1概述(土的性质及挖土机械)

工程意义：含水量对于挖土的难易，施工时 边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。
例题2 测定土的含水量时，用环刀法取样，如图1-1所示。图 样取出后，放在天平上称量质量300g，然后放入烘箱内进 行烘干，烘干后质量为250g，已知环刀自重50g，求土的 天性：指土体被水透过的性质。土的渗透性用
工程上用以检验填土压实质量的控制指标
ρd=ms/V
式中：ρd——土的干密度
（1-2)
ms——土的固体颗粒的质量，Kg V——土的天然体积，m³
1.2.2 土的可松性
土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增大， 虽经回填夯实，仍然不能恢复其原来的体 积，土的这种性质称为土的可松性。
计算土方工程量是以自然状态的体积来计算的，
1.3.2 单斗挖土机
单斗挖土机按工作装置不同，可分为： 正铲、反铲、拉铲和抓铲四种 单斗挖土机按操纵机构不同，可分为： 机械式和液压式两种
1.4.2 土方机械的选择
1.4.2.1 土方机械选择的原则 施工机械的选择应与施工内容相适应； 土方施工机械的选择与工程实际情况相结合； 主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助 施工过程的机械； 选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土 方机械化施工。
图1-1
解：边坡坡度 1:0.5，
其中0.5叫边坡坡度系数，用系数m表示，m=B/H （1）该基槽自然状态下土的体积 V1=[3+(3*0.5)]*3*150=2025（m³） （2）回填基槽所用自然状态下的土的体积
V1' 2025 1000 976.2(m 3 ) 1.05
（3）剩余土方松散状态下土的体积 V2=(V1-V1`)*Ks=(2025-976.2)*1.20=1258.6（m³） （4）所需时间
所以在土方调配、计算土方机械生产率及运输工具数
量等的时候，必须考虑土的可松性。
土的可松性用可松性系数表示，即 Ks=V2/V1,( 计算土方施工机械及运土车辆 等的重要参数)
Ks`=V3/V1,(计算场地平整标高及填方时所
需挖图量等的重要参数） 式中：Ks——最初可松性系数； Ks`——最后可松性系数； V1——土在天然状态下的体积，m³ V2——土经开挖后的松散体积，m³ V3——土经回填压实后的体积，m³
【 例 1 . 1 】 某 基 槽 断 面 如 图 1-1 所 示 ， 该 基 槽 长 为
150m ，该类土的 Ks=1.2 ， Ks`=1.05 ，假设槽内砖基
础的体积为 1000m³ ，待基槽回填土完成以后，余土
全部外运，若用一辆可装 3m³ 土的汽车，每天运输 8 趟，试计算需要几天可运完余土。
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
可松性系数 土的分类 土 的 名 称 现场鉴别方法
KS
K’s
1.01
一类土 (松软土) 二类土
砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土， 1.08～ 泥炭(淤泥) 亚黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、 卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂 土 软及中等密实黏土，重亚黏土，粗 砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄 土、亚粘土，压实的填筑土 重黏土及含碎石、卵石的粘土，粗 卵石，密实的黄土，天然级配砂石， 1.17 1.14～
轮胎式推土机 行
驶速度快，灵活 性好。
履带式推土机
轮胎式推土机
推土机推土方式
推土机适用于场地清理和平整，开挖深度1.5m以内的基坑，填平 沟坑，可以配合铲运机和挖土机工作。
1.3.2 铲运机
特点——挖土、运土、卸土、填土和平土；

可在一至三类土中直接挖、运土，常用在坡度在20° 以内的大面积土方挖、填、平整和压实，大型基坑、 沟槽的开挖，路基和堤坝的填筑，不适用与砾石层， 冻土地带及沼泽地区使用。
镐
铁 锹
撬 棍
楔子
1.2 土的工程性质
1.2.1 土的密度
土的天然密度：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。
ρ=m/V
式中：ρ——土的天然密度
（1-1)
m——土的总质量，Kg V——土的天然体积，m³
土的干密度：单位体积土中固体颗粒的质量； 土的干密度越大，表示土越密实。
于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；
若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓
铲挖土机挖土。
若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长 30m 以上，可采用
推土机或铲运机施工。
(4) 整片开挖
对于大型浅基坑且基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖。若
基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。
(5)对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，则采
用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑 (槽)
的挖掘和运土。
分类 运行方式：拖式和自行式
拖式铲运机：
适用运距 80~800m的土方 工程，600m以内 较为适宜， 250~300m时效率 最高。
自行式铲运机：
适用运距 800~3500m的大型 土方，经济运距 800~1500m
开行路线 ⑴环形路线：用于地段短、起伏不大的挖填工 程。 ⑵8字形路线：用于地段长、起伏大、挖填交替 的工程。
1.4.2.2 土方开挖方式与机械选择
(1) 平整场地常由土方的开挖、运输、填筑和压实等工序完成。
地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适
宜。
地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在
在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。
1000m以上时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、运土，
土的名称
粘土 亚粘土 轻亚粘土 黄土 粉砂
土的名称
中砂 均质中砂 粗砂 圆砾石 卵石
渗透系数(m/d)
5.00～20.00 35～50 20～50 50～100 100～500
细砂
1.00～5.00
【思考题1.1】建筑物外墙为条形毛石基础，基础平
均截面面积为 3.0m2, 基坑深 2.0m ，底宽为 1.5m ，
挖填方高度均不大，运距在100m 以内时，采用推土机施工，
灵活、经济。
(2) 地面上的坑式开挖
单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采 用抓铲挖土机和反铲挖土机。 抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑； 反铲挖土机适于四类以下土质，深度在4m以内的基坑
。
(3) 长槽式开挖
指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适
用镐或撬棍、大锤 1.10～ 挖掘，部分使用爆 1.20 破方法 1.10～ 用爆破方法开挖,部 1.20 分用风镐
七类土 (坚石)
1.10～ 用爆破方法开挖 1.20
(特坚硬 石) )
安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚 1.45 实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、 ～ 辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.50
1.20～ 用爆破方法开挖 1.30
建筑施工技术
主讲人：吴 盈
QQ：827538349
第一章 土方工程
教学目的与要求：
*掌握土方工程施工的施工特点及土的性质； *能进行土方工程量计算； *能正确选用土方开挖时边坡的支护方法； *能根据土方工程施工条件正确选择降水、排 水方法； *能正确选择土方施工机械，正确选择地基回 填土的填方土料及填筑压实方法； *分析影响填土压实的主要因素； *掌握填土压实质量的检查方法。
渗透系数K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，是人工降低地下水位及选择 各类井点的主要参数。 土的渗透系数见表1-3所示。
表1-3 土的渗透系数参考表
渗透系数(m/d)
＜0.005 0.005～0.10 0.10～0.50 0.25～0.50 0.50～1.00
～
1.03 1.02 ～ 1.05 1.04 ～ 1.07 1.06 ～
能用锹、锄头挖掘
用锹、锄头挖掘，
(普通土)
三类土 (坚土) 四类土(砂 砾坚土)
1.28
1.24～
少许用镐翻松
要用镐，少许用锹、 锄头挖掘，部分用 撬棍 整个用镐、撬棍， 然后用锹挖掘，部
1.30
1.26～ 1.32
软泥灰岩及蛋白石
1.09
分用楔子及大锤
土的分类
五类土 (软石) 六类土 (次坚石)
土 的 名 称
可松性系数
KS
K’s
现场鉴别方法
硬石炭纪黏土，中等密实的页岩、 1.30 泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩， ～ 软的石炭岩 1.45 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 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 1.30 ～ 1.45 1.30 ～ 1.45
1258.6 t 52.4（天） 3*8
1.2.3 土的含水量 土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率
m湿-m干 m w W = ———— *100% = *100% m干 ms
式中：m湿——含水状态下土的质量，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；
本章重点
*土方工程质量标准与安全技术 *土方边坡 *施工排降水 *土方的填筑和压实 *基坑（槽）的土方量计算 *土壁支护方案 *土方机械选择 *场地平整与土方调配
1.1 土的工程分类
土的工程类别在选择土方施工机械和确定基坑边坡支护 方式等方面都有重要影响 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、特坚硬石八类。 一至四类为土：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土 五至八类为岩石：软石、次坚石、坚石、特坚硬石