情景一土石方工程

1、情景一 土石方工程山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程管理專業(yè)情景一 土石方工程 1、土的分類及性質(zhì) 2、場地平整 3、降低地下水位的種類及施工方法 4、土方填筑與壓實第一節(jié) 土的工程分類及性質(zhì)一、土石方工程的施工特點 土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一，它包括土、石方的開挖、運輸、填筑、平整與壓實等主要施工過程，以及場地清理、測量放線、施工排水、降水和土壁支護等準備與輔助工作。 土石方施工的特點： 1：土石方施工工程量大、面廣。 2：施工條件極為復(fù)雜。 3：勞動強度較大 。第一節(jié) 土的工程分類及性質(zhì)二、土的工程分類 1：根據(jù)土的顆粒級配或塑性指數(shù)可分為碎石類土、砂土和粘性土； 2：根據(jù)土的

2、沉積年代，粘性土可分為老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土； 3：根據(jù)土的工程特性，又可分出特殊性土，如軟土、人工填土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等。 4：根據(jù)開挖難易程度 ，將土分為松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石八類，稱為土的工程分類。土的分類 土 的 名 稱 開挖方法 可松性系數(shù) KS KS 一類土 (松軟土) 砂、亞砂土，沖積砂土，種植土、泥炭(淤泥) 能用鍬、鋤頭挖掘 1.081.17 1.011.04 二類土 (普通土) 亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土、填筑土及亞砂土 用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松 1.141.28 1.021.05

3、 三類土 (堅土) 軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土 主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍 1.241.30 1.041.07 四類土 (砂礫堅土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土、天然級配砂石，軟的泥灰?guī)r及蛋白石 用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘 1.261.37 1.061.09 五類土 (軟石) 硬石炭紀粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r，白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石灰?guī)r 用鎬或撬棍、大錘，部分使用爆破 1.301.45 1.101.20 六類土 (次堅石) 泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖、泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r，風化

4、花崗巖、片麻巖 用爆破方法，部分用風鎬 1.301.45 1.101.20 七類土 (堅石) 大理巖，輝綠巖，粗、中粒花崗巖，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r 用爆破方法 1.301.45 1.101.20 八類土 (特堅石) 玄武巖，花崗片麻巖、堅實的細?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝綠巖 用爆破方法 1.451.50 1.201.30 第一節(jié) 土的工程分類及性質(zhì)三：土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對土方工程的施工有直接影響，其中基本的工程性質(zhì)有：土的密度、含水量、滲透性、可松性等。 1.1.土的密度 分天然密度和干密度。土的天然密度，指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量；它影響土的承載力、土壓力及

5、邊坡的穩(wěn)定性。土的干密度，指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量；它是用以檢驗填土壓實質(zhì)量的控制指標。第一節(jié) 土的工程分類及性質(zhì)2.2.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(zhì)量比，以百分數(shù)表示：式中 G1含水狀態(tài)時土的質(zhì)量； G2土烘干后的質(zhì)量。 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(zhì)量，回填土則需有最佳含水量，方能夯壓密實，獲得最大干密度。第一節(jié) 土的工程分類及性質(zhì)3.3.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。 從達西公式VKI可以看出滲透系數(shù)的物理意義：當水力坡度I等于1時的滲透速度v即為滲透系數(shù)K。第一節(jié) 土的工程分類及性質(zhì)4.

6、4.土的可松性 土的可松性是指在自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后組織被破壞，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實也不能恢復(fù)其原來體積的特性。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即：式中 KS最初可松性系數(shù)；KS最后可松性系數(shù)； V1土在天然狀態(tài)下的體積(m3)； V2土經(jīng)開挖后的松散體積(m3)； V3土經(jīng)回填壓實后的體積(m3)； 第二節(jié) 場地平整場地平整的順序，通常有以下三種：（1）先平整整個場地，后開挖建筑物基坑（槽）。（2）先開挖建筑物基坑（槽） ，后平整整個場地。（3）邊平整整個場地，邊開挖建筑物基坑（槽）。第二節(jié) 場地平整一、土方量計算： 1 1、場地設(shè)計標高H H0 0的確定 其原則是： （1

7、）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅?（2）充分利用地形，分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設(shè)計標高； （3）使挖填平衡，土方量最少； （4）要有一定泄水坡度(2)，使能滿足排水要求； （5）要考慮最高洪水位的影響。第二節(jié) 場地平整 如場地設(shè)計標高無其他特殊要求時，則可根據(jù)填挖土方量平衡的原則加以確定，即場地內(nèi)土方的絕對體積在平整前和平整后相等。其步驟如下 ：（1）在地形圖上將施工區(qū)域劃分成邊長為1050m的若干個方格網(wǎng)。（2）確定各小方格角點的高程，其方法：可用水準儀測量；或根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得；第二節(jié) 場地平整場地設(shè)計標高計算圖第二節(jié) 場地平整 （3）按填挖方平衡確定設(shè)計標

8、高H0第二節(jié) 場地平整 因為場地平整前后，土方量相等式中：H0場地設(shè)計標高的初步計算值（m） a方格邊長（m）；N方格個數(shù)； H11H22任一方格的四個角點的標高。第二節(jié) 場地平整2.2.場地設(shè)計標高H H0 0的調(diào)整(1)土的可松性影響。由于土具有可松性，一般填土?xí)卸嘤?，需相?yīng)地提高設(shè)計標高。(2)場內(nèi)挖方和填方的影響。由于場地內(nèi)大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及從經(jīng)濟觀點出發(fā)，將部分挖方就近棄于場外，將部分填方就近取土于場外等，均會引起挖填土方量的變化。必要時.亦需調(diào)整設(shè)計標高。第二節(jié) 場地平整 (3)泄水坡度的影響 當按調(diào)整后的同一設(shè)計標高H0進行場地平整時，則整個地表面均處

9、于同一水平面；但實際上由于排水的要求，場地表面需有一定的泄水坡度。因此，還得根據(jù)場地泄水坡度的要求(單面泄水或雙面泄水)，計算出場地內(nèi)各方格角點實際施工所用的設(shè)計標高。第二節(jié) 場地平整 場地平整系綜合施工過程，它由土方的開挖、運輸、填筑、壓實等施工過程組成。 土方工程施工機械的種類繁多，在建筑工程施工中，以推土機、鏟運機和挖掘機應(yīng)用最廣，也具有代表性?，F(xiàn)將這幾種機械的性能、適用范圍及施工方法予以介紹。第二節(jié) 場地平整1 1、推土機 1、推土機是土方工程施工的主要機械之一，是在履帶式拖拉機上安裝推土板等工作裝置而成的機械。 2、推土機操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小、行駛速度快、能爬30左右的

10、緩坡，因此應(yīng)用范圍較廣 3、推土機作業(yè)以切土和推運土為主 4、推土機經(jīng)濟運距在100m以內(nèi)，效率最高的運距為60m。為提高生產(chǎn)率，可采用下述方法： （1）槽形推土。（2）下坡推土。（3）并列推土。第二節(jié) 場地平整第二節(jié) 場地平整2 2、鏟運機 鏟運機是一種能綜合完成全部土方施工工序(挖土、裝土、運土、卸土和平土)的機械。 1、鏟運機操縱簡單，不受地形限制，能獨立工作，行駛速度快，生產(chǎn)效率高。 2、鏟運機適于開挖一類至三類土，常用于坡度20以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整、壓實，大型基坑開挖和堤壩填筑等。 3、鏟運機運行路線和施工方法視工程大小、運距長短、土的性質(zhì)和地形條件等而定。第二節(jié) 場地平整環(huán)

11、形路線大環(huán)形路線第二節(jié) 場地平整8字形路線第三節(jié) 土方開挖一、降低地下水位 土方開挖的過程中，當基坑的底面標高低于地下水位時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷滲入坑內(nèi)。雨季施工時，地面水也會流入坑內(nèi)。所以必須采取措施做好降水和排水工作，降低坑內(nèi)的水位。 降低地下水位的方法有：集水坑降水法，井點降水法。第三節(jié) 土方開挖（一）集水坑降水法 集水坑降水法是在基坑開挖過程中，在坑底設(shè)置集水坑，并在坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水流入集水坑，然后利用水泵抽水。 1、集水坑的設(shè)置 2、水泵的選用第三節(jié) 土方開挖（二）井點降水 將點降水是在基坑開挖前。與先在基坑周圍埋設(shè)一定的濾水管，利用抽水設(shè)備從中抽水，

12、使地下水位降到坑底以下，在基坑開挖過程中仍不斷抽水，施瓦的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防洪治流砂發(fā)生。 井點降水法有： 輕型井點 噴射井點 管井井點 深井井點 電滲井點第三節(jié) 土方開挖 二、基坑開挖 1、挖掘機 （1）正鏟挖掘機 挖土特點是：前進向上，強制切土。它適用于開挖停機面以上的土方，且需與汽車配合完成整個挖運工作。正鏟挖掘機挖掘力大，適于開挖含水量小于27的一類土至四類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。第三節(jié) 土方開挖（2）反鏟挖掘機 反鏟適用于開挖一類至三類的砂土或粘土。挖土特點是：后退向下，強制切土。主要用于開挖停機面以下的土方，最大挖土深度46m，經(jīng)濟合理的挖土深度為24m。反鏟也需配備運

13、土汽車進行運輸，其外形如圖示。 反鏟的開挖方式可以采用溝端開挖法，即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝一側(cè)棄土或裝汽車運走，也可采用溝側(cè)開挖法，即反鏟停于溝側(cè)，沿溝邊開挖，它可將土棄于距溝較遠的地方，如裝車則回轉(zhuǎn)角度也小，但邊坡不易控制。第三節(jié) 土方開挖（3）拉鏟挖掘機 適用于一類至三類的土，可開挖較大基坑(槽)和溝渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤壩等。挖土特點是：后退向下，自重切土，其挖土深度和挖土半徑都很大。拉鏟能開挖停機面以下的土方。第三節(jié) 土方開挖（4）抓鏟挖掘機 抓鏟適用于開挖較松軟的土。挖土特點是：直上直下，自重切土，挖土力較小。對施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟可取得理想

14、效果。抓鏟還可用于挖取水中淤泥，裝卸碎石、礦碴等松散材料。抓鏟的傳動方式主要有機械傳動和液壓傳動兩種。第三節(jié) 土方開挖 三、基坑邊坡穩(wěn)定 主要靠土體的內(nèi)摩擦阻力和粘結(jié)力來保持平衡的。 1、邊坡塌方的原因 2 、邊坡塌方的防治 （1）放足邊坡 （2）設(shè)置支撐第四節(jié) 土方的填筑與壓實 一、土料選擇和填筑方法 最好采用同類土壤填筑，填方土料應(yīng)符合設(shè)計要求。 填方應(yīng)盡量接近水平地分層填土、分層壓實，每層的厚度根據(jù)土的種類及選用的壓實機械而定。第四節(jié) 土方的填筑與壓實如設(shè)計無要求時，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）碎石類土、砂土和爆破石渣（粒徑不大于每層鋪厚的2/3）可用于表層下的填料； 2）含水量符合壓實要求的

15、粘性土，可用作各層填料； 3）碎塊草皮和有機質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方； 第四節(jié) 土方的填筑與壓實 4）淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理使含水量符合壓實要求后，可用于填方中的次要部位； 5）有水溶性硫酸鹽大于5%的土，不能用作回填土，在地下水作用下，硫酸鹽會逐漸溶解流失，形成孔洞，影響土的密實性。 6）凍土、膨脹性土等不應(yīng)作為填方土料。第四節(jié) 土方的填筑與壓實二、填土的壓實方法 填土壓實方法有碾壓、夯實和振動三種。（一)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。主要用于大面積的填土，如場地平整、路基、堤壩等工程。平滾碾適用于碾壓粘性和

16、非粘性土壤；羊足碾只能用來壓實粘性土壤；氣胎碾對土壤壓力較為均勻，故其填土質(zhì)量較好。第四節(jié) 土方的填筑與壓實 按碾輪重量，平滾碾又分為輕型(重5t以下)、中型(重8t以下)和重型(重10t)三種。輕型滾碾壓實土層的厚度不大，但土層上部變得較密實，當用輕型滾碾初碾后，再用重型滾碾碾壓，就會取得較好的效果。如直接用重型滾碾碾壓松土，則由于強烈的起伏現(xiàn)象，其碾壓效果較差。 用碾壓法壓實壤土?xí)r，鋪土應(yīng)均勻一致，碾壓遍數(shù)要一樣，碾壓方向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊逐漸壓向中心，每次碾壓應(yīng)有1520cm的重疊。第四節(jié) 土方的填筑與壓實（二)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。夯

17、實機具的類型較多，有木夯、石硪、蛙式打夯機、火力夯以及利用挖土機或起重機裝上夯板后的夯土機等。其中蛙式打夯機輕巧靈活，構(gòu)造簡單，在小型土方工程中應(yīng)用最廣。 第四節(jié) 土方的填筑與壓實 夯實法的優(yōu)點是，可以夯實較厚的土層，如重錘夯的夯實厚度可達11.5m，強力夯可對深層土壤夯實。但對木夯、石硪或蛙式打夯機等機具，其夯實厚度則較小，一般均在20cm以內(nèi)。第四節(jié) 土方的填筑與壓實（三)振動法 振動法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動設(shè)備使重錘振動，土壤顆粒即發(fā)生相對位移達到緊密狀態(tài)。此法用于振實非粘性土壤效果較好。第四節(jié) 土方的填筑與壓實三：影響填方壓實效果的主要因素 影響土壤壓實效果的因素主要有：含水量、壓實功、每層鋪土厚度。 1、壓實功 壓實功（指壓實工具