iAAA第一章土方工程

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 ）
土的工程分类
土的分类繁多，其分类法也很多，如按 土的沉积年代、颗粒级配、密实度、液性指 数分类等。在土木工程施工中，按土的开挖 难易程度将土分为八类：
土的可松性系数
土的可松性：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，用可松性系数表示即：
式中
V V 2 K K s
'
3
s
V V KS、KS′——1 最初、最终可松1性系数；
V1——天然状态下的体积，m3；
V2——挖出后松散状态下体积，m3；
V3——土经压(夯)实后的体积，m3。
❖ 当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于 基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m 以内且不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表 1-4规定。
表1-4 深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度
Hale Waihona Puke Baidu
土的类别 中密的砂土
边坡坡度(高∶宽)
坡顶无荷 坡顶有静载 坡顶有动
载
载
1∶1.00 1：1.25 1：1.50
说明：
土的最初可松性系数大于最终可松性系数 ； 最初可松性系数越大，总运输费用就越高。 土方工程单价定额计算单位中自然方、松方、
实方三种类型的主要区别： “自然方”系指 未经扰动的自然状态的土方；“松方”系指 自然方经过人力或机械开挖松动过的土方或 备料堆置土方；“实方”系指回填并经过压 实后的填筑方.
土的含水量： 指土中水的质量与土的固体颗粒质量之比。
Wm湿 -m干100%mw100%
m干
ms
式中：m湿——含水状态土的质量，kg； m干——烘干后土的质量，kg； mW ——土中水的质量，kg； mS—固体颗粒的质量，kg。
土的渗透性：指水流通过土中孔隙的难易程 度。
KiKh1h2
Δh
（3）若工期不紧，挖出橡皮土晾晒后回 填。施工暂停一段时间，使土内含水量逐 步降低，必要时将上层土翻起进行晾槽， 也可在上面铺垫一层碎石或碎砖进行夯击 ，将表土层挤紧挤密实。这种方法一般适 用于橡皮土情况不甚严重或天气比较好的 季节，但应注意这时地下水位应低于基槽 底。
（4）打石笋（亦称石桩）。将 300 ～400mm的块石依次打入土中（间 隔 a=400～500mm），一直打到打 不下去为止，最后在上面满铺厚 50mm左右的碎石层后再夯实。这种 方法适用于气候情况不利于晾槽以 及房屋荷重比较大的地基。
当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)
或管沟底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，
但深度不宜超过下列规定：
❖ 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)： 1.0m； ❖ 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土： 1.25m； ❖ 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)： 1.5m； ❖ 坚硬的粘土： 2m。
中密的碎石类土(充填物 为砂土)
硬塑的粉土
1：0.75 1：0.67
1：1.00 1：0.75
1：1.25 1：1.00
中密的碎石类土(充填物 1：0.50 为粘性土)
3
53
4
等可根据实际布置情况
1
进行结构计算。
6
6
a)
b)
1—水平挡土板；2—立柱；3—工具式横撑； 4—垂直挡土板；5—横楞木；6—调节螺丝
基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行基础工程 或地下结构工程施工。在施工过程中，应经常检查 坑壁的稳定情况。
❖ 当挖地基坑较深或晾槽时间较长时，应根据 实际情况采取护面措施。常用的坡面保护方 法有帆布、塑料薄膜覆盖法，坡面拉网法或 挂网。
挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立 壁加支撑。
横撑式土壁支撑
间断式
垂直挡 土板式支 撑挖土深 度不限。
a) 水平挡土板支撑； b) 垂直挡土板支撑 图1-13 横撑式支撑
1—水平挡土板；2—立柱；3—工具式横撑； 4—垂直挡土板；5—横楞木；6—调节螺丝
挡土板、立柱及横
2
撑的强度、变形及稳定
L
L 当水力坡度 i 1 时，地下水在土中渗流
的速度，称渗透系数K。
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。
S P C
式中：S—原状土经机械压实后的沉降量(cm)
P—机械压实的有效作用力(kg/cm2) C—原状土的抗陷系数(kg/cm3)。
关于橡皮土
概念：由于使用了含水量比较大的腐 植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等 原状土土料回填。打夯以后，基土发 生颤抖、受压区四面鼓起形成隆起状 态（土体体积未变化）、土体长时间 不稳定。
治理方法： （1）换土。假如土方量很小，挖掉换 土，用灰土（雨、冬期不宜用灰土，避 免造成灰土水泡、冻胀等事故）、砂石 进行回填。
（2）假如面积大，用干土、石灰、碎砖 等吸水材料填入橡皮土内。掺干石灰粉 末。将土层翻起并粉碎，均匀掺入磨碎 不久的干石灰粉末。
干石灰粉一方面吸收土中的大量水分而熟化 ，一方面与土相互作用（干石灰粉未主要化 学成分是氧化钙，土的主要化学成分是二氧 化硅和三氧化二铝以及少量的三氧化二铁） ，形成强度较高的新物质硅酸钙，改变了土 层原来的结构，夯实后就成了通常所说的灰 土垫层了。
土可松性的应用：
▪ 土的最初可松性系数是计算车辆装运
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。
解：
补充例题：
从甲地挖出的土（长2米，宽2米，深2米）去回填 相同体积的乙地基坑，问挖出的土是否有多余， 多余多少？或者不够，尚缺多少？（已知最初可 松性系数Ks=1.20,最后可松性系数KS’= 1.03 ）
第一类（松软土） 第二类（普通土） 第三类（坚土） 第四类（砾砂坚土）
第五类（软石） 第六类（次坚石） 第七类（坚石） 第八类（特坚石）
1.2 土方边坡与基坑支护
土方边坡
为防止土壁坍塌，保持土体稳定，保证施工安全， 土方施工中，对挖方和填方均做一定坡度的边坡。 土方边坡的坡度以挖方深度(或填方深度) h与底宽 b之比表示即：土方边坡坡度= h/b=1/(b/h)=1∶m 式中m=b/h称为边坡系数。