《土方工程打印》PPT课件.ppt
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1、第一章第一章 土方工程土方工程 11 土的分类与性质土的分类与性质 12 土方量计算与调配土方量计算与调配 13 土方开挖的辅助工作土方开挖的辅助工作 14 土方工程机械化施工土方工程机械化施工 15 土方填筑与压实土方填筑与压实11 土的分类与性质一、土的分类 按按按按土土土土开开开开挖挖挖挖的的的的难难难难易易易易程程程程度度度度将将将将土土土土分分分分为为为为:松松松松软软软软土土土土、普普普普通通通通土土土土、坚坚坚坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。土、砂砾坚土、软石、
2、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。松松松松土土土土和和和和普普普普通通通通土土土土可可可可直直直直接接接接用用用用铁铁铁铁锹锹锹锹开开开开挖挖挖挖,或或或或用用用用铲铲铲铲运运运运机机机机、推推推推土土土土机机机机、挖土机施工;挖土机施工;挖土机施工;挖土机施工;坚坚坚坚土土土土、砂砂砂砂砾砾砾砾坚坚坚坚土土土土和和和和软软软软石石石石要要要要用用用用镐镐镐镐、撬撬撬撬棍棍棍棍开开开开挖挖挖挖,或或或或预预预预先先先先松松松松土土土土,部分用爆破的方法施工;部分用爆破的方法施工;部分用爆破的方法施工;部分用爆破的方法施工;次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆
3、破方法施工。次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法见表见表见表见表1 1.1 1所示所示所示所示。表表表表1.1 1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 K KS SK K s s一类土一类土(松软土松软土)砂,亚砂土,冲积砂土层,种植土,砂,亚砂土,冲积砂土层,种植土,泥炭泥炭(淤
4、泥淤泥)1.081.081.171.171.011.011.031.03能用锹、锄头挖掘能用锹、锄头挖掘 二类土二类土(普通土普通土)亚粘土,潮湿的黄土,夹有碎石、亚粘土,潮湿的黄土,夹有碎石、卵石的砂,种植土,填筑土及亚砂卵石的砂,种植土,填筑土及亚砂土土 1 1.14141 1.28 28 1 1.02021 1.05 05 用锹、锄头挖掘,少许用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松用镐翻松 三类土三类土(坚土坚土)软及中等密实粘土,重亚粘土,粗软及中等密实粘土,重亚粘土,粗砾石,干黄土及含碎石、卵石的黄砾石,干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土,压实的填筑土土、亚粘土,压实的填筑土 1 1.2424
5、1 1.30 30 1 1.04041 1.07 07 要用镐,少许用锹、锄要用镐,少许用锹、锄头挖掘,部分用撬棍头挖掘,部分用撬棍 四类土四类土(砂砾坚砂砾坚土土)重粘土及含碎石、卵石的粘土,粗重粘土及含碎石、卵石的粘土,粗卵石,密实的黄土,天然级配砂石,卵石,密实的黄土,天然级配砂石,软泥灰岩及蛋白石软泥灰岩及蛋白石 1 1.26261 1.32 32 1 1.06061 1.09 09 整个用镐、撬棍,然后整个用镐、撬棍,然后用锹挖掘,部分用楔子用锹挖掘,部分用楔子及大锤及大锤 土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 K KS SK K
6、s s五类土五类土(软石软石)硬石炭纪粘土,中等密实的页岩、泥硬石炭纪粘土,中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土,胶结不紧的砾岩,软灰岩、白垩土,胶结不紧的砾岩,软的石炭岩的石炭岩 1 1.30301 1.45451 1.10101 1.2020用用镐镐或撬棍、大或撬棍、大锤锤挖掘,部分使用挖掘,部分使用爆爆破方法破方法 六类土六类土(次坚石次坚石)泥岩,砂岩,泥岩,砂岩,砾砾岩,岩,坚实坚实的的页页岩,泥岩,泥灰岩,密灰岩,密实实的石灰岩,的石灰岩,风风化花化花岗岩,片麻岩岗岩,片麻岩 1 1.30301 1.45 45 1 1.10101 1.20 20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖,部部分用风
7、镐分用风镐 七类土七类土 (坚石坚石)大理岩,辉绿岩,玢岩,粗、中粒花大理岩,辉绿岩,玢岩,粗、中粒花岗岩,坚实的白云岩、砂岩、砾岗岩,坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩,风化痕迹的安岩、片麻岩、石灰岩,风化痕迹的安山岩、玄武岩山岩、玄武岩 1 1.30301 1.45 45 1 1.10101 1.20 20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 八类土八类土(特坚硬石特坚硬石)安山岩,玄武岩,花安山岩,玄武岩,花岗岗片麻岩,片麻岩,坚实坚实的的细细粒花粒花岗岗岩、岩、闪长闪长岩、石岩、石英岩、辉英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩长岩、辉绿岩、玢岩 1 1.45451 1.50 50 1 1.2020
8、1 1.30 30 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 二、土的工程性质 1、土的质量密度:土的质量密度:(1)天然密度天然密度天然密度天然密度 在天然状态下,单位体积土的质量。它与土的密在天然状态下,单位体积土的质量。它与土的密在天然状态下,单位体积土的质量。它与土的密在天然状态下,单位体积土的质量。它与土的密实程度和含水量有关。实程度和含水量有关。实程度和含水量有关。实程度和含水量有关。一般一般一般一般 =1620 KN/m=1620 KN/m3 3(2 2)干密度干密度干密度干密度 d d 土的固体颗粒质量与总体积的比值,土的固体颗粒质量与总体积的比值,土的固体颗粒质量与总体积的比值,土的固体
9、颗粒质量与总体积的比值,在一定程度上,在一定程度上,在一定程度上,在一定程度上,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度,是检测填土是检测填土是检测填土是检测填土密实程度的指标。密实程度的指标。密实程度的指标。密实程度的指标。(105(105,烘干,烘干,烘干,烘干34h34h)2 2、土的含水量:、土的含水量:(1 1)天然含水量)天然含水量)天然含水量)天然含水量 土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率
10、。土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。W W=(G G湿湿湿湿-G G干干干干)/G G干干干干 5%5%干土,干土,干土,干土,530%530%潮湿土,潮湿土,潮湿土,潮湿土,30%30%湿土湿土湿土湿土 土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化,对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。化,对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。化,对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。化,对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。(2 2)最
11、佳含水量)最佳含水量)最佳含水量)最佳含水量 可使填土获得最大密实度的含水量。可使填土获得最大密实度的含水量。可使填土获得最大密实度的含水量。可使填土获得最大密实度的含水量。(击实试验、手握经验确定)(击实试验、手握经验确定)(击实试验、手握经验确定)(击实试验、手握经验确定)3 3、土的可松性、土的可松性:自然状态下的土经开挖后,体积因松散而增加,以自然状态下的土经开挖后,体积因松散而增加,以自然状态下的土经开挖后,体积因松散而增加,以自然状态下的土经开挖后,体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复。后虽经回填压实,仍不能恢复。后虽经回填压实,仍不能恢复。后虽经回填压实,仍不能恢复。最
12、初可松性系数最初可松性系数最初可松性系数最初可松性系数 K KS S=V V2 2/V V1 1 1.081.5 1.081.5 最后可松性系数最后可松性系数最后可松性系数最后可松性系数 K KS S=V V3 3/V V1 1 1.011.3 1.011.3 V V1 1 土在自然状态下的体积。土在自然状态下的体积。土在自然状态下的体积。土在自然状态下的体积。V V2 2 土经开挖后松散状态下的体积。土经开挖后松散状态下的体积。土经开挖后松散状态下的体积。土经开挖后松散状态下的体积。V V3 3 土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。用途:用
13、途:用途:用途:开挖,运输、存放,土方调配,留土量。开挖,运输、存放,土方调配,留土量。开挖,运输、存放,土方调配,留土量。开挖,运输、存放,土方调配,留土量。4 4、土的渗透性、土的渗透性 表示单位时间内水穿透土层的能力,用表示单位时间内水穿透土层的能力,用表示单位时间内水穿透土层的能力,用表示单位时间内水穿透土层的能力,用K K表示。表示。表示。表示。K K的意义:的意义:的意义:的意义:水力坡度(水力坡度(水力坡度(水力坡度(I I=hh/L L)为)为)为)为1 1时,单位时间时,单位时间时,单位时间时,单位时间 内水穿透土体的速度(内水穿透土体的速度(内水穿透土体的速度(内水穿透土体
14、的速度(V V=KIKI)K K的单位:的单位:的单位:的单位:m/d m/d 粘土粘土粘土粘土 0.1 0.1,粗砂粗砂粗砂粗砂50755075,卵石卵石卵石卵石100200100200 用途:用途:用途:用途:涌水量,回填涌水量,回填涌水量,回填涌水量,回填。Lh12 土方量计算与调配土方量计算与调配一、一、基坑基坑(槽)土方(槽)土方 量计算量计算1 1、基坑土方量:、基坑土方量:V V V V=(=(=(=(F F F F下下下下+4+4+4+4F F F F中中中中+F F F F上上上上)H H H H/6/6/6/6F下F上上F中中HHIIFi2 2、基槽(路堤)土方量、基槽(路
15、堤)土方量:沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算沿长度方向分段计算V V V Vi i i i,再,再,再,再 V V V V=V V V Vi i i i 断面尺寸不变的槽段:断面尺寸不变的槽段:断面尺寸不变的槽段:断面尺寸不变的槽段:V V V Vi i i i=F F F Fi i i iL L L Li i i i 断面尺寸变化的槽段:断面尺寸变化的槽段:断面尺寸变化的槽段:断面尺寸变化的槽段:V V V Vi i i i=(=(=(=(F F F Fi i i i1 1 1 1+4+4+4+4F F F Fi i i i0 0 0 0+F F F Fi i i i2
16、 2 2 2)L L L Li i i i/6/6/6/6 槽段长槽段长槽段长槽段长L L L Li i i i:外墙:外墙:外墙:外墙槽底中中,槽底中中,槽底中中,槽底中中,vv 内墙内墙内墙内墙槽底净长槽底净长槽底净长槽底净长IIL2L1L5二、场地平整二、场地平整设计标高的确定设计标高的确定1 1、确定场地设计标高应考虑的因素:、确定场地设计标高应考虑的因素:(1)(1)(1)(1)与已有建筑物的标高相适应,满足生产工艺和运输与已有建筑物的标高相适应,满足生产工艺和运输与已有建筑物的标高相适应,满足生产工艺和运输与已有建筑物的标高相适应,满足生产工艺和运输 的要求;的要求;的要求;的要求
17、;(2)(2)(2)(2)尽量利用地形,减少挖填方数量;尽量利用地形,减少挖填方数量;尽量利用地形,减少挖填方数量;尽量利用地形,减少挖填方数量;(3)(3)(3)(3)争取在场区内挖填平衡,降低运输费争取在场区内挖填平衡,降低运输费争取在场区内挖填平衡,降低运输费争取在场区内挖填平衡,降低运输费;(4)(4)(4)(4)有一定泄水坡度,满足排水要求;有一定泄水坡度,满足排水要求;有一定泄水坡度,满足排水要求;有一定泄水坡度,满足排水要求;(5)(5)(5)(5)必要时考虑最高洪水位的影响。必要时考虑最高洪水位的影响。必要时考虑最高洪水位的影响。必要时考虑最高洪水位的影响。2 2、场地设计标高
18、的确定、场地设计标高的确定 场地设计标高场地设计标高场地设计标高场地设计标高一般在设计文件上规定,一般在设计文件上规定,一般在设计文件上规定,一般在设计文件上规定,如无规定:如无规定:如无规定:如无规定:(1)(1)(1)(1)小型场地小型场地小型场地小型场地挖填平衡法挖填平衡法挖填平衡法挖填平衡法 (即即即即平整前后土方量相等平整前后土方量相等平整前后土方量相等平整前后土方量相等),将场地划分为每格边长将场地划分为每格边长将场地划分为每格边长将场地划分为每格边长10101010 40m40m40m40m的方格网,的方格网,的方格网,的方格网,则则则则场地设计标高:场地设计标高:场地设计标高:
19、场地设计标高:aaaaaaH11H12H21H22 HH0 0=(HH1111+HH1212+HH2121+HH2222)/4/4MMHH1111、HH1212、HH2121、HH22 22 一个方格各角点一个方格各角点一个方格各角点一个方格各角点 的自然地面标高;的自然地面标高;的自然地面标高;的自然地面标高;MM 方格个数。方格个数。方格个数。方格个数。或或或或:HH0 0=(HH1 1+2+2 HH2 2+3+3 HH3 3+4+4 HH4 4)/4/4MMHH1 1一个方格所仅有角点的标高;一个方格所仅有角点的标高;一个方格所仅有角点的标高;一个方格所仅有角点的标高;HH2 2、HH3
20、 3、HH4 4分别为两个、三个、四分别为两个、三个、四分别为两个、三个、四分别为两个、三个、四 个方格共用角点的标高。个方格共用角点的标高。个方格共用角点的标高。个方格共用角点的标高。(2)(2)(2)(2)大型场地大型场地大型场地大型场地按泄水坡度调整各角点设计标高按泄水坡度调整各角点设计标高按泄水坡度调整各角点设计标高按泄水坡度调整各角点设计标高 :LyLxixiyH0 B B B B.双向排水:双向排水:双向排水:双向排水:HHn n=HH0 0 L Lx x i ix x L Ly y i iy yLH11H0H0iH12H21(3 3 3 3)最佳设计平面的概念:)最佳设计平面的概
21、念:)最佳设计平面的概念:)最佳设计平面的概念:ixixixix iy iy iy iy 也未定,也未定,也未定,也未定,挖填平衡挖填平衡挖填平衡挖填平衡 不表示总土方量最小,不表示总土方量最小,不表示总土方量最小,不表示总土方量最小,最小二乘法,使挖填平衡最小二乘法,使挖填平衡最小二乘法,使挖填平衡最小二乘法,使挖填平衡 且总土方量最小。且总土方量最小。且总土方量最小。且总土方量最小。A A A A.单向排水单向排水单向排水单向排水:H Hn n=H=H0 0 Li Li Hn3 3、场地设计标高的调整、场地设计标高的调整(1 1)土的可松性)土的可松性)土的可松性)土的可松性,可提高设计标
22、高,可提高设计标高,可提高设计标高,可提高设计标高 h=Vh=Vww(K KS S-1-1)/(F FT T+F+FW W K KS S)(2 2)设计标高以上填土,降低设计标高)设计标高以上填土,降低设计标高)设计标高以上填土,降低设计标高)设计标高以上填土,降低设计标高 设计标高以下挖土,提高设计标高设计标高以下挖土,提高设计标高设计标高以下挖土,提高设计标高设计标高以下挖土,提高设计标高(3 3)场外弃土,降低设计标高)场外弃土,降低设计标高)场外弃土,降低设计标高)场外弃土,降低设计标高 场外取土,提高设计标高场外取土,提高设计标高场外取土,提高设计标高场外取土,提高设计标高(4 4)
23、边坡对设计标高的影响)边坡对设计标高的影响)边坡对设计标高的影响)边坡对设计标高的影响三、场地土方量的计算:三、场地土方量的计算:分别按方格求出挖、填方量,再求整个场地总挖方量、总填方量分别按方格求出挖、填方量,再求整个场地总挖方量、总填方量分别按方格求出挖、填方量,再求整个场地总挖方量、总填方量分别按方格求出挖、填方量,再求整个场地总挖方量、总填方量1、计算场地各方格网角点的施工高度、计算场地各方格网角点的施工高度 h hn n=H=Hn n-H -H (施工高度(施工高度(施工高度(施工高度 =设计标高设计标高设计标高设计标高 自然标高)自然标高)自然标高)自然标高)2、确定零线、确定零线
24、 h hn=0 n=0 的点为零点,相邻两个零点相连成零线,即挖的点为零点,相邻两个零点相连成零线,即挖的点为零点,相邻两个零点相连成零线,即挖的点为零点,相邻两个零点相连成零线,即挖 填方的交界线。填方的交界线。填方的交界线。填方的交界线。可用插入法或作图法可用插入法或作图法可用插入法或作图法可用插入法或作图法 求零点位置。求零点位置。求零点位置。求零点位置。3、计算场地挖填方量、计算场地挖填方量(1).(1).(1).(1).四方棱柱体法四方棱柱体法四方棱柱体法四方棱柱体法 A.A.全挖、全填格:全挖、全填格:全挖、全填格:全挖、全填格:V挖(填)挖(填)=a2(h1+h2+h3+h4)/
25、4 h h1 1 h h4 4 方格角点施工高度绝对值方格角点施工高度绝对值方格角点施工高度绝对值方格角点施工高度绝对值 V V挖(填)挖(填)挖(填)挖(填)挖方或填方的体积。挖方或填方的体积。挖方或填方的体积。挖方或填方的体积。B.B.部分挖、部分填格:部分挖、部分填格:部分挖、部分填格:部分挖、部分填格:V挖(填)挖(填)=a2 h挖(填)挖(填)2 /4 h h h挖(填)挖(填)挖(填)挖(填)方格角点挖或填施工高度绝对值之和;方格角点挖或填施工高度绝对值之和;方格角点挖或填施工高度绝对值之和;方格角点挖或填施工高度绝对值之和;h h 方格四个角点施工高度绝对值总和。方格四个角点施工
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