资源简介

(共40张PPT)
第一章、土方工程
主要内容：土的分类及工程性质、土方量计算、施工辅助工作、土方机械化施工；
学习重点：土的工程性质及其对施工的影响，土方量计算，土壁支护与边坡，以及降低地下水位的方法。
学习要求:
了解土的分类和现场鉴别土的种类；
掌握基坑(槽)、场地平整土石方工程量的计算方法；
熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；
掌握回填土施工方法。
1.1 土的分类及工程性质
1.2 土方量计算
1.3 土方施工
1.5 土方工程冬、雨期施工 措施
1.4 基坑降水、降水方法
本 章 内 容
常见类型：
场地平整、基坑（槽）及管沟开挖、地坪填土、路基填筑、隧道开通及基坑回填等。
施工过程：
包括土或石的挖掘、填筑和运输等以及排水、降水和土壁支撑等准备和辅助过程。
施工的特点：
面广量大、劳动繁重、大多为露天作业、施工条件复杂；
施工易受地区气候条件影响；
土本身是一种天然物质，种类繁多，施工时受工程地质和水文地质条件的影响也很大。
施工总的要求：
根据工程自身条件，制定合理施工方案，尽可能采用新技术和机械化施工
1.3 土方施工
1、施工准备
(1) 在场地平整施工前，应利用原场地上已有各类控制点，或已有建筑物、构筑物的位置、标高，测设平场范围线和标高。
(2) 对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案，并征得主管部门意见和同意，拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木。
(3) 尽可能利用自然地形和永久性排水设施，采用排水沟、截水沟或挡水坝措施，把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除，使场地保持干燥,便于土方工程施工。
(4) 对于大型平整场地，利用经纬仪、水准仪，将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来，各角点用木桩定位，并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工。
(5) 修好临时道路、电力、通讯及供水设施，以及生活和生产用临时房屋。
2、土方边坡与土壁支撑
土壁稳定，主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。造成土壁塌方的主要原因有：土质条件、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况、排水情况等。
1）、土方边坡
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。
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（书P12）
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。
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。
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有关规定。（书P13表1.7）
2）、土壁支撑
土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。
横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。
根据挡土板放置方式不同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类，如图所示。
横撑式支撑
房屋定位：在基础施工之前根据建筑总平面图设计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高在地面上固定下来。
定位一般用经纬仪、水准仪和钢尺等测量仪器，根据主轴线控制点，将外墙轴线的四个交点用木桩测设在地面上。
房屋外墙轴线测定后，根据建筑平面图将内部纵横的所有轴线都一一测出，并用木桩及桩顶面小钉标识出来。
1）、房屋定位
3、土方开挖施工
房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑)开挖的上口边线即放线。
2）、放线
3）、基槽(坑)土方开挖
基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土机开挖两种形式。
开挖基槽(坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，且连续施工。
土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。
（1）基槽(坑)开挖深度控制
当基槽(坑)挖到离坑底0.5m左右时，根据龙门板上标高及时用水准仪抄平，在土壁上打上水平桩，作为控制开挖深度的依据。
（2） 基槽(坑)开挖中注意事项
在开挖基槽(坑)之前，应检查龙门板、轴线桩有无走动现象，并根据设计图纸校核基础轴线的位置、尺寸及水准点的标高等。
基槽(坑)、管沟的挖土应分层进行。
在施工过程中，基槽(坑)、管沟边堆置土方不应超过设计荷载。
基槽(坑)土方施工中及雨后，应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。
1） 推土机
按行走的方式，可分为履带式推土机和轮胎式推土机。
履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强；
轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好，可挖一~三类土，经济运距为100m以内，效率最高为40~60m。
目前，我国生产的履带式推土机有东方32100、T-120、黄河220等；轮胎式推土机有TL160等。
4、常用土方施工机械
2）铲运机
按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。
为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。
助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式，如图所示。
3）单斗挖土机
单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种(如图所示)。
单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。
液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。
（1）正铲挖土机
正铲挖土机的工作特点是“向前向上，强制切土”，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于27%的一至四类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。
正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：
正向挖土，侧向卸土
正向挖土，反向卸土
（2）反铲挖土机
反铲挖土机的工作特点是“后退向下，强制切土”，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。?
反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。
沟端开挖反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。
沟侧开挖挖土机在沟槽一侧挖土，挖土机移动方向与挖土方向垂直。
(3) 拉铲挖土机
拉铲挖土机工作时利用惯性，把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，“后退向下，自重切土”，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。
(4) 抓铲挖土机
抓铲挖土机主要用于开挖土质比较松软，施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适于水下挖土。土质坚硬时不能用抓铲施工。
土方机械选择的原则
施工机械的选择应与施工内容相适应；
土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；
主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；
选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。
4）、土方机械的选择
1）、填土的要求
填土的土料应符合设计要求。
含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土以及淤泥、冻土、膨胀土等，均不应作为填方土料；
以粘土为土料时，应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作填土用；
一般碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。
5、土方填筑施工
填土应按整个宽度水平分层进行，当填方位于倾斜的山坡时，应将斜坡修筑成1∶2阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类土填筑。
回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物。
2）、土的压实方法
填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。
碾压法：适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。
夯实方法：适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。
3）、填土压实的影响因素
填土压实的主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。
（1） 压实功的影响
（2）含水量的影响
（3）铺土厚度的影响
4）、填土质量检查
填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度ρd(或规定的压实系数λ)作为检查标准。
土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。
土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度ρd的值。
土的实际干密度可用“环刀法”测定。

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