土木工程施工课件

土木工程施工主讲教师：张文学2011年2月23日年年岁岁花相似岁岁年年人不同古老传统学科活力创新学科有成就感行业非常危险行业教学目的：通过学习使学生掌握土木工程施工的基本知识、基本理论和决策方法，使学生具有解决土木工程施工技术和施工组织计划问题的初步能力。通过本课程的教学实践环节，使理论联系实际，加深对本课程的理解，增强感性认识，提高动手能力。一、课程的研究对象和任务：绪论主要任务：研究对象：研究土木工程施工技术和施工组织的一般规律。土木工程施工中，各主要工种工程的施工工艺及工艺原理；施工项目科学的组织原理以及土木工程施工中的新技术、新材料、新工艺的发展和应用。二、课程的主要内容及安排说明：第1章：土方工程第2章：深基础工程第3章：砌体工程第4章：砼结构工程第5章：预应力砼工程第6章：结构安装工程第7章：道路桥梁工程第8章：防水工程第9章：装饰装修工程第10章：施工组织概论第11章：流水施工原理第12章：网络计划技术第13章：单位工程施工组织设计第14章：施工组织总设计三、学习方法：㈠特点：1．具有综合性；2．实践性、工艺性强；3．发展迅速。㈡要求：1．注意理论和实践相结合，以及知识的综合运用；2．按时出勤，积极参与课堂讨论；3．认真思考，提出问题，解决问题；培养分析问题的能力。不论以前课程学习如何，只要想学，这门课程一定能学好！！！*四、土木工程在国民经济中的地位和作用——举足轻重1.土建工程的内涵及特点——各行各业都离不开它；2.土建工程大都投入大、涉及面广(人、财、物)；3.是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大；4.可以大幅度地拉动国民经济；5.对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性；6.学科上属长线专业、硬专业、不易饱和，是一门古老而又年轻的学科，是永恒的“日不落夕阳产业”。1.土建工程的内涵及特点——各行各业都离不开它基本建设工业农业生活交通国防其他厂房、矿山、开采……灌渠、泄洪、坝体……公共建筑、民用建筑、市政设施……公路、铁路、航空、邮电……防空、地下储库、发射塔架……电信、通讯……2.土建工程大都投入大、涉及面广⑴投入大：①京九铁路，2000km，投入400亿，历时4年(1997年建成)；②三峡工程，砼重力坝，长2335m，底宽115m，顶宽40m，高175m；砼用量2643万m3；决算总投资超过2000亿；③西气东输，总投资1500亿，2005年已全线通气；④青藏铁路，总投资1200亿；⑤南水北调东、中、西三线共调水448亿m3，总工程计划2050年完成，预算总投资5000亿；⑥2008年，北京扩建轨道交通至300km(现在80km左右)，总投资620亿；首都机场三期工程扩建至年吞吐6000万人次(现在是2000万人次)投资125亿，2008年2月29日投入使用。⑵涉及面广(人、财、物)①涉及的行业面极广：矿业、机械、水泥、建材、运输……②属劳动密集型产业：就业率高、劳务输出……③我国建筑业从业人员3270万人，建筑企业和个体建筑户近70万个。（2005年资料）④2005年底统计，全国有2亿农民工在城里打工，其中1亿人在土木建筑业打工。◆京沪高速铁路2200亿。◆浙江横店重建圆明园205亿。◆浙江、山东建两座第三代核电站。◆“上海中心”建设。3.是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大⑴我国国民经济的支柱产业；⑵占国民经济总产值的1/3，我国2002年GDP10万亿，固定资产投资4.7万亿超过1/3，2003年GDP11万亿，固定资产投资6万亿，占55%(人民日报2004.3.3)；2006年GDP21万亿；⑶冶金、建材、机械制造……影响并带动许多重要行业的发展；⑷我国是建材生产大国：①水泥产量，世界14亿吨，中国7亿吨，占50%，居世界首位;②砼用量：5~6亿m3/年，居世界第一，三峡砼坝砼用量2643万m3；③钢材：我国1996年产1亿吨，1997年产1.05亿吨，居世界第一，2003年增2.2亿吨，有1/3用于基建；2006年4.7亿吨。4.可以大幅度地拉动国民经济⑴改革开放以来我国几次国民经济的高涨大都靠土建拉动的；⑵上届和本届政府扩大内需采取积极的财政政策，一个主要的资金投向是土建方面的基础设施，如2008年的奥运工程群，2010年上海世博会工程群，京沪高速铁路，与长江平行的电气化铁路，七纵三横的高速公路，房地产业的增长，新农村建设城市化带来的大量基建项目……⑶据2002年统计，国民经济的增长土建的贡献率达到1/3(10万个亿有4.7万亿(47%)用于基础设施)，2003年超过1/3，(GDP11万亿，固定资产6万亿占55%，其中绝大部分与土建有关)土木工程地震洪水旱灾沙漠化海啸飓风火灾爆炸战争核泄漏泥石流滑坡提高烈度隔震减震5.对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性土木工程对抗灾防灾具有不可比拟的优势6.学科上属长线专业、硬专业、社会需求量大、不易饱和⑴国务院学位委员会关于土木工程的定义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施；也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等专业技术。⑵全国设有工民建(土建工程)的学校，78年有22所，95年升至220所，2000年达340所，2006年达402所之多。⑶北航、北大均先后开设了土建方面的专业、名称略有差异，如土木建筑、结构工程、岩土工程、土水工程……⑷周期性的更新和加固强化了这个学科——50年代的厂房大都需加固7.是一门古老而又年轻的学科，是永恒的“朝阳产业”⑴绿色砼、智能建筑、各学科的交叉和融合⑵美国设置专项基金鼓励研究“不中断交通置换桥梁问题”；认识上改变了“夕阳产业”的观点⑶21世纪是智能建筑、高速交通、可持续发展以及与高新技术融汇贯通的土木工程新时代⑷人对地球的认识远较太空滞后，开发地下空间迫在眉睫⑸人口增加、土地减少、向地下要空间、向海洋要空间、也包括向太空要空间，均需要土建工程的配合和投入，如地下交通、地下贮库、发射塔井、海上采油采矿……第1章土方工程•土方工程包括:场地平整修筑道路1.1概述人工开挖土方机械开挖土方基坑支护基坑支护基坑排水基坑或管沟的开挖、回填土方工程是：土木工程施工中首先进行的一项重要内容，主要包括：场地清表、场地平整、基坑沟槽开挖、边坡开挖、路基填筑和基坑沟槽回填等主要工作；同时还包括排水、降水、边坡维护、基础支护等辅助工作。1.1概述土方施工特点：1）面广量大，劳动繁重：机械，或机械＋人工。2）施工条件复杂，露天作业，受自然环境影响大，地质情况不好探明。3）施工空间狭小，管线密集，周边建筑物高耸林里，对施工安全要求高。1.1概述土方施工一般要求：在施工前做好调查研究工作，如土的性质，地下水位情况，管线情况，气象水文等资料。根据工期、现场情况等制定详细的施工方案。做好土方的协调调配，尽量少占农田，缩短运距，避免二次倒运。尽可能采用机械化施工。1.1.1土的工程分类八大类（16个级别）：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。1.1.2土的工程性质1.土的可松性：自然状态下的土，经开挖，其体积因松散而增加，虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积。01VVKs02'VVKs'sK——最终可松性系数——最初可松性系数sK2．土的密度：⑴天然密度：指土在天然状态下单位体积的质量（kg/m3）。Vm⑵土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，即土体孔隙中无水时的单位土重（kg/m3）。Vmsd指土中水的质量与土的固体颗粒质量之比。3．土的含水量：%100swmmw4．土的渗透性：指水流通过土中孔隙的难易程度。LhhKiK21LΔh5．原状土经机械压实后的沉降量：根据不同土质，其沉降量一般在：3~30cm之间。式中：P——机械压实的有效作用力（MPa）C——原状土的抗陷系数（MPa）CPS当水力坡度时，地下水在土中渗流的速度，称渗透系数K。1i•6、土方边坡坡度土方边坡坡度图1－1边坡坡度示意m:1B/H1BH式中m＝B/H，称为坡度系数，指每开挖1m的放坡宽度。•第二节土方计算与调配•一、基坑、基槽和路堤的土方量计算•基坑土方量即可按拟柱体的体积公式•式中H——基坑深度(m)；•F1，F2——基坑上下两底面积(m2)；•F0——F1与F2之间的中截面面积(m2)；)F4F(F6HV201•当基槽和路堤沿长度方向断面呈连续性变化时其土方量可以用同样方法分段计算。•式中V1——第一段的土方量(m3)；•L1——第一段的长度(m)；•将各段土方量相加即得总土方量，即：•式中V1，V2…Vn——为各分段土的土方量(m3)。)F4F(F6LV201111.2场地平整1.2.1按挖填方平衡原则确定场地设计标高1．初步确定场地设计标高H0：⑴测绘出场地的地形图；⑷按挖填方平衡原则确定H0。⑶根据相邻等高线，用插入法求出各方格角点的地面标高；aaaaaaH22H12H11H21⑵将场区划分成方格网，10～40m；计算各角点的设计标高•设计标高一般由设计单位按竖向规划给定，或施工单位自行确定。单纯平整性的设计标高确定原则，一般是按场内挖填平衡算出。•设方格网各角点地面标高分别为H11、H12，……,•则方格网中各个方格标高的平均值为:•H1=(H11+H12+H21+H22)4aaaaaaH22H12H11H21•如令H1——1个方格仅有的角点标高；•H2——2个方格共有的角点标高；•H3——3个方格共有的角点标高；•H4——4个方格共有的角点标高。•则场地设计标高H0可改写成下列形式4NH4H3H2HH43210H0——理论标高aaaaaaH22H12H11H212．场地设计标高的调整：''''')(sWWsWT挖方区有：hFVVTTT'填方区有：'')(sWTsWKFFKVh1hHH00'wTswwFhVKFhV3．最后确定场地各方格角点的设计标高（Hn）：⑴当设计对泄水坡度有规定时，按设计要求进行；⑵当设计无要求时，取泄水坡度i≥2‰；⑶排水方向取顺自然地面方向。yyxxnliliHHH)('00(b)双向泄水(a)单向泄水4、场地平整土方量计算1．计算场地各方格角点的施工高度：“＋”为填方；“－”为挖方。2．确定零线：3．计算每一方格的挖填方工程量：'nnnHHh211hhhax编号施工高度)(nh地面标高)('nH设计标高)(nHA0Bh2h1xa⑴方格四个角点全部为挖（填）方时：)()(4321234hhhhamV•2）部分挖部分填格h)h(4aV22挖挖h)h(4aV22填填小结：