【全套精品课件】土木工程施工课件

400 500
100 ×
·
×
100
挖方量 （m3） 500
500 500 400 1900
（4）方案判别 （5）计算土方总运输量、绘制土方调配图
总运输量Z=400×50 ＋ 100×70 ＋ 500×40 ＋ 400×60 ＋ 3 100×70 ＋ 400×40 = 94000 (m m)
* *几点说明
2．建筑基坑支护技术规程（JGJ120 —1999）
—中华人民共和国行业标准 3．基坑土钉支护规程（CECS：1997） —中国工程建设标准化协会 4．建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98） —中华人民共和国行业标准
§1.2
场地平整
改造 ↓
场地平整：自然地面→设计平面
1.2.1 场地竖向规划设计
式中：
VW VT FW、F T Ks
——按理论设计标高计算的总挖 方、总填方体积； ——按按理论设计标高计算的挖 方区、填方区面积； ——土的最终可松性系数
设计标高的调整——②泄水坡度的影响
场地单向泄水坡度示意图
场地双向泄水坡度示意图
l i H n H0
l x ix l y i y H n H0
1．前提条件：挖、填方平衡。 2．初始调配方案及调配过程中必须保证m+n-1 个 有调配土方的格子。如果多一个空格，应令其为a （a→0），继续进行判别调整。 3．不平衡问题的求解 增加一个假想的取土点（或弃土点），将其转 化为平衡问题，再求解。 4．多个最优解的判别及求解 判别：有 ij 0 说明存在多个最优解； 求解：以 ij 0 的格子为出发点，按闭回路法调整； 性质：多个最优解的目标函数值相等。
本课程以房屋建筑为主。
0.2 施工学科的引入
0.2 施工学科的引入
（房屋）建设一般程序（非严格意义）
建设部门申请 —→ 规划部门 —→ 委托设计、地勘 —→ ↙概算 ↙预算 初设及送审 —→ 施工图设计
—→
∣→选施工 委托监理、工程招标 —→ 企业
—→
∣施工企业 中→ 签订工程承包合同 —→ 施工准备 —→ 组织施工 投标 —— → 标
1．确定场地设计标高的原则： 满足规划要求 满足生产工艺及运输要求 满足排水及防洪要求 力求使场地内挖填方平衡、土方量最小
2．确定场地设计标高的方法
方 法 原理 适用范围 效 果
场地内挖、 场地面积较小、 挖方量、填方量 平衡 挖填方平衡法 填方相等， 原地形比较平 （一般方法） 即不取不 缓、场地设计 （不能保证总的 弃 标高无特殊要 土方量最小） 求 最佳设计 最小二乘 场地面积较大 挖、填方平衡且 法 或地形比较复 总土方量最小 平面法 杂
石——普氏系数≥1.5

土 的 工 程 分 类 表
4． 土的工程性质

概 念：自然状态下的土，经过开挖后体积因松散而增
大，后虽经回填压实，仍不能恢复原来体积的性质。
（1）土的可松性
表示方法：

Ks V2 V1 V3 V1 Ks
推土机
提高生产率的措施：
①下坡推土
②槽形推土
③并列推土
2．铲运机
自行式铲运机
拖式铲运机 特点：操纵简单、不受地形限制，能独立完成铲土、运土、 卸土工作，行使速度快，生产效率高； 适用范围：大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，填筑 路基等，不适用于砾石层、冻土地带和沼泽地区。适用距 离600~1500m，200~350m时效率最高； 提高生产率的措施：下坡铲土、跨铲法、推土机助铲等。
3．用“线性规划”方法进行土方调 配
土方调配→ 运输问题→ 线性规划→ 运筹学
可用单纯形法或表上作业法求解。
———————— ↓ ∣ ∣ 否 判断为最优？ → 调整 是 ↓ 结束
给定一初始方案 →
（1）编制初始方案
——最小元素法，可保证方案较优（不一定最优）
就近调配——最小的施工单价取最大的土方量
0.4施工学科内容及学习方法
0.4施工学科内容及学习方法
施工准备 ↓ 土方工程 ↓ 基础工程 ↓ 主体结构 ↓ 屋面工程 ↓ 装饰工程 ——第1篇—第一章 ——第1篇—第二章

地基与基础工程
↙主体结构工程 ——第1篇—第三、四、五、六章
——第1篇—第七章 —建筑屋面工程
——第1篇—第八章 —建筑装饰装修工程
设计标高的调整
—③就近取土或就近弃土的影响； —④其它情况的影响：如填方区局部挖土或挖方区
局部填土等。
H0 H0
Q na2
设 计 步 骤
①将场地划分成若干方格 ↓ ②标出各方格角点的标高 ↓ ③初定设计标高 ——公式计算 ↓ ④调整设计标高 ——4个因素
1.2.2 场地平整土方量的计算
0.5相关学科——三条主线
→工程测量、工程材料、制图、构造、工程机械等 →数学、三大力学、弹塑性力学、土力学、基础工
程、构件设计及结构设计等
→土木工程施工、高层建筑施工、组织与项目管理、 合同管理与索赔、建设法规、技术经济、概预算等
第一章
§1.1

1．步骤：
确定场地设计标高
计算各方格角点的施工高度
确定场地零线
计算各方格（或局部）、边坡的土方量 汇总挖（填）方区土方量
2．计算各方格角点的施工高度
↙角点的设计标高 施工高度↗
hn H n H
↖角点的自然地面标高
“＋”为填，“－” 为挖
3．确定“零线”
零点：不挖不填的点；
零线：所有零点的连线，即不挖不填的线。
土方工程
概述

场地平整 ——§1.2
基坑（槽）开挖 土壁支护 降水
——§1.3
1．主要内容
土方填筑与压实 ——§1.4 ……
2．土方工程施工特点
①面广量大、劳动繁重
②施工复杂
3．土的分类
①土的分类方法很多，种类也很多；
分类依据 ②掌握土的工程分类 类别：四类土，四类石 ③关于“土” ——狭义的土——普氏系数∠1.5；
开篇
土木工程施工
——土木工程专业
0．绪论
0．绪论
0.1 土木工程简介
0.2 施工学科引入 0.3房屋一般构造及施工一般过程 0.4施工学科内容及学习方法 0.5相关学科
0.1土木工程简介
0.1 土木工程简介
土木工程—— 指技术活动（勘察、设计、施工、维修等）；
工程建设对象本身（房屋、道路、铁路、电 视塔、隧道、桥梁等）。
Ｔ Ｗ
W1
W2
T1
T2
50
70
T3
70
40
500 × 300 × 800
× 500
× × 100 400
100
90
挖方量 （m3） 500 500
W3
W4
填方量（m3）
60
80
100
×
110
100
70
40
500
400 1900
600
500
调配原始图
（2）方案最优性判别
①求解各个方格的假想价格系数
1.2.4场地平整土方机械及其施工
1．推土机 主要用于场地平整， 掌握其 适用范围 提高生产率的措施

工作特点
2．铲运机

3．挖掘机——少量用于场地平整工程，
多用于基坑（槽）开挖。详见1.3.4
1．推土机
特点：操作灵活、运转方便、所需工作面小、行使速度 快、易于转移，能爬30度左右的缓坡； 适用范围：推挖Ⅰ～Ⅲ类土，用于场地平整，移挖作填， 回填土方，堆筑堤坝以及与挖土机配合施工。经济运距 100m 以内，60m最佳。
4．计算土方量——平均高度法
1.2.3 土方调配
费用最低（较低）的前提下，确定土方调配去向。
1．调配步骤
土方量计算 →划分调配区 → 计算各区土方量 → 计算平均运距、确定施工单价→ 用“线性规划”方法进行土方 调配 → 编制土方调配图及土方平衡表
2．调配区的划分，平均运距、施工单价的确定
调配区划分：为方便调配将整个场地划分为若干个挖、 填区域。其大小与施工机械适应，与方格网协调。 平均运距：挖 方区重心至填 方区重心的距 离。 施工单价：根 据运距和相关 定额确定
3．挖填方平衡法（一般方法）
①将场地划分成若干方格→②标出各方格角点的标高 →③初定设计标高→④调整设计标高
1 H 0 ( z0 ) ( z1 2 z2 3 z3 4 z4 ) 4n 式中： n ——方格个数；
z1 z2 z3 z4
——一个方格所具有的角点标高； ——二个方格所具有的角点标高； ——三个方格所具有的角点标高； ——四个方格所具有的角点标高；
500
×
＋
100
60
90
挖方量 （m3） 500 500
——
×
＋
100 400
0
70
70
40
500
400Fra Baidu bibliotek
40 500
1900
（3）方案的调整——闭回路法
①将最小的负检验数对应的变量作为调整对象 →②找出其闭合回路 →③调整
Ｔ
Ｗ
W1
T1
T2
50
T3
70
→→→→→→ 50 —↓ 100 ＋ 60 ↑ 70 40 90 × × 500 ↑ ↓ W2 ＋ → ‖ 40 ＋ 0 -10 ‖ ← ↑ ↓ 60 110 70 300 400 100 100 × ↑ W3 ↓ ←←←←←← → ‖ 110 60 70 × 80 ×↓ 100 400 40 W4 ＋— ＋ 30 80 40 600 500 填方量（m3） 800
挖填平衡法计算公式分析图
1 ( H 0 ) z0 ( z1 2 z2 3 z3 4 z4 ) 4n
设计标高的调整——①土的可松性的影响
理论设计标高
调整后设计标高
设计标高调整示意图
1 VW K s h FT FW K s
H 0 h 调整后： H 0
V1 、V 2、V 3 分别为自然 状态、开挖后松散状态 和压实后土的体积
对土方工程施工的影响：①计算施工机械及土
方运输量；②填方所需挖方量；③场地设计标高调整；
（2）原状土经机械压实后的沉降量 另外：①土的渗透性（概念、表示方法）
②土的含水量（概念、表示方法）
5． 主要相关规范
1．建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202—2002） —中华人民共和国国家标准
施工组织总设计——第2篇第五章 施工设计：技术＋组织的应用
0.4施工学科内容及学习方法
学习方法
①理论联系实践：
接触工程实践； 了解新材料、新工艺及其发展； 了解新规范、规程及其发展。 ②注意土木工程专业的系统性、整体性；
注意施工学科的系统性、整体性；
从专业培养目标、工作需要出发学习。 ③课堂讲解以工艺/工种划分，注意建筑的整体性。
方 案 最 优 性 判 别
假 想 价 格 系 数 法

有调配土方的方格 无调配土方的方格
cij cij
→ ②求解无调配土方方格的检验数
ij cij cij
→ ③判别：所有无调配数方格的检验数≥○，方案最优，否则不为最优， 需调整。
Ｔ Ｗ
T1
T2
50
T3
× 70 W1 50 — 100 70 × 500 40 W2 ＋ 40 -10 300 60 100 110 W3 60 110 × 80 × 100 W4 ＋ ＋ 30 80 填方量（m3） 800 600
↙决算 竣工验收 —→ 交付使用、保修
0.2 施工学科的引入
0.2 施工学科的引入
“施工”：图纸上的建筑在实地建造起来的过程。 满足质量、进度、成本、安全、文明施
工施工等要求。
0.3房屋一般构造及施工一般过程
房 屋 一 般 构 造 及 施 工 一 般 过 程
… …* ↑ 装饰工程 ↑ 屋面工程 ↑ 主体结构 ↑ 基础工程 ↑ 土方工程 ↑ 施工准备 第八 章 第七 章 第六, 五,四, 三章 第二 章 第一 章
0.4施工学科内容及学习方法 0.4施工学科内容及学习方法
施工技术：以工艺、具体操作为对象，细部规律的总结； 施工组织基本原理：以项目整体为对象，宏观规律的总结： 施工组织概论——第2篇第一章 流水施工基本原理——第2篇第二章 网络计划技术——第2篇第三章
单位工程施工组织设计——第2篇第四章
§1.3
基坑工程
1.3.1土方边坡及其稳定
1．土方边坡的形式及坡度的表示方法
土方边坡坡度 式中： m B H
1 H 1: m B H B
称为坡度系数
2．确定土方边坡坡度应考虑的因素
土质、开挖深度、施工工期、地下水水位、坡顶荷载、 气候条件等
3．土方边坡稳定的机理及失稳原因