情景一土石方工程课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,情景一 土石方工程,山东华宇职业技术学院,建筑工程管理专业,情景一 土石方工程,1,、,土的分类及性质,2,、场地平整,3,、降低地下水位的种类及施工方法,4、土方填筑与压实,第一节 土的工程分类及性质,一、土石方工程的施工特点,土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一，它包括土、石方的开挖、运输、填筑、平整与压实等主要施工过程，以及场地清理、测量放线、施工排水、降水和土壁支护等准备与辅助工作。,土石方施工的特点：,1：土石方施工工程量大、面广。,2：施工条件极为复杂。,3：劳动强度较大,。,第一节 土的工程分类及性质,二、土的工程分类,1：根据,土的颗粒级配或塑性指数,可分为碎石类土、砂土和粘性土；,2：根据,土的沉积年代,，粘性土可分为老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土；,3：根据,土的工程特性,，又可分出特殊性土，如软土、人工填土、黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土等。,4：根据,开挖难易程度,，将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类，称为土的工程分类。,第一节 土的工程分类及性质,三：土的工程性质,土的工程性质对土方工程的施工有直接影响，其中基本的工程性质有：,土的密度,、,含水量,、,渗透性,、,可松性,等。,1.土的密度,分天然密度和干密度。土的天然密度，指土在天然状态下单位体积的质量；它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度，指单位体积土中固体颗粒的质量；它是用以检验填土压实质量的控制指标。,第一节 土的工程分类及性质,2.土的含水量,土的含水量,W,是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示：,式中,G,1,含水状态时土的质量；,G,2,土烘干后的质量。,土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量，回填土则需有最佳含水量，方能夯压密实，获得最大干密度。,第一节 土的工程分类及性质,3.土的渗透性,土的渗透性是指水在土体中渗流的性能，一般以渗透系数K表示。,从达西公式VKI可以看出渗透系数的物理意义：当水力坡度I等于1时的渗透速度v即为渗透系数K。,第一节 土的工程分类及性质,4.土的可松性,土的可松性是指在自然状态下的土经开挖后组织被破坏，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实也不能恢复其原来体积的特性。土的可松性程度用可松性系数表示，即：,式中,K,S最初可松性系数；,K,S,最后可松性系数；,V,1土在天然状态下的体积(m3)；,V,2土经开挖后的松散体积(m3)；,V,3土经回填压实后的体积(m3)；,第二节 场地平整,场地平整的顺序，通常有以下三种：,（1）先平整整个场地，后开挖建筑物基坑（槽）。,（2）先开挖建筑物基坑（槽），后平整整个场地。,（3）边平整整个场地，边开挖建筑物基坑（槽）。,第二节 场地平整,一、土方量计算：,1、场地设计标高,H,0的确定,其原则是：,（1）应满足生产工艺和运输的要求；,（2）充分利用地形，分区或分台阶布置，分别确定不同的设计标高；,（3）使挖填平衡，土方量最少；,（4）要有一定泄水坡度(2)，使能满足排水要求；,（5）要考虑最高洪水位的影响。,第二节 场地平整,如场地设计标高无其他特殊要求时，则可根据填挖土方量平衡的原则加以确定，即场地内土方的绝对体积在平整前和平整后相等。其,步骤,如下：,（1）在地形图上将施工区域划分成边长为1050m的若干个方格网。,（2）确定各小方格角点的高程，其方法：可用水准仪测量；或根据地形图上相邻两等高线的高程，用插入法求得；,第二节 场地平整,场地设计标高计算图,第二节 场地平整,（3）按填挖方平衡确定设计标高,H,0,第二节 场地平整,因为场地平整前后，土方量相等,式中：H0场地设计标高的初步计算值（m）,a,方格边长（m）；,N,方格个数；,H11,H22,任一方格的四个角点的标高。,第二节 场地平整,2.场地设计标高,H,0的调整,(1)土的可松性影响。由于土具有可松性，一般填土会有多余，需相应地提高设计标高。,(2)场内挖方和填方的影响。由于场地内大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及从经济观点出发，将部分挖方就近弃于场外，将部分填方就近取土于场外等，均会引起挖填土方量的变化。必要时.亦需调整设计标高。,第二节 场地平整,(3)泄水坡度的影响,当按调整后的同一设计标高,H,0进行场地平整时，则整个地表面均处于同一水平面；但实际上由于排水的要求，场地表面需有一定的泄水坡度。因此，还得根据场地泄水坡度的要求(单面泄水或双面泄水)，计算出场地内各方格角点实际施工所用的设计标高。,第二节 场地平整,场地平整系综合施工过程，它由,土方的开挖、运输、填筑、压实,等施工过程组成。,土方工程施工机械的种类繁多，在建筑工程施工中，以,推土机、铲运机和挖掘机,应用最广，也具有代表性。现将这几种机械的性能、适用范围及施工方法予以介绍。,第二节 场地平整,1、推土机,1、推土机是土方工程施工的主要机械之一，是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。,2、推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、能爬30左右的缓坡，因此应用范围较广,3、推土机作业以切土和推运土为主,4、推土机经济运距在100m以内，效率最高的运距为60m。为提高生产率，可采用下述方法：,（1）槽形推土。（2）下坡推土。（3）并列推土。,第二节 场地平整,第二节 场地平整,2、铲运机,铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、卸土和平土)的机械。,1、铲运机操纵简单，不受地形限制，能独立工作，行驶速度快，生产效率高。,2、铲运机适于开挖一类至三类土，常用于坡度20以内的大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑等。,3、铲运机运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等而定。,第二节 场地平整,环形路线,大环形路线,第二节 场地平整,8字形路线,第三节 土方开挖,一、降低地下水位,土方开挖的过程中，当基坑的底面标高低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流入坑内。所以必须采取措施做好降水和排水工作，降低坑内的水位。,降低地下水位的方法有：,集水坑降水法，井点降水法,。,第三节 土方开挖,（一）集水坑降水法,集水坑降水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并在坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后利用水泵抽水。,1、集水坑的设置,2、水泵的选用,第三节 土方开挖,（二）井点降水,将点降水是在基坑开挖前。与先在基坑周围埋设一定的滤水管，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降到坑底以下，在基坑开挖过程中仍不断抽水，施瓦的土始终保持干燥状态，从根本上防洪治流砂发生。,井点降水法有：,轻型井点 喷射井点 管井井点 深井井点 电渗井点,第三节 土方开挖,二、基坑开挖,1、,挖掘机,（,1）正铲挖掘机,挖土特点是：前进向上，强制切土。它适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大，适于开挖含水量小于27的一类土至四类土和经爆破的岩石及冻土。,第三节 土方开挖,（2）反铲挖掘机,反铲,适用,于开挖一类至三类的砂土或粘土。挖土特点是：后退向下，强制切土。主要用于开挖停机面以下的土方，最大挖土深度46m，经济合理的挖土深度为24m。反铲也需配备运土汽车进行运输，其外形如图示。,反铲的,开挖方式,可以采用沟端开挖法，即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走，也可采用沟侧开挖法，即反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距沟较远的地方，如装车则回转角度也小，但边坡不易控制。,第三节 土方开挖,（3）拉铲挖掘机,适用于一类至三类的土，可开挖较大基坑(槽)和沟渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等。挖土特点是：后退向下，自重切土，其挖土深度和挖土半径都很大。拉铲能开挖停机面以下的土方。,第三节 土方开挖,（4）抓铲挖掘机,抓铲适用于开挖较松软的土。挖土特点是：直上直下，自重切土，挖土力较小。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥，装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲的传动方式主要有机械传动和液压传动两种。,第三节 土方开挖,三、,基坑边坡稳定,主要靠土体的内摩擦阻力和粘结力来保持平衡的。,1、边坡塌方的原因,2、边坡塌方的防治,（1）放足边坡,（2）设置支撑,第四节 土方的填筑与压实,一、土料选择和填筑方法,最好采用同类土壤填筑，填方土料应符合设计要求。,填方应尽量接近水平地分层填土、分层压实，每层的厚度根据土的种类及选用的压实机械而定。,第四节 土方的填筑与压实,如设计无要求时，应符合下列规定：,1）碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径不大于每层铺厚的2/3）可用于表层下的填料；,2）含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；,3）碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方；,第四节 土方的填筑与压实,4）淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理使含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；,5）有水溶性硫酸盐大于5%的土，不能用作回填土，在地下水作用下，硫酸盐会逐渐溶解流失，形成孔洞，影响土的密实性。,6）冻土、膨胀性土等不应作为填方土料。,第四节 土方的填筑与压实,二、填土的压实方法,填土压实方法有碾压、夯实和振动三种。,（一)碾压法,碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤。主要用于大面积的填土，如场地平整、路基、堤坝等工程。平滚碾适用于碾压粘性和非粘性土壤；羊足碾只能用来压实粘性土壤；气胎碾对土壤压力较为均匀，故其填土质量较好。,第四节 土方的填筑与压实,按碾轮重量，平滚碾又分为轻型(重5t以下)、中型(重8t以下)和重型(重10t)三种。轻型滚碾压实土层的厚度不大，但土层上部变得较密实，当用轻型滚碾初碾后，再用重型滚碾碾压，就会取得较好的效果。如直接用重型滚碾碾压松土，则由于强烈的起伏现象，其碾压效果较差。,用碾压法压实壤土时，铺土应均匀一致，碾压遍数要一样，碾压方向应从填土区的两边逐渐压向中心，每次碾压应有1520cm的重叠,。,第四节 土方的填筑与压实,（二)夯实法,夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土。夯实机具的类型较多，有木夯、石硪、蛙式打夯机、火力夯以及利用挖土机或起重机装上夯板后的夯土机等。其中蛙式打夯机轻巧灵活，构造简单，在小型土方工程中应用最广。,第四节 土方的填筑与压实,夯实法的优点是，可以夯实较厚的土层，如重锤夯的夯实厚度可达11.5m，强力夯可对深层土壤夯实。但对木夯、石硪或蛙式打夯机等机具，其夯实厚度则较小，一般均在20cm以内。,第四节 土方的填筑与压实,（三)振动法,振动法是将重锤放在土层的表面或内部，借助于振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此法用于振实非粘性土壤效果较好。,第四节 土方的填筑与压实,三：影响填方压实效果的主要因素,影响土壤压实效果的因素主要有：含水量、压实功、每层铺土厚度。,1、压实功,压实功（指压实工具的重量、碾压遍数或锤落高度、作用时间等）对压实效果的影响。,第四节 土方的填筑与压实,2、含水量,土中含水量对压实效果的影响比较显著。回填土含水量过大、过小都难以夯压密实。为此，要求回填土应有最佳的含水量，也就是当土壤在这种含水量的条件下压实时，能获得最大的密实度，而且所需的夯击能最小。,3.每层铺土厚度,铺土过厚，下部土体所受压实作用力小于土体本身的粘结力和摩擦力，土颗粒不能相互移动，无论压实多少遍，填方也不能被压实；铺土过薄，则下层土体压实次数过多，而受剪切破坏，所以规定了一定的铺土厚度。最优的铺土厚度应能使填方压实而机械的功耗费最小。,谢谢大家,