场地平整验收.pptx
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1、1.1 土的分类及工程性质土的分类及工程性质 1.2 土方量计算土方量计算 1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 1.5 基坑基坑(槽槽)施工施工 1.4 土方机械化施工土方机械化施工 1.6 填土与压实填土与压实 1.7 质量标准及安全技术质量标准及安全技术 End End 本本 章章 内内 容容第1页/共132页1.按建筑地基基础设计规范GB50007-2002,将建筑物地基的土石分为:岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等六类。2.在施工中,根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。1.1 1.1 土的分类及工程
2、性质土的分类及工程性质1 1.1.1.1.1 土的分类与鉴别土的分类与鉴别 第2页/共132页松土和普通土可直接用铁锹开挖,或用铲运机、推土机、挖土机施工;坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖,或预先松土,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。土的工程分类与现场鉴别方法见表1.1所示。第3页/共132页表1.1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,粉土;冲积砂土层;种植土;砂,粉土;冲积砂土层;种植土;泥炭泥炭(淤泥淤泥)1.081
3、.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)粉质粘土;潮湿的黄土;夹有碎石、粉质粘土;潮湿的黄土;夹有碎石、卵石的砂;种植土;填筑土及粉土卵石的砂;种植土;填筑土及粉土混卵(碎)石混卵(碎)石 1 1.14141 1.28 28 1.021.021.051.05 用锹、锄头挖掘,用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松少许用镐翻松 三类土三类土(坚土坚土)中等密实粘土;重粉质粘土;粗砾中等密实粘土;重粉质粘土;粗砾石,干黄土及含碎石、卵石的黄土、石,干黄土及含碎石、卵石的黄土、粉质粘土;压实的填筑土粉质粘土;压实的填筑土 1 1.24
4、241 1.30 30 1.041.041.071.07 主要用镐,少许用主要用镐,少许用锹、条锄挖掘锹、条锄挖掘四类土四类土(砂砾坚砂砾坚土土)坚硬密实粘性土及含碎石、卵石的坚硬密实粘性土及含碎石、卵石的粘土;粗卵石;密实的黄土,天然粘土;粗卵石;密实的黄土,天然级配砂石;软泥灰岩及蛋白石级配砂石;软泥灰岩及蛋白石 1 1.26261 1.32 32 1.061.061.091.09 整个用镐、条锄挖整个用镐、条锄挖掘,少许用撬棍挖掘,少许用撬棍挖掘掘 第4页/共132页土的分类土的分类 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五类土
5、五类土(软石软石)硬质粘土;中等密实的页岩、泥灰硬质粘土;中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土;胶结不紧的砾岩;软岩、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用镐或撬棍、大锤用镐或撬棍、大锤挖掘,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;砾岩;坚实的页岩;泥岩;砂岩;砾岩;坚实的页岩;泥灰岩;密实的石灰岩;风化花泥灰岩;密实的石灰岩;风化花岗岗岩;片麻岩岩;片麻岩 1.301.301.451.45 1 1.10101 1.20 20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖,部分用风镐部分用风镐 七类土七类
6、土 (坚石坚石)大理岩,辉绿岩;玢岩;粗、中粒大理岩,辉绿岩;玢岩;粗、中粒花岗岩,坚实的白云岩、砂岩、砾花岗岩,坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩,风化痕迹的岩、片麻岩、石灰岩,风化痕迹的安山岩、玄武岩安山岩、玄武岩 1.301.301.451.45 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(特坚硬特坚硬石石)安山岩;玄武岩;花岗片麻岩,坚安山岩;玄武岩;花岗片麻岩,坚实的细粒花岗、闪长岩、石实的细粒花岗、闪长岩、石英岩、英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.451.451.501.50 1 1.20201 1.30 30 用爆破方法
7、开挖用爆破方法开挖 第5页/共132页土的含水量:土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。1.1.2 1.1.2 土的工程性质土的工程性质 1.1.2.1 1.1.2.1 土的含水量土的含水量 式中:m湿含水状态土的质量,kg;m干烘干后土的质量,kg;mW 土中水的质量,kg;mS固体颗粒的质量,kg。工程应用:土的含水量在5%及以下称为干土;含水量大于5%,小于等于30%称为潮湿土;含水量大于30%称为湿土。(1.1)第6页/共132页土的天然密度: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。土的天然密度按下式计算:1.1.2.2 1.1.2.2 土的天然密度和干密土的天
8、然密度和干密 式中土的天然密度,kg/m3;m 土的总质量,kg;V 土的体积,m3。(1.2)第7页/共132页干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值,用下式表示:式中d土的干密度,kg/m3;mS 固体颗粒质量,kg;V 土的体积,m3。工程应用:在一定程度上,土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。土的干密度愈大,表示土愈密实。土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。(1.3)第8页/共132页1.1.2.3 1.1.2.3 土的可松性系数土的可松性系数 土的可松性: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,土的这种性质称为土的可松性。土的可松性用可
9、松性系数表示,即 式中 KS、KS土的最初、最终可松性系数;V1土在天然状态下的体积,m3;V2土挖出后在松散状态下的体积,m3;V3土经压(夯)实后的体积,m3。(1.4)(1.5)第9页/共132页工程应用:土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数;土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数,各类土的可松性系数见表1.1所示。第10页/共132页1.1.2.4 1.1.2.4 土的渗透性土的渗透性土的渗透性:指土体被水透过的性质。土的渗透性用渗透系数表示。渗透系数:表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示;它同土的颗粒级配、密实程度等有关,是人工降低地
10、下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见表1.2所示。第11页/共132页表1.2土的渗透系数参考表土的名称土的名称 渗透系数渗透系数(m/d)m/d)土的名称土的名称渗透系数渗透系数(m/d)m/d)粘土粘土 0 0.005 005 中砂中砂 5 5.00002020.00 00 亚亚 粘粘 土土 0 0.0050050 0.10 10 均质中砂均质中砂 353550 50 轻亚粘土轻亚粘土 0 0.10100 0.50 50 粗砂粗砂 202050 50 黄土黄土 0 0.25250 0.50 50 圆圆 砾砾 石石 5050100 100 粉砂粉砂 0 0.50501 1.00 0
11、0 卵石卵石 100100500 500 细砂细砂 1 1.00005 5.00 00 第12页/共132页1.2 1.2 土土 方方 计计 算算1 1.2.1.2.1 基坑与基槽土方量计算基坑与基槽土方量计算 基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(图1.1.1)。即式中 H 基坑深度,m;A1、A2基坑上、下底的面积,m2;A0基坑中截面的面积,m2。(1.6)第13页/共132页基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图1.2):式中V1第一段的土方量,m3;L1第一段的长度,m。将各段土方量相加即得总土方量:(1.7)(1.8)第14页/共132页1
12、 1.2.2.2.2 场地平整土方计算场地平整土方计算 对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方,将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种。横截面法是将要计算的场地划分成若干横截面后,用横截面计算公式逐段计算,最后将逐段计算结果汇总。横截面法计算精度较低,可用于地形起伏变化较大地区。对于地形较平坦地区,一般采用方格网法。第15页/共132页方格网法计算场地平整土方量步骤为:(1)读识方格网图 方格网图由设计单位(一般在1/500的地形图上)将场地划分为边长a=1040m的若干方格,与
13、测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1.31.3所示。第16页/共132页第17页/共132页(2)计算场地各个角点的施工高度 施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。各方格角点的施工高度按下式计算:式中 hn角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为 挖),m;n方格的角点编号(自然数列1,2,3,n)。(1.9)第18页/共132页(3)计算“零点”位置,确定零线 方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即为“零点”(图1.4)1.4
14、)。第19页/共132页零点位置按下式计算:式中 x1、x2角点至零点的距离,m;h1、h2相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m;a方格网的边长,m。(1.10)第20页/共132页 确定零点的办法也可以用图解法,如图1.51.5所示。方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例,用尺相连,与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来,即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。第21页/共132页(4)计算方格土方工程量 按方格底面积图形和表1.31.3所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。(5)边坡土方量计算 场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区
15、的稳定。边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算,一种为三角棱锥体(图1.61.6中、),另一种为三角棱柱体(图1.61.6中)。第22页/共132页表1.3常用方格网点计算公式项项 目目图图 式式计算公式计算公式一点填方或一点填方或挖方挖方(三角形三角形)两点填方或两点填方或挖方挖方(梯形梯形)三点填方或三点填方或挖方挖方(五角形五角形)四点填方或四点填方或挖方挖方(正方形正方形)第23页/共132页第24页/共132页A三角棱锥体边坡体积式中 l1边坡的长度;A1边坡的端面积;h2角点的挖土高度;m边坡的坡度系数,m=宽/高。(1.11)第25页/共132页B三角棱柱体边坡体积两端
16、横断面面积相差很大的情况下,边坡体积式中l4边坡的长度;A1、A2、A0边坡两端及中部横断面面积。C C计算土方总量 将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量。(1.12)(1.13)第26页/共132页【例1.1】某建筑场地方格网如图1.71.7所示,方格边长为20m20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量。第27页/共132页【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高,计算结果列于图1.81.8中。由公式1.91.9得:h1=251.50-251.40=0.10 h2=2
17、51.44-251.25=0.19 h3=251.38-250.85=0.53 h4=251.32-250.60=0.72 h5=251.56-251.90=-0.34 h6=251.50-251.60=-0.10 h7=251.44-251.28=0.16 h8=251.38-250.95=0.43 h9=251.62-252.45=-0.83 h10=251.56-252.00=-0.44 h11=251.50-251.70=-0.20 h12=251.46-251.40=0.06第28页/共132页第29页/共132页(2)计算零点位置。从图1.81.8中可知,15、26、67、711、
18、1112五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格边上有零点存在。由公式1.10 求得:15线 x1=4.55(m)26线 x1=13.10(m)67线 x1=7.69(m)711线 x1=8.89(m)1112线 x1=15.38(m)第30页/共132页 将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来,即得零线位置,如图1.8。(3)计算方格土方量。方格、底面为正方形,土方量为:V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格底面为两个梯形,土方量为:V(+)=20/8(4.55+1
19、3.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)第31页/共132页 方格、底面为三边形和五边形,土方量为:V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3)方格网总填方量:V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量:V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)第32页/共132页(4)边坡土方量计算。如
20、图1.91.9,、按三角棱柱体计算外,其余均按三角棱锥体计算,依式 1.11、1.12 可得:V(+)=0.003(m3)V(+)=V(+)=0.0001(m3)V(+)=5.22(m3)V(+)=V(+)=0.06(m3)V(+)=7.93(m3)第33页/共132页第34页/共132页V(+)=V(+)=0.01(m3)V=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)边坡总填方量:V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01 =13.29(m3)边坡总挖方量:V(-)=2.03+20.02+3.
21、18=5.25(m3)第35页/共132页1 1.2.3.2.3 土方调配土方调配 土方调配是土方工程施工组织设计(土方规划)中的一个重要内容,在平整场地土方工程量计算完成后进行。编制土方调配方案应根据地形及地理条件,把挖方区和填方区划分成若干个调配区,计算各调配区的土方量,并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离),确定挖方各调配区的土方调配方案,应使土方总运输量最小或土方运输费用最少,而且便于施工,从而可以缩短工期、降低成本。第36页/共132页 土方调配的原则:力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则;近期施工与后期利用的原则。进行土方调配,必须依据现场具体情况、
22、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案。调配方案确定后,绘制土方调配图(如图1.101.10)。在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距。图中的土方调配,仅考虑场内挖方、填方平衡。W为挖方,T为填方。第37页/共132页第38页/共132页1.3 1.3 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作1 1.3.1.3.1 施工准备施工准备 (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
23、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。第39页/共132页(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。第40页/共132页1 1.3.2.3.2 土方边坡与土壁支撑土方边坡与土壁支撑 土壁稳定,主要
24、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:(1)边坡过陡,使土体本身稳定性不够,尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中,常引起塌方。(2)雨水、地下水渗入基坑,使土体重力增大及抗剪能力降低,是造成塌方的主要原因。(3)基坑(槽)边缘附近大量堆土,或停放机具、材料,或由于动荷载的作用,使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。第41页/共132页1.3.2.1 1.3.2.1 土方边坡土方边坡 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(图1.11),即 土方边坡坡度=h/b=1/(b/h)=1m 式中m=b/h称为边坡系数。第42页/共132
25、页 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:v 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土):1.0m;v 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土:1.25m;v 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土):1.5m;v 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。第43页/共132页v当挖地基坑较深或晾槽时间较长时,应根据实行情况采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法,坡面拉网法或挂网。v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
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