第一章土方工程.ppt

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第一章第一章土方工程土方工程土方工程是建筑工程施工中的主要分部工程之一，它包括场地平土方工程是建筑工程施工中的主要分部工程之一，它包括场地平整、基坑与管沟土方开挖，人防工程及地下建筑物的土方开挖，路基填整、基坑与管沟土方开挖，人防工程及地下建筑物的土方开挖，路基填土及碾压等。

土方工程的施工有土的开挖或爆破、运输、填筑、平整和土及碾压等。

土方工程的施工有土的开挖或爆破、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和与专项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和与专项辅助施工工作。

辅助施工工作。

第一节第一节土的工程分类与性质土的工程分类与性质一、土的工程分类：

一、土的工程分类：

土的种类繁多，作为建筑物地基的土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土。

土的种类繁多，作为建筑物地基的土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土。

在土方工程施工中，根据土的开挖难易程度在土方工程施工中，根据土的开挖难易程度（坚硬程度坚硬程度），将土分为，将土分为松软土、普通土、坚土、松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类。

八类。

前四类属一般土，后四类属岩石前四类属一般土，后四类属岩石。

土：

是由气相、液相、固相三相组成的物质；土：

是由气相、液相、固相三相组成的物质；松软土：

开挖时，少许用脚蹬的土；松软土：

开挖时，少许用脚蹬的土；砂砂（土土）:

）:

粗砂、中砂、细砂、粉砂；粗砂、中砂、细砂、粉砂；二、土的基本性质：

二、土的基本性质：

11、土的天然密度土的天然密度：

土在天然状态下单位体积的质量。

土的天然密度随着：

土在天然状态下单位体积的质量。

土的天然密度随着土的颗粒组成，孔隙多少和水分含量而变化，一般粘土的密度约为土的颗粒组成，孔隙多少和水分含量而变化，一般粘土的密度约为1.62.2t/m31.62.2t/m3，密度大，密度大的土坚实，挖掘困难。

的土坚实，挖掘困难。

22、土的天然含水量土的天然含水量：

土的干湿程度，用含水量表示，即土中水的质量与：

土的干湿程度，用含水量表示，即土中水的质量与土中固体颗粒质量之比，是用百分比表示。

含水量在土中固体颗粒质量之比，是用百分比表示。

含水量在5%5%以下称为干土；在以下称为干土；在5%30%5%30%以内称为以内称为潮湿土；大于潮湿土；大于30%30%称为湿土。

土的含水量对称为湿土。

土的含水量对挖土、放坡、回填土的夯实挖土、放坡、回填土的夯实都有影响。

都有影响。

各类土的最佳含水量如下：

各类土的最佳含水量如下：

砂土砂土8%12%粉砂土粉砂土9%15%粉质粘土粉质粘土12%15%粘土粘土19%23%土的干湿程度计算公式：

土的干湿程度计算公式：

W=Mw/Ms100%3、土的干密度土的干密度：

单位体积内土的固体颗粒质量与土的总体积的比值。

干：

单位体积内土的固体颗粒质量与土的总体积的比值。

干密度愈大，表明土愈密实，在土方回填时，常以土的干密度来控制土的密度愈大，表明土愈密实，在土方回填时，常以土的干密度来控制土的夯实标准。

一般土的干密度在夯实标准。

一般土的干密度在1.6t/m3以上以上（93%97%）。

4、土的可松性与可松性系数土的可松性与可松性系数：

天然土经开挖后，其体积因松散而增加，：

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，这种现象称为土的可松性。

土的可虽经振动夯实，仍然不能完全复原，这种现象称为土的可松性。

土的可松性用可松性系数表示。

松性用可松性系数表示。

土的最初和最后可松性系数都大于土的最初和最后可松性系数都大于1。

5、土的渗透性土的渗透性：

土体孔隙中的自由水在重力作用下会发生运动，当基坑：

土体孔隙中的自由水在重力作用下会发生运动，当基坑开挖至地下水位以下，地下水会不断流入基坑开挖至地下水位以下，地下水会不断流入基坑。

地下水是在土中渗流，。

地下水是在土中渗流，在流动中受到土颗粒的阻力。

所以，土的渗透性主要取决于土体的在流动中受到土颗粒的阻力。

所以，土的渗透性主要取决于土体的开挖开挖深度深度和土的和土的天然密度天然密度。

第二节第二节土方量计算与基槽土方施工土方量计算与基槽土方施工一、基槽土方量计算：

一、基槽土方量计算：

边坡坡度是挖土深度边坡坡度是挖土深度h与边坡底宽与边坡底宽b之比。

之比。

V=h/6（A1+4A0+A2）A1:

底面积；底面积；A2：

上面积；：

上面积；A0：

中间面积；：

中间面积；H：

高：

高例：

某基坑坑底面为例：

某基坑坑底面为2.43.6m,室外自然地面标高为室外自然地面标高为-0.45m,基底标高为基底标高为-2.45m,四边放坡开四边放坡开挖挖,坡度系数为坡度系数为0.45,基坑开挖土方量为多少基坑开挖土方量为多少?

1、计算出开挖深度、计算出开挖深度:

2.45-0.45=2.0m2、根据坡度系数计算出放坡尺寸、根据坡度系数计算出放坡尺寸:

2.00.45=0.9m则基坑上口的尺寸为则基坑上口的尺寸为:

5.44.2m（2.4+0.92=4.2;3.6+0.92=5.4）3、计算上、中、下的面积：

、计算上、中、下的面积：

上面积：

上面积：

5.44.2=22.68m2中面积中面积:

（5.4+3.6）/2（4.2+2.4）/2=14.85m2下面积：

下面积：

3.62.4=8.64m24、计算土方开挖量、计算土方开挖量:

V=2.0/6（22.68+414.85+8.64）=30.24m3案例案例1、某工程某工程60个砼独立基础个砼独立基础,基坑坑底面基坑坑底面2.43.6m,室外自然地面标高为室外自然地面标高为-0.45m,基底标基底标高为高为-2.45m,四边放坡开挖四边放坡开挖,坡度系数为坡度系数为0.45,每个基础体积为每个基础体积为6.9m3,试问回填基坑土的试问回填基坑土的预留量预留量（松散状态松散状态）?

土的最初可松性系数土的最初可松性系数Ks=1.20,最终可松性系数最终可松性系数Ks=1.051、计算出、计算出60个基坑的开挖原土方的理论回填量：

个基坑的开挖原土方的理论回填量：

（30.24-6.9）60=1400.4m32、计算土的可松性系数、计算土的可松性系数:

1+（1.2-1.05）=1.153、计算最终预留土方回填量、计算最终预留土方回填量:

1400.41.15=1610.46m34、基础的施工顺序：

、基础的施工顺序：

定位放线定位放线-开挖土方开挖土方-验槽验槽-浇垫层浇垫层-立模立模-安装钢筋安装钢筋-浇砼浇砼-拆模拆模-砼养护砼养护-回填土回填土5、定位放线时，上口白灰线尺寸：

、定位放线时，上口白灰线尺寸：

5.44.2m6、回填土采用（）、回填土采用（）A、含水量趋于饱和的粘性土、含水量趋于饱和的粘性土B、爆破石碴、爆破石碴C、有机质含量为、有机质含量为2%的土的土D、淤泥的淤泥质土、淤泥的淤泥质土二、基槽（坑）开挖中的注意事项：

二、基槽（坑）开挖中的注意事项：

1、开挖之前，应检查龙门板、轴线桩有无走动现象，并按设计图纸校核基础灰线的位置、开挖之前，应检查龙门板、轴线桩有无走动现象，并按设计图纸校核基础灰线的位置、尺寸、龙门板标高等是否符合要求，则在工程中设置区域内测量控制网包括：

尺寸、龙门板标高等是否符合要求，则在工程中设置区域内测量控制网包括：

控制线、控制线、轴线、水平基准点轴线、水平基准点；2、开挖应连续进行，尽快完成并防止地面水流入基槽（坑）；、开挖应连续进行，尽快完成并防止地面水流入基槽（坑）；3、开挖时土方堆置地点，离槽边一般应在开挖时土方堆置地点，离槽边一般应在1.0m以外，堆置高度不宜超过以外，堆置高度不宜超过1.5m，以免影响土，以免影响土方开挖或塌方方开挖或塌方；4、基槽开挖时，严禁搅动基底土层，要及时测量防止超挖；超挖严重要会同设计单位提出、基槽开挖时，严禁搅动基底土层，要及时测量防止超挖；超挖严重要会同设计单位提出处理办法；处理办法；5、挖土过程中及雨后复工，应随时检查土壁稳定和支撑牢固情况，发现问题，及时处理。

、挖土过程中及雨后复工，应随时检查土壁稳定和支撑牢固情况，发现问题，及时处理。

6、土方的开挖顺序，方法必须与设计工况相一致，并遵循、土方的开挖顺序，方法必须与设计工况相一致，并遵循开槽支撑、开槽支撑、先撑后挖、分层开挖先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。

严禁超挖的原则。

7、深基坑开挖有：

、深基坑开挖有：

分层开挖、分段开挖、盆式挖土、中心岛挖土分层开挖、分段开挖、盆式挖土、中心岛挖土等，具体选用哪一种应根等，具体选用哪一种应根据基坑面积大小、开挖深度、支护结构形式、环境条件等因素选用；据基坑面积大小、开挖深度、支护结构形式、环境条件等因素选用；v开开v挖挖v顺顺v序序第三节第三节土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作一、土方边坡：

一、土方边坡：

1、土方边坡的大小，应根据土质条件、开挖深度、地下水位、施工方法、土方边坡的大小，应根据土质条件、开挖深度、地下水位、施工方法及工期长短、附近堆土及相邻建筑物情况等因素确定。

及工期长短、附近堆土及相邻建筑物情况等因素确定。

2、当土质均匀且地下水位低于基槽标高，其开挖深度在、当土质均匀且地下水位低于基槽标高，其开挖深度在12m之间时，边之间时，边坡可做成直立壁；坡可做成直立壁；3、当土质良好，堆土或材料应距挖方边缘、当土质良好，堆土或材料应距挖方边缘1m以外，高度不宜超过以外，高度不宜超过1.5m。

在软土地区开挖时，挖出的土方应随挖随运走，不得堆放在边坡顶上，在软土地区开挖时，挖出的土方应随挖随运走，不得堆放在边坡顶上，避免由于地面上加荷引起边坡塌方事故。

避免由于地面上加荷引起边坡塌方事故。

4、根据工程实践分析，造成、根据工程实践分析，造成边坡塌方的主要原因边坡塌方的主要原因有以下几点：

有以下几点：

（1）雨水、地下水或施工用水渗入边坡，使土体的重量增大及抗剪能力）雨水、地下水或施工用水渗入边坡，使土体的重量增大及抗剪能力降低；降低；

（2）基坑边坡留得太陡，使土体本身的稳定性不够而发生塌方；）基坑边坡留得太陡，使土体本身的稳定性不够而发生塌方；（3）基坑上边缘附近大量堆土或停放机具，使土体中产生的剪应力超过）基坑上边缘附近大量堆土或停放机具，使土体中产生的剪应力超过土体的抗剪强度。

土体的抗剪强度。

v土v方v边v坡v基基v坑坑二、土壁支撑：

二、土壁支撑：

基槽开挖时，如果土质或周围场地条件允许，采用放坡开挖，往往是基槽开挖时，如果土质或周围场地条件允许，采用放坡开挖，往往是比较经济的，但是，在建筑物稠密的地区施工，有时不允许按规定的坡度比较经济的，但是，在建筑物稠密的地区施工，有时不允许按规定的坡度进行放坡，比如深基坑开挖，放坡增加的土方量过大，就需要用设置土壁进行放坡，比如深基坑开挖，放坡增加的土方量过大，就需要用设置土壁支撑的施工方法，以保证土方开挖顺利进行和安全，并减少对相邻已有建支撑的施工方法，以保证土方开挖顺利进行和安全，并减少对相邻已有建筑物的不利影响。

筑物的不利影响。

土壁支撑土壁支撑，根据工程特点、土质条件、开挖深度、地下水位和施工方法，根据工程特点、土质条件、开挖深度、地下水位和施工方法等不同情况，可选、钢（木）板桩、土钉墙。

等不同情况，可选、钢（木）板桩、土钉墙。

1、板桩支撑：

板桩支撑是一种支护结构，可用它来抵抗土和水所产生的板桩支撑：

板桩支撑是一种支护结构，可用它来抵抗土和水所产生的水平压力，既挡土又挡水水平压力，既挡土又挡水。

当开挖的基坑较深，地下水位较高又有可能出现流砂现象，如果采用当开挖的基坑较深，地下水位较高又有可能出现流砂现象，如果采用井点降水方法，则宜采用板桩打入土中，使地下水在土中渗流的路线延井点降水方法，则宜采用板桩打入土中，使地下水在土中渗流的路线延长，降低水力坡度，阻止地下水渗入基坑内，从而防止流砂产生；在靠近长，降低水力坡度，阻止地下水渗入基坑内，从而防止流砂产生；在靠近原有建筑物开挖基槽时，为了防止原有建筑物基础下沉，通常也多采用打原有建筑物开挖基槽时，为了防止原有建筑物基