土方工程市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

課程---《建筑施工與管理》第1章土方工程

1.1土方規(guī)劃1.2土方工程施工關(guān)鍵點(diǎn)1.3土方工程機(jī)械化施工1.4爆破施工（自學(xué)）土方工程第1頁課程---《建筑施工與管理》1.1土方規(guī)劃

1.1.1土方工程分類、特點(diǎn)1.1.2土工程分類1.1.3土工程性質(zhì)第一章土方工程

土方工程第2頁1.1.1、土方工程分類、特點(diǎn)

1、施工分類

主要：場(chǎng)地平整；坑、槽開挖；土方填筑。輔助：施工排、降水；土壁支撐。

2、施工特點(diǎn)（1）量大面廣；（2）勞動(dòng)強(qiáng)度大，人力施工效率低、工期長(zhǎng)；（3）施工條件復(fù)雜，受地質(zhì)、水文、氣侯影響大，不確定原因多。土方工程第3頁

3、施工設(shè)計(jì)應(yīng)注意（1）摸清施工條件，選擇合理施工方案與機(jī)械；（2）合理調(diào)配土方，使總施工量最少；（3）合理組織機(jī)械施工，以發(fā)揮最高效率；（4）作好道路、排水、降水、土壁支撐等準(zhǔn)備及輔助工作；（5）合理安排施工計(jì)劃，避開冬、雨季施工；（6）制訂合理可行辦法，確保工程質(zhì)量和安全。土方工程第4頁1.1.2、土工程分類按開挖難易程度分為八類一類土（松軟土）、二類土（普通土)三類土（堅(jiān)土）、四類土（砂礫堅(jiān)土）——機(jī)械或人工直接開挖五類土（軟石）、六類土（次堅(jiān)石）七類土（堅(jiān)石）、八類土（特堅(jiān)石）——爆破開挖土方工程第5頁1.1.3、土工程性質(zhì)

1、土可松性：自然狀態(tài)下土經(jīng)開挖后，體積因渙散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。最初可松性系數(shù)KS=V2/V11.08~1.5最終可松性系數(shù)KS’=V3/V11.01~1.3

V1——土在自然狀態(tài)下體積。V2——土經(jīng)開挖后渙散狀態(tài)下體積。V3——土經(jīng)回填壓實(shí)后體積。用途：開挖、運(yùn)輸、存放，挖土回填，留回填松土土方工程第6頁2、土滲透性土體被水透過性質(zhì)，用滲透系數(shù)K表示。

K意義：水力坡度（I=Δh/L）為1時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)水穿透土體速度（V=KI）K單位：m/d。粘土<0.1，粗砂50~75，卵石100~200用途：降低水位方法，回填。土方工程第7頁3、土質(zhì)量密度：

天然密度

：普通=16~20KN/m3

干密度

d：是檢測(cè)填土密實(shí)程度指標(biāo)。（105℃，烘干3~4h）4、土含水量：

天然含水量W=（G濕-G干）/G干

——開挖、行車（25~30%陷車）、邊坡穩(wěn)定

最正確含水量——可使填土取得最大密實(shí)度含水量（擊實(shí)試驗(yàn)、手握經(jīng)驗(yàn)確定）。土方工程第8頁課程---《建筑施工與管理》1土方規(guī)劃

1.1.4、土方量計(jì)算1.1.5、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算1.1.6、土方調(diào)配第一章土方工程

土方工程第9頁1.1.4土方量計(jì)算一、基坑、基槽、路堤土方量計(jì)算1、基坑土方量：按擬柱體法——V=(F下+4F中+F上)H/6土方工程第10頁2、基槽（路堤）土方量：沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算Vi，再V=Vi斷面尺寸不變槽段：Vi=Fi×Li斷面尺寸改變槽段：Vi=(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6槽段長(zhǎng)Li：外墻——槽底中～中，

內(nèi)墻——槽底凈長(zhǎng)土方工程第11頁1.1.5、場(chǎng)地平整土方量

方格網(wǎng)法、累高法＋平均斷面法（一）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高考慮原因：(1)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸要求；(2)盡可能利用地形，降低挖填方數(shù)量；(3)爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi);(4)有一定泄水坡度，滿足排水要求。場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高普通在設(shè)計(jì)文件上要求，如無要求：(1)小型場(chǎng)地――挖填平衡法(2)大型場(chǎng)地――最正確平面設(shè)計(jì)法（用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最?。┩练焦こ痰?2頁1、初步標(biāo)高（按挖填平衡）

方法：將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)10～40m方格網(wǎng)，找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)地面標(biāo)高（實(shí)測(cè)法、等高線插入法）。則場(chǎng)地初步標(biāo)高：

H0=（H11+H12+H21+H22）/4MH11、H12、H21、H22——一個(gè)方格各角點(diǎn)自然地面標(biāo)高；

M

——方格個(gè)數(shù)。或：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4MH1－－一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)標(biāo)高；H2、H3、H4－－分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)標(biāo)高。土方工程第13頁

2、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整按泄水坡度、土可松性、就近借棄土等調(diào)整。按泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高：(2)雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：

Hn

=H0

L?i

Hn

=H0

Lxix

Lyiy(1)單向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為:土方工程第14頁1.1.6、土方調(diào)配：在施工區(qū)域內(nèi)，挖方、填方或借、棄土綜合協(xié)調(diào)。

1、要求：

總運(yùn)輸量最小；

土方施工成本最低。

2、步驟：（1）

找出零線，畫出挖方區(qū)、填方區(qū)；（2）劃分調(diào)配區(qū)

注意：1）位置與建、構(gòu)筑物協(xié)調(diào)，且考慮開、施工次序；2）大小滿足主導(dǎo)施工機(jī)械技術(shù)要求；3）與方格網(wǎng)協(xié)調(diào)，便于確定土方量；

4）借、棄土區(qū)作為獨(dú)立調(diào)配區(qū)。土方工程第15頁（3）找各挖、填方區(qū)間平均運(yùn)距（即土方重心間距離）可近似以幾何形心代替土方體積重心挖填B1B2B3挖方量A1

50

70

100500A2

70

40

90

500A3

60

110

70

500A4

80

100

40400填方量800600500

1900劃分調(diào)配區(qū)示例：（4）列挖、填方平衡及運(yùn)距表土方工程第16頁課程---《建筑施工與管理》第1章土方工程

1.1土方規(guī)劃1.2土方工程施工關(guān)鍵點(diǎn)1.3土方工程機(jī)械化施工1.4爆破施工土方工程第17頁課程---《建筑施工與管理》1.2土方工程施工關(guān)鍵點(diǎn)

1.2.1土壁穩(wěn)定1.2.2施工排水1.2.3流沙防治1.2.4填土壓實(shí)第1章土方工程

土方工程第18頁1.2.1、邊坡穩(wěn)定

（一）條件與原因

T

＜C

T――土體下滑力。下滑土體分力，受坡上荷載、雨水、靜水壓力影響。

1、邊坡穩(wěn)定條件C――土體抗剪力。由土質(zhì)決定，受氣候、含水量及動(dòng)水壓力影響。2、確定邊坡大小原因（主要6個(gè)方面）土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、留置時(shí)間、排水情況、坡上荷載（動(dòng)、靜、無）或者說：土體穩(wěn)定條件是：在土體重力及外部荷載作用下所產(chǎn)生剪應(yīng)力小于土體抗剪強(qiáng)度。土方工程第19頁二）放坡與護(hù)面1、直壁（不加支撐）允許深度：密實(shí)、中密砂土和砂填碎石土：1.00m；硬塑、可塑輕亞粘土及亞粘土：1.25m；硬塑、可塑粘土和粘填碎石土：1.50m；堅(jiān)硬粘土：2m。

2、放邊坡

（1）邊坡坡度

m――坡度系數(shù)。m＝B/H（2）邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步（臺(tái)階）式（3）最陡坡度要求：土質(zhì)均、水位低、時(shí)間短、5m深以內(nèi)。下表i=tgα=H/B=1:(B/H)=1:m土方工程第20頁深度在5m內(nèi)基坑、基槽、管溝邊坡最陡坡度3、邊坡護(hù)面辦法：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法、土釘墻土類別邊坡坡度（高:寬）坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動(dòng)載中密砂土1:1.001:1.251:1.50中密碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑粉土1:0.671:0.751:1.00中密碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75土方工程第21頁支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周圍環(huán)境不允許放坡時(shí)使用（一）選型1．橫撐式支撐

（1）水平襯板式：

斷續(xù)式――深度3m內(nèi)；

連續(xù)式――深度5m內(nèi)；（2）垂直襯板式：（結(jié)構(gòu)）深度不限

適合用于：較窄且施工操作簡(jiǎn)單管溝、基槽土方工程第22頁2．護(hù)坡樁擋墻（1）擋墻類型1)鋼板樁2)H型鋼樁3)鉆孔灌注樁4)人工挖孔樁5)深層攪拌水泥土樁6)旋噴樁土方工程第23頁（2）錨固形式1)懸臂式――基坑深度≯5m；2)斜撐式――基坑內(nèi)有支設(shè)位置；3)錨拉式――在滑坡面外設(shè)置錨樁；4)錨桿式――地面上有障礙或基坑深度大;5)水平支撐式――土質(zhì)較差或坑周圍地上、地下有障礙，角部，…（對(duì)撐、角撐、桁架支撐、圓形支撐、拱形支撐）。土方工程第24頁

3．土釘墻支護(hù)作用：土釘與土體形成復(fù)合體，提升邊坡穩(wěn)定性和超載能力，增強(qiáng)土體破壞延性；特點(diǎn)：土體穩(wěn)定性好，位移小，施工簡(jiǎn)便，費(fèi)用低，對(duì)鄰近建筑物影響小。分層分段施工，階段不穩(wěn)定性。適合用于：地下水位以上雜填土、粘性土、非渙散砂土。邊坡坡度70～90°。工藝過程：挖土→噴射混凝土→打孔→插筋、注漿→鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→挖下層土土方工程第25頁

4．地下連續(xù)墻作用：防滲、擋土，地下室外墻一部分；適合用于：坑深大，土質(zhì)差，地下水位高；鄰近有建（構(gòu)）筑物，采取逆作法施工。工藝過程：作導(dǎo)槽→鉆槽孔→放鋼筋籠→水下灌注混凝土→基坑開挖與支撐。土方工程第26頁1.2.2、施工排水一）降水目標(biāo)1、預(yù)防涌水、冒砂，確保在較干燥狀態(tài)下施工；2、預(yù)防滑坡、塌方、坑底隆起；3、降低坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載。土方工程第27頁（二）降排水方法1．集水井法（明排水法）――用于土質(zhì)很好、水量不大、基坑可擴(kuò)大者挖至地下水位時(shí)，挖排水溝→設(shè)集水井→抽水→再挖土、溝、井土方工程第28頁要求：（1）排水溝：沿基坑底四面設(shè)置，底寬≮300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1％。（2）集水井：沿基坑底邊角設(shè)置，間距20～40m，直徑0.6~0.8m，井底低于坑底1~2m。長(zhǎng)久用，有護(hù)壁和碎石壓底。（3）水泵：離心泵、潛水泵、污水泵……土方工程第29頁2．井點(diǎn)降水法（1）特點(diǎn)效果顯著，使土壁穩(wěn)定、防止流砂、預(yù)防隆起、方便施工；可能引發(fā)周圍地面和建筑物沉降。（2）井點(diǎn)類型及適用范圍井點(diǎn)類型滲透系數(shù)降水深度最大井距主要原理單級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~20m/d3～6m1.6~2m地上真空泵或噴射嘴真空吸水多級(jí)輕型井點(diǎn)6～20噴射井點(diǎn)0.1~208～202～3m地下噴射嘴真空吸水電滲井點(diǎn)<0.15～6極距1m鋼筋陽極加速滲流管井井點(diǎn)20~2003～520~50單井真空泵、離心泵深管井井點(diǎn)10~25025～3030~50單井潛水泵排水水平輻射井點(diǎn)大面積降水平管引水至大口井排出引滲井點(diǎn)不透水層下有滲存水層打穿不透水層，引至下一存水層土方工程第30頁（三）輕型井點(diǎn)降水1．降水原理2．井點(diǎn)設(shè)備井管：φ38、φ51，長(zhǎng)5～7m（慣用6m），無縫鋼管，絲扣連濾管；濾管：φ38、φ51，長(zhǎng)1～1.7m，開孔φ12,開孔率20～25％，包濾網(wǎng)；總管：內(nèi)φ75～100無縫鋼管，每節(jié)4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口；連接管：使用透明塑料管、膠管或鋼管，宜有閥門；抽水設(shè)備：真空泵（教材）――真空度高，體形大、耗能多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜射流泵（慣用）――簡(jiǎn)單、輕小、節(jié)能隔膜泵（少用）土方工程第31頁3．井點(diǎn)布置（1）平面布置單排：在溝槽上游一側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽≮B。用于溝槽寬度B≤6m，降水深度≤5m。雙排：在溝槽兩側(cè)布置，每側(cè)超出溝槽≮B。用于溝槽寬度B＞6m，或土質(zhì)不良。環(huán)狀：在坑槽四面布置。用于面積較大基坑。土方工程第32頁（2）高程布置（圖）井管埋深：H埋≥H1＋h＋iL。

H1――埋設(shè)面至坑底距離；

h――降水后水位線至坑底最小距離（普通可取0.5～1m）；

i――地下水降落坡度，環(huán)狀1/10，線狀1/5；

L――井管至基坑中心（環(huán)狀）或另側(cè)（線狀）距離。當(dāng)H埋>6m時(shí)：降低埋設(shè)面；

采取二級(jí)井點(diǎn)；改用其它井點(diǎn)。土方工程第33頁4．計(jì)算涌水量Q：（環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)）（1）判斷井型（圖）按照濾管與不透水層關(guān)系：完整井――到不透水層非完整井――未到不透水層.按照是否承壓水層：承壓井無壓井土方工程第34頁（2）無壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算（積分解）Q＝1.366K(2H－S)S/(lgR－lgX0)（m3/d）

K――土層滲透系數(shù)（m/d）；

H――含水層厚度（m）；

S――水位降低值（m）；

R――抽水影響半徑（m），R=1.95S(HK)1/2；

X0――環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)假想半徑（m）；當(dāng)長(zhǎng)寬比A/B≯5時(shí)，X0=(F/π)1/2，不然分塊計(jì)算涌水量再累加。

F――井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍面積。土方工程第35頁（3）無壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算（近似解）以有效影響深度H0代替含水層厚度H用上式計(jì)算Q。H0確定方法：s’/(s’+l)0.20.30.50.8H01.3(s’+l)1.5(s’+l)1.7(s’+l)1.85(s’+l)注意：1、當(dāng)H0值超出H時(shí)，取H0＝H；2、計(jì)算R時(shí)，也應(yīng)以H0代入。土方工程第36頁（4）承壓完整井Q＝2.73KMS/(lgR－lgX0)（m3/d)M――承壓含水層厚度（m）土方工程第37頁5．確定井管數(shù)量與間距

（1）單井出水量：q＝65πdlK1/3

（m3/d）

d、l――濾管直徑、長(zhǎng)度（m）；

（2）最少井點(diǎn)數(shù)：n’＝1.1Q/q（根）

1.1－－備用系數(shù)。

（3）最大井距：D’＝L總管/n’（m）；

（4）確定井距：

取井距D

（5）確定井點(diǎn)數(shù)：n＝L總管/D≤D’≥15d符合總管接頭間距。土方工程第38頁6．井點(diǎn)管埋設(shè)與使用（1）埋設(shè)方法：水沖法：水槍、井管本身（高壓水）鉆孔法：正循環(huán)鉆、反循環(huán)鉆、沖擊鉆振動(dòng)水沖法：(2)使用要求：開挖前2～5天開泵降水；連續(xù)抽水不間斷（水量先大后小，先混后清），預(yù)防堵塞。土方工程第39頁3）注意問題：1)真空度0.6~0.7大氣壓2)死管：檢驗(yàn)、變活3)設(shè)觀察井檢驗(yàn)水位下降情況4）拔除井管：基坑回填后；卷揚(yáng)機(jī)、支架；

51×6.5m上拔力1.2~1.8t土方工程第40頁1.2.3、流砂現(xiàn)象與防治1．動(dòng)水壓力――地下水在滲流過程中受到土顆粒阻力，使水流對(duì)土顆粒產(chǎn)生一個(gè)壓力。動(dòng)水壓力大小與水力坡度成正比，方向同滲流方向

GD＝Iγw=(Δh/L)

γw2．流砂原因3．流砂防治減小動(dòng)水壓力（板樁等增加L）；平衡動(dòng)水壓力（拋石塊、水下開挖、泥漿護(hù)壁）；改變動(dòng)水壓力方向（井點(diǎn)降水）。當(dāng)動(dòng)水壓力大于或等于土浸水重度（GD≥γ’）時(shí)，土粒被水流帶到基坑內(nèi)。主要發(fā)生在細(xì)砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中。土方工程第41頁1.2.4土方填筑（填、壓）一、土料選擇和填筑方法1．土料選擇

(1)不能用土：凍土、淤泥、膨脹性土、含有機(jī)物>8％土、含可溶性硫酸鹽>5％土；（2）不宜用土：含水量過大粘性土。2、填筑方法（1）水平分層填土。填一層，壓實(shí)一層，檢驗(yàn)一層。（2）無限制斜坡填土先切出臺(tái)階，臺(tái)階高×寬＝0.2~0.3m×1m。（3）透水性不一樣土不得混雜亂填，應(yīng)將透水性好填在下部（預(yù)防水囊）。土方工程第42頁二、壓實(shí)方法與要求

1．壓實(shí)方法：

碾壓法－－大面積填筑工程。滾輪壓力。壓路機(jī)、平碾、羊足碾……

扎實(shí)法－－小面積填筑工程。沖擊力。蛙式夯、柴油夯、人工夯……

振動(dòng)法－－非粘性土填筑。顆粒失重、排列填充。振動(dòng)夯、平板振搗器2．影響壓實(shí)質(zhì)量原因機(jī)械壓實(shí)功－－噸位或沖擊力，壓實(shí)遍數(shù)

鋪土厚度

－－不一樣機(jī)械有效影響深度不一樣

含水量

－－小則不粘結(jié)、摩阻大，大則橡皮土；應(yīng)為最正確含水量土方工程第43頁壓實(shí)機(jī)具每層虛鋪厚度(mm)壓實(shí)遍數(shù)壓路機(jī)、平碾200~3006~8羊足碾200~3508~16振動(dòng)壓實(shí)機(jī)250~3503~4蛙式夯200~2503~4人工夯<2003~43．要求

(1)每層鋪士厚度與壓實(shí)遍數(shù)（2）含水量調(diào)整與橡皮土處理過大－－翻松、晾曬、摻入干土或石灰；過?。瓰⑺疂駶?rùn)、增加壓實(shí)功；橡皮土－－徹底去除，輕壓薄鋪。土方工程第44頁三、壓實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)1．內(nèi)容――密實(shí)度；指標(biāo)――干密度γd；方法――環(huán)刀取樣，測(cè)干密度；2．要求：γd≧Dy·γdmax

式中：Dy――壓實(shí)系數(shù)。（普通場(chǎng)地平整0.9，填土作地基0.95）

γdmax――該種土質(zhì)最大干密度（擊實(shí)試驗(yàn)確定）3．取樣方法與數(shù)量：分層進(jìn)行，每層不少于1點(diǎn)（平場(chǎng)100～400m2，回填30～100m2，灰土墊層20～50m2）

位置：該層下半部。土方工程第45頁課程---《建筑施工與管理》第1章土方工程

1.1土方規(guī)劃1.2土方工程施工關(guān)鍵點(diǎn)1.3土方工程機(jī)械化施工1.4爆破施工（自學(xué)）土方工程第46頁課程---《建筑施工與管理》1.3土方工程機(jī)械化施工1.3.1土方機(jī)械類型1.3.2常見土方機(jī)械特點(diǎn)，適用范圍及作業(yè)方法1.3.3自卸汽車與挖土機(jī)配套1.3.4開挖方式與注意問題第1章土方工程

土方工程第47頁1.3土方工程機(jī)械化施工1.3.1、土方機(jī)械類型1.挖掘機(jī)械：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟2.挖運(yùn)機(jī)械：推土機(jī)、裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)3.運(yùn)輸機(jī)械：自卸汽車、翻斗車……4.密實(shí)機(jī)械：壓路機(jī)、蛙式夯、振動(dòng)夯……土方工程第48頁1.3.2常見土方機(jī)械特點(diǎn)，適用范圍及作業(yè)方法1．推土機(jī)：液壓式、索式；固定式、回轉(zhuǎn)式

工作特點(diǎn)：用途多，費(fèi)用低；

適合用于：（1）平整場(chǎng)地－－運(yùn)距在100m內(nèi)，一～三類土挖運(yùn)，壓實(shí)；（2）坑槽開挖－－深度在1.5m內(nèi)、一～三類土。

提升效率作業(yè)方法：下坡推士，屢次切土、一次推運(yùn)，跨鏟法，并列法，加擋板。土方工程第49頁

2、鏟運(yùn)機(jī)：自