第1章土方工程分析
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第一章 土方工程
+
h3
20
•
3．三挖一填（三填一挖） 填方部分土方量：
• 挖方部分土方
h1 h3 h2
3 h4 a2 V4 h1 h4 h3 h4 6
V1, 2,3
a2 2h1 h2 2h3 h4 V4 6
h1+ h4 h3+ h4
h4
V4 h4
1 2 1 V a (h1 h2 h3 ) 1 1 2 3 V a 2 [0 (h1 h4 ) (h3 h4 )]
• • • • • • • 3、土的压缩性 • 移挖作填或取土回填，松土经填压后会压缩，一般 松土的压缩率在10%～20%左右。 • 4、原状土经机械压实后的沉降量 • 原状土经机械往返压实或经其它压实措施后，会产 生一定的沉陷，根据不同土质，其沉陷量一般在3～ 30cm之间。
10
2．土的含水量（率） 水重与固体颗粒间之重量比W： W=（G1-G2）/G2＊100% G2：干重 G1：湿重 G1-G2：水重 用途：边坡稳定，填方填土和土的夯实等。
V
1 2 a h3 2
1 2 1 1 2 V楔 a [0 (h1 h3 ) (h2 h3 )] a h3 V锥 2 3 2
24
(二)基坑(槽)和路堤土方量的计算
• （一）基坑土方量计算 • V h F 4 F F 1 0 2 6 • H－基坑深度（m）； • F1、 F2 、F0－上、下和半高处的面积。 • （二）基槽土方量计算 S1 S 2 V1 l1 2 • S1、S2－第一段两端横截面面积（m2）； • l1－第一段的长度（m）。
• 1、初步计算场地设计标高H0 • 方法：方格网法 • 原则：挖填平衡 W=T • 计算式： • 2 H 11 H 12 H 21 H 22 2 •
土方工程施工知识点
• 为了使线性方程有解，要求初始方案中调动的 土方量要填够m＋n－1个格（m为行数，n为列 数），不足时可在任意格中补“0”。
• 如：表1－4中已填6个格，而m＋n－1＝3＋4 －1＝6，满足要求。
• 下面介绍用“位势法”求检验数：
（1）求位势Ui和Vj 位势和就是在运距表的行或列中用运距
（数取没或字有单的影价格响）子。C检ij同验时数减ij为去零的，数而，对目调的配是方使案有的调选配
• 2）部分挖部分填格
V挖
a2 4
(h挖)2 h
V填
a2 4
(h填)2 h
• （2）三角棱柱体法
• 1）全挖全填
a2 V 6 (h1 h2 h3)
• 式中
a——方格边长(m)；
(hml，)，h用2，绝h3对—值—代三人角。形各角点的施工高度
图1－13 按地形将方格划分成三 角形
• 2)有挖有填
挖
A1
(400)
500
(100) X012
A2 500
A3 300(400) 100 (0) 100
A4 400
填方量 800 600
500
挖方量 500 500 500 400 1900
再求位势及空格的检验数
挖 填 位势数 位势数 Ui Vj
B1 V1=50
B2 V2=70
B3 V3=60
A1
U1= 0
• hn＝Hn-Hn’
(1—13)
• 式 中 hn—— 该 角 点 的 挖 、 填 高 度 ， 以 “＋”为填方高度，以“－”为挖方高
度(m)；
• Hn——该角点的设计标高(m)； • Hn’——该角点的自然地面标高(m)。
• 2.绘出“零线”
• 如：表1－4中已填6个格，而m＋n－1＝3＋4 －1＝6，满足要求。
• 下面介绍用“位势法”求检验数：
（1）求位势Ui和Vj 位势和就是在运距表的行或列中用运距
（数取没或字有单的影价格响）子。C检ij同验时数减ij为去零的，数而，对目调的配是方使案有的调选配
• 2）部分挖部分填格
V挖
a2 4
(h挖)2 h
V填
a2 4
(h填)2 h
• （2）三角棱柱体法
• 1）全挖全填
a2 V 6 (h1 h2 h3)
• 式中
a——方格边长(m)；
(hml，)，h用2，绝h3对—值—代三人角。形各角点的施工高度
图1－13 按地形将方格划分成三 角形
• 2)有挖有填
挖
A1
(400)
500
(100) X012
A2 500
A3 300(400) 100 (0) 100
A4 400
填方量 800 600
500
挖方量 500 500 500 400 1900
再求位势及空格的检验数
挖 填 位势数 位势数 Ui Vj
B1 V1=50
B2 V2=70
B3 V3=60
A1
U1= 0
• hn＝Hn-Hn’
(1—13)
• 式 中 hn—— 该 角 点 的 挖 、 填 高 度 ， 以 “＋”为填方高度，以“－”为挖方高
度(m)；
• Hn——该角点的设计标高(m)； • Hn’——该角点的自然地面标高(m)。
• 2.绘出“零线”
1第一章 土方工程
3、人工降低地下水位
人工降水法（井点降水法），就是在基坑开挖前，预 先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备 连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工 完毕为止。因此，在基坑土方开挖过程中保持干燥，从而根 本上消除了流砂现象，改善了工作条件。同时，由于土层水 分排除后，还能使土密实，增加地基土地承载能力。在基坑 开挖时，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。 人工降水法有： 轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。
2、基槽土方量计算
基槽的土方量可以沿长度方向分段后，再 用同样方法计算（见图2）
V1= L1 (F1+4F0+F2)
6
式中：V1—第一段的土方量（m3） L1—第一段的长度（m）
（2）
则总土方量为各段的和即：
V=V1+V2+……Vn
式中V1、V2……Vn---各段的土方量（m3） 图2 基槽土方量计算
一 、土方工程的分类及特点
2. 土方施工特点 ⑴工程量大，劳动强度高： 采用机械化或综合机械化方法进行施工。 ⑵施工条件复杂：施工时受地下水文、地质、 地下障碍、气候等因素的影响较大，不可确定 的因素也较多。 ⑶受场地限制： 施工场地狭窄，周围建筑较多， 往往由于施工方案不当，导致周围建筑设施出 现安全与稳定的问题.
密实、中密的砂土和碎石类土——1.0m；
硬塑、可塑的粉土及粉质粘土——1.25m； 硬塑、可塑的粘土和碎石类土——1.5m； 坚硬的粘土—2.0m。
根据工程实践调查分析，造成边坡塌方的主要原因 有以下几点：
1、未按规定放坡 土体本身稳定性不够而产生塌方；
2、基坑上边缘附近堆物过重，使土体中产生的剪应力超
土木工程施工 第一章 土方工程
③板桩本身刚度不够
在土压力作用下失稳而弯曲。
入土深度、支撑或锚杆反力和截面弯矩称为板桩设计 的“ 三要素”
43
单支点板桩的工程事故：
土方工程----基坑工程
44
（3）钢板桩施工：
土方工程----基坑工程
打桩方法：
①单独打入法：易向一边倾斜，累计误差不易纠正。
②围檩插桩法：可保证平面尺寸精确和钢板桩垂直度， 施工速度慢，不经济。
Z = 400×50+100×70+500×40+400×60+100×70+400×40 = 94000 （m3.m)
土方调配图： 土方调配例题2
34
土方工程
第三节 基坑工程
一、土方工程施工前的准备工作 1、场地清理； 2、排除地面水； 3、修筑好临时道路及供水、供电等临时设施； 4、做好材料、机具及土方机械的进场工作； 5、做好土方工程测量、放线工作； 6、做好边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水工作。
平整、压实
土方工程---概述
填筑（弃土）
2
5、土石方工程施工应注意的问题
土方工程---概述
①合理选择施工方案和施工机械； ②合理调配土方； ③合理组织机械施工； ④安排好运输道路，做好施工准备工作； ⑤合理安排施工计划，尽量避免雨季施工； ⑥保证工程质量； ⑦有安全施工的措施。
3
6、土的分类及基本性质
35
二、土方边坡及其稳定
土方工程----基坑工程
1、土方边坡： 土方边坡坡度以其高度H与其底宽B之比表示。 边坡可做成直线形、折线形或踏步形。
36
2、边坡的稳定 （1）破坏形式：
土方工程----基坑工程
37
（2）引起抗剪强度降低的原因 ①气候的变化使土质松散；
在土压力作用下失稳而弯曲。
入土深度、支撑或锚杆反力和截面弯矩称为板桩设计 的“ 三要素”
43
单支点板桩的工程事故：
土方工程----基坑工程
44
（3）钢板桩施工：
土方工程----基坑工程
打桩方法：
①单独打入法：易向一边倾斜，累计误差不易纠正。
②围檩插桩法：可保证平面尺寸精确和钢板桩垂直度， 施工速度慢，不经济。
Z = 400×50+100×70+500×40+400×60+100×70+400×40 = 94000 （m3.m)
土方调配图： 土方调配例题2
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土方工程
第三节 基坑工程
一、土方工程施工前的准备工作 1、场地清理； 2、排除地面水； 3、修筑好临时道路及供水、供电等临时设施； 4、做好材料、机具及土方机械的进场工作； 5、做好土方工程测量、放线工作； 6、做好边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水工作。
平整、压实
土方工程---概述
填筑（弃土）
2
5、土石方工程施工应注意的问题
土方工程---概述
①合理选择施工方案和施工机械； ②合理调配土方； ③合理组织机械施工； ④安排好运输道路，做好施工准备工作； ⑤合理安排施工计划，尽量避免雨季施工； ⑥保证工程质量； ⑦有安全施工的措施。
3
6、土的分类及基本性质
35
二、土方边坡及其稳定
土方工程----基坑工程
1、土方边坡： 土方边坡坡度以其高度H与其底宽B之比表示。 边坡可做成直线形、折线形或踏步形。
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2、边坡的稳定 （1）破坏形式：
土方工程----基坑工程
37
（2）引起抗剪强度降低的原因 ①气候的变化使土质松散；
第一章 土石方工程
滑力滑移力。 （2）外因：
A.降低了土体的抗剪强度： a.气候原因使土松软； b.粘土杂层因侵水产生润滑作用； c.饱和的液砂，粉砂因施工时外荷作 用而产生液化，降低了抗剪强度。
第一章 土石方工程
B．土体剪应力大于土体抗剪强度； a.边坡荷载增加，（土体，施工材料、 机械）； b.下雨使土体含水量增加，土体自重增 大，动水压力增加； c.土体裂缝中的水产生静水压力，使剪 应力增加，大于抗剪能力。
弃与填土的取得三者之间关系的确定。 目的：使挖填平衡时土方量最小，土
方总输运量最少，运输成本和施工费用最 低的情况下，确定土方调配的数量和方向， 从而达到缩短工期，降低施工费用。
第一章 土石方工程
程序：划分土方调配区，计算土方 调配区之间的平均运距，单位土方的运 价或单位土方施工费用，然后确定土方 的最优调配方案，绘出调配图。
1. 平均断面法： 是指将不规则的土石方用相互平行
的平面划分为比较规则的断面，利用数 学的原理进行体积计沿长度方向分段计算。
第一章 土石方工程
2. 计算公式： （1）基坑：V=H（F1+4F +F2）/6
式中:H——基坑深度 ； F1、F2 ——基坑上下两底面积； F——基坑中截面面积。
第一章 土石方工程
实质：都是求检验数ij来判断。 当ij0时为最优方案。位势法的步骤： 设位势数为Ui,Vj
A. 由Cij=Ui+Vj 得Ui = Cij -Vj ， Vj = Cij - Ui
B. 令U1=0，求出V1 C. 然后分别求出 Ui、Vj
第一章 土石方工程
注意：在求位势数时，一定要用初始方案 中有调配数的方格的Cij来进行计算！
第一章 土石方工程
（4） 做好运输道路,排、降水,土壁支撑 等准备工作;
A.降低了土体的抗剪强度： a.气候原因使土松软； b.粘土杂层因侵水产生润滑作用； c.饱和的液砂，粉砂因施工时外荷作 用而产生液化，降低了抗剪强度。
第一章 土石方工程
B．土体剪应力大于土体抗剪强度； a.边坡荷载增加，（土体，施工材料、 机械）； b.下雨使土体含水量增加，土体自重增 大，动水压力增加； c.土体裂缝中的水产生静水压力，使剪 应力增加，大于抗剪能力。
弃与填土的取得三者之间关系的确定。 目的：使挖填平衡时土方量最小，土
方总输运量最少，运输成本和施工费用最 低的情况下，确定土方调配的数量和方向， 从而达到缩短工期，降低施工费用。
第一章 土石方工程
程序：划分土方调配区，计算土方 调配区之间的平均运距，单位土方的运 价或单位土方施工费用，然后确定土方 的最优调配方案，绘出调配图。
1. 平均断面法： 是指将不规则的土石方用相互平行
的平面划分为比较规则的断面，利用数 学的原理进行体积计沿长度方向分段计算。
第一章 土石方工程
2. 计算公式： （1）基坑：V=H（F1+4F +F2）/6
式中:H——基坑深度 ； F1、F2 ——基坑上下两底面积； F——基坑中截面面积。
第一章 土石方工程
实质：都是求检验数ij来判断。 当ij0时为最优方案。位势法的步骤： 设位势数为Ui,Vj
A. 由Cij=Ui+Vj 得Ui = Cij -Vj ， Vj = Cij - Ui
B. 令U1=0，求出V1 C. 然后分别求出 Ui、Vj
第一章 土石方工程
注意：在求位势数时，一定要用初始方案 中有调配数的方格的Cij来进行计算！
第一章 土石方工程
（4） 做好运输道路,排、降水,土壁支撑 等准备工作;
第一章 土石方工程难点讲解
套消耗量定额
套价目表或 市场价格
注意两种计算方法：1、先计算单价再计算合价；2、先计算合价再计算单价 3个表格：1是分部分项工程量清单的表格；2是每计量单位人、材、机价款及合计 3是考虑了管理费和利润后的综合单价及合价的分部分项清单计价表
竣工清理：按建筑物体积计算。
注意： 不计算机筑面积、按1/2计算面积 等都要计算竣工清理的工程量。
第一章 土石方工程
重点与难点
内容：土方工程、石方工程、土石 方回填
工程量清单计价规范
配套定额相关规定
提供工程量清单
套单价表计算价格 计算消耗量
计算规则不同
清单工程量计算规则： 按设计图示尺寸以建筑物层首面积计算
1、平整场地
定额工程量计算规则： 建筑物(构筑物)按首层结构外边线，每边各加2ｍ计算
2、土石方 适用于自然地坪与设计室外地坪 之间，且挖方或填方工程量大于 5000ｍ3的土石方工程
石方开挖要计算超挖量。
土石方的回填：室内回填、槽坑边的回填 1、室内回填=室内净面积×填土厚度 2、槽坑边回填=槽坑边挖土-室外地坪下基础的体积。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
槽、坑、土石方区别
槽
槽宽≤3m 槽长＞3倍宽
坑
非槽、坑底面积 ≤20m2
大开挖
坑底面积＞20
对长和宽的规定
对底面积的规定
非槽非坑
关于根据清单的编制
按计价规范计算 清单工程量
关于根据清单计价表的编制
清单量与定额计价
按定额规定计算 工程量
确定人、材、机 的消耗量
计算人、材、机的 价款
计算综合单价、 合价
单独土石方
清单计算：按设计图示以基础垫层 底的面积乘以挖土深度。 基础土石方
1第一章 土方工程
34
防治流砂的方法：
1、抢挖法； 2、打板桩法； 3、水下挖土法； 4、人工降低地下水； 5、地下连续墙法； 6、桩基、沉井法施工。
35
（二）井点降水
1、井点降水的作用 2、井点降水的种类：轻型井点和管 井点各种井点的适用范围 3、一般轻型井点
36
（1）高程布置 H≥H1+Δ h+iL H≤hpmax 抽水设备的最大抽水高度，6-7米。 I：环状I=1/10，单排I=1/4-5，双排I=1/7。 （2)轻型井点计算（涌水量Q，水井管数量N，井距D） 水井的分类：
10
二、场地土方量的计算
1、计算场地各角点的施工高度hn hn= Hn- H Hn ：设计标高（i=0, Hn= H0） H：自然地面标高 当hn 为+时，为填方；当hn为—时，为挖方 2、确定零线，划分挖填区 两个零点之间的连线为“零线” x=ah/(h1+h2) 3、计算场地挖填土方量
11
按上述方法计算的土方量可以做到挖填平衡， 但不能保证挖填量为最小。通常用最小二乘法来设 计最佳的设计平面。 最小二乘法：在实验中获得自变量与因变量的 若干个对应数据（x1,y1）,(x2,y2)„(xn,yn)时， 要找出一个类型的函数y=f(x)（如y=ax+b），使得 偏差平方和（yi-f(xi)2为最小，这种求f(x)的方 法称为最小二乘法，求得的函数称为经验公式。 常用于工程技术和科学研究的数据处理中。
î Ì
100 T2
½ ² ¸ ° ì ±
Ú ² Í ½ Á ¿
T3 70 40 100 500 90 500 110 100 100 400 70 500 40 500 400 1900 (M3)
½ ² ø Ç
防治流砂的方法：
1、抢挖法； 2、打板桩法； 3、水下挖土法； 4、人工降低地下水； 5、地下连续墙法； 6、桩基、沉井法施工。
35
（二）井点降水
1、井点降水的作用 2、井点降水的种类：轻型井点和管 井点各种井点的适用范围 3、一般轻型井点
36
（1）高程布置 H≥H1+Δ h+iL H≤hpmax 抽水设备的最大抽水高度，6-7米。 I：环状I=1/10，单排I=1/4-5，双排I=1/7。 （2)轻型井点计算（涌水量Q，水井管数量N，井距D） 水井的分类：
10
二、场地土方量的计算
1、计算场地各角点的施工高度hn hn= Hn- H Hn ：设计标高（i=0, Hn= H0） H：自然地面标高 当hn 为+时，为填方；当hn为—时，为挖方 2、确定零线，划分挖填区 两个零点之间的连线为“零线” x=ah/(h1+h2) 3、计算场地挖填土方量
11
按上述方法计算的土方量可以做到挖填平衡， 但不能保证挖填量为最小。通常用最小二乘法来设 计最佳的设计平面。 最小二乘法：在实验中获得自变量与因变量的 若干个对应数据（x1,y1）,(x2,y2)„(xn,yn)时， 要找出一个类型的函数y=f(x)（如y=ax+b），使得 偏差平方和（yi-f(xi)2为最小，这种求f(x)的方 法称为最小二乘法，求得的函数称为经验公式。 常用于工程技术和科学研究的数据处理中。
î Ì
100 T2
½ ² ¸ ° ì ±
Ú ² Í ½ Á ¿
T3 70 40 100 500 90 500 110 100 100 400 70 500 40 500 400 1900 (M3)
½ ² ø Ç
建筑施工技术教学课件-第一章_土方工程
➢ 三、影响填土压实因素：
1.土的含水量：手捏成团、落地开花
2.铺土厚度：最优厚度范围与压实机具有关
3.压实功的影响：合理选择压实遍数
四、质量检查：压实系数
c=
土 的 控 制 干 密 度 (d) 最 大 干 密 度 (dmax )
ρd -用击实试验确定， ρdmax-“环刀法”或灌砂（水）法测定
§1-6 爆破施工
§1-3 土方工程施工准备与基坑(槽)施工
➢ 一、施工准备及定位放线
➢ （一）施工准备工作： 1.场地清理； 2.地面水排除
➢ （二）定位放线：
1.建筑物定位；2.放线
➢ 二、土壁稳定（土体内摩阻力和粘结力保持平衡）
（一）土壁塌方原因：边坡过陡；堆物过重；水渗入土体。
（二） 采取措施：放足边坡；适当堆物；做好排水。
➢ 起爆方法：火花起爆、电力起爆、导爆索起爆
➢ 破坏作用圈：介质距爆破中心越近，破坏越大
➢ 爆破方法：裸露药包爆破、浅孔爆破、药壶爆破、
拆除爆破
药包
压缩圈
破坏圈
震动圈
演示结束
敬请提出宝贵意见！
谢 谢！
➢ ①主要支护方法:钢板 桩、柱列式钢筋砼桩、 连续墙等，对方形或圆 形基坑采用拱圈。
➢ ②利用深层搅拌法加固 基坑四周土体
先 进 施 工 技 术
➢ ③逆作法施工技术日益 被重视
➢ 地下连续墙 ➢ 柱列式灌注桩 ➢ 土锚杆 ➢ 土钉墙
1.地下连续墙
➢ 地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。对地 下结构层数多的深基坑的施工非常有利。
数量、水泵数量及位置。 ➢ ②、高程布置：确定井点管的埋置深度。
➢ 布置和计算步骤：
确定平面布置 高程布置 计算井点管数量 调整
第一章土方工程
由于场内大型基坑挖出的土方修筑路堤填方的土方，以及从 经济角度比较后，将部分挖方就近弃于场外或将部分填方就 近取土于场外等等，均会引起挖填土方量的变化。 ③ 按泄水坡度
A：单向排水时，各方格角点设计标高为:
Hn = H0 ± li
B：双向排水时，各方格角点设计标高为：
Hn = H0 ± lxix ± lyiy
Hn ——角点设计高程， H ——角点原地面高程.
4.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“-”,则沿其 边线必然有一不挖不填的点，即“零点”(如图1-4所示).
零点位置按下式 计算：
图1-4 零点位置
ha1、—h方2 —格—网相的邻边两长角，点m.的施工高度(均用绝对值),1m7；
第一节 概述
一、土方工程施工具有以下特点： (1) 工程量大、施工周期长。 (2) 施工条件复杂。 (3) 劳动强度高。
二、土的分类及现场鉴别方法 在工程上，根据土的坚硬程度和开挖方法将
土分为8类，其中一～四类土为土，五～八类
土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、 劳动量消耗和工程费用。
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
17
3.计算场地各个角点的施工高度hn
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：
hn = Hn - H
式中
hn ——角点施工高度即填挖高度(以“+”为 填，“-”为
挖)，m； n ——方格的角点编号(自然数列1，2，…，n).
方格网总填方量： ∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3) 方格网总挖方量： ∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)
A：单向排水时，各方格角点设计标高为:
Hn = H0 ± li
B：双向排水时，各方格角点设计标高为：
Hn = H0 ± lxix ± lyiy
Hn ——角点设计高程， H ——角点原地面高程.
4.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“-”,则沿其 边线必然有一不挖不填的点，即“零点”(如图1-4所示).
零点位置按下式 计算：
图1-4 零点位置
ha1、—h方2 —格—网相的邻边两长角，点m.的施工高度(均用绝对值),1m7；
第一节 概述
一、土方工程施工具有以下特点： (1) 工程量大、施工周期长。 (2) 施工条件复杂。 (3) 劳动强度高。
二、土的分类及现场鉴别方法 在工程上，根据土的坚硬程度和开挖方法将
土分为8类，其中一～四类土为土，五～八类
土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、 劳动量消耗和工程费用。
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
17
3.计算场地各个角点的施工高度hn
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：
hn = Hn - H
式中
hn ——角点施工高度即填挖高度(以“+”为 填，“-”为
挖)，m； n ——方格的角点编号(自然数列1，2，…，n).
方格网总填方量： ∑V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34 (m3) 方格网总挖方量： ∑V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26 (m3)
第一章 土方工程
三、支护结构
当地质条件和周围环境不允许放坡时使用
（一）选型 ⒈ 横撑式支撑 ⑴ 水平衬板式： 断续式――深度3m内；
连续式――深度5m内；
⑵ 垂直衬板式：
（构造）
深度不限
适用于：较窄且施工操作简单的管沟、基槽
⒉ 护坡桩挡墙
⑴ 挡墙类型
① 钢板桩
② H型钢桩
③ 钻孔灌注桩 ④ 人工挖孔桩 ⑤ 深层搅拌水泥土桩 ⑥ 旋喷桩
2、影响土方边坡大小的因素
土的性质
挖方深度（填方高度）
边坡滞留时间
施工方法
排水条件
边坡上部荷载（无、有、静、动）
相邻建筑物的情况
3、边坡坡度确定 ⑴ i tg H B 1: B H 1: m
边坡坡度 1 : m H B 边坡系数 m B H
B H α 1:m
⑵ 常用坡度 直壁不加支撑 土质均匀、地下水低于基 坑（表1-3） 挖深5米以内不加支撑 地质条件好土质均匀、地 下水低于基坑（表1-4） 临时性边坡（表1-5） 永久性边坡（表1-6）
解： 挖方量： 1.5 (1.5 2 2 0.5) V1 2 100 500 2 填方量：
(500 3 100 ) 1.3 V2 247 .62 1.05
弃土量：
V3 5001.3 247.62 402.38
三、土的工程分类
⒈ 从施工角度，按开挖难易、坚硬程度分（8类）:
悬臂
斜撑
水平支撑
45o－ Φ/2
H≤12m
H≤30m
锚拉
45o+ φ/2
锚杆
挡土支护结构构造
挡土支护结构构造
拉杆
横梁 套管 拉杆
jA01 第一章 土方工程
（三）方案调整
调整方法：闭回路法。 调整顺序：从负值最大的格开始。
• 1)找闭回路
• 沿水平或垂直方向前进，遇适当的有数字的格转弯，直至回到出发点。
• 2）调整调
填
B1
B2
B3
挖方量
配值
挖
• 从空格出发，
在奇数次转角点 的数字中，挑最 小的土方数调到 空格中。且将其 它奇数次转角的 土方数都减、偶 数次转角的土方 数都加这个土方 量，以保持挖填 平衡。
m+n-1个格，不足时补“ 0 ”。
• 如例中：m+n－1=3+4－1=6，已填6个格，满足。
• （2）判别是否最优方案
• 用位势法求检验数ij，若所有ij 0，则方案为最优
解。
• 1）求位势Ui和Vj： • 位势和就是在运距表的行或列中用运距（或单价）
同时减去的数，目的是使有调配数字的格检验数为零， 而对调配方案的选取没有影响。
方格1-3，2-1，2-3，3-1四角全为挖（填）方，按 正方形计算，其土方量为：
a2 V13 4 (h1 h2 h3 h4 ) 100(0.55 0.99 0.36 0.84) ()274m3
其它方格计算同学们课后自行完成。
三、土方的调配：（注：选学内容 ）
• 内墙——槽底净长
二、场地平整土方量
方格网法、累高法＋平均断面法
• （一）确定场地设计标高 • 考虑的因素： • (1) 满足生产工艺和运输的要求； • (2) 尽量利用地形，减少挖填方数量； • (3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费; • (4)有一定泄水坡度，满足排水要求。 • 场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： (1)小型场地――挖填平衡法 • (2)大型场地――最佳平面设计法（用最小二乘
土方工程
第一章土方工程1 建筑工程施工中，常见的土方工程有：大面积场地平整，基坑<槽>，管沟开挖，地下工程土方开挖以及回填工程等。
2 土方工程施工特点土方量大《1》劳动繁重，工期长。
《2》施工条件复杂3 土的工程分类一类土<松软土> 土的名称砂，粉土，冲击砂土层，种植土，泥炭<淤泥>可松性系数Ks 1.08-1.17 K’s 1.01-1.03开挖工具及方法用锹，锄头挖掘二类土<普通土>土的名称粉质粘土，潮湿的黄土，夹有碎石，卵石的砂，种植土，填筑土及粉土可松性系数Ks 1.14-1.28 K’s 1.02-1.05 开挖工具及方法用锹，锄头挖掘，少许用镐翻松4 土的可松性自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，回填以后虽经压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质称为土的可松性。
5 场地平整与基坑开挖的施工顺序<1>对场地挖，填土方量较大的工地，可先平整场地，后开挖基坑。
这样，可为土方机械提供较大的工作面，使其充分发挥工作效能，减少与其他工作的相互干扰<2>对较平坦的场地，可先开挖基坑，待基础施工后在平整场地。
这样可减少土方的重复开挖，加快建筑物得施工进度<3>当工期紧迫或场地地形复杂时，可按照现场施工的具体条件和施工组织的要求，划分施工区，施工时，可平整某区场地后，随即开挖该区的基坑，或开挖某区的基坑，并做完基础后进行该区的场地平整。
6 降低基坑中的地下水通常采取<集水坑排水法>和<井点降水法>7 集水坑降水法的特点设备简单排水方便适用基坑面积较小降水深度不大的粘粒土层，或渗水的粘性土层，对于软土或土层为细砂，粉砂或淤泥层时，则不宜采用这种方法，因为在基坑中直接排水，地下水将产生自上而下或边坡的动水压力，容易导致边坡塌方和产生流沙现象。
使基底土结构遭破坏。
8 什么情况产生流沙现象<1>土的颗粒组成中，粘粒含量小于10%，粉粒为0.005-0.05mm 含量大于75%<2>颗粒级配中，土的不均匀系数小于5<3>土的天然孔隙比大于0.75<4>土的天然含水量大于30% 在可能发生流沙的土层中基坑挖深超过地下水0.5m左右。
1.1土方工程之土方施工
第一章土方工程1.1 土方施工土方施工主要应解决土壁稳定、施工排水、流砂防治和填土压实等几个主要问题。
1.1.1土壁稳定基坑开挖后，原已平衡的土体内摩擦阻力、粘聚力出现变化，抗剪强度降低、引起移位、滑坡、甚至塌方，这不仅影响工期，甚至造成安全事故。
1.土壁塌方的原因（1）边坡过陡，使得土体的稳定性不足，尤其在土质差、开挖深度大的坑（槽）；（2）雨水、地下水渗人基坑，使土体抗剪强度降低，这是造成塌方的主要原因；（3）基坑上边缘附近大量堆土或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体中台剪应力超过土体的抗剪强度；（4）土方开挖方法不当，未遵守“从上往下，分层开挖；开槽支撑，先撑后挖”的原则。
2.防治塌方的措施（1）边坡的设定应符合规范要求，其坡度大小应根据土壤的性质、施工方法、开挖深度、工期的长短等因素确定。
例如，粘性上的边坡可以陡一点，砂性土则应平缓些。
（2）土方开挖前要做好排水处理，防止地表水、施工用水和生活废水浸人施工现场彐冲刷边坡。
下大雨时，应暂停土方施工。
（3）坑（槽）沟边1.5m以内不得堆上、堆料、停置机具。
坑（槽）沟边与建筑物、构筑物的距离不得小于1.5m，特殊情况时，必须采取有效技术措施，经审批后方准施工。
（4）挖上方应从上而下逐层挖掘，两人操作间距应大于2m。
严禁采用掏挖的操作方法。
1.1.2施工排水开挖基坑时，流人坑内的地下水和地面水如不及时排除，不但会使施工条件恶化，造成土壁塌方，亦会影响地基的承载力。
因此，在土方施工中，做好施工排水工作，保持土体干燥十分重要。
基坑排水方法，可分为明排水法和人工降低地下水位法两类。
1.1.3流砂及其防治1、流砂现象及其危害粒径很小、无塑性的土壤，在动水压力排动下，极易失去稳定，而随地下水一起流入坑内，这种现象称流砂现象。
2、产生流砂的原因产生流砂现象的内因取决于土壤的性质，流砂现象经常发生在细砂、粉砂和轻亚黏土中，是否引发流砂现象，还取决于一定的外因条件，即地下水及其产生动水压力的大小。
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正铲挖掘机
反铲挖掘机
拉铲挖掘机
第1章土方工程分析抓铲挖掘机
1、正铲挖土机
认识正铲挖土机
第1章土方工程分析
正铲挖土机的挖土特点： 向前向上，强制切土，挖掘能力大，生产
效率高。 正铲挖土机的适用性:
适用于开挖停机面以上的一～三类土， 可用于开挖大型干燥基坑以及土丘等。 正铲挖土机的开挖方式：示意图
正向挖土、侧向斜土 正向挖土、后方卸土
第1章土方工程分析
2、铲运机的施工方法 • 下坡铲土
利用有利地形，借助铲运机重力加大铲 土能力，缩短装土时间，提高生产率。
• 跨铲法 在较坚硬的土中挖土时，可预留土埂间
隔铲土。土埂高度应不大于300mm,宽度不 大于铲运机两履带间净距。
• 助铲法 在坚硬的土层中铲土时，以推土机协助
铲土。
3、铲运机生产率的计算 第1章土方工程分析
铲运机铲土
推土机助铲
助铲法示意图
双铲第联1章土运方工程法分析示意图
（3）单斗挖土机施工 单斗挖土机根据其行走方式的不同，分为履
带式或轮胎式两类。 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(示意图)。 单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机
械式和液压式两类。
第1章土方工程分析
单斗挖土机 （类型）
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
正铲开挖基坑
2、反铲挖土机
• 认识反铲挖土机
第1章土方工程分析
挖土机械
第1章土方工程分析
反铲挖土机的挖土特点 后退向下，强制切土
反铲挖土机的适用性 开挖停机面以下的一～三类土，适用于
挖基坑、基槽和管沟、有地下水的土或泥 泞土。 反铲挖土机的开挖方式 示意图 沟端开挖 沟侧开挖
经济运距：自行式铲运机800～1500m，拖式铲 运机600m，运距为200～300m时效率最高。
斗容量确定后，生产率的高低取决于机械的开 行路线和施工方法。
第1章土方工程分析
1、铲运机的开行路线 • 铲运机的开行路线应根据填方、挖方区的
分布情况并结合具体条件合理选择，主要 有环形路线和8字形路线两种形式。 • 环形路线：简单、常用。示意图 • 8字形路线：轮流在两个工作面进行。适用 于取土坑较长的路基填筑及坡度较大的场 地平整。示意图
第1章土方工程分析
自行式铲运机
第1章土方工程分析
拖式铲运机
第1章土方工程分析
铲运机的特点和应用
能综合完成挖、运、平、填等全部土方施工工 序，对道路要求低，操纵灵活，运转方便，生 产率高。
常应用于大面积场地平整、开挖大基坑、沟槽 及填筑路基、堤坝等工程。
适用于铲运含水量不大于27%的松土和普通土， 不适于在砾石层和冻土地带及沼泽区工作。在 铲运较坚硬ห้องสมุดไป่ตู้土时，宜先松土。
1-2 土方机械化施工 常用的施工机械
推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机 土方的机械化施工视频演示，了解机械
化施工的机械和施工过程
第1章土方工程分析
一、常用土方施工机械的施工特点 （一）推土机施工
认识推土机：在拖拉机上安装推土板
第1章土方工程分析
液压履带式推土机
第1章土方工程分析
液压轮胎式推土机
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
4、抓铲挖土机 认识抓铲挖土机
第1章土方工程分析
抓铲挖土机的挖土特点 直上直下，自重切土，挖掘力较小
抓铲挖土机的适用性 开挖停机面以下的一、二类土，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，也可用于场地平整中的 土堆与土丘的挖掘。抓铲还可用于挖取水 中淤泥、装卸碎石、矿碴等松散材料。
第1章土方工程分析
振动压实机械
按行走方式分为手扶平板式振动压实机和振动 压路机两类。
手扶平板式振动压实机主要用于小面积的地基 夯实。
振动压路机按行走方式分为自行式和牵引式两 种，效率高，压实效果好，能压实多种性质的 土，主要用在工程量大的大型土石方工程中。
蛙式电夯 第1章土方工程分析
柴油冲击夯
碾压式压实机械
按行走方式可以分为自行式压路机和牵引式压 路机。
自行式压路机有光轮压路机、轮胎压路机。主 要用于土方、砾石、碎石的回填压实际沥青地 面的施工。
牵引式压路机常用的有光面碾、羊足碾。光面 碾用于土方的回填压实，羊足碾用于粘性土的 回填压实，不能用于沙土和面层土的压实。
第1章土方工程分析
反铲挖土机开挖方式
第1章土方工程分析
3、拉铲挖土机 认识拉铲挖土机
第1章土方工程分析
拉铲挖土机的挖土特点 后退向下，自重切土，挖土半径和挖土深
度较大，不如反铲灵活，开挖精确性差。 拉铲挖土机的适用性
适用于停机面以下的一、二类土，可用 于开挖大而深的基坑或水下挖土。 拉铲挖土机的开挖方式 沟端开挖 沟侧开挖
Ks:土的可松性系数
推土机台班生产率
Pn 8QhKB
KB:系数，一般在0.72～0.75之间
第1章土方工程分析
（二）铲运机施工
认识铲运机
铲运机是一种利用装在前后 轮轴或左右履带之间的带有 铲刃的铲斗，在行进中顺序 完成铲削、装载、运输和卸
铺的铲土运输机械。
铲运机由牵引机械和土斗组成，按行走方式分拖式和 自行式两种。按铲斗操纵系统分，有油压式和索式。
第1章土方工程分析
（四）装载机
装载机的功用： – 用于装卸碎石、
矿渣等松散材料 – 松软土的表层剥
离、地面平整、 场地清理 – 软土地区，也可 用于基坑开挖
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
自卸式运土车
第1章土方工程分析
（五）压实机械 冲击式压实机械
主要有蛙式打夯机和内燃式打夯机。 适用于狭小的场地与沟槽作业或室内地面夯实。
推土机作业方法及提高生产率的措施 下坡推土
并列推土
第1章土方工程分析
下坡推土法
第1章土方工程分析
并列推土法
第1章土方工程分析
分堆集中，一次推送法 第1章土方工程分析
推土机生产率的计算 推土机小时生产率，按下式计算 3600q Qh Tv K s
Tv:从推土到将土送到填土地点的循环延续时间（s） q: 推土机每次的推土量(m3)
第1章土方工程分析
铲刀可回第转1章的土方工液程分压析 履带式推土机
推土机
第1章土方工程分析
推土机的特点和应用
操纵灵活，运转方便，需工作面小，速度快 能爬30度左右的缓坡，开挖1.5米内的基坑 能推挖1～3类土，经济运距100米内，效率最
高60米。 多用于场地平整和清理，也可用来松土或土方
压实
反铲挖掘机
拉铲挖掘机
第1章土方工程分析抓铲挖掘机
1、正铲挖土机
认识正铲挖土机
第1章土方工程分析
正铲挖土机的挖土特点： 向前向上，强制切土，挖掘能力大，生产
效率高。 正铲挖土机的适用性:
适用于开挖停机面以上的一～三类土， 可用于开挖大型干燥基坑以及土丘等。 正铲挖土机的开挖方式：示意图
正向挖土、侧向斜土 正向挖土、后方卸土
第1章土方工程分析
2、铲运机的施工方法 • 下坡铲土
利用有利地形，借助铲运机重力加大铲 土能力，缩短装土时间，提高生产率。
• 跨铲法 在较坚硬的土中挖土时，可预留土埂间
隔铲土。土埂高度应不大于300mm,宽度不 大于铲运机两履带间净距。
• 助铲法 在坚硬的土层中铲土时，以推土机协助
铲土。
3、铲运机生产率的计算 第1章土方工程分析
铲运机铲土
推土机助铲
助铲法示意图
双铲第联1章土运方工程法分析示意图
（3）单斗挖土机施工 单斗挖土机根据其行走方式的不同，分为履
带式或轮胎式两类。 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(示意图)。 单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机
械式和液压式两类。
第1章土方工程分析
单斗挖土机 （类型）
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
正铲开挖基坑
2、反铲挖土机
• 认识反铲挖土机
第1章土方工程分析
挖土机械
第1章土方工程分析
反铲挖土机的挖土特点 后退向下，强制切土
反铲挖土机的适用性 开挖停机面以下的一～三类土，适用于
挖基坑、基槽和管沟、有地下水的土或泥 泞土。 反铲挖土机的开挖方式 示意图 沟端开挖 沟侧开挖
经济运距：自行式铲运机800～1500m，拖式铲 运机600m，运距为200～300m时效率最高。
斗容量确定后，生产率的高低取决于机械的开 行路线和施工方法。
第1章土方工程分析
1、铲运机的开行路线 • 铲运机的开行路线应根据填方、挖方区的
分布情况并结合具体条件合理选择，主要 有环形路线和8字形路线两种形式。 • 环形路线：简单、常用。示意图 • 8字形路线：轮流在两个工作面进行。适用 于取土坑较长的路基填筑及坡度较大的场 地平整。示意图
第1章土方工程分析
自行式铲运机
第1章土方工程分析
拖式铲运机
第1章土方工程分析
铲运机的特点和应用
能综合完成挖、运、平、填等全部土方施工工 序，对道路要求低，操纵灵活，运转方便，生 产率高。
常应用于大面积场地平整、开挖大基坑、沟槽 及填筑路基、堤坝等工程。
适用于铲运含水量不大于27%的松土和普通土， 不适于在砾石层和冻土地带及沼泽区工作。在 铲运较坚硬ห้องสมุดไป่ตู้土时，宜先松土。
1-2 土方机械化施工 常用的施工机械
推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机 土方的机械化施工视频演示，了解机械
化施工的机械和施工过程
第1章土方工程分析
一、常用土方施工机械的施工特点 （一）推土机施工
认识推土机：在拖拉机上安装推土板
第1章土方工程分析
液压履带式推土机
第1章土方工程分析
液压轮胎式推土机
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
4、抓铲挖土机 认识抓铲挖土机
第1章土方工程分析
抓铲挖土机的挖土特点 直上直下，自重切土，挖掘力较小
抓铲挖土机的适用性 开挖停机面以下的一、二类土，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，也可用于场地平整中的 土堆与土丘的挖掘。抓铲还可用于挖取水 中淤泥、装卸碎石、矿碴等松散材料。
第1章土方工程分析
振动压实机械
按行走方式分为手扶平板式振动压实机和振动 压路机两类。
手扶平板式振动压实机主要用于小面积的地基 夯实。
振动压路机按行走方式分为自行式和牵引式两 种，效率高，压实效果好，能压实多种性质的 土，主要用在工程量大的大型土石方工程中。
蛙式电夯 第1章土方工程分析
柴油冲击夯
碾压式压实机械
按行走方式可以分为自行式压路机和牵引式压 路机。
自行式压路机有光轮压路机、轮胎压路机。主 要用于土方、砾石、碎石的回填压实际沥青地 面的施工。
牵引式压路机常用的有光面碾、羊足碾。光面 碾用于土方的回填压实，羊足碾用于粘性土的 回填压实，不能用于沙土和面层土的压实。
第1章土方工程分析
反铲挖土机开挖方式
第1章土方工程分析
3、拉铲挖土机 认识拉铲挖土机
第1章土方工程分析
拉铲挖土机的挖土特点 后退向下，自重切土，挖土半径和挖土深
度较大，不如反铲灵活，开挖精确性差。 拉铲挖土机的适用性
适用于停机面以下的一、二类土，可用 于开挖大而深的基坑或水下挖土。 拉铲挖土机的开挖方式 沟端开挖 沟侧开挖
Ks:土的可松性系数
推土机台班生产率
Pn 8QhKB
KB:系数，一般在0.72～0.75之间
第1章土方工程分析
（二）铲运机施工
认识铲运机
铲运机是一种利用装在前后 轮轴或左右履带之间的带有 铲刃的铲斗，在行进中顺序 完成铲削、装载、运输和卸
铺的铲土运输机械。
铲运机由牵引机械和土斗组成，按行走方式分拖式和 自行式两种。按铲斗操纵系统分，有油压式和索式。
第1章土方工程分析
（四）装载机
装载机的功用： – 用于装卸碎石、
矿渣等松散材料 – 松软土的表层剥
离、地面平整、 场地清理 – 软土地区，也可 用于基坑开挖
第1章土方工程分析
第1章土方工程分析
自卸式运土车
第1章土方工程分析
（五）压实机械 冲击式压实机械
主要有蛙式打夯机和内燃式打夯机。 适用于狭小的场地与沟槽作业或室内地面夯实。
推土机作业方法及提高生产率的措施 下坡推土
并列推土
第1章土方工程分析
下坡推土法
第1章土方工程分析
并列推土法
第1章土方工程分析
分堆集中，一次推送法 第1章土方工程分析
推土机生产率的计算 推土机小时生产率，按下式计算 3600q Qh Tv K s
Tv:从推土到将土送到填土地点的循环延续时间（s） q: 推土机每次的推土量(m3)
第1章土方工程分析
铲刀可回第转1章的土方工液程分压析 履带式推土机
推土机
第1章土方工程分析
推土机的特点和应用
操纵灵活，运转方便，需工作面小，速度快 能爬30度左右的缓坡，开挖1.5米内的基坑 能推挖1～3类土，经济运距100米内，效率最
高60米。 多用于场地平整和清理，也可用来松土或土方
压实