建筑施工技术第2讲

土木工程施工邵阳学院土木专业建筑施工技术第2讲彭家成第二讲土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第一节概述一、土方工程的内容、施工特点与要求1.土方工程的内容包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：⑴场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。⑶土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实的方法及密实度检验等。⑵开挖沟槽、基坑(竖井、隧道、修筑路基、堤坝)：包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第一节概述一、土方工程的内容、特点与施工要求2.土方工程施工的特点高边坡开挖（1）量大面广；（2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长；（3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（1）土方量少、工期短、费用省；（2）因地制宜编制合理的施工方案，预防流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全；（3）要求标高、断面控制准确；（5）应尽可能采用先进的施工工艺、施工组织和机械化施工。（4）土体有足够的强度和稳定性；3.土方工程施工要求土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第一节概述二、土的工程分类及性质(一)土的工程分类土的分类方法较多，在施工中按开挖的难易程度将土分为八类。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第一节概述二、土的工程分类及性质(一)土的工程分类土的分类方法较多，在施工中按开挖的难易程度将土分为八类。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第一节概述二、土的工程分类及性质(一)土的工程分类土的分类方法较多，在施工中按开挖的难易程度将土分为八类。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第一节概述二、土的工程分类及性质(一)土的工程分类土的分类方法较多，在施工中按开挖的难易程度将土分为八类。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程1．土的质量密度天然密度--是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。干密度--是指单位体积中固体颗粒的质量，它是用以检验土压实质量的控制指标。取土环刀标准击实仪不同类的土，其最大干密度是不同的;同类的土在不同的状态下(含水量、压实程度)其密实度也是不同的。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程2．土的可松性不同分类的土的可松性系数可参考下表：即自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用可松性系数KS表示。土的最初可松性系数土的最后可松性系数式中：V1——土在天然状态下的体积；V2——土经开挖后的松散体积；V3——土经回填压实后的体积。21SVKV'31SVKV土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程2．土的可松性土的可松性参考值土的类别体积增加百分数可松性系数最初最后最初Ks最后K，s一类土（种植土除外）8～171～2.51.08～1.171.01～1.03二类土（植物土、泥炭）20～303～41.20～1.301.03～1.04二类土14～282.5～51.14～1.281.02～1.05三类土24～304～71.24～1.301.04～1.07四类土（除外）26～326～91.26～1.321.06～1.09四类土（泥灰岩、蛋白）33～3711～151.33～1.371.11～1.15五～七类土30～4510～201.30～1.451.10～1.20八类土45～5020～301.45～1.501.20～1.30土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程3．土的含水量是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比：含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土质量;土的含水量超过25～30%，则土方施工机械容易打滑、陷车;回填土则需有最佳含水量方能夯压密实，获得最大干密度。快速含水量测定仪100%WSmWm式中：W——含水率；mw——土中水的质量（kg）mS——土中固体颗粒的质量（kg）土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程4．土的渗透性是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中的渗流速度V与土的渗透系数K和水头梯度I有关，渗流速度按达西公式计算：12HHhvKKKiLL式中：v——水在土中的渗透速度（m/d）；i——水力坡度，两点水头差(H1-H2)与其水平距离（L）之比；K——土的渗透系数（m/d）LΔh渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性1H2H土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程4．土的渗透性K的意义：水力坡度（I=Δh/L）为1时，单位时间内水穿透土体的速度（V=KI）K的单位：m/d。•粘土0.1，•粗砂50~75，•卵石100~200用途：降低水位方法，回填。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第二节场地平整一、场地竖向规划设计（一）场地竖向设计1．场地竖向设计的依据2．场地设计地面形式土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程2．场地设计地面形式土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程2．场地设计地面形式土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第二节场地平整一、场地竖向规划设计（一）场地竖向设计1．场地竖向设计的依据2．场地设计地面形式（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高H0的确定土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定（1）其原则为：1）应满足生产工艺和运输的要求；2）充分利用地形，分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高；3）使挖填平衡，土方量最少；4）要有一定泄水坡度(≥2‰)，使能满足排水要求；5）要考虑最高洪水位的影响。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定场地设计不同标高的比较ZZZ土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定（2）其原则为：1）在地形图上将施工区域划分成边长为10—50m的若干个方格网；土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定场地设计标高计算图ZZZZZZZZZZZZ土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定（2）其原则为：1）在地形图上将施工区域划分成边长为10—50m的若干个方格网；2）确定各小方格角点的高程;其方法：①可用水准仪测量；水准仪测量确定各角点高程土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定（2）其原则为：1）在地形图上将施工区域划分成边长为10—50m的若干个方格网；2）确定各小方格角点的高程;其方法：②根据地形图上相邻两等高线的高程，用插入法求得；土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定③用一条透明纸带，在上面画6根等距离的平行线，把该透明纸带放到标有方格网的地形图上，将6根平行线的最外两根分别对准A点和B点，这时6根等距离的平行线将A、B之间的0.5m或1m(等高线的高差)分成五等分，于是便可直接读得H13点的地面标高，如图1－25所示，H13＝251.70。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定场地设计标高计算简图土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法1．场地设计标高Z0的确定场地泄水坡度土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法2．最佳设计平面一个平面的空间位置土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整（1)土的可松性影响。由于土具有可松性，一般填土会有多余，需相应地提高设计标高。设Δh为土的可松性引起设计标高的增加值，则设计标高调整后的总挖方体积VW＇应为：'WWWVVFh土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整按以上步骤求得的H0仅为一理论值，还应考虑以下因素进行调整，求出H,0：（1）土的可松性影响；（2）场内挖方和填方的影响；（3）场地泄水坡度的影响。未考虑土的可松性影响导致大量的建筑余土需外运未考虑场地泄水坡度导致排水不畅雨季工地常被水淹土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整（1)土的可松性影响由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：hHH0,0,,)1(sTswFwKFKVh式中：Δh——土的可松性引起设计标高的增加值；VW、VT——按理论设计标高计算的总挖方、总填方体积；FW、FT——按理论设计标高计算的总挖方或填方区总面积；K，s——土的最后可松性系数。土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整（1)土的可松性影响由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故考虑土的可松性后，场地设计标高调整为：VWVTH0V,WV,TH,0Δh理论设计标高调整设计标高土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整（2)场内挖方和填方的影响场地设计标高H0是按挖填土方量平衡的原则确定的，但从经济观点出发，常会将部分挖方就近弃于场外，或就近于场外取土用于部分填方，均会引起挖填土方量的变化，亦需调整场地设计标高。其设计标高调整值按下式计算：20,0NaQHH式中：Q——场地根据H0平整后多余或不足的土方量。场外就近弃土场外借土填方土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整（3）泄水坡度的影响调整后的设计标高是一个水平面的标高,而实际施工中要根据泄水坡度的要求(单坡泄水或双坡泄水)计算出场地内各方格网角点实际设计标高。场地为单坡泄水时，场地内任意点的设计标高为：场地单向泄水坡度示意图iHn＝H,0±li土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程（二）场地设计标高确定的一般方法3．设计标高的调整（3）泄水坡度的影响场地双向泄水坡度示意图ixixiyiy场地为双坡泄水时，场地内任意点的设计标高为：Hn＝H,0±lxix±lyiy正负号的取值：角点在H,0之上取“＋”，反之取“－”土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第二节场地平整二、场地平整的土方量计算1．求各方格角点的施工高度hn角点编号施工高度hn1-0.7243.2442.52自然地面标高H设计标高Hn土方方格网图例hn=场地设计标高Hn－自然地面标高H若hn为正值则该点为填方,hn为负值则为挖方。（一）计算步骤土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程第二节场地平整二、场地平整的土方量计算（一）计算步骤式中：X1、X2——角点至零点的距离(m)；h1、h2——相邻角点的施工高度(m),用绝对值;a——方格网的边长(m).零线位置的确定：先求出方格网中边线两端施工高度有“＋”“－”中的零点，将相邻两零点连接起来即为零线。ahhhx2122零点位置计算示意2．绘出零线土木工程施工邵阳学院土木专业第2讲第一章土方工程2．绘出零线为省略计算，亦可用图解法直接求出零点位置。即用尺在各角点标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。h1+0.30h2-0.20±0551010h7h8+0.7-0.10用尺量出h1＋0.3的刻度用尺量出h2－0.2的刻度两点连