土方工程解析

（二）计算各角点的地面标高
• 角点的地面标高也称为角点的自然地面标同，可根据地形图上相邻高等高线的高程，用插入 法求得。
H 0
H 1 i2
H 2 i3 4N
H 3 i4H 4 i
（三）计算各角点的设计标高
• 首先，确定场地设计标高。 •
H 0
H 1 i2
H 2 i3 H 3 i4 4N
土方工程解析
1
• 本章要求
•
1. 了解土方工程施工特点 ；掌握场地平整施工的竖向规划设计 。
•
2. 掌握基坑开挖施工中的降低地下水位方法，基坑边坡稳定及支护结构设计方法的基本原
理。
•
3. 熟悉常用土方机械的性能和使用范围 。
•
4. 掌握填土压实和路堤填筑的要求和方法 。
•
5. 自学爆破施工的基本概念及常用爆破方法 。
1.1.1基坑、基槽、土方量的计算 土方量可按拟柱体积的公式算：
a）基坑土方量计算； b）基槽、土方量计算 式中 V——土方工程量，H，F1，F2如下图所示。 F1、F2分别为基坑的上下底面积， F0为中截面面积
1.1.2场地平整土方量的计算
在场地平整土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。但土方外形往往复杂，不规则，要得到 精确的计算结果很困难。一般情况下，可以按方格网将其划为一定的几何形状，并采用具有一定精 度而又和实际情况近似的方法进行计算。
• 本章重点：
• 场地平整施工的竖向规划设计，轻型井点系统的设计，边坡塌方、流砂的原因及防治，填 土压实的原理、方法及施工控制。
• 本章难点：
•
利用土的可松性系数进行土方量的计算，轻型井点的计算，影响填土压实的因素。
概述
土方工程包括土的开挖、运输和填筑等施工过程，有时还要进行排水、降水、土壁支撑 等准备工作。在建造工程中，最常见的土方工程有：场地平整、基坑（槽）开挖、地坪填
（四）计算各角点的施工高度 • 角点施工高度即角点需要挖或填方的高度，由角点的设计标高减去地面标高而得，即
（五）计算零点及绘出零线 • 在场地某方格的某边上相邻的两个角点的施工
高度出现“＋”与“－”时，则表示该边从填 至挖的全长中存在一个不挖不填的点，称为零 点或不挖不填点。零点的位置可按下式计算：
用锹、锄头挖掘，少 许用镐翻松
1.14~1.2 1.02~1.0
8
5
软及中等密实粘土，重粉 质粘土，粗砾石，干黄土 及含碎石、卵石的黄土、 粉质粘土、压实的填筑土
主要用镐，少许用锹、 1.24~1.3 1.04~1.0
锄头，部分用撬棍
0
7
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
工程劳动定额的依据（详见下表）。
土的工程分类
类别 第一类 （松软土） 第二类 （普通土）
第三类 （坚土）
第四类 （砾砂坚土）
第五类 （软石）
第六类 （次坚石）
土的名称
开挖方法
可松性系数 K's
砂，粉土，冲积砂土层， 种植土，泥炭（淤泥）
用锹、锄头挖掘
1.08~1.1 1.01~1.0
7
4
粉质粘土，潮湿的黄土， 夹有碎石、卵石的砂，种 植土，填筑土和粉土
• 按移挖做填、挖填平衡的原则所确定的场地设计标高h0，实质上仅为一理论值，并未考虑土 的可松性（一般填土会有多余），以及场内有高筑或深挖的要求等，会使土方量增加或减少， 一般均以调整设计标高解决。由于土具有可松性，需相应的拉高设计标高。
Ks
V2 V1,
Ks'
V3 V1,
Ks
— 最初可松性系数
—K
最' 后可松性系数
s
V弃 Vw Vt / ksks
V借 Vt / ks Vw ks
⑵土的渗透性是指土体被水透过的性质。土体孔隙中的自由水在重力作用下会发生流动，当 基坑开挖至地下水位以下，地下水在土中渗透时受到土颗粒的阻力，其大小与土的渗透 性及地下水渗流路线长短关。
H 4 i
H 0
H 1 i2
H 2 i3 4N
H 3 i4H 4 i
其次，考虑泄水坡度对角点设计标高的影响，当按以上确定的设计标高H0进行场地平整
时，则整个场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，一般取0~0.005。因此，还需要根据场地泄水坡度的要求，计算出场地内各方格角 点实际施工所用设计标高。以H0作为场地中心点的标高，则场地任意点的设计标高为：
先用镐、撬棍，然后 用锹挖掘，部分用锲 子及大锤
1.26~1.3 1.06~ 的页岩、泥灰岩、白垩土， 用镐或撬棍、大锤， 胶结不紧的砾岩，软的石 部分用爆破方法 灰岩
1.30~1.4 1.10~1.2
5
0
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
x ahA hA hB
（六）计算方格内的挖或填方体积 • 1.场地土方量计算
Vi a42h1h2h3h4
• 2.场地边坡土方量计算
（七）统计挖、填土方量 • 将计算的场地方格中挖、填方体积分别相加，即得全场地的总挖方量和总填方量：
V w V wi V t V ti
（八）调整设计标高
场地平整的工程量计算的步骤如下： ⑴划分方格网； ⑵计算各角点的地面标高； ⑶计算各角点的设计标高； ⑷计算各角点的施工高度； ⑸计算零点、绘出零线； ⑹计算各方格内的挖填方体积； ⑺统计挖、填方量； ⑻调整设计标高。
（一）划分方格网
• 划分方格网的步骤是：（1）在地形图上将施工区域画出方格网；（2）根据地形变化程度及 要求的计算精度来确定方格网的边长，一般取10～40m；（3）在各方格的左上逐一标出其 角点的编号。
用爆破方法，部分用 风镐
1.30~1.4 1.10~1.2
5
0
• 土的工程性质
•
土的工程性质对土方工程施工有直接影响，也是进行土方施工设计必须掌握的基本
资料。土的主要工程性质有：土的可松性、渗透性、密实度、抗剪强度、土压力等。
•
⑴土具有可松性即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压 实，仍不能恢复。土的可松性程度用可松性系数表示，即
土、路基填筑及基坑回填土等。 土方工程施工往往具有工程量大、劳动繁重和施工条件复杂等特点；土方工程施工又受气 候、水文、地质、地下障碍等因素的影响较大，不可确定的因素也较多，有时施工条件极
为复杂。
• 土的分类
•
土的分类繁多，其分类法也很多，如按土的沉积年代、颗粒级配、密实度、液性指数
分类等。在土木工程施工中，按土的开挖难易程度将土分为八类如下表，这也是确定土木