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。
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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。
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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。
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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。
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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
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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！
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（4） 做好运输道路,排、降水,土壁支撑 等准备工作;
（5） 合理安排施工计划,避免冬雨季施工; （6） 保证工程质量,对工程中遇到的实际
问题提出解决措施; （7）城市施工应特别注意文明施工和确
保安全.
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三.土的工程性质: 1.土的分类:
定额将土分为11类 普氏分类将土分为16类。
D．一一求出各位势数后再求出各空格的 检验数ij=Cij-Ui-Vj，依次求出各空格检 验数后，判断其正负，当全为正时，说 明为最优方案，否则不是最优，按以下 方法再调配；
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E：利用已知的假想价格系数或运距，在方 格表中寻找适当的方格（从ij为负且最 小处开始）构成一矩形闭合回路。构成 回路的规则是从：ij最小处起，沿水平 或竖直方向前进，遇到适当的有数字的 方格作900转弯。 然后继续前进，路线 恰当在有限的步骤便能到出发点，构成 一个在转角点有数字的闭合的矩形回路。
是表明土体承受外荷作用的强度和稳定性.
（1）粘结力：是指土固体之间的凝聚能力； （2）摩擦力：是指土体产生相对移动时产
生的力； （3）抗剪强度：是指土在外力作用下将要
产生剪应力，土对剪应力的抵抗能力。
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第二节 土石方的计算与调配
第一章 土石方工程
一．基槽坑和路堤的土方量计算 〈一般用平均断面法〉
松土1.08~1.17,普通土1.14~1.28, 坚 土1.24~1.30； Ks’为最后可松性系数,如： 松土1.01~1.04普通土1.02~1.05, 坚土1.04~1.07;
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V1 ——土在天然状态时的体积;(坑槽的 体积) V2 ——土经开挖后的松散体积;（堆积体 积） V3 —— 土经回填压实后的体积。
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从ij的最小值点出发，沿闭合回路 （方向任意）一直前进，在各奇数次转 角点的数字中挑出一个最小值，将其由 该处调到偶数次转角上，且在各偶数次 转角上加上最小的奇数次转角点处的数 值，而各奇数转角点处均减去该数而重 新达到填挖平衡。
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F．调整后仍按位势法进行检验，如此 循环直至ij均大于等于零时，即得出 最优方案。
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(2) 三角梭柱体法：（计算机使用）
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5、场地土方量计算的步骤（整理）： （1）划分方格网； （2）确定场地方格网中各角点的原始标
高，（插入法、图解法、实测法） （3）求最佳设计平面； （4）计算各方格土方量； （5）分别求出挖填方量的总和。
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三、土方调配： 是指在场地平整中，挖土的利用和堆
设 挖 方 区 面 积 为 Fw ， 体 积 为 Vw, 填 方区面积FT，体积VT，求设计标高达到 挖填平衡时的提高值⊿H，则有：
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（2）根据场地竖向规划时要满足生产工艺、 运输、排水等要求及地下工程施工后的余土 或路堤，池塘等填土而需调整设计标高：
（3）场地取御土，要达到最经济。
土颗粒质量之比的百分率称为土的含水量。
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3．土的可松性和可松性的系数： （1）土的可松性：
是指自然状态下的土，经开挖后， 其体积因松散而增加，以后虽经回填压 实，仍不能恢复到原体积的这种性质称 为土的可松性：
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（2）可松性系数：
Ks =V2/V1; Ks’=V3/V1 式中：Ks为最初可松性系数,如；
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（1）在建筑工程中，根据工程性质，
将能作为建筑用的土分为五大类：
I.粘性土
II.砂土，
III.碎石土 IV.岩土，
V. 人工填土。
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（2）按开挖的难易程度分类为八大类：
松软土
普通土
坚土
砂砾坚土
软石
次坚石
坚石
特坚石
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2．土的含水量（干湿度） 是指在天然状态下，土中水的质量与
一. 场地平整的施工准备工作： 1． 场地清理：甲方提供一切清理过的 场地，文墓交文物主管部门； 2． 排除地下水：实用方法是：排水沟， 截水沟，挡水土坝，泄水坡； 注：截水沟距挖方边坡上缘距离≥3m 修 筑好临时道路及供水,供电等临时设施。
第一章 土石方工程
二. 土方工程施工的辅助工作： 〈一〉土壁稳定性分析：
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4．土的透水性： 是指土中水流通过土孔隙的难易程度。
其衡量指标是：渗透系数K，它表示单位 时间内水穿透土的能力。由K的大小将土 分为2类：不透水性土K0.005m/天，透 水性土K0.005m/天，K值一般通过室内 实验和现场抽水实验测定（扬水实验）。
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5．土的粘结力.摩擦力和 抗剪强度。
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4、绘制土方调配图： 内容：调配方向，土方量，运距。 作业：第1,2,3,4题
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第三节 土方工程的准备与辅助工作
第一章 土石方工程
1. 土方工程施工前的准备工作： a.施工场地清理；b.排除地下水 c.修筑临时道路；d.油燃料及其它材料准备； e.临设的搭设； f.给水电力照明管线铺设； g.土方工程放线；h.技术资料的准备（当地实 测地形图，原有地下管线或构筑物竣工图，土 石方施工图，工程地质，气象，平面控制桩， 水准点等）。
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（2）划分调配区应注意的几点： a.调配区的划分应与房屋及构筑物的平 面位置相协调，并考虑其开工顺序，工 程的分期施工顺序； b.调配区的大小要满足土方机械(铲运 机，挖土机)的技术要求，调配区的大 小最好与施工段的大小相适应；
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c.调配区的范围应和土方工程量计算用 的方格网协调，通常由若干个方格组成 一个调配区； d.当土方运距较大或场内范围内土方不 平衡时，可按附近地形，考虑就近弃土 和借土。
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1.划分调配区,土方运距,单位土方运价或施工费
用:
(1)土方调配的原则：
a.力求达到挖填平衡，运输量最少。
b.近期施工与后期利用要相适合。
c.分区调配与全场调配相结合,以求总体平衡；
d.尽可能与地下建,构筑物相结合,以便就近分
配;
e.合理划分填挖方区,选择合理调配方向和路线,
便于发挥机械效率。
二．土石方工程的施工特点和要求： 1.特点：
施工面广，工程量大，施工条件差， 劳动繁重，受气候、水文地质影响较 大．
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2.要求(七方面)： （1）要满足场地及基槽坑标高 ,断面准 确,施工安全,土体有足够的强度和稳定性, 达到工程量少,工期短,费用省; （2）合理调配土石方量,使总的施工工作 量最少; （3）合理选择机械,保证机械发挥最大的 效益;
第一章 土石方工程
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2、讨论最佳设计平面的几种情况： (1) 场地为水平面时：ix=iy=0，H0=C (2) C为一定值(已知),根据(4)式求ix,iy； (3) ix或iy已知,根据(4) 式求出另两个参数。
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3、场地设计标高调整 （1）土的可松性系数影响
原理：最小元素法： 是指根据对应于cij最小的xij取最大
值的原则进行调配。（最小运距的地方 取最大限度的土方调配量）。
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（2）最优方案的判别法： 保证挖填土方量不变的情况下，使
土方总运输量最小。 其方法有：闭合回路法和位势法： 闭合回路法又名：假象价格系数法，
假想运距成本价格法。
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<二>防止失稳的措施： 1. 放足边坡：（边坡坡度） (1) 边坡系数m =B/H,边坡坡度为H/B = 1:m,以前用休止角，即休止角的正切 表示边坡。 确定边坡的依据：施工安全，土方 量少。
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2. 施工过程中的辅助工作： a.基坑，路堤的边坡保护； b.土壁的临时支撑； c.降低地下水位等。
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