土方工程培訓課件

節(jié)土方規(guī)劃(概述)節(jié)土方工程施工要點節(jié)土方工程機械化施工112021/5/91土方工程第一節(jié)土方規(guī)劃(概述)一、土方工程的內容、特點與施工要求

1、土方工程的內容

（1）場地平整。

（2）基坑、隧道開挖，路基修筑。（3）土方回填與壓實總的來說土方工程包括一切土的挖掘、填筑和運輸?shù)冗^程以及排水、降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。最常見的土方工程包括：場地平整、基坑（槽）開挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。

2、土方工程施工的特點

（1）面廣量大、勞動繁重。

（2）施工條件復雜。（3）施工時間長2021/5/923、組織土方工程施工的要求

（1）在條件允許的情況下應盡可能采用機械化施工；（2）要合理安排施工計劃，盡量避開冬、雨期施工；

（3）為了降低土石方工程施工費用，減少運輸量和占用農田，要對土方進行合理調配、統(tǒng)籌安排。

（4）在施工前要做好調查研究，

擬定合理的施工方案和技術措施，以保證工程質量和安全，加快施工進度。二、土的工程分類及性質

*(一)土的工程分類

土的分類方法較多，在施工中按開挖的難易程度將土分為八類。(二)土的工程性質

1、土的質量密度分天然密度和干密度。土的天然密度，是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質量，用ρ表示，它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的干密度，是指單位體積土中固體顆粒的質量，用ρd表示，它是檢驗填土壓實質量的控制指標。

2021/5/932、土的含水量土的含水量W是土中所含的水與土的固體顆粒間的質量比，以百分數(shù)表示：式中

土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質量。

含水量的工程意義：在坡度系數(shù)的選擇、回填土的壓實、人工降水設備的選擇以及土方施工設備的選擇中要用得到土的含水量。

2021/5/943、土的滲透性土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，一般以滲透系數(shù)K表示。

達西地下水流動速度公式：

v=KI

(1-2)式中：v——水在土中的滲流速度。

K——土的滲透系數(shù)。滲透性系數(shù)的工程意義：在涌水量的計算中，降排水設備的選擇中要用得到滲透系數(shù)。2021/5/954、土的可松性*可松性系數(shù)的工程意義：在土方平整中設計標高的調整、土方設備的選擇、回填土方量的計算中需要用得到土的可松性系數(shù)。土具有可松性，即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增加，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復其原來的體積。

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例1－1：某場地平整有4000m3的填方量需從附近取土填筑，其土質為密實的砂粘土，試計算：(1)填土的挖方量；(2)已知運輸工具的斗容量為2m3，需運多少車次？

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二、土方邊坡土木工程中，在結構施工時一般都需要進行基坑開挖，土壁失穩(wěn)塌方是基坑開挖中必須注意的問題。當基坑周圍場地較大，且周邊環(huán)境簡單，基坑開挖宜采用放坡形式，即可不必做成直壁式。常見的邊坡可做成直線形、折線形或踏步形。圖1－1

邊坡坡度示意2021/5/98

邊坡坡度應根據(jù)不同的挖填高度、土的性質及工程的特點而定，要保證土體的穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。圖1－2場地平整圖1－3基坑開挖2021/5/99

第二節(jié)土方工程施工要點土方工程的施工要點，主要應解決土壁穩(wěn)定、施工排水和填土壓實等三個問題。一、土壁穩(wěn)定*基坑開挖后，土體缺少內摩擦阻力和粘聚力來保持平衡，容易引起塌方，這不僅會造成人身安全事故，同時亦會影響工期，甚至會危及附近的建筑物。（砂性土顆粒之間只有摩阻力，沒有黏結力）。2021/5/910

1、土壁塌方的原因1)、邊坡過陡，使得土體的穩(wěn)定性不夠，尤其在土質差、開挖深度大的坑槽中。

2)、雨水、地下水滲入基坑，使得土體抗剪強度降低，這是造成塌方的主要原因。

3)、基坑上邊緣附近大量堆土或停放機具、材料，或由于動荷載的作用，使土體中的剪應力超過土體的抗剪強度。

4)、土方開挖順序、方法未遵守“從上往下，分層開挖；開槽支撐，先撐后挖”的原則。2、防治塌方的措施1)、放足邊坡

邊坡的留設應符合規(guī)范的規(guī)定，其坡度大小應根據(jù)土壤的性質、施工方法、開挖深度、工期的長短等因素確定。例如，粘性土的邊坡可以陡一點，砂性土則應平緩些。

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2)、設置支撐

為了縮小施工面、減少土方，或受場地限制不能放坡時，則可設置土壁支撐。

a)、基槽支護

市政工程施工時，常需在地下鋪設管溝，因此需開挖溝槽。開挖較窄的溝槽，多用橫撐式土壁支撐。

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(a)間斷式水平擋土板支撐(b)垂直擋土板支撐圖1－17

橫撐式支撐1、水平擋土板；2、立柱；3、工具式橫撐；4、垂直擋土板；5、橫楞木；6、調節(jié)螺絲2021/5/913

b)、基坑支護基坑支護結構一般根據(jù)地質條件、基坑開挖深度以及對周邊環(huán)境保護要求采取重力式水泥土墻、板式支護結構、土釘墻等形式。重力式水泥土墻

1－攪拌樁；2－插筋；3－面板；4－H型鋼圖1－18

重力式水泥擋土墻2021/5/914

板式支護結構(1)、型鋼橫擋板擋墻

圖1—19

型鋼樁橫檔板支護1一型鋼樁；2一橫向擋土板；3－木楔2021/5/915

(2)鋼板樁擋墻

圖1-20

常用鋼板樁截面形式(a)(b)(a)一字形鋼板樁；(b)U形板樁(“拉森”板樁)2021/5/916

鋼板樁施工現(xiàn)場2021/5/917(3)板墻式擋墻

圖1－21

板式支護結構1－板樁墻；2－圍檁；3－鋼支撐；4－斜撐；5－拉錨；6－土錨桿；7－先施工的基礎；8－豎撐2021/5/918圖1－22

土釘墻1－土釘；2－噴射混凝土面層；3－墊板

2021/5/919土釘墻的施工順序為：按設計要求自上而下分段、分層開挖工作面，修整坡面→埋設噴射混凝土厚度控制標志，噴射第一層混凝土→鉆孔，安設土釘鋼筋→注漿，安設連接件→綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土→設置坡頂、坡面和坡腳的排水系統(tǒng)。若土質較好亦可采取如下順序：開挖工作面、修坡→綁扎鋼筋網(wǎng)→成孔→安設土釘→注漿、安設連接件→噴射混凝土面層。2021/5/920二、施工排水

開挖基坑時，流入坑內的地下水和地面水如不及時排除，不但會使施工條件惡化，造成土壁塌方，亦會影響地基的承載力。因此，在土方施工中，做好施工排水工作，保持土體干燥是十分重要的。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。1、明排水法明排水法也叫集水井降水法。這種方法是在基坑或溝槽開挖時，在坑底設置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水在重力作用下流入集水井內，然后用水泵抽出坑外。四周的排水溝及集水井一般應設置在基礎范圍以外。2021/5/9211－排水溝；2－集水井；3－水泵；4－基礎邊線圖1－23

明排水法1、排水溝的設置排水溝底寬應不少于0.2～0.3m，溝底設有0.2％～0.5％的縱坡,在開挖階段，排水溝深度應始終保持比挖土面低0.4～0.5m

2、集水井的設置集水井應設置在基礎范圍以外。間距應根據(jù)水量大小、基坑平面形狀及水泵能力確定，一般為20～40m。

2021/5/9222、人工降低地下水位法人工降低地下水位，就是在基坑開挖前，先在基坑周圍埋設一點數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直至基礎工程施工完畢為止。人工降低地下水位的方法有輕型井點*、噴射井點、電滲井點、管井井點以及深井泵井點等。圖1-24

輕型井點法降低地下水位全貌圖

1－井管；2－濾管；3－總管；4－彎聯(lián)管；5－水泵房；

6－原有地下水位線；7－降低后地下水位線

輕型井點，就是沿基坑周圍將許多直徑較小的井點管埋入蓄水層內，井點管上部與總管連接，通過總管利用抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出，使原有的地下水位降至坑底以下。2021/5/923三、填土壓實*1、填土的要求土的特性是分散性，顆粒之間沒有緊密的連接，水容易侵入。為使填土滿足強度及水穩(wěn)性兩方面要求，正確選擇土料和填筑方法。填方工程應分層鋪土壓實，最好采用同類土壤填筑。填方土料為粘性土時，應檢驗其含水量是否在控制范圍內，含水量大的粘土不宜做填土用。過濕時應曬干或摻入干土及其他吸水材料；過干時，則應灑水進行濕潤。當采用土料的透水性不同時，不得摻雜亂倒，應分層填筑，并將透水性較小的土料填在上層。2021/5/9242、填土壓實方法1)、碾壓法碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實土壤。該法主要用于大面積的填土，如場地平整、路基、堤壩等工程。圖1-32碾壓機械(a)自行式平碾；(b)拖式羊腳碾2021/5/9252)、夯實法夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤，主要用于小面積的回填土。

圖1-33

蛙式打夯機1－夯頭；2－夯架；3－三角皮帶；4－托盤2021/5/9263)、振動法

此法用于振實非粘性土壤效果最好。近年來，平板振動機用的較多。

圖1-34

平板振動機2021/5/927第三節(jié)土方工程機械化施工

土方工程施工機械的種類繁多，尤以推土機、鏟運機和單斗挖土機應用最廣，現(xiàn)將這幾種類型機械的性能、適用范圍以及施工方法予以介紹。一、推土機

推土機由拖拉機和推土鏟刀組成，按行走的方式分履帶式和輪胎式，目前常用液壓式推土機。2021/5/928適用于：（1）平整場地：經(jīng)濟運距在100m內（效率最高60m），一～三類土的挖運，壓實；（2）坑槽開挖：深度在1.5m內、一～三類土；（3）回填土方。平整場地2021/5/929二、鏟運機

鏟運機有自行式鏟運機和拖式鏟運機兩種，能綜合完成挖、裝、運、卸、平土等工作。2021/5/930三、單斗挖土機單斗挖土機有正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等數(shù)種。2021/5/9311、正鏟挖土機正鏟正鏟挖土機一般只用于開挖停機面以上的土壤，只適宜在土質較好、無地下水的地區(qū)工作。2021/5/932正鏟作業(yè)示意

2021/5/9332、反鏟挖土機反鏟

反鏟挖土機的挖土特點是：“后退向下，強制切土”。其挖掘力比正鏟小，適于開挖停機面以下的一～三類土的基坑、基槽或管溝。2021/5/934反鏟作業(yè)示意2021/5/9353、拉鏟挖土機