土方工程施工公开课课件.ppt
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土方边坡坡度（高宽比）= h/b=1/(b/h)=1∶m (图1.15) m=b/h 称为边坡系数。
土方边坡坡度一般在设计文件上有规定，若设计文件上无规定， 可按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002第 6.2.3的规定执行如表1.3 。
m的确定原则： 保证土体稳定、施工安全，又要节省土方。
11
▲时间效应：
在基坑开挖过程中，基坑支护结构的变 形、基坑周边地层的位移和沉降会随时间推 移继续发展，直到稳定或引起基坑变形过大 而破坏为止，这就是基坑开挖过程中的时间 效应。
12
▲空间效应
基坑支护结构的变形、周边地层的移动与 分层、分块开挖的空间几何尺寸、支护挡墙无 支撑暴露面积以及是否均衡开挖等各因素都相 互关联，分层、分块的空间几何尺寸越大、支 护挡墙无支护暴露面积越大，支护结构变形就 越大；开挖顺序中的对称性越差，变形也越 大，这就是基坑开挖过程中的空间效应。
Ksˊ的关系（
）
A Ks >Ksˊ>1
B Ks <Ksˊ<1
C K sˊ> K s >1 D K sˊ<K s <1
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
7
8
2 根据土的坚硬程度,可将土石分为八类,其中前四类土由 软到硬的排列顺序为( ) A 松软土、普通土、坚土、砂烁坚土 B 普通土、松软土、坚土、砂烁坚土 C 松软土、普通土、砂烁坚土、坚土 D 坚土、砂烁坚土、松软土、普通土
潜力，安全、经济地解决基坑工程中稳定与变形的问题。
15
【案例1】
某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土， 问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS’=1.04 ）
208m3
16
【案例1】
某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，问需要 多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS’=1.04 ）
1.设计有要求时，应符合设计标准。 2.如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制 ，但应计算复 核；
3.开挖深Fra Baidu bibliotek，对软土不应超过4m，对硬土不应 超过8m。
20
21
22
任务 2
土方量的计算
25
场地平整
一、 场地的竖向规划设计
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 （用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）
26
1、初步计算场地设计标高 H0 原则：场地内挖填方平衡，平整前后土方量相等。
方法：将场地划分为每格边长10～40m的方格网，找出每个方格 各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法） 。
a
H11
H12
H21
H22
a
a
a
a
a
27
初步计算场地设计标高H0
H11
H12
H21
H22
H0=（H11+H12+H21+H22）/4M
答：（1）初步计算场地的设计标高H0 H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M
(1)土方开挖方案
1. 无支护结构的基坑开挖 深基坑工程无支护的开挖多为放坡开 挖。 要求地下水位必须位于坑底以下。
2. 有支护结构的基坑开挖 （1）盆式开挖 （2）岛式开挖 （3）条状开挖 （4）区域开挖
10
（2）土方开挖注意事项
1．基坑开挖的时空效应 2．先撑后挖，严禁超挖 3．防止坑底隆起变形过大 4．防止边坡失稳 5．防止桩位移和倾斜 6．对邻近建（构）筑物及地下设施的保护
H11、 H12、 H21、 H22 ——一个方格各角点的自 然地面标高 M ——方格个数。 或：
H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M
H1－－一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方 格共用角点的标高。
28
70.09
【案例2】某建筑场地方格网、 地面标高如图,格边长a=20m。 泄水坡度 ix =2‰，iy=3‰，不 考虑土的可松性的影响，确定方 格各角点的设计标高和施工高度。
然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。
最初可松性系数 最后可松性系数
K
s
V2 V1
K
' s
V3 V1
1.08~1.5 1.01~1.3
用途：
KS：可估算装运车辆和挖土机械 KS’ 可估算填方所需挖土的数量
V2
V1
V2 ＞V1
V2
V3
V3 ＞V1
5
思考：
1 对于同一种土，最初可松性系数Ks与最后可松性系数
13
▲深基坑工程中考虑时空效应的基坑开挖参数（时间 参数、空间参数）和施工顺序的确定应满足以下要求： （1）减少开挖过程中的土体扰动范围，采用分层分块开挖 且其空间几何尺寸能最大限度地限制支护墙体的变形和 坑周土体的位移与沉降；
14
（2）尽量缩短基坑开挖卸荷后无支护暴露时间； （3）满足对称开挖、均衡开挖的原则，使基坑受力均衡； （4）可靠而合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的
208m3
答：填方用土： V1 = V3/ KS’=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KS V1 =1. 20*200=240m3（松散土）
2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次
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1、土方边坡
土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施 工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。
目录
任务1 土方边坡及开挖 任务2 土方量的计算
1
任务 1
土方边坡及开挖
2
土
土方边坡；
方 量 计
场地平整土方量计算； 基槽开挖土方量计算；
算
3
本任务目标
能熟悉场地开挖的一般方法； 能据实际条件计算土方量； 能够制订并土方开挖技术交底；
4
基本概念 土的可松性系数
土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍
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表1.3 临时性挖方边坡值
土的类别 砂土（不包括细砂、粉砂）
硬 一般性粘土 硬、塑
软
边坡值（高：宽） 1：1.25~1：1.50 1：0.75~1：1.00 1：1.00~1：1.25 1：1.50或更缓
碎石类土
充填坚硬、硬塑粘性土 充填砂土
1：0.50~1：1.00 1：1.00~1：1.50
土方边坡坡度（高宽比）= h/b=1/(b/h)=1∶m (图1.15) m=b/h 称为边坡系数。
土方边坡坡度一般在设计文件上有规定，若设计文件上无规定， 可按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002第 6.2.3的规定执行如表1.3 。
m的确定原则： 保证土体稳定、施工安全，又要节省土方。
11
▲时间效应：
在基坑开挖过程中，基坑支护结构的变 形、基坑周边地层的位移和沉降会随时间推 移继续发展，直到稳定或引起基坑变形过大 而破坏为止，这就是基坑开挖过程中的时间 效应。
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▲空间效应
基坑支护结构的变形、周边地层的移动与 分层、分块开挖的空间几何尺寸、支护挡墙无 支撑暴露面积以及是否均衡开挖等各因素都相 互关联，分层、分块的空间几何尺寸越大、支 护挡墙无支护暴露面积越大，支护结构变形就 越大；开挖顺序中的对称性越差，变形也越 大，这就是基坑开挖过程中的空间效应。
Ksˊ的关系（
）
A Ks >Ksˊ>1
B Ks <Ksˊ<1
C K sˊ> K s >1 D K sˊ<K s <1
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
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2 根据土的坚硬程度,可将土石分为八类,其中前四类土由 软到硬的排列顺序为( ) A 松软土、普通土、坚土、砂烁坚土 B 普通土、松软土、坚土、砂烁坚土 C 松软土、普通土、砂烁坚土、坚土 D 坚土、砂烁坚土、松软土、普通土
潜力，安全、经济地解决基坑工程中稳定与变形的问题。
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【案例1】
某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土， 问需要多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS’=1.04 ）
208m3
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【案例1】
某基坑208m3 ，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，问需要 多少车次的土？ （ KS=1.20 ， KS’=1.04 ）
1.设计有要求时，应符合设计标准。 2.如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制 ，但应计算复 核；
3.开挖深Fra Baidu bibliotek，对软土不应超过4m，对硬土不应 超过8m。
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任务 2
土方量的计算
25
场地平整
一、 场地的竖向规划设计
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 （用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小）
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1、初步计算场地设计标高 H0 原则：场地内挖填方平衡，平整前后土方量相等。
方法：将场地划分为每格边长10～40m的方格网，找出每个方格 各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法） 。
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H11
H12
H21
H22
a
a
a
a
a
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初步计算场地设计标高H0
H11
H12
H21
H22
H0=（H11+H12+H21+H22）/4M
答：（1）初步计算场地的设计标高H0 H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M
(1)土方开挖方案
1. 无支护结构的基坑开挖 深基坑工程无支护的开挖多为放坡开 挖。 要求地下水位必须位于坑底以下。
2. 有支护结构的基坑开挖 （1）盆式开挖 （2）岛式开挖 （3）条状开挖 （4）区域开挖
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（2）土方开挖注意事项
1．基坑开挖的时空效应 2．先撑后挖，严禁超挖 3．防止坑底隆起变形过大 4．防止边坡失稳 5．防止桩位移和倾斜 6．对邻近建（构）筑物及地下设施的保护
H11、 H12、 H21、 H22 ——一个方格各角点的自 然地面标高 M ——方格个数。 或：
H0=（H1+2H2+3H3+4H4）/4M
H1－－一个方格所仅有角点的标高； H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方 格共用角点的标高。
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70.09
【案例2】某建筑场地方格网、 地面标高如图,格边长a=20m。 泄水坡度 ix =2‰，iy=3‰，不 考虑土的可松性的影响，确定方 格各角点的设计标高和施工高度。
然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。
最初可松性系数 最后可松性系数
K
s
V2 V1
K
' s
V3 V1
1.08~1.5 1.01~1.3
用途：
KS：可估算装运车辆和挖土机械 KS’ 可估算填方所需挖土的数量
V2
V1
V2 ＞V1
V2
V3
V3 ＞V1
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思考：
1 对于同一种土，最初可松性系数Ks与最后可松性系数
13
▲深基坑工程中考虑时空效应的基坑开挖参数（时间 参数、空间参数）和施工顺序的确定应满足以下要求： （1）减少开挖过程中的土体扰动范围，采用分层分块开挖 且其空间几何尺寸能最大限度地限制支护墙体的变形和 坑周土体的位移与沉降；
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（2）尽量缩短基坑开挖卸荷后无支护暴露时间； （3）满足对称开挖、均衡开挖的原则，使基坑受力均衡； （4）可靠而合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的
208m3
答：填方用土： V1 = V3/ KS’=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KS V1 =1. 20*200=240m3（松散土）
2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次
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1、土方边坡
土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施 工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。
目录
任务1 土方边坡及开挖 任务2 土方量的计算
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任务 1
土方边坡及开挖
2
土
土方边坡；
方 量 计
场地平整土方量计算； 基槽开挖土方量计算；
算
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本任务目标
能熟悉场地开挖的一般方法； 能据实际条件计算土方量； 能够制订并土方开挖技术交底；
4
基本概念 土的可松性系数
土的可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍
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表1.3 临时性挖方边坡值
土的类别 砂土（不包括细砂、粉砂）
硬 一般性粘土 硬、塑
软
边坡值（高：宽） 1：1.25~1：1.50 1：0.75~1：1.00 1：1.00~1：1.25 1：1.50或更缓
碎石类土
充填坚硬、硬塑粘性土 充填砂土
1：0.50~1：1.00 1：1.00~1：1.50