第二章土方工程.pptx
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1、1、土方工程的种类常见土方工程的种类有平整场地、挖基坑、挖基槽、挖土方、回填土等。2、土方工程的特点土石方工程的工程量大,施工工期长,劳动强度大。土方工程施工条件复杂,又多为露天作业,受地区气候条件、地质和水文条件的影响很大,难以确定的因素较多。第一节第一节 概述概述一一.土方工程种类与特点土方工程种类与特点按土开挖的难易程度将土分为: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。土的工程分类与现场鉴别方法见表见表2.1所示所示。二二.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 表表2.1 土的工程分土的工程分类与与现场鉴别方法方法土的分类 土 的 名 称 可松
2、性系数 现场鉴别方法 KSKs一类土(松软土)砂,亚砂土,冲积砂土层,种植土,泥炭(淤泥)1.081.17 1.011.03 能用锹、锄头挖掘 二类土(普通土)亚粘土,潮湿的黄土,夹有碎石、卵石的砂,种植土,填筑土及亚砂土 1.141.28 1.021.05 用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松 三类土(坚土)软及中等密实粘土,重亚粘土,粗砾石,干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土,压实的填筑土 1.241.30 1.041.07 要用镐,少许用锹、锄头挖掘,部分用撬棍 四类土(砂砾坚土)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,软泥灰岩及蛋白石 1.261.32 1.061.09
3、整个用镐、撬棍,然后用锹挖掘,部分用楔子及大锤 土的分类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别方法 KSKs五类土(软石)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,软的石炭岩 1.301.45 1.101.20 用镐或撬棍、大锤挖掘,部分使用爆破方法 六类土(次坚石)泥岩,砂岩,砾岩,坚实的页岩,泥灰岩,密实的石灰岩,风化花岗岩,片麻岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖,部分用风镐 七类土(坚石)大理岩,辉绿岩,玢岩,粗、中粒花岗岩,坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩,风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖 八类
4、土(特坚硬石)安山岩,玄武岩,花岗片麻岩,坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.451.50 1.201.30 用爆破方法开挖 三三.土的工程性质土的工程性质 1.1.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 土土的的天天然然密密度度: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:干密度干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值,用下式表示:2.2.土的天然含水量土的天然含水量 土的天然含水量土的天然含水量:天然状态下,土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。3.3.土的可松性系数土的可松性系数 土土的的可可松松性性:天然土经开挖后,其
5、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。土的可松性用可松性系数可松性系数表示,即 4.4.土的渗透性土的渗透性土土的的渗渗透透性性:指土体被水透过的性质。土的渗透性用渗透系数表示。渗渗透透系系数数: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,是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。第二节第二节 土方工程量计算与调配土方工程量计算与调配一一.基坑与基槽土方量计算基坑与基槽土方量计算 1.边坡坡度 2.基槽土方量计算 基槽开挖时,两边留有一定的工作面,分放坡开挖和不放坡开挖两种情形。当基槽不放坡时:当基槽放坡时:3.3.
6、基坑方量计算基坑方量计算 基坑开挖时,四边留有一定的工作面,分放坡开挖和不放坡开挖两种情形。当基坑不放坡时:当基坑放坡时:二二.场地平整土方计算场地平整土方计算 (一)场地设计标高的确定 1、划分方格网 2、计算或测量各方格角点的自然标高 3、初步计算场地设计标高 4、场地设计标高的调整 5、考虑泄水坡度对角点设计标高的影响1.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:(二)场地土方量的计算(二)场地土方量的计算2.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“
7、-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点,即为“零点”3.计算方格土方工程量 按方格底面积图形和表表2 2.5.5所列计算公式,逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。4.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,另一种为三角棱柱体。表2.5 常用方格网点计算公式 项 目图 式计算公式一点填方或挖方(三角形)两点填方或挖方(梯形)三点填方或挖方(五角形)四点填方或挖方(正方形)三角棱柱体边坡体积两端横断面面积相差很大的情况下,边坡体积 三角棱锥体边坡体积5.5.计算土方总量 将挖方区(或填
8、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。(一)土方调配的原则:1、应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配、运距最短。2、土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。3、应考虑分区与全场相结合的原则。4、合理布置挖、填方分区线.5、好土用在回填质量要求高的地区。三三.土方调配土方调配 (二)(二)土方调配区的划分土方调配区的划分 (三)(三)土方调配图表的编制土方调配图表的编制1、划分调配区 2、计算土方量 3、计算调配区之间的平均运距 4、进行土方调配 5、绘制土方调配图、土方调配平衡表 土壁稳定,主要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
9、会塌方。第三节土方边坡与深基坑支护第三节土方边坡与深基坑支护一一.土方边坡及其稳定土方边坡及其稳定 1、场地永久边坡 挖方边坡应根据使用时间(临时或永久性)、土的种类、物理力学性质(内摩擦角、粘聚力、密度、湿度)、水文情况等确定。2.基坑(槽)临时放坡当地质条件良好、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:1.5m;坚硬的粘土:2m。二二.浅基坑(槽)支撑浅基坑(槽)支撑 v横撑式支撑由挡土板、楞木
10、和工具式横撑组成,用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。v根据挡土板放置方式不同,分为水平挡土板和垂直挡土板两类。(一)(一)横撑式支撑横撑式支撑(二)(二)其他支撑其他支撑 1.斜柱支撑2.锚拉支撑3.短桩横隔板支撑4.临时挡土墙支撑(一)重力式支护结构二、深基坑支二、深基坑支护结构构 常用的重力式支护结构是深层搅拌水泥土桩挡墙 1.深层搅拌水泥土桩挡墙施工要点 2.深层搅拌水泥土桩挡墙支护的特点具有挡土挡水双重功能,坑内无支撑,便于机械化挖土作业;施工机具相对较简单,成桩速度快;使用材料单一,节省三材,造价较低。1.型钢桩横挡板支护 2.挡土灌注桩支护 3.排桩内支撑支护 4.挡土灌注
11、桩与深层搅拌水泥土桩组合支护 5.钢板桩支护(二)非重力式支护结构1.土层锚杆的分类土层锚杆的种类:有一般灌浆锚杆、扩孔灌浆锚杆、压力灌浆锚杆、预应力锚杆、重复灌浆锚杆、二次高压灌浆锚杆等多种.最常用的是前四种。(三)土层锚杆支护结构2.土层锚杆的构造与布置(1)土层锚杆的构造土层锚杆的构造为:由锚头、支护结构、拉杆、锚固体等部分组成。土层锚杆根据主动滑动面,分为自由段(非锚固段)和锚固段。(2)土层锚杆的布置土层锚杆布置包括确定锚杆的尺寸、埋置深度、锚杆层数、锚杆的垂直间距和水平间距、锚杆的倾角等。3.土层锚杆施工要点(1)成孔常用的土层锚杆钻孔方法有:螺旋钻孔干作业法、压水钻进成孔法、潜钻
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