最新 土方与基坑工程课程教学计划教案Word格式.docx

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知识目标：

应掌握的知识要点有：

土的分类与鉴别、土的工程性质。

土方工程量计算。

素质目标：

施工前明确土的分类和土方施工特点，制定最合理施工方案。

掌握土方工程量的计算方法，包括基坑土方工程量的计算、场地平整土方量的计算，土方开挖时做好土方调配图表的编制，达到效益最大化目的。

教学

主要内容

教学重点、难点

重点：

土方工程的施工特点。

难点：

土的现场鉴别和工程性质。

场地平整土方量步骤和方法。

教学手段

第一章土方工程

第一节概述

常见土方工程分类：

场地平整、基坑（槽）与管沟开挖、人防工程及地下建筑物的土方开挖、路基填土等。

一、土方工程施工特点

施工面广、工程量大、劳动繁重、施工条件复杂。

二、土的工程分类

土的工程分类参见课本表1-1

三、土的基本性质

1、土的可松性与可松系数：

可松性：

自然状态土经开挖后,体积增大、回填压实後,其体积仍不能恢复原状的性质

可松性系数。

式中：

——土的最初可松性系数；

——土的最终可松性系数；

——土在天然状态下的体积；

——土被挖出后在松散状态下的体积；

——土经压实后的体积。

可松性影响平衡调配、场地设计标高、机具数量。

2、土的天然含水量：

水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示，即

——土中水的质量；

——土中固体颗粒的质量。

越大，越不利当：

＜5%干土；

=5～30%湿土；

＞30%饱和土

含水率影响挖土的难易、边坡坡度、回填压实程度

3、土的密度：

（1）土的天然密度

——土的总质量；

——土的天然体积。

（2）土的干密度：

——土中固体颗粒的质量；

越大，土越密实。

干密度影响基坑底及回填土压实程度。

4、土的渗透性：

渗透性:

水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力。

渗流速度：

第二节场地平整

一、基坑

基坑土方量计算：

基槽或路堤：

二、场地平整

（一）步骤：

1确定设计标高

2场地设计标高的调整

所计算的标高，纯系一理论值，实际上，还需考虑以下因素进一步进行调整:

（1）土具有可松性；

（2）填（挖）影响；

（3）边坡填挖量不等；

（4）就近弃土于场外，或将部分填方就近取土于场外挖填土的变化。

3.考虑泄水坡度对设计标高的影响

由于排水要求，场地表面场有一定的泄水坡度。

因此，还需根据场地泄水坡度的要求（单面泄水或双面泄水），计算出场地内各方格角点实际施工时的设计标高。

（二）场地土方量的计算

1、方格网法

2、断面法

（三）场地平整边坡土方量的计算

1、三棱锥体

2、三角棱柱

三、土方调配

1.土方调配原则

（1）挖、填平衡和运距最短。

（2）近期施工与后期利用相结合。

（3）分区与全场相结合考虑。

（4）尽可能与大型地下建筑的施工相结合。

（5）选择恰当地调配方向、运输路线，充分发挥功效

2土方调配表的编制

（1）化分调配区

（2）求出每对调配区运距

（3）画出土方调配图

（4）列出土方量平衡表

●教学小结与拓展：

土方工程是建筑施工中主要分部工程，任何一项建筑施工都是从土方工程开始。

施工前，明确土的分类和土方施工特点，制定最合理施工方案。

土方工程量的计算方法，包括基坑土方工程量的计算、场地平整土方量的计算。

基坑土方工程量的计算将基坑划分成一定几何形状，用近似方法计算。

场地平整土方量的计算方法有方格网法、断面法。

土方开挖时做好土方调配图表的编制，力求挖填平衡、运距最短，考虑土方后期运用，达到经济目的。

●布置作业或思考题：

试述平整土方工程量计算的步骤和方法。

土方调配的原则

（2）

第一章土方与基坑工程第三节基坑（槽）开挖

第三节基坑（槽）开挖

一、土方边坡：

1、土方边坡坡度=

2、边坡形式：

3、不放坡规定：

密实、中密的砂土和碎石土为1m；

硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m；

硬塑、可塑粘土为1.5m；

坚硬的粘性土为2m。

4、最陡坡度：

参见表1－4

二、土方量计算（基坑、基槽）

三、场地平整

四通一平：

通水、通电、通路、通讯、平整场地。

步骤：

确定设计标高→计算场地各点的施工高度→场地挖填土方量。

1、确定场地设计标高

设计步骤:

（1）初步确定场地设计标高

a、划分方格网a=10～50m或a=20m

b、确定方格网各角点实际标高根据地形等高线

确定设计等标高

（2）调整场地设计标高

①土的可松性影响

总挖方体积为：

总填方体积为：

场地设计标高调整为：

②取土或弃土的影响

③泄水坡度的影响

2、场地及边坡土方量的计算

（1）方格网法

确定各角点的施工高度填方“+”，挖方“-”。

确定零线位置（零点求法、零点连线）

方格中土方量计算

①四角棱柱

A、角点全填或全挖

B、角点二填或二挖

C、角点一填（挖）或三挖（填）

填方部分：

挖方部分：

②三角棱柱体积计算（略）

（2）断面法地形不平情况下

所求土方量为:

（3）边坡土方量计算：

①三棱锥边坡体积

②三棱柱边坡体积

或（当两端断面面积相差很大时）

四、土壁支护

作用：

①建筑密集地区；

②防止地下水渗入基坑

形式：

木挡板横撑式：

①水平挡土板ａ、断续式粘性土、挖掘深度＜3ｍ；

ｂ、连续式潮湿土、散粒土＜5ｍ。

②垂直挡土板松散或湿度很高的土，深度不限。

五、基坑支护结构

①挡土；

②挡水

分类：

①重力式支护结构深层搅拌水泥土桩、旋喷桩幕墙；

②非重力支护结构悬壁式、内撑式、坑外锚拉式；

③边坡稳定式结构土钉墙、档土墙

1、重力式支护墙类型

（1）深层搅拌水泥土桩挡墙

原理：

特制进入土层深处，深层搅拌和喷水泥固化剂与地基土原位拌合成水泥土桩，

桩相互搭接成壁状挡墙

适用：

任何平面形状的基坑另外深度大时可加筋适用于软土区

（2）旋喷桩挡墙

钻杆钻孔，提杆喷水泥浆固化剂，与地基土成小泥土桩、桩连成帷幕墙。

同上且用狭窄地区

2、非重力式支护墙类型

（1）Ｈ型钢支柱挡板支护挡墙

支柱打入土中，支柱间设木挡板

土质好，地下水位较低地区

（2）钢板桩

截面形式：

钢桩打入土中，挡土挡水

软土地基

（3）钢筋混凝土桩排桩挡墙

桩类型：

钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔灌注桩

桩布置形式

钻孔桩h7－13基坑，深基坑支护φ600—00

沉管桩：

h10ｍ以下φ500—800

挖孔桩：

单层地下室φ800—1200

（4）地下连续墙

深度大，地下结构层数多的深基础

3、支撑系统类型

①基坑内支撑钢支撑、钢筋混凝土支撑；

②基坑外拉锚顶部拉锚、土层拉锚

（1）钢结构支撑

特点：

拚拆方便、重复使用、变形大、支肋小，间距小，影响挖土

①钢管支撑；

②H型钢支撑

（2）钢筋混凝土支撑

刚度大变形小；

但形成支撑慢

①对撑；

②角撑；

③圆形支撑；

④桁架式支撑

构造：

C30以上、截面、腰梁、支撑

4、支护结构破坏形式

（1）非重力式支护强度破坏

（2）非重力式支护稳定性破坏

（3）重力式支护结构强度破坏

试述平整土方工程量计算的步骤和方法。

（3）

六、拉锚与土层锚杆

拉锚、坑外地表设置、锚杆、坑内沿坑壁设置

较密实沙土、土粉、硬塑及坚硬粘性土层或岩石层

环境：

底下埋设物不允许损伤，慎用；

周围有地面，地下构筑物，限用

（一）拉锚组成围护桩、拉杆、锚固体

桩式地面拉锚：

拉杆水平浅埋地表

板式地面拉锚：

拉杆钻孔斜置

（二）、土层锚杆

1、锚杆支护体系构造

组成：

A、支护挡墙：

钢板桩、灌注桩、地连墙

B、腰梁及托架：

把由挡墙传来荷载，传给锚杆

C、锚杆：

锚头、拉杆、锚固体

2、土层锚杆类型

3、土锚的承载能力（极限抗拔力）

拉杆的极限抗拉强度，拉杆与锚固体间的极限握裹力s锚固体与土体间的极限侧阻力

4、土层锚杆施工

（1）准备

（2）钻孔

钻孔机具：

冲击式钻孔机、螺旋式钻孔机

钻孔方法