建筑施工技术教案

第一章土方工程

Ⅰ、教学目的与要求:

(1)了解土的工程分类及其工程物理性质;基坑(槽)土方量计算,维护坑(槽)稳定的做法;拉锚与土层锚杆的构造及施工艺,制定土方开控的方法。了解降低地下水位的方法;集水坑降、井点降水;了解轻型井点设计及计算方法,理解轻型井点计算实例。

(2)掌握场地平整的计算;土方压实的基本方法;推土机、铲运机、挖土机的特点、作业方式。

Ⅱ、教学重点与难点:

(1)重点:土的工程分类及其工程物理性质;支护结构破坏形成;填土质量控制;流砂产生的原因。

(2)难点:场地平整相关土方量的计算方法;挖土机作业方式。

Ⅲ、教学内容:

(1)土的工程分类及其工程物理性质;

(2)基坑(槽)的土方开挖;

(3)土方填筑与压实;

(4)土方工程的机械化施工;

(5)人工降低地下水位。

Ⅳ、授课时数:

Ⅴ、授课方式:

讲述、举例、启发

Ⅵ、教学过程:

第一节土的分类及其工程物理性质

一、土方工程施工特点

施工面广、工程量大、劳动繁重、施工条件复杂。

二、土的工程分类按开挖难易程度

土的工程分类参见课本表1-1

三、土的工程物理性质

1、土的天然含水量:水的质量与固体颗粒质量之比,以百分数表示,即

100%w

s

m m ω=

⨯ 式中:w m ——土中水的质量;

s m ——土中固体颗粒的质量。

ω越大,越不利当:ω＜5% 干土;ω=5～30% 湿土;ω＞30%饱与土 含水率影响挖土的难易、边坡坡度、回填压实程度 2、土的密度: (1)土的天然密度

m V

ρ=

式中:m ——土的总质量;

V ——土的天然体积。 (2)土的干密度:

s

d m V

ρ=

式中:s m ——土中固体颗粒的质量;

V ——土的天然体积。

d ρ越大,土越密实。干密度影响基坑底及回填土压实程度。 3、土的可松性:

可松性:自然状态土经开挖后,体积增大、回填压实後,其体积仍不能恢复原状的性质 可松性系数。

2

1s V k V =

'3

1

s V k V =

式中:s k ——土的最初可松性系数;

's k ——土的最终可松性系数;

1V ——土在天然状态下的体积;

2V ——土被挖出后在松散状态下的体积;

3V ——土经压实后的体积。

可松性影响平衡调配、场地设计标高、机具数量。

4、土的渗透性:渗透性:水流通过土中孔隙的难易程度,水在单位时间内穿透土层的能力。

渗流速度:

12H H

h

v k

k ki L L

-=== 第二节 基坑(槽)的土方开挖

一、土方边坡:

1、土方边坡坡度=

1

1:h m b

b h

== 2、边坡形式:

3、不放坡规定:

密实、中密的砂土与碎石土为1m; 硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m; 硬塑、可塑粘土为1.5m; 坚硬的粘性土为2m 。 4、最陡坡度:参见表1－4

二、土方量计算(基坑、基槽)

基坑土方量计算:102(4)6V H A A A =++ 基槽或路堤:11102(4)6V L A A A =++

12n V V V V =++

+

三、场地平整

四通一平:通水、通电、通路、通讯、平整场地。

步骤:确定设计标高→计算场地各点的施工高度→场地挖填土方量。 1、确定场地设计标高 设计步骤:

(1)初步确定场地设计标高 a 、划分方格网 a=10～50m 或a=20m

b 、确定方格网各角点实际标高 根据地形等高线 确定设计等标高 1

234

02344H

H H H H n

+++=∑∑∑∑

(2)调整场地设计标高 ① 土的可松性影响

总挖方体积为:'w w w V V F h =-⋅

总填方体积为:'''()T w s w w s V V k V F h k =⋅=-⋅

''()

w w s T

T T T T V F h k V V V h F F -⋅--==

''

1

w s T w s V k h F F k -=

+ 场地设计标高调整为:'00H H h =+ ② 取土或弃土的影响

'''002Q

H H na

=±

③ 泄水坡度的影响

''

0ij H H li =±

2、场地及边坡土方量的计算 (1)方格网法

确定各角点的施工高度填方“+” ,挖方“-”。确定零线位置(零点求法、零点连线)

方格中土方量计算

①四角棱柱

A、角点全填或全挖

B、角点二填或二挖

C、角点一填(挖)或三挖(填)

填方部分:

挖方部分:

② 三角棱柱体积计算(略) (2)断面法 地形不平情况下

所求土方量为:

(3)边坡土方量计算:

① 三棱锥边坡体积

111V A l =

② 三棱柱边坡体积

4124()2V A A l =+或41624(4)6V A A A l =++(当两端断面面积相差很大时)

四、土壁支护

作用:① 建筑密集地区;② 防止地下水渗入基坑