土石方工程施工

土石方工程施工第1頁(yè)/共114頁(yè)學(xué)習(xí)要求:了解土的工程分類和現(xiàn)場(chǎng)鑒別土類的方法；掌握基坑(槽)、場(chǎng)地平整土方工程量的計(jì)算方法；了解土壁塌方和發(fā)生流砂現(xiàn)象的原因及防治方法；熟悉常用土方施工機(jī)械的特點(diǎn)、性能、適用范圍及提高生產(chǎn)率的方法；掌握回填土施工方法及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。第2頁(yè)/共114頁(yè)本章內(nèi)容

第一節(jié)土的工程分類及工程特性第二節(jié)土方量計(jì)算第三節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作第四節(jié)土方機(jī)械化施工第五節(jié)基坑（槽）施工

第六節(jié)土方回填與壓實(shí)

第七節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù)第3頁(yè)/共114頁(yè)1.按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002，將建筑物地基的土石分為：巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等六類。2.在施工中，根據(jù)土的堅(jiān)硬程度和開挖方法將土分為：松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石等八類。第一節(jié)土的工程分類及工程特性2.1.1土的分類與鑒別

第4頁(yè)/共114頁(yè)松土和普通土可直接用鐵鍬開挖，或用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)施工；堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土和軟石要用鎬、撬棍開挖，或預(yù)先松土，部分用爆破的方法施工；次堅(jiān)石、堅(jiān)石和特堅(jiān)硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法見表1-1。第5頁(yè)/共114頁(yè)表1-1

土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法土的分類

土的名稱

可松性系數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法

KSK’s一類土(松軟土)砂，粉土；沖積砂土層；種植土；泥炭(淤泥)1.08～1.171.01～1.03能用鍬、鋤頭挖掘

二類土(普通土)粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；種植土；填筑土及粉土混卵（碎）石

1.14～1.281.02～1.05

用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松

三類土(堅(jiān)土)中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土；粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填筑土

1.24～1.301.04～1.07

主要用鎬，少許用鍬、條鋤挖掘四類土(砂礫堅(jiān)土)堅(jiān)硬密實(shí)粘性土及含碎石、卵石的粘土；粗卵石；密實(shí)的黃土，天然級(jí)配砂石；軟泥灰?guī)r及蛋白石

1.26～1.321.06～1.09

整個(gè)用鎬、條鋤挖掘，少許用撬棍挖掘

第6頁(yè)/共114頁(yè)土的分類

土的名稱

可松性系數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法

KSK’s五類土(軟石)硬質(zhì)粘土；中等密實(shí)的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟的石炭巖

1.30～1.451.10～1.20用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅(jiān)石)泥巖；砂巖；礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁(yè)巖；泥灰?guī)r；密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖；片麻巖1.30～1.45

1.10～1.20用爆破方法開挖,部分用風(fēng)鎬七類土(堅(jiān)石)大理巖，輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖

1.30～1.45

1.10～1.20用爆破方法開挖

八類土(特堅(jiān)硬石)安山巖；玄武巖；花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢?、閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玢巖1.45～1.50

1.20～1.30用爆破方法開挖表1-1土的工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法第7頁(yè)/共114頁(yè)土的含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。2.1.2土的工程性質(zhì)2.1.2.1土的含水量式中：m濕——含水狀態(tài)土的質(zhì)量，kg；m干——烘干后土的質(zhì)量，kg；mW——土中水的質(zhì)量，kg；mS—固體顆粒的質(zhì)量，kg。

工程應(yīng)用：土的含水量在5%及以下稱為干土；含水量大于5%，小于等于30%稱為潮濕土；含水量大于30%稱為濕土。(1.1)第8頁(yè)/共114頁(yè)土的天然密度:在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實(shí)程度和含水量有關(guān)。土的天然密度按下式計(jì)算：

2.1.2.2

土的天然密度和干密

式中ρ——土的天然密度，kg/m3；m——土的總質(zhì)量，kg；

V—

土的體積，m3。

(1.2)第9頁(yè)/共114頁(yè)干密度:土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值，用下式表示：

式中ρd——土的干密度，kg/m3；mS——固體顆粒質(zhì)量，kg；

V—

土的體積，m3。工程應(yīng)用：在一定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度。土的干密度愈大，表示土愈密實(shí)。土的密實(shí)程度主要通過檢驗(yàn)填方土的干密度和含水量來(lái)控制。

(1.3)第10頁(yè)/共114頁(yè)2.1.2.3

土的可松性系數(shù)

天然土體開挖后松散土體回填壓實(shí)土體

土體雖經(jīng)回填壓實(shí)，其體積仍不能恢復(fù)原狀，比開挖前的天然體積略大，這種性質(zhì)成為土的可松性。

土的可松性：天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)原，土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。第11頁(yè)/共114頁(yè)土的可松性用可松性系數(shù)表示，即式中KS、KS′——土的最初、最終可松性系數(shù)；V1——土在天然狀態(tài)下的體積，m3；V2——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3；V3——土經(jīng)壓(夯)實(shí)后的體積，m3。(1.4)(1.5)第12頁(yè)/共114頁(yè)工程應(yīng)用：土的最初可松性系數(shù)KS是計(jì)算車輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù)；土的最終可松性系數(shù)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，各類土的可松性系數(shù)見表1-1所示。

第13頁(yè)/共114頁(yè)2.1.2.4土的滲透性土的滲透性：指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。滲透系數(shù)：表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示；它同土的顆粒級(jí)配、密實(shí)程度等有關(guān)，是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。土的滲透系數(shù)見表1-2所示。

第14頁(yè)/共114頁(yè)表1-2土的滲透系數(shù)參考表

土的名稱

滲透系數(shù)(m/d)土的名稱滲透系數(shù)(m/d)粘土

＜0.005中砂

5.00～20.00亞

粘

土

0.005～0.10均質(zhì)中砂

35～50輕亞粘土

0.10～0.50粗砂

20～50黃土

0.25～0.50圓

礫

石

50～100粉砂

0.50～1.00卵石

100～500細(xì)砂

1.00～5.00第15頁(yè)/共114頁(yè)第二節(jié)土方量計(jì)算土石方工程分類：基坑、基槽土方開挖場(chǎng)地平整基坑、基槽土方回填地下工程大型土石方開挖（深基坑開挖）路基修筑第16頁(yè)/共114頁(yè)2.2.1基坑與基槽土方量計(jì)算

基坑土方量可按立體幾何中擬柱體(由兩個(gè)平行的平面作底的一種多面體)體積公式計(jì)算。

式中H——基坑深度，m；A1、A2——基坑上、下底的面積，m2；

A0—基坑中截面的面積，m2。第17頁(yè)/共114頁(yè)1、基坑土方量：按擬柱體法——

V=(F下+4F中+F上)H/6F下F上F中H第18頁(yè)/共114頁(yè)土方放坡坡度=m=稱為放坡系數(shù)；當(dāng)邊坡高度為h時(shí)，邊坡寬度為b=mh。（a）直線形（b）折線形

（c）階梯形圖2.1土方放坡形式第19頁(yè)/共114頁(yè)式中H——基坑深度，m；A1、A2——基坑上、下底的面積，m2；

A0—基坑中截面的面積，m2。第20頁(yè)/共114頁(yè)基槽土方量計(jì)算可沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算：

HI－IFi沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算Vi，再V=Vi斷面尺寸不變的槽段：Vi=Fi×Li斷面尺寸變化的槽段：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)IIL2L1L5第21頁(yè)/共114頁(yè)斷面尺寸變化的槽段第22頁(yè)/共114頁(yè)課堂作業(yè)：

教材P143第26題第23頁(yè)/共114頁(yè)2.2.2場(chǎng)地平整土方計(jì)算

對(duì)于在地形起伏的山區(qū)、丘陵地帶修建較大廠房、體育場(chǎng)、車站等占地廣闊工程的平整場(chǎng)地，主要是削凸填凹，移挖方作填方，將自然地面改造平整為場(chǎng)地設(shè)計(jì)要求的平面。第24頁(yè)/共114頁(yè)

場(chǎng)地挖填土方量計(jì)算有方格網(wǎng)法和橫截面法兩種。橫截面法是將要計(jì)算的場(chǎng)地劃分成若干橫截面后，用橫截面計(jì)算公式逐段計(jì)算，最后將逐段計(jì)算結(jié)果匯總。橫截面法計(jì)算精度較低，可用于地形起伏變化較大地區(qū)。對(duì)于地形較平坦地區(qū)，一般采用方格網(wǎng)法。

第25頁(yè)/共114頁(yè)場(chǎng)地平整土方量計(jì)算主要包括兩部分內(nèi)容：（一）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高（二）計(jì)算土方挖填量第26頁(yè)/共114頁(yè)（一）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高A、考慮的因素：

(1)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?/p>

(2)盡量利用地形，減少挖填方數(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。B、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定，如無(wú)規(guī)定：

(1)小型場(chǎng)地――挖填平衡法

(2)大型場(chǎng)地――最佳平面設(shè)計(jì)法（用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最小）第27頁(yè)/共114頁(yè)確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的步驟：（1）根據(jù)挖填平衡原則確定場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高；（2）調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高；第28頁(yè)/共114頁(yè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0計(jì)算示意圖

(a)方格網(wǎng)劃分；(b)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖

1一等高線；2--自然地面，3一場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高平面

(a)

(b)1、確定場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高第29頁(yè)/共114頁(yè)1、確定場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高

方法：將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)10～40m的方格網(wǎng)，找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高（實(shí)測(cè)法、等高線插入法）。第30頁(yè)/共114頁(yè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為：H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4nH1——一個(gè)方格所獨(dú)有角點(diǎn)的標(biāo)高；H2、H3、H4——分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。n——方格個(gè)數(shù)。1、確定場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高第31頁(yè)/共114頁(yè)主要考慮泄水坡度LHnH0H0i

Hn

=H0

L?i

(1)單向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為:2、調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高第32頁(yè)/共114頁(yè)

LyLxixiyH0(2)雙向排水時(shí)，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：

Hn

=H0

Lxix

LyiyHn2、調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高第33頁(yè)/共114頁(yè)確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算步驟：

1．劃分場(chǎng)地方格網(wǎng)（10m~40m）；2．計(jì)算或?qū)崪y(cè)各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高；

3．計(jì)算場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高H０；

H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n4．設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整，計(jì)算每一個(gè)方格角點(diǎn)的Hn。

Hn

=H0

L?i

Hn

=H0

Lxix

Lyiy第34頁(yè)/共114頁(yè)【例】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖,格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，不考慮土的可松性的影響，確定方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。解：（1）確定場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高（場(chǎng)地平均標(biāo)高）H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×(70.40+70.95+69.71+…)+4×（70.17+70.70+69.81+70.38）]/(4×9)=70.29(m)第35頁(yè)/共114頁(yè)（2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高：Hn=H0

Lx

ix

Lyiy

；

H1=70.29－30×2‰+30×3‰=70.3270.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26

H0＝70.29H2=70.29－10×2‰+30×3‰=70.36H3=70.29+10×2‰+30×3‰=70.40

其它見圖第36頁(yè)/共114頁(yè)hn

：角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地形標(biāo)高的差值各角點(diǎn)的施工高度hn=Hn－Hn’

hn

：該角點(diǎn)施工高度（m）

Hn

：該角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高（m）

Hn

’

：該角點(diǎn)自然地面標(biāo)高（m）若hn為正值，則該點(diǎn)為填方，hn為負(fù)值則為挖方。

3、確定各角點(diǎn)的施工高度第37頁(yè)/共114頁(yè)各方格角點(diǎn)的上下左右位置均規(guī)定了相應(yīng)的的：

左上角為角點(diǎn)編號(hào)；

左下角為該角點(diǎn)自然地面標(biāo)高；

右上角為該角點(diǎn)施工高度；

右下角為該角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高。第38頁(yè)/共114頁(yè)注意：施工高度一定要標(biāo)明正負(fù)號(hào)，以區(qū)分該角點(diǎn)挖方還是填方，“+”為填方，“—”為挖方。第39頁(yè)/共114頁(yè)70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度

hn

：hn=Hn－Hn’

即：hn=該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高—自然地面標(biāo)高（m）h1=70.32－70.09=＋0.23(m)+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.44h2=70.36－70.40=－0.04(m)負(fù)值為挖方高度正值為填方高度第40頁(yè)/共114頁(yè)【課堂練習(xí)】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如下圖所示,格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度ix=3‰

，iy=2‰，不考慮土的可松性的影響，確定方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和施工高度。127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8角點(diǎn)編號(hào)施工高度地面標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高i

y=2‰i

x=3‰第41頁(yè)/共114頁(yè)解：（1）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高（場(chǎng)地平均標(biāo)高）H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4n=[(27.2+29.4+29.9+28.1+29.8)+2×(27.6+28.3+29.5+…)+3×(29.6)+4×(28.0+29.0)]/(4×7)=28.67（m）127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8角點(diǎn)編號(hào)施工高度地面標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高i

y=2‰i

x=3‰第42頁(yè)/共114頁(yè)（2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高：Hn=H0

Lx

ix

Lyiy

；

H1=28.67－40×3‰+20×2‰=28.59(m)H2=28.67－20×3‰+20×2‰=28.65(m)i

y=2‰i

x=3‰127.2227.6328.3429.5529.4627.7728.0829.0929.61029.91128.11228.51329.21429.8第43頁(yè)/共114頁(yè)需進(jìn)一步明確的幾個(gè)問題：

1．上述方法用在小型平緩的場(chǎng)地；2．大型復(fù)雜場(chǎng)地由規(guī)劃部門進(jìn)行場(chǎng)平設(shè)計(jì)；

3．考慮坡度，調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，如何確定H０的位置：保證挖填大致平衡第44頁(yè)/共114頁(yè)最佳平面設(shè)計(jì)法特點(diǎn)：挖填平衡，總的土方量最小；適應(yīng)任何場(chǎng)地，一般用于大型場(chǎng)地；需用計(jì)算機(jī)計(jì)算第45頁(yè)/共114頁(yè)（二）計(jì)算土方挖填量計(jì)算步驟：

1.確定各角點(diǎn)的施工高度hn。2.確定“零線”的位置。3.計(jì)算每個(gè)方格填、挖方量，計(jì)算整個(gè)場(chǎng)地的填、挖方總量。第46頁(yè)/共114頁(yè)3、確定零線的方法（挖填分界線）

方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“-”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn)，即為“零點(diǎn)”。h1零界線零界點(diǎn)x2x1h4h2h3零界點(diǎn)第47頁(yè)/共114頁(yè)零點(diǎn)位置按下式計(jì)算：

式中x1、x2——角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離，m；h1、h2——相鄰兩角點(diǎn)的施工高度(均用絕對(duì)值)，m；a—方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)，m。第48頁(yè)/共114頁(yè)70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.440

03、確定零線的方法（挖填分界線）第49頁(yè)/共114頁(yè)4、確定方格挖填方量項(xiàng)目圖式計(jì)算公式一點(diǎn)填方或挖方(三角形)兩點(diǎn)填方或挖方(梯形)三點(diǎn)填方或挖方(五角形)四點(diǎn)填方或挖方(正方形)第50頁(yè)/共114頁(yè)（1）四角棱柱體法1）全挖、全填格：V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4

h1~h4—方格角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值

V挖（填）—挖方或填方的體積。h1h4h3h2h1h4h2h3aa工程應(yīng)用簡(jiǎn)便算法：第51頁(yè)/共114頁(yè)2）部分挖、部分填格：V挖（填）=a2[

h挖（填）]2/4

h

h挖（填）—方格角點(diǎn)挖或填施工高度絕對(duì)值之和；

h—方格四個(gè)角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值總和。h1h4h2h3aah4h3h2h1h4h3h2h1h1h4h2h3a第52頁(yè)/共114頁(yè)70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.440

0①②③④⑤⑥⑦⑧⑨計(jì)算場(chǎng)地土方量

③、④、⑥、⑦為全挖或全填網(wǎng)格

V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4V3(挖)=20X20X

(0.55+0.90+0.36+0.84)/4=256m3V4(填)=20X20X

(0.55+0.13+0.83+0.43)/4=194m3V6(挖)=20X20X

(0.36+0.84+0.10+0.63)/4=193m3V7(填)=20X20X

(0.83+0.43+1.04+0.65)/4=295m3第53頁(yè)/共114頁(yè)70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.440

0①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

①、②、⑤、⑧、⑨為部分挖、部分填網(wǎng)格

V挖（填）=a2[

h挖（填）]2/4

hV1(挖)=20X20X

(0.04)2/(0.23+0.04+0.55+0.13)X4=0.168m3V1(填)=20X20X

(0.23+0.55+0.13)2/(0.23+0.04+0.55+0.13)X4=87.17m3V2(挖)=83.56m3V2(填)=1.56m3V5(挖)=20.75m3V5(填)=30.75m3V8(挖)=0.9m3V8(填)=91.9m3V9(挖)=115m3V9(填)=0.03m3第54頁(yè)/共114頁(yè)

計(jì)算總的挖方量和總的填方量

V總（挖）≈

V總（填）V總(挖)=V1(挖)+V2(挖)+V3(挖)+V5(挖)+V6(挖)+

V8(挖)+V9(挖)

=0.168+83.56+256+20.75+193+0.9+115=669.38m3V總(填)=V1(填)+V2(填)+V4(填)+V5(填)+V7(填)+V8(填)+V9(填)=87.17+1.56+194+30.75+295+91.9+0.03=700.41m3V總(挖)≈

V總(填)

誤差4%第55頁(yè)/共114頁(yè)場(chǎng)地平整土方量計(jì)算步驟

（1）確定場(chǎng)地初步設(shè)計(jì)標(biāo)高（場(chǎng)地平均標(biāo)高）

H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n

（2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高：

Hn=H0

Lx

ix

Lyiy

（3）計(jì)算各角點(diǎn)的施工高度：

hn=Hn－Hn’

（4）確定零線的位置；

（5）根據(jù)各角點(diǎn)的施工高度及零線位置求各方格的填方量和挖方量；

（6）計(jì)算總的挖填土方量。

第56頁(yè)/共114頁(yè)【例】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖,格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，不考慮土的可松性的影響，計(jì)算場(chǎng)地平整土方量。115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i

y=2‰i

x=3‰第57頁(yè)/共114頁(yè)解：（1）確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高（場(chǎng)地平均標(biāo)高）H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4n=[15.44+15.95+15.12+15.12+17.07+2×(16.07+16.52+16.32+…)+3×17.62+4×(16.27+17.17+17.70+…)]/(4×11)=16.96（m）115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07第58頁(yè)/共114頁(yè)（2）按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高：Hn=H0

Lx

ix

LyiyH1=16.96－40×3‰+30×2‰=16.916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96

H0＝16.96H2=16.96－20×3‰+30×2‰=16.96H3=16.96+30×2‰=17.02

其它見圖115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i

x=3‰i

y=2‰17.1417.1017.0617.02第59頁(yè)/共114頁(yè)（3）計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度

hn

：hn=Hn－Hn’

即：hn=該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高—自然地面標(biāo)高（m）h1=16.90－15.44=＋1.46（m）；+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.09h2=16.96－16.07=＋0.04（m）；16.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96

H0＝16.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.07i

x=3‰i

y=2‰17.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.05第60頁(yè)/共114頁(yè)（4）確定零線的位置（挖填分界線）插入法、比例法找零點(diǎn)零點(diǎn)連線0

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500第61頁(yè)/共114頁(yè)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨（5）計(jì)算場(chǎng)地各方格土方量

①、⑦、⑧為全挖或全填網(wǎng)格

V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4V1(填)=20X20X

(1.46+0.04+1.29+0.13)/4=292m3V7(挖)=20X20X

(0.19+0.66+0.68+1.24)/4=277m3V8(挖)=20X20X

(0.66+0.64+1.24+1.98)/4=452m30

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500⑩?第62頁(yè)/共114頁(yè)②③④⑤⑥⑨⑩?為部分挖、部分填網(wǎng)格

V挖（填）=a2[

h挖（填）]2/4

hV2(挖)=20X20X

(0.19)2/(0.04+0.55+0.13+0.19)X4=3.97m3V2(填)=20X20X

(0.04+0.55+0.13)2/(0.04+0.55+0.13+0.19)X4=56.97m3V3(挖)=83.56m3V3(填)=1.56m3V4(挖)=20.75m3V4(填)=30.75m3V5(挖)=0.9m3V5(填)=91.9m3V6(挖)=115m3V6(填)=0.03m3①②③④⑤⑥⑦⑧⑨0

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500⑩?第63頁(yè)/共114頁(yè)（6）計(jì)算總的挖填土方量V總(挖)=V2(挖)+V3(挖)+V4(挖)+V5(挖)+V6(挖)+V7(挖)+V8(挖)

+V9(挖)+V10(挖)+V11(挖)

V總(填)=V1(填)+V2(填)+V3(填)+V4(填)+V5(填)+V6(填)+V9(填)+V10(填)+V11(填)

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨0

0+1.46+0.04+0.55+0.76+1.29+0.13-0.19-0.66+1.73-0.74-0.68-1.24+1.72+1.66+0.0916.9016.9617.0217.0816.8616.9216.9817.0416.8516.8816.9417.0016.8416.9016.96115.44216.07316.52416.32515.95615.57716.27817.17917.701017.741115.121217.621317.621418.241519.041615.121715.241816.871917.0717.1417.1017.0617.02+1.19-0.64-1.98-0.0500⑩?第64頁(yè)/共114頁(yè)課堂練習(xí)123456789101112131415iy=3‰43.2443.0743.9444.3444.8042.9443.3543.7644.1744.6742.5842.9043.2343.6744.23ix=2‰

某工程場(chǎng)地的一部分如下圖所示，方格網(wǎng)尺寸為20X20，泄水坡度ix=2‰，iy=3‰，計(jì)算挖方和填方的土方總量。第65頁(yè)/共114頁(yè)土方調(diào)配：就是對(duì)挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)的處理。其目的是方便施工，并且在土方總運(yùn)輸量（m3·m）最小或土方運(yùn)輸成本（元）最低的條件下，確定填、挖方區(qū)土方的調(diào)配方向、數(shù)量和平均運(yùn)距，從而縮短工期，降低成本。第三節(jié)土方調(diào)配第66頁(yè)/共114頁(yè)1)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短（成本最小化）。2)應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。3)應(yīng)采取分區(qū)與全場(chǎng)相結(jié)合來(lái)考慮的原則。4)還應(yīng)盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。5)合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路，使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的性能得到充分發(fā)揮。土方調(diào)配的原則

第67頁(yè)/共114頁(yè)土方調(diào)配圖表法：第1步：劃分調(diào)配區(qū)在場(chǎng)地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界零線；根據(jù)地形及地理?xiàng)l件，把挖方區(qū)和填方區(qū)再適當(dāng)?shù)貏澐譃槿舾烧{(diào)配區(qū)，其大小應(yīng)滿足土方機(jī)械的操作要求，例如調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)大于或等于機(jī)械的鏟土長(zhǎng)度。第2步：計(jì)算土方量計(jì)算各調(diào)配區(qū)土方量，并標(biāo)明在圖上。第68頁(yè)/共114頁(yè)第3步：求出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心距離；每個(gè)調(diào)配區(qū)的重心計(jì)算方法如下：取場(chǎng)地或方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，分別求出各區(qū)土方的重心位置，即：第69頁(yè)/共114頁(yè)第4步：最優(yōu)調(diào)配方案的確定。根據(jù)每對(duì)調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距L0，繪制多個(gè)調(diào)配方案，比較不同方案的總運(yùn)輸量Q=ΣV·L0，以Q最小者為經(jīng)濟(jì)調(diào)配方案。大型的土方工程，可利用電算求解該線性規(guī)劃問題來(lái)確定最優(yōu)調(diào)配方案。如果是中小工程，挖填方數(shù)目不多，可采用“表上作業(yè)法”求解土方調(diào)配問題。第70頁(yè)/共114頁(yè)第5步：繪出最優(yōu)方案的土方調(diào)配圖和土方量平衡表土方最優(yōu)調(diào)配圖第71頁(yè)/共114頁(yè)挖方區(qū)編號(hào)挖方數(shù)量（m3）填方區(qū)編號(hào)、填方區(qū)數(shù)量（m3）T1T2T3合計(jì)8006007001900W15004005010070W250050040W35004006010070W460060040土方量平衡表第72頁(yè)/共114頁(yè)場(chǎng)地平整土方量計(jì)算與調(diào)配步驟回顧計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定零線計(jì)算各方格挖填土方量挖填方平衡劃分網(wǎng)格根據(jù)土的可松性調(diào)整根據(jù)泄水坡度調(diào)整，等計(jì)算各角點(diǎn)施工高度后定零線土方調(diào)配第73頁(yè)/共114頁(yè)第四節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作

4.1施工前準(zhǔn)備

4.2土壁放坡

4.3土壁支護(hù)

4.4深基坑支護(hù)4.5降低地下水位第74頁(yè)/共114頁(yè)1、土方施工前的準(zhǔn)備工作有哪些？

2、什么是放坡系數(shù)？什么是放坡坡度？影響放坡系數(shù)大小的因素有哪些？

3、對(duì)于硬塑的粘土，在什么條件下可以不支護(hù)不放坡，而直接開挖直立壁？

4、防止邊坡塌方的措施有哪些？

5、常見的邊坡護(hù)面方法有哪些？下節(jié)思考題：第75頁(yè)/共114頁(yè)

⑴踏勘現(xiàn)場(chǎng)；⑵熟悉圖紙、編制施工方案；⑶清除現(xiàn)場(chǎng)障礙物，平整施工場(chǎng)地,進(jìn)行地下墓探，設(shè)置排水降水設(shè)施；⑷永久性控制坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn)的引測(cè),建立測(cè)量控制網(wǎng)，設(shè)置方格網(wǎng)、控制樁等；⑸搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施、修筑施工道路；⑹施工機(jī)具、用料準(zhǔn)備。4.1土方施工準(zhǔn)備工作踏勘現(xiàn)場(chǎng)編制方案場(chǎng)地清表場(chǎng)地測(cè)量第76頁(yè)/共114頁(yè)現(xiàn)場(chǎng)踏勘（sitesurvey）現(xiàn)場(chǎng)踏勘是對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)、地理、地質(zhì)、氣候等客觀條件和環(huán)境進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。第77頁(yè)/共114頁(yè)

施工方案（constructionplan）施工的具體實(shí)施計(jì)劃和所用的技術(shù)

。

其中包括組織機(jī)構(gòu)方案（各職能機(jī)構(gòu)的構(gòu)成、各自職責(zé)、相互關(guān)系等）、人員組成方案（項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、各機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人、各專業(yè)負(fù)責(zé)人等）、技術(shù)方案（進(jìn)度安排、關(guān)鍵技術(shù)預(yù)案、重大施工步驟預(yù)案等）、安全方案（安全總體要求、施工危險(xiǎn)因素分析、安全措施、重大施工步驟安全預(yù)案等）、材料供應(yīng)方案（材料供應(yīng)流程、接保檢流程、臨時(shí)（急發(fā)）材料采購(gòu)流程等），此外，根據(jù)項(xiàng)目大小還有現(xiàn)場(chǎng)保衛(wèi)方案、后勤保障方案等等。

施工方案是根據(jù)項(xiàng)目確定的，有些項(xiàng)目簡(jiǎn)單、工期短就不需要制訂復(fù)雜的方案。第78頁(yè)/共114頁(yè)施工放線是指建設(shè)單位或者個(gè)人建設(shè)單位在建設(shè)工程場(chǎng)地平整完畢，規(guī)劃要求應(yīng)拆除原有建筑物（構(gòu)筑物）全部拆除后，委托具有相應(yīng)測(cè)繪資質(zhì)的單位按《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ8-99），使用黃海平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，依據(jù)《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》及附件、附圖，進(jìn)行的施工圖定位。第79頁(yè)/共114頁(yè)建筑物定位是房屋建筑工程開工后的第一次放線，建筑物定位參加的人員是：城市規(guī)劃部門（下屬的測(cè)量隊(duì)）及施工單位的測(cè)量人員（專業(yè)的），根據(jù)建筑規(guī)劃定位圖進(jìn)行定位，最后在施工現(xiàn)場(chǎng)形成（至少）4個(gè)定位樁。放線工具為“全站儀”或“比較高級(jí)的經(jīng)緯儀。第80頁(yè)/共114頁(yè)基礎(chǔ)施工放線建筑物定位樁設(shè)定后，由施工單位的專業(yè)測(cè)量人員、施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人及監(jiān)理共同對(duì)基礎(chǔ)工程進(jìn)行放線及測(cè)量復(fù)核（監(jiān)理人員主要是旁站監(jiān)督、驗(yàn)證），最后放出所有建筑物軸線的定位樁（根據(jù)建筑物大小也可軸線間隔放線），所有軸線定位樁是根據(jù)規(guī)劃部門的定位樁（至少4個(gè)）及建筑物底層施工平面圖進(jìn)行放線的。放線工具為“經(jīng)緯儀。第81頁(yè)/共114頁(yè)基礎(chǔ)定位放線完成后，由施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量員及施工員依據(jù)定位的軸線放出基礎(chǔ)的邊線，進(jìn)行基礎(chǔ)開挖。

放線工具：經(jīng)緯儀、龍門板、線繩、線墜子、鋼卷尺等。小工程可能沒有測(cè)量員，就是施工員放線。第82頁(yè)/共114頁(yè)主體施工放線

基礎(chǔ)工程施工出正負(fù)零后，緊接著就是主體一層、二層...直至主體封頂?shù)氖┕ぜ胺啪€工作，放線工具：經(jīng)緯儀、線墜子、線繩、墨斗、鋼卷尺等。根據(jù)軸線定位樁及外引的軸線基準(zhǔn)線進(jìn)行施工放線。用經(jīng)緯儀將軸線打到建筑物上，在建筑物的施工層面上彈出軸線，再根據(jù)軸線放出柱子、墻體等邊線等，每層如此，直至主體封頂。（播放視頻）第83頁(yè)/共114頁(yè)土方放坡坡度=m=稱為放坡系數(shù)；當(dāng)邊坡高度為h時(shí)，邊坡寬度為b=mh。（a）直線形（b）折線形（c）階梯形圖2.1土方放坡形式4.2土壁放坡第84頁(yè)/共114頁(yè)土方邊坡的大小影響因素：土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時(shí)間的長(zhǎng)短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。第85頁(yè)/共114頁(yè)當(dāng)土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或管溝底標(biāo)高時(shí)，挖方邊坡可做成直立壁而不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定：第86頁(yè)/共114頁(yè)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）或溝底標(biāo)高時(shí)，挖土深度在5m以內(nèi)不加支撐的邊坡最陡坡度應(yīng)符合下表規(guī)定，并在施工中隨時(shí)檢查邊坡的穩(wěn)定情況。第87頁(yè)/共114頁(yè)土的類別邊坡坡度（高:寬）坡頂無(wú)荷載坡頂有靜荷載坡頂有動(dòng)荷載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類土（填充物為砂土）1:0.751:1.1001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類土（填充物為黏性土）1:0.501:0.671:0.75硬塑的粉質(zhì)粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黃土1:0.101:0.251:0.33軟土（經(jīng)井點(diǎn)降水后）1:1.00——表1-3深度在5m內(nèi)的基坑（槽）、管溝邊坡的最陡坡度（不加支撐）第88頁(yè)/共114頁(yè)1）邊坡過陡，土體本身穩(wěn)定性不夠而產(chǎn)生塌方。2）坡頂堆載過大，尤其是存在動(dòng)載，使土體中產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度，3）地面水及地下水滲入邊坡土體，使土體的自重增大，抗剪能力降低，從而產(chǎn)生塌方。4）開挖過深、土質(zhì)較差、支護(hù)軟弱等邊坡塌方主要原因：第89頁(yè)/共114頁(yè)防止邊坡塌方的措施：1）放足邊坡符合規(guī)范的要求，參考土壤的性質(zhì)、水文地址條件、施工方法、開挖深度、工期的長(zhǎng)短等因素。2）減少在邊坡上堆載或動(dòng)載的不利影響當(dāng)土質(zhì)良好時(shí)，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外，高度不應(yīng)超過1.5m。在軟土地區(qū)開挖時(shí)，應(yīng)隨挖隨運(yùn)，以防由于地面加荷引起的邊坡塌方。3）做好排水工作防止地表水、施工用水和生活廢水浸入邊坡土體；雨期施工時(shí)，注意檢查邊坡的穩(wěn)定性，必要時(shí)加設(shè)支撐。第90頁(yè)/共114頁(yè)4）進(jìn)行邊坡面保護(hù)塑料薄膜覆蓋，水泥砂漿抹面、掛網(wǎng)抹面或噴漿等方法5）提高土壁的穩(wěn)定性采用通風(fēng)疏干，電滲排水，爆破灌漿，化學(xué)加固等方法，改善滑動(dòng)帶巖土的性質(zhì)，以穩(wěn)定邊坡，確保土壁的穩(wěn)定性。6）重視施工觀察建立預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)觀察和監(jiān)測(cè)第91頁(yè)/共114頁(yè)為保護(hù)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定、堅(jiān)固，常對(duì)開挖坡面采取一定的加固措施進(jìn)行護(hù)坡。常用的邊坡加固方法水泥砂漿抹面、漿砌片石護(hù)坡、堆置砂(土)包護(hù)坡、塑料膜覆蓋，噴漿或掛網(wǎng)噴射混凝土等。經(jīng)以上邊坡加固方法處理過的邊坡即稱為人工加固邊坡。第92頁(yè)/共114頁(yè)①水泥砂漿抹面—常用于保護(hù)易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石、老粘性土及破碎巖石邊坡坡面的穩(wěn)定，一般作30～50mm厚水泥砂漿抹面。如用于一般土質(zhì)邊坡，常沿坡面打入雙向間距1.0m左右長(zhǎng)1～1.5m的Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋(直徑10～16mm)以加強(qiáng)砂漿面層與坡面土體的連結(jié)。

第93頁(yè)/共114頁(yè)②漿砌片石護(hù)坡—對(duì)各種土質(zhì)或巖石邊坡，為防止風(fēng)化剝落或滑坍，可采用漿砌片石護(hù)坡，坡度應(yīng)小于1∶0.5，豎直邊坡也可采用紅磚砌筑。也可在坡腳處砌筑一定高度的漿砌片石或紅磚墻，用于反壓及擋土。第94頁(yè)/共114頁(yè)③疊置砂(土)袋護(hù)坡—對(duì)已發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生滑坍失穩(wěn)或變形較大的邊坡，常用疊置砂袋或土袋(草袋或土工織物袋)，置于坡腳或坡面，具有排水反壓，抗滑穩(wěn)定的作用。第95頁(yè)/共114頁(yè)④塑料薄膜覆蓋護(hù)坡—在坡面鋪設(shè)抗拉或防水的塑料薄膜(土工布)，其上覆蓋素土、砂土、砂漿抹面等，對(duì)坡面進(jìn)行防水、防風(fēng)化、防坡面土流失的加固處理。第96頁(yè)/共114頁(yè)第97頁(yè)/共114頁(yè)復(fù)習(xí)題：

1、土方施工前的準(zhǔn)備工作有哪些？

2、什么是放坡系數(shù)？什么是放坡坡度？影響放坡系數(shù)大小的因素有哪些？

3、對(duì)于硬塑的粘土，在什么條件下可以不支護(hù)不放坡，而直接開挖直立壁？

4、防止邊坡塌方的措施有哪些？

5、常見的邊坡護(hù)面方法有