土方工程施工教学课件ppt.ppt

第二章土方工程施工第二章土方工程施工主要内容：主要内容：第一节第一节土的物理性质及分类土的物理性质及分类第二节第二节土方开挖与填筑土方开挖与填筑第三节土方工程量计算第三节土方工程量计算第四节常用的土方施工机械第四节常用的土方施工机械第一节土的物理性质及分类第一节土的物理性质及分类%100swmm一、土的含水量一、土的含水量土的含水量（土的含水量（）：）：是指土中所含水的质量与土中是指土中所含水的质量与土中固体颗粒质量的百分比值，即：固体颗粒质量的百分比值，即：土的含水量反映土的干湿程度，它对挖土的难易、土的含水量反映土的干湿程度，它对挖土的难易、土方边坡的稳定性及填土压实等均有直接的影响。因此，土方边坡的稳定性及填土压实等均有直接的影响。因此，土方开挖时应采取排水措施，回填时应使土的含水量处土方开挖时应采取排水措施，回填时应使土的含水量处于最佳含水量的变化范围之内，详见表于最佳含水量的变化范围之内，详见表2-1。（2-1）二、土的质量密度二、土的质量密度VmVmsd土的质量密度常用的有天然密度与干密度。土的质量密度常用的有天然密度与干密度。土的天然密度（土的天然密度（）：）：是指土在天然状态下单位体积的质是指土在天然状态下单位体积的质量，又称为湿密度。量，又称为湿密度。土的干密度（土的干密度（d）：）：是指单位体积土中固体颗粒的质量，是指单位体积土中固体颗粒的质量，即：即：（2-2）（2-3）不同土的最大干密度值可参考表不同土的最大干密度值可参考表2-1。三、土的可松性三、土的可松性sK13VVKs12VVKs自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经回填夯实，仍不能恢复到原状态土的体积，这种现象称为回填夯实，仍不能恢复到原状态土的体积，这种现象称为土土的可松性。的可松性。土的可松性对土方的平衡调配、基坑开挖时的预留土量土的可松性对土方的平衡调配、基坑开挖时的预留土量及运输工具数量的计算均有直接的影响。及运输工具数量的计算均有直接的影响。土的可松程度用土的可松程度用最初可松性系数（最初可松性系数（Ks）及及最后可松性系最后可松性系数（数（）表示，即：表示，即：（2-4）式中式中V1、V2、V3：分别为土在天然状态下的体积、挖出后的：分别为土在天然状态下的体积、挖出后的松散体积和经压实后的体积。松散体积和经压实后的体积。四、土土的渗透性土的渗透性也称透水性土的渗透性也称透水性，是指土体被水透过的性质是指土体被水透过的性质，主主要取决于土体的孔隙特征要取决于土体的孔隙特征，如孔隙的大如孔隙的大小小、形状、数量和、形状、数量和连连通情况等通情况等。一。一般用般用渗透渗透系系数数（K）反映土透水性的强弱反映土透水性的强弱，它它直接影响降水方案的选择和涌水量的计算。直接影响降水方案的选择和涌水量的计算。土的渗透系数土的渗透系数可通过室内渗透可通过室内渗透试试验或现场抽水试验确验或现场抽水试验确定，定，一般土渗透系数一般土渗透系数的的参考值见表参考值见表2-2。五、土的工程分类五、土的工程分类土土的种类繁多的种类繁多，其分类的方法也很多其分类的方法也很多。在建筑在建筑施工施工中，中，根据根据土的开挖难易程度土的开挖难易程度（即即硬度硬度系数大系数大小小）将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八软石、次坚石、坚石、特坚石等八 类。类。前四类属一般土前四类属一般土，后四类属岩石。后四类属岩石。土的这八种土的这八种分类方法及现场鉴别方法见表分类方法及现场鉴别方法见表2-3。由由于土的类别、于土的类别、单位工程消耗的人工或机械台班不同单位工程消耗的人工或机械台班不同，因而施工费因而施工费用用、施工方法就不同施工方法就不同。所所以以，正确区分土的种类和类正确区分土的种类和类别，别，对合理选择对合理选择开挖方法、准确套用定额和计算土方工程费开挖方法、准确套用定额和计算土方工程费用关系用关系重大。重大。第二节土方开挖与填筑第二节土方开挖与填筑一、基坑（槽）土方开挖一、基坑（槽）土方开挖（一）定位与放线（一）定位与放线1.建筑的定位建筑的定位建筑物定位建筑物定位是将建筑物外轮廓的轴线交点测定到地面是将建筑物外轮廓的轴线交点测定到地面上，用木桩标定出来，桩顶钉上小钉指示点位，这些桩叫上，用木桩标定出来，桩顶钉上小钉指示点位，这些桩叫角桩，角桩，如图如图2-1所示。所示。然后根据角桩进行细部测设。然后根据角桩进行细部测设。为了方便地恢复各轴线位置，要把主要轴线延长到安为了方便地恢复各轴线位置，要把主要轴线延长到安全地点并作好标志，称为全地点并作好标志，称为控制桩控制桩。为便于开槽后施工各阶。为便于开槽后施工各阶段中确定轴线位置，应把轴线位置引测到龙门板上，用轴段中确定轴线位置，应把轴线位置引测到龙门板上，用轴线钉标定。龙门板顶部标高一般定在线钉标定。龙门板顶部标高一般定在0.00m，主要是便于，主要是便于施工时控制标高。施工时控制标高。2.放线。放线。放线是根据定位确定的轴线位置，用石灰画放线是根据定位确定的轴线位置，用石灰画出开挖边线，出开挖边线，即建筑物定位，即建筑物定位，根据基础的设计尺寸和埋深、根据基础的设计尺寸和埋深、土质类别及地土质类别及地下水情况确定下水情况确定是否留工作面是否留工作面和放坡等来确和放坡等来确定基坑（槽）定基坑（槽）上口开挖宽度，上口开挖宽度，拉通线后用石拉通线后用石灰在地面上画灰在地面上画出基坑（槽）出基坑（槽）开挖上口边线，开挖上口边线，即放线即放线（见图（见图2-2）。）。3.开挖中的深度控制开挖中的深度控制基槽基槽(坑坑)开挖时开挖时，严禁扰动基严禁扰动基底底土层土层，破坏土层结破坏土层结构构，降低承载力降低承载力。要加强测量要加强测量，以防超挖以防超挖。控制方法。控制方法是是在在距设计基底标高距设计基底标高 300500mm 时时，及时用水准仪抄平及时用水准仪抄平，打上打上水平控制桩水平控制桩，以作为挖槽以作为挖槽(坑坑)时控制深度的依据。时控制深度的依据。当开挖不深的基槽当开挖不深的基槽(坑坑)时时，可在龙门板顶面拉上线可在龙门板顶面拉上线,用尺子直接量开挖深度用尺子直接量开挖深度；当开挖较深的基坑时当开挖较深的基坑时，用水准仪用水准仪引测槽引测槽(坑坑)壁壁水水平桩平桩，一，一般距槽底般距槽底 300mm，沿，沿基槽每基槽每隔隔 34m 钉设一个。钉设一个。使用使用机械挖机械挖土土时时，为防止超挖为防止超挖，可在设计标高以上保可在设计标高以上保留留 200300mm 土层不挖土层不挖,而改用而改用人工挖土人工挖土。（二）土方开挖（二）土方开挖基础土方的开挖基础土方的开挖方法有方法有人工挖方人工挖方和和机械挖方机械挖方两种。两种。应应根据根据基础特点、规模、形式、深度以及土质情况和地基础特点、规模、形式、深度以及土质情况和地下水位下水位，结合施工场地条件确定。一般大中型工程基坑结合施工场地条件确定。一般大中型工程基坑土方量大土方量大，宜使用土方机械施工宜使用土方机械施工，配合少量人工清槽配合少量人工清槽；小型工程基槽窄小型工程基槽窄，土方量小土方量小，宜采用人工或人工配合小宜采用人工或人工配合小型挖土机械施工。型挖土机械施工。1.人工挖方人工挖方（1）在基础土方开挖之前在基础土方开挖之前，应检查应检查龙门板龙门板、轴线桩轴线桩有有无位移现象无位移现象，并根据设计图纸校核基础灰线的位置、尺寸、并根据设计图纸校核基础灰线的位置、尺寸、龙龙门板标高等是否符合要求。门板标高等是否符合要求。（2）基础土方开挖应自上而下分步分层下挖基础土方开挖应自上而下分步分层下挖，每步开每步开挖深度约挖深度约 30cm，每层深度以每层深度以 60 cm 为宜为宜，按踏步形逐层进按踏步形逐层进行剥土行剥土；每层应留足够的工作面每层应留足够的工作面，避免相互碰撞出现安全事避免相互碰撞出现安全事故故；开挖应连续进行开挖应连续进行，尽快完成。尽快完成。（3）挖土过程中挖土过程中，应经常按事先给定的坑槽尺寸进行应经常按事先给定的坑槽尺寸进行检查检查，不够时对侧壁土及时进行修挖不够时对侧壁土及时进行修挖，修挖槽应自上而下进修挖槽应自上而下进行行，严禁从坑壁下部掏挖严禁从坑壁下部掏挖“神仙土神仙土”（即挖空底脚）（即挖空底脚）。（4）所挖土方应两侧出土所挖土方应两侧出土，抛于槽边的土方距离槽边抛于槽边的土方距离槽边 1m、高度、高度 1m 为宜为宜，以保证边坡稳定以保证边坡稳定，防止因压载过大产防止因压载过大产生塌方。除留足所需的回填土外生塌方。除留足所需的回填土外，多余的土应一次运至用土多余的土应一次运至用土处或弃土场处或弃土场，避免二次搬运。避免二次搬运。（5）挖至距槽底约挖至距槽底约 50cm 时时，应配合测量放应配合测量放 线人员抄线人员抄出距槽底出距槽底 50cm 的平线的平线，沿槽边每隔沿槽边每隔 34m 钉水平标高小木钉水平标高小木桩桩（见图见图2-3）。）。应随时依此检查槽底标高应随时依此检查槽底标高，开挖深度不得开挖深度不得低于标高。若个别处超挖低于标高。若个别处超挖，应用与基土相同的土料填补应用与基土相同的土料填补，并并夯夯实到要求的密实度实到要求的密实度，或用碎石类土填补并仔细或用碎石类土填补并仔细夯夯实。若在实。若在重要部位超挖重要部位超挖，可用低强度等级的混凝土填补。可用低强度等级的混凝土填补。（6）若挖方后不能立即进行下一工序或在冬、雨期挖方若挖方后不能立即进行下一工序或在冬、雨期挖方，应在槽底标高以上应在槽底标高以上保留保留 1530cm 不挖不挖，待下道工序开始前再待下道工序开始前再挖。冬期挖方每天下班前应挖一步虚土并盖草帘等保温挖。冬期挖方每天下班前应挖一步虚土并盖草帘等保温，尤尤其是挖到槽底标高时其是挖到槽底标高时，地基土不允许受冻。地基土不允许受冻。2.机械挖方机械挖方（1）点式开挖。点式开挖。厂房的柱基或中小型设备基础坑厂房的柱基或中小型设备基础坑,因挖土因挖土量不大、基坑坡度小量不大、基坑坡度小，机械只能在地面上作业机械只能在地面上作业，一般多采用抓铲一般多采用抓铲挖掘机和反铲挖掘机。挖掘机和反铲挖掘机。抓铲挖掘机抓铲挖掘机能挖一、二类土和较深的基坑能挖一、二类土和较深的基坑；反铲挖掘机反铲挖掘机适于挖四类以下的土和深度在适于挖四类以下的土和深度在 4m 以内的基坑。以内的基坑。（2）线式开线式开挖挖。大型厂房的柱列基础和管沟基槽截面宽度大型厂房的柱列基础和管沟基槽截面宽度较小较小，有一定长度有一定长度，适于机械在地面上作业适于机械在地面上作业，一般多采用一般多采用反铲挖反铲挖掘机掘机。若基槽较浅。若基槽较浅，又有一定的宽度又有一定的宽度，土质干燥时也可采用土质干燥时也可采用推土推土机机直接下到槽中作业直接下到槽中作业，但基槽需有一定长度并设上下坡道。但基槽需有一定长度并设上下坡道。（3）面式开挖。面式开挖。有有地下室的房屋基础、箱形和地下室的房屋基础、箱形和筏形筏形基础基础，设备与柱基础密集设备与柱基础密集，可采取整片开挖方式。除可用可采取整片开挖方式。除可用推士机推士机、铲运铲运机机进行场地平整和开挖表层外进行场地平整和开挖表层外，多采用多采用正铲挖掘机正铲挖掘机、反铲挖掘反铲挖掘机机或或拉铲挖掘机拉铲挖掘机开挖。用开挖。用正铲挖掘机正铲挖掘机工效高工效高，但但它它要求土质干燥要求土质干燥，需有上下坡道以便运输工具驶入需有上下坡道以便运输工具驶入坑坑内内；反铲挖掘机和拉铲挖掘机反铲挖掘机和拉铲挖掘机可在坑上开挖可在坑上开挖，运输工具运输工具可可不驶入坑内不驶入坑内，坑内土潮湿也可以作业坑内土潮湿也可以作业，但工效比正铲挖掘机低。但工效比正铲挖掘机低。基槽开基槽开挖常用挖常用反铲反铲挖掘机挖掘机，作作业方式可分业方式可分为为沟端开挖沟端开挖 见图见图 24（a）和和沟侧开挖沟侧开挖 见见 图图 24(b)两种。两种。沟端开挖，沟端开挖，挖掘机停在基坑的端部，向后倒退挖土，汽