资源简介

(共22张PPT)
情境一 土方工程施工
学 习 目 标
1．了解土方工程的施工特点，熟悉土的工程性质，并了解其对施工的影响，掌握土的分类和鉴别方法；
2、掌握基坑、基槽土方量的计算方法，能够用方格网法正确计算平整场地土方量；掌握土方挖运填施工的特点
情境一 土方工程施工
学 习 目 标
3、了解土方施工机械及施工方法，正确选择地基回填土的填方土料及填筑压实方法，能分析填土压实的影响因素。
4、熟悉集水井降水法的施工工艺，掌握轻型井点降水法中的井点布置、施工等内容；了解基坑支护的目的、方法和要求
情境一 土方工程施工
情境一 内容
任务1-1 认识土的种类和性质
任务1-2 场地平整和计算土方量
任务1-3 编制土石方施工方案和技术交底文件
任务1-4 编制基坑排水及降水方案
任务1-1认识土的种类和性质
【工作任务】
学习土的种类及鉴别方法、学习土的工程性质
土的种类繁多, 其分类的方法也很多, 作为未来的工程建设者, 应学会通过现场实际操作和试验, 结合学院建工大楼建设场地, 采用工具和现场鉴别方法认识场地土的施工特性, 并掌握土的种类; 学会土在施工过程中经过开挖、 运输、 回填、 压实后其体积的变化规律, 特别是土的可松性对准确计算土方量产生的影响。
任务1-1认识土的种类和性质
知识准备：
一般土
岩石
1松软土
5软石
2普通土
3坚土
4砂砾坚土
6次坚石
7坚石
8特坚石
1、土的分类方法及现场鉴别方法
土的分类 土 的 名 称 现场鉴别方法
一类土 （松软土） 砂土，粉土，冲积砂土层， 疏松的种植土，淤泥（泥炭） 容易用锹或锄头挖掘
二类土 （普通土） 粉质黏土，夹有碎石、卵石的砂， 粉土混卵（碎）石，种植土，填土 可用锹或锄头挖掘，
少许用镐翻松
三类土 （坚土） 软及中等密实的黏土，粉质黏土， 砾石土，压实的填土 主要用镐，
部分用撬棍开挖
四类土 （特坚土） 坚硬密实的黏土，天然级配砂石，含 碎石、卵石中等密实的粘土，软泥灰岩 整个要用镐、撬棍，部
分要用楔子和大锤开挖
五类土 （软石） 硬质黏土，中密的页岩、泥灰岩， 软石灰岩，胶结不紧的砾岩 用镐、撬棍、大锤开
挖，部分要用爆破方法
六类土 （次坚石） 泥岩、砂岩、砾岩，坚实页岩、泥灰岩， 密实石灰岩，风化花岗岩、片麻岩 用爆破方法开挖，
部分要用风镐
七类土 （坚石） 大理岩，辉绿岩，粗中粒花岗岩， 坚实白云岩，风化玄武岩 用爆破方法开挖
八类土 （特坚石） 安山岩，玄武岩，坚实细粒花岗岩， 石英岩，闪长岩 用爆破方法开挖
天然密度
干密度
含水量
压缩性
渗透性
2、土的基本物理性质
土的工程性质
可松性
任务1-1认识土的种类和性质
2、土的基本物理性质
任务1-1认识土的种类和性质
密度
天然密度
干密度
ρ=m/V
ρd=ms/V
m-天然状态下土的总质量； ms-土中固体颗粒的质量
任务1-1认识土的种类和性质
2、土的基本物理性质
天然密度--是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。
干密度--是指单位体积中固体颗粒的质量，它是用以
　检验土压实质量的控制指标。
取土环刀 　 　标准击实仪
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
任务1-1认识土的种类和性质
土的含水量W是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示，见下式：
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
快速含水量测定仪
任务1-1认识土的种类和性质
干土：含水量＜5%；
湿土：5% ≤含水量≤ 30%
饱和土：含水量＞30%---施工困难、容易打滑、陷车、边坡失稳等
任务1-1认识土的种类和性质
2、土的基本物理性质
可松性
自然状态下的土（漫长时间自然堆积而成）经开挖后，其体积因松散而增加，虽经回填夯实，仍不能完全恢复到原状态土的体积，这种现象称为土的可松性。土的可松性程度用可松性系数表示，即
最初可松性系数 最终可松性系数
说明：V1-天然状态下土的体积；V2-开挖后松散的体积；V3-回填压实后土的体积。 Ks ＞K′s ＞1
任务1-1认识土的种类和性质
2、土的基本物理性质
压缩性
任务1-1认识土的种类和性质
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
数。
取土回填或移挖作填，松土经运输、填压以后，均会压缩，一般土的压缩性用压缩率表示。
压缩性
任务1-1认识土的种类和性质
2、土的基本物理性质
土的渗透性是指水流通过土中孔隙的难易程度。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
土壤渗透试验仪
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
1 概述
任务1-1认识土的种类和性质
渗透性
任务1-1认识土的种类和性质
2、土的基本物理性质
(1)用环刀法在现场截取土样，测定土样自然状态下的质量和体积，放入烘箱120℃恒温加热4h，再测定土样干燥状态下的质量，计算其自然密度、干密度和含水量。
(2)现场画定500mm×500mm的正方形白灰线，人工挖出500mm深的正方形基坑，将松土放入另用木板钉成500mm×500mm的正方形箱内，测量松土体积，计算其最初可松性系数。
任务1-1认识土的种类和性质
任务实施1：动手实验并计算，掌握土的种类和鉴别方法, 可松性系数的意义
(3)将挖出的松土分层回填入原来挖出的土坑内，用人工夯实，至将坑完全填满为止，测定剩余松土体积，计算其最后可松性系数。
(4)根据现场挖土所用的工具和开挖的难易程度，用经验法初步鉴定现场这层土的施工类别。
任务1-1认识土的种类和性质
任务实施1：动手实验并计算
全过程由学生完成, 分组进行, 最后成果形成报告。
某建筑物有18个规格相同的独立柱。室外地坪设计标高为-0.3m，基底设计标高为-2.4m，自垫层上表面四边放坡，边坡坡度1：0.5。室外地坪以下每个基坑内各部分的尺寸及工程量是：C10混凝土垫层2200mm×1800mm×100mm(垫层不留工作面)，每个C25钢筋混凝土基础为1.544m3。土的最初可松性系数K=1.14，最终可松性系数K=1.05。
试求：
(1)土方开挖工程量；
(2)应预留多少回填土(以自然状态土体积计)并计算弃土量。
任务1-1认识土的种类和性质
任务实施2：计算土方工程量及根据可松性系数计算回填土；
计算过程：
(1)基坑深为 2.4+0.1-0.3=2.2(m)，基坑底面积为 2.2×1.8=3.96(m2)，
基坑上口面积为(2.2+2.2)×(1.8+2.2)=17.6(m2)，
每个独立柱基坑挖土(原土)量为(17.6+3.96)×2.2/2=23.72(m3)，
总挖方(原土)量为23.72×18=426.96(m3).
(2) 预留填方量(按自然状态土计算)为
[426.96-(1.544+2.2×1.8×0.1)×18]/1.05=(426.96-34.92)/1.05
=392.04/1.05=373.37(m3)
弃土量（按松散体积计算)为(426.96-373.37)×1.14=61.09(m3)
任务1-1认识土的种类和性质
任务实施2：计算土方工程量及根据可松性系数计算回填土；
【知识拓展】
土的分类方法有着不同，如按建筑工程地基土分类，可分为黏性土、砂土、碎石土、 岩石、人工填土；根据土的工程特性，又可分为特殊性土，如湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、有机质土、泥炭土等。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。土的可松性对土方的平衡调配，基坑开挖时预留土量及运输工具数量的计算均有直接影响。
任务1-1认识土的种类和性质

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