项目一土方工程

其设计标高调整值按下式计算：
H
, 0
H0
Q Na2
式中： Q——场地根据H0平整后多余或不足的土方量。
场地泄水坡度的影响
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。
⑴ 场地为单坡泄水时，场地内任 意点的设计标高则为：
均值，即：
a2 V 4 (h1 h2 h3 h4 )
⑵ 三角棱柱体法：将每一 个方格顺地形的等高线沿对角线 划分为两个三角形，然后分别计 算每一个三角棱柱体的土方量。
方格网土方量计算
则可采取平均高度 法（四方棱柱体法
和三角棱柱体法）
平均断面法
基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用平均断面法。 即：
开挖方法
600～1500 用锹、锄头挖掘
1100～1600 1750～1900
用锹、锄头挖掘， 少许用镐翻松
主要用镐，少许用 锹、锄头，部分用 撬棍
1900
用镐或撬棍，部分 用锲子及大锤
1100～2700 2200～2900
用镐或撬棍、大锤， 部分用爆破
用爆破方法，部分 用风镐
2500～3100 用爆破方法
大家好
项目1 土方工程
【学习目标】
•掌握土石方的种类和鉴别方法。
•掌握土方工程量的计算方法。
•了解流砂发生的条件及防止措施，掌握轻型井点点布 置、施工工艺。
•掌握常用土方施工机械性能、特点、适用范围。
•正确选择地基回填土的填方土料及填筑压实方法。
•掌握土方工程冬期和雨期施工措施。
•掌握安全事故的预防措施。
经济比较，选择一个最佳方案。
步骤： （1）初步计算场地设计标高
1） 划分方格网 方格网边长a 可取10～50m， 常用20m、40m；
挖填平衡原则即 场地内土方的绝 对体积在平整前 、后相等
2） 确定各方格网角点高程 ● 水准仪实测； ● 利用地形图上相邻两等高线
的高程，用插入法求得。
用插入法求得 H13=251.70
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：
H0 VW
V
, W
H
, 0
Δh
VT
理论设计标高
V
, T
调整设计标高
H
, 0
H0
h
h
Vw
(
K
, s
1)
FT
FwK
, s
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。
2700～3300 用爆破方法
【特别提示】 土的种类繁多，其分类方法也很多。根据土的颗粒
级配或塑性指数可将土分为碎石类土(漂石土、块石土、 卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土)、砂土(砾砂、粗砂、 中砂、细砂、粉砂)和粘性土(粘土、亚粘土、轻压粘土) 等；根据土的沉积年代，粘性土可分为老粘性土、一般 粘性土、新近沉积粘性土等；根据土的工程特性，又可 分出特殊性土，如软土、人工填土、黄土、膨胀土、红 粘土等。不同的土其物理力学性质不同，只有充分掌握 各类土的特性，才能正确选择土方工程施工方法。
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
土壤渗透试验仪 土壤渗透试验仪
1.2土方工程量的计算
1.2.1 基坑与基槽土方量的计算
1.基坑土方量计算
土方量计算的基本方法有平均高度法 和平均断面法 两种。
平均高度法
⑴ 四方棱柱体法：将施工区域划分为若干个边长等于a 的方格
网，每个方格网的土方体积 V 等于底面积 a2 乘四个角点高度的平
土方方格网图例
3）计算零点位置 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。
零点的位置按下式计算：
x1
h1 h1 h2
a
x2
h2 h1 h2
a
式中：X1、X2——角点至零点的距离(m)；
零点位置计算示意
h1、h2——相邻两角点的施工高度(m)，均用绝对值；
2.土的质量密度
（1）土的天然密度
土的天然密度，是指土在天然状态下单位体积的质量。
它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式
计算：
（2）土的干密度
土的干密度，是指土的固体颗粒质量与土的总体积的比
值，其计算公式为
d
ms V
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
1.1.3土的工程性质
1.土的含水量
土的含水量是指土中水
的质量与土的固体颗粒质
量的百分比，其计算公式
为 Wm 1m210% 0mw10% 0
m2
ms
快速含水量测定仪
含水量影响土方 施工方法的选择 、边坡的稳定和 回填土的质量
土的含水量超过25～30%， 则机械化施工就困难，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
土的可松性参考值
体积增加百分数
最初
最后
8～17 1～2.5
20～30
3～4
14～28 2.5～5
24～30
4～7
26～32
6～9
33～37 11～15
30～45 10～20
45～50 20～30
可松性系数
最初 Ks 1.08～1.17
最后 K，s 1.01～1.03
1.20～1.30 1.03～1.04
H V 6 ( A1 4 A0 A2 )
2.基槽土方量 基槽土方量计算可沿长度方向分段后，按照上述同样的 方法计算，如图1.2所示。即 V1= L 1 (A1+4A0+A2)
6
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，即得总土方量为
V=V1+V2+…+Vn 式中V1，V2，…，Vn——各段土方量，m3。
h8 -0.10
10
两零点连线 即为零线
两点连线与 方格的交点 为零点
用尺量出h8 －0.1的刻度
4）计算方格土方量 “零线”求出，也就划出了场地的挖方区和填方区，
便可按平均高度法计算各方格的挖、填土方量了。
5）边坡土方量计算
1.2.2 场地平整土方量的计算
1．方格网法 1）场地设计标高的确定 确定场地设计标高时应考虑以下因素： ①满足建筑规划和生产工艺及运输的要求； ②尽量利用地形，减少挖填方数量； ③场地内的挖、填土方量力求平衡，使土方运输费用最少； ④有一定的排水坡度，满足排水要求。
确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术
三类土 （坚土）
软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄 土；含碎(卵)石的黄土；粉质粘土；压实的填土
四类土 （砂砾坚土）
坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎(卵) 石粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥 灰岩
五类土 硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结 （软石） 不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩
六类土 泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实 （次坚石） 的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩
七类土 大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实 （坚石） 的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩
八类土 安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗 （特坚石） 岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩
密度（kg/m3）
Hn
H
, 0
li
式中：l ——该点至设计标高H，0的距离；
i ——场地泄水坡度（不小于2‰）。
场地单向泄水坡度示意图
⑵ 场地为双坡泄水时，场地内任意点的设计标高则为：
Hn
H
, 0
lxix
lyiy
式中：lx、ly——该点沿X-X、Y-Y方向
距场地中心线的距离；
ix、iy——场地沿X-X、Y-Y方向
土 05 砂 ～
20.0
0
粉质 0.00 均质35～ 粘土 5～ 中砂 50
0.10
粉 0.10 粗 20～
土 ～ 砂 50
0.50
黄 0.25 圆砾50～ 土 ～ 石 100
0.50
粉 0.50 卵 100
砂～石～
1.00 500
细 1.00
砂～
5.00
表1-2土的渗透系数参考表
4.土的渗透性 土的渗透性是指土体被水透过的性能。土的渗透性用渗
基坑土方开挖
1.1.2 土的工程分类与鉴别方法
在土方工程施工中，根据土体开挖的难易程度将土 分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚 石、坚石、特坚石8类，前4类属于一般土，后4类属于 岩石。
见下表
土的工程分类
土的分类
土的名称
一类土 （松软土）
砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤泥
二类土 粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂； （普通土） 粉土混卵(碎)石；种植土；填土
a——方格网的边长(m).
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。见 下图：
两点连线与 方格的交点 为零点
用尺量出h1 ＋0.3的刻度
用尺量出h7 ＋0.7的刻度
10
5
h1 +0.30
±0
h7 +0.7
h2
-0.20
用尺量出h2
5
－0.2的刻度
取土环刀
Baidu Nhomakorabea
标准击实仪
3.土的可松性
即自然状态下的土，经过开挖后，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 KS= V2 / V1； 土的最后可松性系数 K，S= V3 / V1 。 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。
土的最初可松性系数 KS是计算挖掘机械
生 产率、运土车辆数量 及弃土坑容积的重要 参数，最后可松性系 数K，S是计算场地平 整标高及填方所需的
挖方体积等的重要参
不同分类的土的可松性系数可参考下表： 数。
土的类别
一类土（种植土除外） 二类土（植物土、泥炭） 二类土 三类土 四类土（除外） 四类土（泥灰岩、蛋白） 五～七类土 八类土
（2）场地设计标高的调整
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：
● 土的可松性影响——填方因土的可松性引 起的填方体积增加；
● 场内挖方和填方的影响——从经济观点出 发，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土， 引起的挖填土方量的变化；
● 场地泄水坡度的影响——单坡？双坡？
的泄水坡度。
公式中正负号的取值： 计算角点在H，0之上取 “＋”，反之取“－”
场地双向泄水坡度示意图
2）计算各方格点的施工高度 划分方格网并计算各方格角点的施工高度
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。
角点编号 施工高度 hn 1 - 0.72
43.24 42.52 自然地面标高 H 设计标高 Hn
1.14～1.28 1.02～1.05
1.24～1.30 1.04～1.07
1.26～1.32 1.06～1.09
1.33～1.37 1.11～1.15
1.30～1.45 1.10～1.20
1.45～1.50 1.20～1.30
土的渗透 土的渗透
名称系数 名称系数
K／
K／
(m
(m
／a) ／d)
粘 <0.0 中 5.00
1．1 土方工程简介
土方工 程是建筑工程施工中的主要工种之一。常见的土方 工程有场地平整、基坑(基槽)与管沟开挖、地坪填土、路基填筑 及基坑回填等。土方工程施工包括土(石)的挖掘、运输、填筑、 平整和压实等主要施工过程，以及排水、降水和土壁支撑等准 备工作与辅助工作。
1.1.1 土方工程的施工特点 1.工程量大，劳动强度高 2.施工条件复杂 3.受场地影响
透系数K表示，它表示单位时间内水穿透土层的能力，一般 有试验确定，单位以m/d表示。渗透系数与土的颗粒级配、 密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主 要参数。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，地下水在土中的渗流速度可按达西公式计算：
V（m/d）=K·I
【教学重点】
【教学难点】
•土方调配。
• 表上作业法进行土方调配。
•边坡稳定及土壁支护的方法。•轻型井点降水。
•轻型井点降水。
•边坡稳定及土壁支护。
•土方的 填筑与压实。
•影响填土压实的因素。
土方工程简介 土方工程量计算 土方开挖 土方的填筑与压实 基坑排水、降水方法 冬季施工和雨季施工措施 安全事故的预防
3）按挖填平衡确定设计标高
按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角点为 几个方格共有的情况，确定设计标高H0的实用公式为：
H0
1 4n
(
H1 2
H2 3
H3 4
H4)
式中：
n —— 方格网数；
H1 —— 一个方格仅有的角点坐标； H2 —— 两个方格共有的角点坐标； H3 —— 三个方格共有的角点坐标； H4 —— 四个方格共有的角点坐标。