《土木工程施工》课程电子教案（PPT教学课件）第1章 土方工程

第1章土方工程 土木工程施工多媒体

第1章 土方工程 土木工程施工多媒体

1.1土方工程的内容及施工特点 ·1.1.1土方工程的内容 ·土方工程包括土方的开挖、填筑、运输等施工过 程和排除地面水、降低地下水位、土壁支护等辅 助工程过程。 ·1.1.2土方工程的施工特点 ·土方工程的施工特点是工程量大，劳动强度高， 施工条件复杂。因此，施工前应根据工程水文地 质资料、气候环境特点制定合理的施工方案，采 用机械化施工，做好排水、降水及土壁支护等工 作，确保工程质量及安全

1.1 土方工程的内容及施工特点 • 1.1.1 土方工程的内容 • 土方工程包括土方的开挖、填筑、运输等施工过 程和排除地面水、降低地下水位、土壁支护等辅 助工程过程。 • 1.1.2 土方工程的施工特点 • 土方工程的施工特点是工程量大，劳动强度高， 施工条件复杂。因此，施工前应根据工程水文地 质资料、气候环境特点制定合理的施工方案，采 用机械化施工，做好排水、降水及土壁支护等工 作，确保工程质量及安全

·1.2土的工程性质及工程分类 ·1.2.1土的工程性质 ·1.土的天然密度和千密度 ·土的天然密度p是指土在天然状态下单位体积 的质量。它与土的密实程度和含水量有关。在 选择汽车运土时，可用天然密度将载重量折算 成体积。 m (1-1) V 。式中 m一土的总质量； ● 一土的总体积

• 1.2 土的工程性质及工程分类 • 1.2.1 土的工程性质 • 1. 土的天然密度和干密度 • 土的天然密度ρ是指土在天然状态下单位体积 的质量。它与土的密实程度和含水量有关。在 选择汽车运土时，可用天然密度将载重量折算 成体积。 （1-1） • 式中 m——土的总质量； • V——土的总体积。 V m  =

·土的干密度p是指单位体积中固体颗粒 的质量。它在一定程度上反映了土颗粒 排列的紧密程度，可用来作为填土压实 质量的控制指标。 ● ms (1-2) V ·式中m一土中固体颗粒的质量

• 土的干密度ρd是指单位体积中固体颗粒 的质量。它在一定程度上反映了土颗粒 排列的紧密程度，可用来作为填土压实 质量的控制指标。 • （1-2） • 式中 ms——土中固体颗粒的质量。 V ms d =

·2.土的含水量 ·土的含水量w是指土中水的质量与固体颗粒质 量之比。它随外界雨、雪、地下水影响而变化。 当土的含水量超过25%~30%时，机械施工则很 困难。一般土的含水量超过20%时就会使运土 汽车打滑或陷轮。回填土夯实时若含水量过大 则会产生橡皮土现象而无法夯实。土的含水量 对土方边坡稳定性也有直接影响。 mw×100% ms (1-3) ·式中m,—土中水的质量

• 2. 土的含水量 • 土的含水量w是指土中水的质量与固体颗粒质 量之比。它随外界雨、雪、地下水影响而变化。 当土的含水量超过25%～30%时，机械施工则很 困难。一般土的含水量超过20%时就会使运土 汽车打滑或陷轮。回填土夯实时若含水量过大 则会产生橡皮土现象而无法夯实。土的含水量 对土方边坡稳定性也有直接影响。 （1-3） • 式中 mw——土中水的质量。 100% s w =  m m w

·3.土的可松性 ·土的可松性是土经开挖后组织破坏、体积增加、 虽经回填压实仍不能恢复成原来体积的性质。它 可用最初可松性系数K和最终可松性系数K,'表示， 即 V2 Kp V (1-4) 式中V一土在自然状态下的体积； 一土经开挖后松散状态下的体积： ?一土经回填压实状态下的体积。 其值见表1-1

• 3. 土的可松性 • 土的可松性是土经开挖后组织破坏、体积增加、 虽经回填压实仍不能恢复成原来体积的性质。它 可用最初可松性系数Kp和最终可松性系数Kp ′表示， 即 （1-4） 式中 V1——土在自然状态下的体积； V2——土经开挖后松散状态下的体积； V3——土经回填压实状态下的体积。 其值见表1-1。 1 2 p V V K = 1 ' 3 p V V K =

·4.土的压缩性 ·土的压缩性是土经运输、填压后体积会 压缩的性质，用土的压缩率表示，即 P=P-P4x100% (1-5) Pa ·式中p'一土压实后的千密度。 ·一般土的压缩率其值见表(1-2)，通常 可按填方断面增加10%~20%方数考虑

• 4. 土的压缩性 • 土的压缩性是土经运输、填压后体积会 压缩的性质，用土的压缩率P表示，即 （1-5） • 式中 ρ′——土压实后的干密度。 • 一般土的压缩率其值见表（1-2），通常 可按填方断面增加10%～20%方数考虑。 100% ' d d  − =    P

·5.土的休止角（安息角） ·土的休止角是指在某一状态下的土体保持稳定的坡 度，见表1-3。 ·6.土的透水性 ·土的透水性是指当水力坡度等于1时的渗透速度， 用渗透系数表示，按下式计算 V k= (1-6) AI I ·式中 Q一单位时间内渗透通过的水量： A—通过水量的总横截面积； W一渗透水流的速度； 一水力坡度（高低水位之差与渗透距离 的比值)

• 5. 土的休止角（安息角） • 土的休止角是指在某一状态下的土体保持稳定的坡 度，见表1-3。 • 6. 土的透水性 • 土的透水性是指当水力坡度等于1时的渗透速度， 用渗透系数k表示，按下式计算 （1-6） • 式中 Q——单位时间内渗透通过的水量； A——通过水量的总横截面积； V——渗透水流的速度； I——水力坡度（高低水位之差与渗透距离 的比值） I V AI Q k = =

·1.2.2土的工程分类 ·按照开挖的难易程度，土的工程分类见表 1-5,各类土的工程性质直接影响土方工 程施工方法的选择、劳动量消耗及工程 费用

• 1.2.2 土的工程分类 • 按照开挖的难易程度,土的工程分类见表 1-5，各类土的工程性质直接影响土方工 程施工方法的选择、劳动量消耗及工程 费用

·1.3场地平整 ·1.3.1场地平整设计标高的计算 ·场地平整通常是挖高填低，使场地实现平整的 施工。因此必须确定场地平整设计标高，作为 计算挖填方工程量、进行土方平衡调配、选择 施工机械、制定施工方案的依据。 ·对较大面积的场地平整，选择合理的场地平整 设计标高十分重要。其原则是：满足生产工艺 和运输的要求；尽量利用地形，以减少挖方量； 场地内挖填方量力求平衡，土方运输费用最少； 有一定排水坡度，考虑最高洪水位的影响等

• 1.3 场地平整 • 1.3.1 场地平整设计标高的计算 • 场地平整通常是挖高填低，使场地实现平整的 施工。因此必须确定场地平整设计标高，作为 计算挖填方工程量、进行土方平衡调配、选择 施工机械、制定施工方案的依据。 • 对较大面积的场地平整，选择合理的场地平整 设计标高十分重要。其原则是：满足生产工艺 和运输的要求；尽量利用地形，以减少挖方量； 场地内挖填方量力求平衡，土方运输费用最少； 有一定排水坡度，考虑最高洪水位的影响等