A₀+A₂)/6 2.基槽土方量的计算 V₁=L₁(A₁+4A₀+A₂)/6 V=V₁+V₂+…+Vn 3.场地平整土方量的计算 场地平整土方量的计算通常采用方格网法，也称为挖填土方量平衡法。计算步骤： (1)把施工场地划分成边长为a的若干个方格网，通常取a=10～40m，a的大小可视场地的大小及场地的平整程度来定。 (2)确定各方格角点自然标高。 (3)确定方格点设计标高。 (4)计算场地各方格角点的施工高度。 (5)确定零线。 (6)计算各方格挖、填土方量。 (7)计算土方总量。 三、施工准备及地下水控制 1.土方工程施工准备 (1)勘察施工现场。 (2)清除现场障碍物，平整场地。 (3)做好排水设施。 (4)修建临时道路和设施。 2.地下水控制技术方案选择 地下水控制包括基础开挖影响范围内的潜水、上层滞水与承压水控制。潜水是埋藏在第一个隔水层之上的地下水，承压水是埋藏在上下两个隔水层之间的地下水。地面以下潜水面以上的包气带(非饱和带)中，局部隔水层之上积聚的地下水称为上层滞水。 依据场地的水文地质条件、基础规模、开挖深度、各土层的渗透性能等，可选择集水明排降水、截水、回灌等方法单独或组合使用。在软土地区开挖深度浅时，可边开挖边采用排水沟和集水井进行集水明排。当基坑开挖深度超过3m时，一般采用井点降水。当降水会对基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采用截水控制地下水。 3.集水明排 集水明排是用排水沟、集水井等组成的排水系统将地表水、渗漏水排出基坑外的方法，又称集水坑降水。 (1)排水沟与集水井的设置 ①在基坑外侧设置由集水井和排水沟组成的地表排水系统。集水井、排水沟与坑边的距离不宜小于0.5m。排出的水通过沉淀池后排入市政管线。 ②多级放坡开挖时，宜在分级平台上设置排水沟。 ③基坑内宜设集水井和排水明沟(或盲沟)。 ④排水沟、集水井尺寸应根据排水量确定，抽水设备应根据排水量及基坑深度确定，可设置多级抽水系统。 (2)排水沟与集水井的施工 施工时，排水沟底面应始终保持比挖面低0.3～0.4m，集水井底面应比排水沟底面低0.5m以上，且每挖一层土，则应加深一次排水沟和集水井。 (3)流砂处理 当基坑开挖到地下水位以下而又采取坑内抽水时，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水一起涌入坑内，这种现象称为流砂。 流砂的防治方法： ①安排在全年最低水位季节施工，使基坑内动水压力减小。 ②采取水下挖土(不抽水或少抽水)，使坑内水压与坑外地下水压相平衡或缩小水平差。 ③采用井点降水，降低水位，使动水压力的方向朝下，坑底土面保持无水状态。 ④沿基坑外围打板桩，深入坑底一定深度，减小动水压力。 ⑤采用化学压力注浆或高压水泥注浆，固结基坑周围粉砂层使形成防渗幕。 ⑥往坑底抛大石块，增加土的压重和减小动水压力，同时组织快速施工。 ⑦当基坑面积较小时，也可采取在四周设钢板护筒，随着挖土不断加深，直到穿过流砂层。 4.降水 降水是指在基坑开挖前，预先在基坑四周布置一定数量的降水井，利用抽水设备通过降水井将地下水不断抽走，使地下水位降低到基坑底以下，并在基坑开挖过程中仍保持抽水工作不间断。 降水应根据基坑开挖深度、拟建场地的水文地质条件、设计要求等，在现场进行抽水试验确定降水参数，并制订合理的降水方案。 轻型井点降水法是在基坑的四周或一侧埋设井点管伸入含水层内，井点管的上端通过弯联管与集水总管连接，集水总管再与抽水设备连接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使地下水位降低到基坑底以下。 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成，其中管路系统包括滤管、井点管、弯联管和集水总管。 (1)轻型井点的平面布置 ①当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，一般可采用单排井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度以不小于基坑(槽)宽度为宜。 ②当基坑宽度大于6m或土质不良时，宜采用双排井点。 ③当基坑面积较大时，宜采用环形井点。 ④有时也可布置成U形，以利挖土机械和运输车辆出入基坑。 (2)井点系统的安装顺序 ①挖井点沟槽，敷设集水总管。 ②冲孔，沉没井点管，灌填砂滤料。 冲孔直径不宜小于300mm，并保持垂直，上下一致，使滤管有一定厚度的砂滤层，冲孔深度应比滤管底深0.5m以上，以保证滤管埋设深度，并防止被井孔中的沉淀泥沙所淤塞。 砂滤层要选用干净粗砂灌填，并填充至滤管顶1.0～1.5m以上，以保证水流畅通。 井点填砂后，在地面以下0.5～1.0m范围内，应用黏土封口，以防漏气。 ③用弯联管将井点管与集水总管连接。 ④安装抽水设备。 ⑤试抽。 5.截水和回灌 (1)截水 基坑截水一般采用截水帷幕。截水帷幕是指用于阻隔或减少地下水通过基坑侧壁与坑底流入基坑和控制基坑外地下水位下降的幕墙状竖向截水体。基坑工程截水帷幕可采用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆、地下连续墙、小齿口钢板桩等。对于特种工程，可采用地层冻结技术(冻结法)阻隔地下水。 (2)回灌 当基坑降水引起的地层变形对基坑周边环境产生不利影响时，宜采用回灌方法减少地层变形量。回灌是将抽出的地下水(或工业用水)通过回灌井持续地再灌入地基土层内，使地下水位保持不变，土层压力仍处于原始平衡状态，从而防止对周围建(构)筑物、地下管线等的影响。 [师生互动] 1.简述土方工程的特点。 【答案】(1)工程量大，劳动强度大，施工工期长。 (2)施工条件复杂，多为露天作业，受气候影响大，难以确定的因素多。 2.土按开挖的难易程度可分为哪几类？ 【答案】土按开挖的难易程度分为松软土、普通土、坚土、砾砂坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石8类。其中一至四类土为一般土，五至八类土为岩石。 3.土的可松性。 【答案】天然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实也不能恢复到原来的体积，称为土的可松性。 4.简述土方工程施工准备。 【答案】(1)勘察施工现场。 (2)清除现场障碍物，平整场地。 (3)做好排水设施。 (4)修建临时道路和设施。 [概念强化] 1.基槽是指宽度在( )以内，长度是宽度的3倍以上的土方工程。 A.1m B.2m C.3m D.4m 【答案】C 2.从建筑施工的角度，可将土分为八类，是根据( )进行分类的。 A.粒径大小 B.开挖难易程度 C.承载能力 D.孔隙率 【答案】B 3.土分为八类，其中前四类土由软到硬的排列顺序为( ) A.松软土、普通土、坚土、砾砂坚土 B.普通土、松软土、坚土、砾砂坚土 C.松软土、普通土、砾砂坚土、坚土 D.坚土、砾砂坚土、松软土、普通土 【答案】A 4.在土石方工程中，根据开挖的难易程度可将土分为八类，其中( )属于六类土。 A.软石 B.坚石 C.次坚石 D.特坚石 【答案】C 5.土的含水量是指( )之比的百分率。 A.土中水的质量与所取土样的质量 B.土中水的质量与土的固体颗粒质量 C.土的孔隙与所取土样体积 D.土中水的体积与所取土样体积 【答案】B 6.某基坑宽度小于6m，降水轻型井点在平面上宜采用( )形式。 A.单排 B.双排 C.环形 D.U形 【答案】A [高考模拟] 一、选择题 1.可使回填土达到最大密实度时土的含水量称为( )。 A.最大含水量 B.最小含水量 C.最优含水量 D.最好含水量 【答案】C 2.根据土的可松性，下面正确的是( )。 A.Ks>Ks’ B.Ks=Ks' C.Ks<Ks' D.以上都不对 【答案】A 3.土的最终可松性系数( )。 A.等于1 B.小于1 C.大于1 D.不确定 【答案】C 4.当基坑宽度小于6m、降水深度小于5m时，可采用( )布置。 A.单排线状井点 B.双排线状井点 C.U形井点 D.环形井点 【答案】A 5.当基坑面积较大时，井点降水可采用( )。 A.单排井点 B.双排井点 C.环形井点 D.U形井点 【答案】C 6.轻型井点降水中井点管埋设距基坑边缘一般不宜小于( )。 A.1.5m B.1.0m C.0.7m D.0.5m 【答案】B 二、判断题 7.土的含水量是反映地基土干湿程度的重要指标。( ) 【答案】√ 8.土的可松性系数一定大于1。( ) 【答案】√ 9.土的渗透性是反映地基土干湿程度的重要指标。( ) 【答案】× 10.采用井点降水法在降水的同时，还能使土密实，增加地基承载力。( ) 【答案】√ 11.当一级轻型井点达不到降水深度要求时，可采用多级轻型井点降水。( ) 【答案】√ 12.在土方填筑时，常以土的干密度来作为土的夯实标准。( ) 【答案】√ 三、简答题 13.分析流砂产生的原因及预防措施。 【答案】流砂产生的原因：当水流在水位差作用下对土颗粒产生向上的压力时，动水压力不但使土颗粒受到水的浮力，而且还使土颗粒受到向上的压力。当动水压力等于或大于土的浸水容重时，则土颗粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土颗粒能随水一起流动，就会发生流沙现象。 流砂的防治：（1）枯水期施工。（2）人工降低地下水位。（3）打板桩法。（4）抢挖法。（5）水下挖土法。（6）地下连续墙法。 [课堂练习] 1.对于同一种土，最初可松性系数Ks与最后可松性系数Ks’的关系为( )。 A.Ks>Ks’>1 B.Ks<Ks’<1 C.Ks’>Ks>1 D.Ks’<Ks<1 【答案】A 2.在进行土方填筑时，常以土的( )作为土的夯实标准。 A.密度 B.干密度 C.密实度 D.含水量 【答案】B 3.土质良好的塑性黏土直壁开挖的容许深度为( )。 A.2m B.1.5m C.1.25m D.1.0m 【答案】B 4.土质良好的砂土直壁开挖的容许深度为( )。 A.1.0m B.1.25m C.1.5m D.2m 【答案】A 5.为防止坑(槽)壁滑坡，根据土质情况及坑(槽)深度，在坑(槽)顶两边( )距离内不得堆放弃土。 A.0.5m B.1.0m C.2.0m D.3.0m 【答案】A 6.在轻型井点降水中进行井点管冲孔埋设时，冲孔直径一般为( )。 A.200mm B.300mm C.400mm D.500mm 【答案】C 7.在湿度小的黏性土开挖深度小于3m时，可采用( )挡土板进行支撑。 A.断续式水平 B.连续式水平 C.垂直 D.倾斜 【答案】B 8.对于松散和湿度很大的土，可采用( )挡土板进行支撑。 A.断续式水平 B.连续式水平 C.垂直 D.倾斜 【答案】B [课堂小结] 一、概述 二、土方量的计算 三、施工准备及地下水控制 学科网（北京）股份有限公司 $$