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1、,第一章：土方工程,土方工作的主要内容：主要工作：挖、运、填、压（平）准备工作：场地清理、施工排降水辅助工作：土壁支护,思考1：要建造一栋现代化温室，第一步要做什么？,常见的土方工程：场地平整基坑（槽）及管沟开挖地下工程大型土方开挖土方填筑,思考2：你见过哪些土方工程？,土方工程施工应注意（1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械；（2）合理调配土方，使总施工量最少；（3）合理组织机械施工，以发挥最高效率；（4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作；（5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工；（6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。,主要内容,学习单元1：认识土的工程性质学习单
2、元2：计算土方工程量学习单元3：土方开挖学习单元4：填筑土方并压实,学习单元1：土的类别及土的工程性质,工作任务1：判断土的类别 一、根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。详细的分类，见岩土工程勘察规范 GB50021-2001 二、根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土等八大类。,二、土的工程分类,二、土的工程分类,按开挖的难易程度分为八类 一类土（松软土）二类土（普通土)三类土（坚土）四类土（砂砾坚土）,机械或人工直接开挖,五类土（软石）六类土（次坚石）七类土（坚石）八类土（特坚石）,爆破开挖,学习单元1：土的类别及土的工程性质,思考2：在施工现场如何对土的类别
3、进行简易判别？,学习单元1：土的类别及土的工程性质,工作任务2：认识土的工程性质一、土的天然含水量二、土的天然密度三、土的干密度四、土的可松性五、土的渗透性,一、土的天然含水量,土的天然含水量是指土中水的质量与土的固体颗粒之间的质量比，以百分数表示。mw 土中水的质量；ms 土中固体颗粒的质量,土的含水量测定方法：把土样称量后放入烘箱内进行烘干（100105C），直至重量不在减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为烘干后土的质量ms，利用公式 可计算出土的天然含水量。,如何测定土的含水量？,一、土的天然含水量,土的含水量表示土的干湿程度。土的含水量：5%以内，干土；530%以
4、内，潮湿土；大于30%，湿土。各类土的最佳含水量如下：砂土为8%12%；粉土为9%15%；粉质粘土为12%15%；粘土为19%23%。,工程意义：含水量对于挖土的难易，施工时边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。例：测定土的含水量时，用环刀法取样，如图1-1所示。土样取出后，放在天平上称量质量300g，然后放入烘箱内进行烘干，烘干后质量为250g，已知环刀自重50g，求土的天然含水量。,解：土中固体颗粒的质量ms=250-50=200g 土中水的质量mw=300-250=50g 土的天然含水量：,二、土的天然密度,土的天然密度 天然密度是指土 在天 然状态下单位体积的质量，用表示，即,m土体的质
5、量；V土的天然体积。,土的密度一般用环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即得到土的天然密度。,如何测定土的密度？,三、土的干密度,土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用d表示，即,mS土中固体颗粒的质量 V土的天然体积,干密度工程意义：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度d，从而可判断土是否达到要求的密实度。,干密度对土方施工有什么影响？,四、土的可松性,土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。,KS、KS土的
6、最初、最终可松性系数V1土在自然状态下的体积（天然密实土）V2土经开挖成松 散状态下的体积（松土）V3土经压(夯)实后的体积（压实土）,土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表1.1所示。,土的可松性对土施工有什么影响？方,说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1（2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS（3）土方回填：用压实土的体积 V3，考虑 KS,土的可松性系数,案例 1,某基坑208m3，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？（KS=1.20，KS=1
7、.04）,答：填方用土：V1=V3/KS=208/1.04=200m3（原状土）V2=KS V1=1.20*200=240m3（松散土）2m3 的装载车运土需要车次：n=240/2=120车次,土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.,五、土的渗透性:,L,h2,h1,v,A,B,渗透系数K经验近似值,学习了土的工程分类知识，学会在施工现场用简易方法判别土的类别认识了土的工程性质，了解了土的工程性质对土方施工的影响,返回,学习单元2：计算土方工程量,第一章：土方工程,学习目标,1.掌握基坑土方量计算方法2.掌握基槽土方量的计算
8、方法,会熟练、准确计算基坑、基槽土方量。,1基坑：指挖土底面积在20m2以内，且长宽比小于3倍者。2基槽：指挖土宽度在3m以内，且长宽比大于等于3倍者.3挖土方：指基槽挖土宽度在3m以上，基坑挖土底面积大于20m2，平整场地厚度在300mm以外者。4土方回填：常见的有：基础回填、室内回填、管道沟槽回填。5.场地平整：是指挖填平均厚度小于等于300mm的挖填或找平等土方施工过程。,1.什么是基坑开挖？2.什么是基槽开挖？3.什么是土方回填？,相关工程术语,主要内容,工作任务1：计算基坑基槽开挖土方量工作任务2：土方边坡与支护,工作任务1：计算基坑土方量,什么是基坑？,工作任务1：计算基槽土方量,
9、基槽土方量可沿长度方向分段计算,什么是基槽？,1第一段土方量。1第一段的长度。,工作任务2：土方边坡与支护,一、土方边坡土方边坡坡度以其挖方深度H与边坡底宽B之比来表示。,m=B/H，称为坡度系数。,土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定,边 坡,令:m=m 边坡系数 1:m=H:B=1:m 边坡坡度,B,H,H,B,边坡可做成直线形、折线形或阶梯形，土方边坡坡度一般在设计文件上有规定，若设计文件上无规定，可按照建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002第的规定执行如表1.3。,m的确定原则：保证土体稳定、施工安全，又要节省土
10、方。,工作任务2：土方边坡与支护,建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002规定临时性挖方边坡值,工作任务2：土方边坡与支护,土方开挖不放坡不加支护规定：1.前提：当地质条件良好，土质均匀，地下水位低于基坑（槽）底面标高时。2：直立壁高度：（1）密实、中密的砂土和碎石类土（填充物为砂土）为1.0m;（2）硬塑、可塑的粉土及粉质黏土为1.25m；（3）硬塑、可塑的黏土和碎石类土（填充物为黏土）为1.5m；（4）坚硬的黏土为2m。,工作任务2：土方边坡与支护,工作任务2：土方边坡与支护,学习单元3：土方开挖,思考：土方开挖前要做哪些准备工作？,1.拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和
11、改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木和清除其他植物。,2.进行施工排降水和测量放线。,3.修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活和生产用临时房屋。,4.制定合理施工方案和施工组织设计。,土方开挖前的准备工作,主要内容,工作任务1：选择土方施工机械工作任务2：编制施工降水方案工作任务3：开挖基坑并验槽,学习目标,1.了解土方开挖前要做哪些施工准备和辅助工作，熟悉土方施工机械及实用范围2.掌握常用基坑降水的方法3.知道基坑开挖的顺序和验槽的要点,能根据施工现场实际情况正确选择施工机械；会编制基坑排水、降水方案；能编制基坑开挖方案；会验槽。,学习重、难点,学习重点：1.
12、常用基坑降水的方法2.验槽的要点3.土方填筑的质量要求学习难点：正确选择基坑降水的方法并编制施工降水方案,工作任务1：选择土方施工机械,一、常用土方施工机械（一）推土机,1.特点：操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，功率大，行驶快，易于转移，能爬30左右的缓坡.2.适用范围：多用于清理场地，平整土地，开挖深度不大的基坑，填平沟槽以及配合铲运机、挖土机等工作。推土机可以推挖一三类土，推送距离宜在100米以内，以运距在50米以内经济效果最好。,土的工程分类,工作任务1：选择土方施工机械,（二）铲运机,自行式铲运机的行驶和工作都靠本身的动力设备，不需要其他机械的牵引和操纵。拖式铲运机是由拖拉机牵引。
13、,工作任务1：选择土方施工机械,1.特点:能综合完成挖土、运土、卸土和平土工作（全能）。管理简单，效率高，运转费用低，对行使道路要求较低。2.适用范围：坡度在20度以内、含水量不超过27%的一三类土的大面积场地平整、大型基坑、填筑堤坝和路基。不适用于砾石土、冻土和沼泽地区施工。自行式铲运机适用于运距8003500m的大型土方工程施工，以运距在800-1500m的范围内生产效率最高。拖式铲运机适用于运距在80800m的土方工程施工，而运距在200350 m时效率最高。运距愈长、生产效率愈低，超过经济运距时应考虑汽车运输.,工作任务1：选择土方施工机械,（三）单斗挖土机,工作任务1：选择土方施工机
14、械,1.正铲前进向上，强制切土,工作任务1：选择土方施工机械,适用于开挖高度大于2米的无地下水的干燥基坑及土丘等。挖掘能力大，生产率高，能开挖停机面以上的含水量不大于27%的一 三类土。但需汽车配合运土。,工作任务1：选择土方施工机械,2.反铲后退向下，强制切土,工作任务1：选择土方施工机械,其挖掘能力比正铲小，能开挖停机面以下的一三类土，亦可用于地下水位较高的土方开挖，适用于开挖停机面以下6.5米深以内的土方。挖土时可用汽车配合运土，也可弃土于坑槽附近。,工作任务1：选择土方施工机械,3.拉铲后退向下，自重切土开挖深度、宽度大，甩土方便。能开挖停机面以下的一二类土适用于开挖大型基坑及水下挖土
15、、填筑路基、修筑堤坝等。,工作任务1：选择土方施工机械,4.抓铲直上直下，自重切土其挖掘力较小，只能开挖停机面以下一二类土，如挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。在软土地基的地区，常用于开挖基坑、沉井等。,工作任务1：选择土方施工机械,二、如何选择土方施工机械（一）原则土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。施工机械的选择应与施工内容相适应；土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；主导施工机械确定
16、后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。,工作任务1：选择土方施工机械,（二）方法1.地面上的坑式开挖单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑；反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑。2.长槽式开挖基槽或沟槽开挖宜采用反铲挖土机；若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓铲挖土机挖土。若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30m以上，可采用推土机或铲运机施工。,工作任务1：选择土方施工机械,3.整片开挖对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖。
17、若基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。特别注意：对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，多采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土。,工作任务2：编制施工降水方案,防止地面积水和地下涌水，保证在较干燥的状态下施工；防止滑坡、塌方、坑底隆起。,思考：为什么要进行施工降水？,工作任务2：编制施工降水方案,一、排除地面水一般排水沟的横断面不小于500500mm，纵向坡度一般不小于3，平坦地区不小于2，沼泽地区可降至1，施工过程中应注意保持排水沟畅通。山坡上开挖截水沟，在平坦或低洼地区施工时，除开挖排水沟外，必要时还要修筑土堤挡水。,工作任务2：编制
18、施工降水方案,二、降低地下水位1.集水井法(明排水法)（1）用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者（2）挖至地下水位时，挖排水沟设集水井抽水再挖土、沟、井（3）要求：排水沟：基础边线0.4米之外，地下水走向的上游。底宽300mm，沟底低于坑底500mm，坡度1。集水井：沿基坑底边角设置，间距20-40m，直径0.60.8m，井底低于坑底12m。长期用，有护壁和0.3米厚碎石压底。水泵：离心泵、潜水泵、污水泵,工作任务2：编制施工降水方案,离心泵的选择：主要根据流量和扬程。离心泵的位置按扬程选，离心泵的数量按流量选。常用潜水泵流量15100立方米/小时，扬程3.525米流量：是指水泵单位时间内的
19、出水量。扬程：是指水泵能扬水的高度离心泵的型号：2B19表示水泵进水口直径2英寸，总扬程19m，1英寸=25.4mm。,工作任务2：编制施工降水方案,2.井点降水：开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。,工作任务3：基槽的开挖及验槽,基槽开挖及验槽基槽开挖程序一般是：定位放线切线分层开挖 排降水修坡整平 留足预留土层人工清底,基槽开挖及验槽,一、温室建筑平面定位在基础施工之前根据温室建筑总平面图设计要求，将拟建温室的平面位置和零点标高在地面上固定下来。,基槽开挖及验槽,二、
20、放线温室定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑)开挖的上口边线即放线。,基槽上口宽度确定方法,1.不放坡，不加挡土板支撑2.不放坡，但要留工作面 d=a+2c 3.留工作面并加支撑 d=a+2c+2（支撑宽度）)4.放坡：如果基槽深度超过土方和爆破工程施工及验收规范的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况放坡。,如何确定基槽（坑）上口宽度？,基槽开挖及验槽,三、基槽(坑)土方开挖基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土机开挖两种形式。开挖基槽(坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序，且连续施工
21、。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致。,基槽开挖及验槽,基槽(坑)开挖深度控制 当基槽(坑)挖到离坑底0.5m左右时，根据龙门板上标高及时用水准仪抄平，在土壁上打上水平桩，作为控制开挖深度的依据。为防止扰动老土，坑底预留300mm厚土层用人工开挖清理至坑底设计标高。,基槽开挖及验槽,请思考：,基槽开挖及验槽,四、验槽基槽(坑)开挖完毕并清理好以后，在垫层和基础施工以前，施工单位应会同勘察、设计单位、监理单位、建设单位一起进行现场检查并验收基槽，通常称为验槽。验槽是确保工程质量的关键程序之一，合格签证后，再进行基础工程施工。验槽目的在于检查地基是否与勘察设计资料相符合。,基槽开挖及验槽,1.
22、验槽验什么？核对基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底标高。核对基槽(坑)土质和地下水情况。地下埋设物的位置、深度、形状。,基槽开挖及验槽,2.如何验槽？（1）观察眼,基槽开挖及验槽,（2）钎探将一定长度的钢钎打入槽底以下的土层内，根据每打入一定深度的锤击次数，间接的判断地基土质的情况。打钎分人工和机械两种方法。钢钎用直径为2225毫米的钢筋制成，钎长为1.82.0米，将钢钎垂直打入土中，并记录每打入土层30厘米的锤击数。,具体参照建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002对土方开挖的有关规定,学习单元4：土方填筑并压实,原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。,思考1：为
23、什么建筑物沉降过大，室内地坪和散水大面积开裂,主要内容,工作任务1：选择土方填筑料工作任务2：选择填土压实的方法和配套机械工作任务3：填土压实的影响因素,工作任务1：选择土方填筑料,选择填方土料应符合设计要求碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于8的土，仅用于无压实要求的填方工程；淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。,工作任务2：选择压实的方法和机械,一、填土的压实
24、方法碾压碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的。夯实利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土。振动压实 利用机械的振动来压实填土。,工作任务2：选择压实的方法和机械,二、如何选择压实的机械碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械适用于大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。每次碾压要有150200的重叠。,工作任务2：选择压实的方法和机械,夯实机械：木夯、石夯、蛙式打夯机适用于小面积填土的压实。夯实厚度一般在200以内。,工作任务2：选择压实的方法和机械,振动夯实机械适用于非黏性土的压实。,工作任务3：填土压实的影响因素,一、压实功二、土的含水量三、每层铺土厚
25、度,工作任务3：填土压实的影响因素,一、压实功的影响,图土的密度与压实功的关系示意图,工作任务3：填土压实的影响因素,二、含水量的影响 较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量。,思考：较干燥的土压实会出现什么情况？较湿润的土压实会出现什么情况？,工作任务3：填土压实的影响因素,各种土的最佳含水量和最大干密度,工作任务3：填土压实的影响因素,三、铺土厚度的影响 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合表1.6的规定。,工作任务3：填土压实的影响因素,图压实作用沿深度的变化,表1.6 填土施工时的分层厚度及压实遍数,学习了如何进行填土料的选择学会了如何进行土方填筑知道了填土压实的影响因素,
