1土方工程施工

土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要 参数；土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数， 各类土的可松性系数见表1.1所示。
（二）土的工程分类及性质
（4）可松性
土的可松性：天然土经开挖后，其土体挖积出因后松松散而增加，以后虽经回
填压实，仍然不能恢复成原来体积散状态下的 体积
例：测定土的含水量时，用环刀法取样，如图1-1所示。土样取出后，
放在天平上称量质量300g，然后放入烘箱内进行烘干，烘干后质量
为250g，已知环刀自重50g，求土的天然含水量。
土
解：土中固体颗粒的质量ms =250-50=200g
土中水的质量mw =300-250=50g 土的天然含水量：
环刀
mw 100% 50 100% 25%
什么是建筑施工？
建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动， 是各类建筑物的建造过程，也可以说是把设计图 纸上的各种线条，在指定的地点，变成实物的过 程。它包括基础工程施工、主体结构施工、屋面 工程施工、装饰工程施工等。施工作业的场所称 为“建筑施工现场”或叫“施工现场”，也叫工 地。
建筑剖面图
某户型图（130m2）
主要内容
工作任务1：计算场地平整土方量 工作任务2：计算基坑开挖土方量 工作任务3：计算基槽开挖土方量
工作任务1：计算场地平整土方量
一、土方边坡
Leabharlann Baidu
土方边坡坡度以其挖方深度H与边坡底宽B之比来表示。
基坑边坡坡度
H B

1 BH
1：m
m = B/H ，称为坡度系数。
土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工 工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定
土的分 类
一类土 松软土
1.1.2 土的工程分类
土的 级别
土的名称
开挖方法及工具
I
砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植 用锹、锄头挖掘，
土、淤泥（泥炭）
少许用脚蹬
二类土 普通土
II
粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵 用锹、锄头挖掘，
石的砂；种植土、填土
少许用镐翻松
三类土 坚土
四类土 砂砾坚
土
III
软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石 主要用镐，少许 土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉 用锹、锄头挖掘，
安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细 粒花岗岩、石英岩、辉长岩、粉岩、角闪 岩
用爆破方法开挖
1.1.2 土的工程分类
按开挖的难易程度分为八 类
一类土（松软土） 二类土（普通土) 三类土（坚土） 四五类类土土（（砂软砾石坚）土） 六类土（次坚石） 七类土（坚石） 八类土（特坚石）
机械或人工直接开挖 爆破开挖
作； （5）合理安排施工计划，避开冬、雨季施工； （6）制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。
主要内容
学习单元1：认识土的工程性质 学习单元2：计算土方工程量 学习单元3：土方开挖（施工排降水、基坑支护） 学习单元4：填筑土方并压实
学习单元1：土的类别及土的工程性质
工作任务1：判断土的类别
一、 根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、 粘性土。详细的分类，见《岩土工程勘察规范 》 GB50021 二、 根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土…… 等八大类。
六类土 次坚石
VII～ IX
泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、泥灰岩， 密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩及正 长岩
用爆破方法开挖， 部分用风镐
七类土 坚石
X～ XIII
大理石；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩； 坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石 用爆破方法开挖 灰岩；微风化安山岩；玄武岩
八类土 特坚石
XIV～ XVI
(1 2)
最后可松 性系数
(三)土的可松性: V3
V2
V 1
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,仍不能恢复成原来的体积.土的这种性质称为可松性.
土的可松性大小用可松性系数表示:
式中
Ks
:Ks
V2 (11) K V ——最1 初可松性系数;Ks’
s'——VV最13终可松(1性系2数);
案例 1
某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土， 问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS’=1.04 ）
208m3
答：填方用土：
V1 = V3/ KS’=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KS V1 =1.02*200=240m3（松散土）
2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次
施工现场
《建筑施工技术》课程学习目标
掌握施工工艺流程 熟悉各主要工种工程的施工技术 了解国内外建筑施工新工艺、新技术的发展 能根据施工图纸与施工现场的条件，从质量、
安全、经济等方面综合考虑确定施工方案。
能做好施工过程质量控制和施工质量验收
第一章：土方工程施工
土方工作的主要内容：
1．平整场地：平整场地是指厚度在300mm以内的挖填、找平工作。
2．挖基坑：挖基坑指挖土底面积在20以内，且底长为底宽3倍者。
3．挖基槽：挖基槽指挖土宽度在3m以内，挖土长度等于或大于宽 度3倍以上者.
4．挖土方：挖土方指挖土宽度在3m以上，挖土底面积在20以外， 平整场地厚度在300mm以外者。
5．土方回填：常见的有：基础回填、室内回填、管道沟槽回填。
建筑施工技术
《建筑施工技术》
什么是建筑？
通常认为是建筑物和构筑物的总称。 建筑物：供人们生活、学习、工作、居住以 及从事生产和各种文化活动的房屋 称为建筑物。 构筑物：水池、水塔、支架、烟囱等间接为 人们提供服务的设施称为构筑物。
悉尼歌剧院
卢浮宫
北京国家体育场（鸟巢）
武汉天兴洲长江大桥
某住宅小区
1.了解场地平整土方量的计算方法 2.掌握基坑土方量计算方法 3.掌握基槽土方量的计算方法
会熟练、准确计算基坑、基槽土方量；会用方格网法、断面法计算场地 平整土方量。
学习重、难点
学习重点：
1.基坑土方量的计算 2.基槽土方量的计算
学习难点：
方格网法计算场地平整土方量
学习单元2：计算土方工程量
1.什么是场地平整？ 2.什么是基坑开挖？ 3.什么是基槽开挖？ 4.什么是土方回填？
质粘土；压实的填土
部分用撬棍
IV
坚硬密实的粘性土或黄土；含碎石卵石 的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石； 天然级配砂石；软泥灰岩
整个先用镐、撬 棍，后用锹挖掘， 部分用楔子及大 锤
五类土 软石
V～VI
硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土； 胶结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石
用镐或撬棍、大 锤挖掘，部分使 用爆破方法
（二）土的工程分类及性质
作业
例题：已知基坑体积2000m3，基础体积1200 m3，土的最初可松性系数1.14，最后可松性系 1.05。问应外运多少松土？
(五)土的渗透性:
土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过 的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.
达西(H.Darcy)定律:
学习单元1：土的类别及土的工程性质
思考2： 在施工现场如何对土的类
别进行简易判别？
学习单元1：土的类别及土的工程性质
工作任务2：认识土的工程性质
一、土的天然含水量 二、土的天然密度 三、土的干密度 四、土的可松性 五、土的渗透性
一、土的天然含水量
土的天然含水量是指土中水的质量与土的固体颗粒之间的质量比， 以百分数表示。
一、土的天然含水量
土的含水量表示土的干湿程度。
土的含水量：5%以内，干土； 5－30%以内，潮湿土； 大于30%，湿土。
各类土的最佳含水量如下：
砂土为8%－12%；粉土为9%－15%； 粉质粘土为12%－15%；粘土为19%－23%。
工程意义：含水量对于挖土的难易，施工时边坡稳定及回填土的夯 实质量都有影响。
主要工作：挖、运、填、压（平） 准备工作：施工排、降水 辅助工作：土壁支护
常见的土方工程：
场地平整 基坑（槽）及管沟开挖 地下工程大型土方开挖 土方填筑
思考1： 要建造一栋民用住宅楼，
第一步要做什么？
思考2： 你见过哪些土方工程？
施工设计应注意 （1）摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械； （2）合理调配土方，使总施工量最少； （3）合理组织机械施工，以发挥最高效率； （4）作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工
50 ～ 150 20 ～50 5 ～ 20
1～5
土的类型 粉砂 黄土 粘砂土 轻砂粘土 重砂粘土 粘土
K (m/d) 0.5 ～ 1 0.25 ～ 0.5 0.1 ～ 0.5 0.05 ～ 0.1 0.001 ～ 0.05 < 0.001
第一章：土方工程施工 学习单元2：计算土方工程量
学习目标
下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即 得到土的天然密度。
三、土的干密度
土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用ρd表
示，即
d

ms v
mS——土中固体颗粒的质量 V——土的天然体积
干密度对土方施工 干密度工程意义：在填土压实时有，什土么经影过响打？夯，质量不
变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度
最初可松 性系数
Ks

V2 V1
(1 1)
K
' s

V3 V1
土在天然状 态下的体积
(1 2)
（二）土的工程分类及性质
（4）可松性
土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回
填压实，仍然不能恢复成原来体积 土经压实后 的体积
Ks

V2 V1
(1 1)
K
' s

V3 V1
ρd，从而可判断土是否达到要求的密实度。
四、土的可松性
土的可松性对土方 施工有什么影响？
土的最初可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增
加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质
称为土的可松性。
KS、KS′——土的最初、最终可松性系数
Ks V2 V1
K
' s

V3 V1
V1——土在自然状态下的体积 V2——土经开挖成松 散状态下的体积 V3——土经压(夯)实后的体积
四、土方边坡和土方量计算 :
m 100% mw —— 土中水的质量；
ms
ms ——土中固体颗粒的质量
土的含水量测定方法：
如何测定土的含水量？
把土样称量后放入烘箱内进行烘干（100－105°C），直至重量不在 减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为 烘干后土的质量ms，利用公式 可计算出土的天然含水量。
Ks’ 1.01 ～ 1.03 1.02 ～ 1.05 1.04 ～ 1.07 1.06 ～ 1.20 1.10 ～ 1.30 1.28 ～ 1.30
说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1 （2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS （3）土方回填：用压实土的体积 V3 ，考虑 KS′
V1——土在自然状态下的体积(天然密实土)； V2——土经开挖后松散状态下的体积(松土)；
V3——土经回填压实后的体积(压实土)。
V1 < V3 < V2
1< KS′< KS
土的类型 一类土 二类土 三类土 四类土 五类土 六类土
土的可松性系数
Ks
1.08 ～ 1.17 1.14 ～ 1.24 1.24 ～ 1.30 1.26 ～ 1.45 1.30 ～ 1.50 1.45 ～ 1.50
四、土的可松性
例：建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为3.0m2,基坑深 2.0m，底宽为1.5m，地基为亚粘土，计算100延米长的基槽土方挖 方量、填土量和弃土量。（Ks=1.30，K/s =1.05）
解：
挖方量=（1.5+1.5+0.5+0.5）*2*100÷2
=400m³ 基础体积=3.0*100=300m³ 填方量=（400-300）/1.05=95.2m³ 弃土量=（400-95.2）*1.3=396.2m³
ms
200
图1-1环刀法采 集土样示意图
二、土的天然密度
土的天然密度
气
m
水
天然密度是指土 在天 然状态下单位 体积的质量，用ρ表示，即
mg 土
土水气 m 土的总体积 v
图1-2
m——土体的质量；
V——土的天然体积。
如何测定土的密度？
土的密度一般用环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样中，上
V=K ·—h—1-Lh—2 — = K·I h1
v
h2
A
B
式中:
L
I=
——h1—-Lh2—
=
h
---称为水力坡度
L
;
K----渗透系数(m/h,m/d) 为一比例系数,
当 I =1.0时, V=K
土的类型 漂石(无砂质充填)
卵石 砾石 粗砂 中砂 细砂
渗透系数K经验近似值
K (m/d) 500 ～ 1000 100 ～ 500