土石方工程

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《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》中规定:
一般深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以 上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及 地下管线特别复杂的工程。
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第三节 基坑工程——基坑支护
基坑支护(开挖)分类?
按照施工工艺区分: ①无支护开挖——放坡开挖;(简单经济,但环境条件需满足) ②有支护开挖——在支护系统保护下的开挖;
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第一章 第三节
土方工程 基坑工程
一、土方边坡 二、基坑工程 三、降水工程 四、土方机械化施工
上海中心大厦基坑
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第三节 基坑工程——土方放坡
土方工程为什么要进行边坡的稳定处理?
土方开挖过程中,土壁是由土体内磨擦阻力和粘结力保持平衡 而稳定。一旦土体竖向荷载超过临界值,便失去平衡(俗称失稳), 土体就会塌方,这不仅会造成人身安全事故、影响工期,有时还会 危及附近的建(构)筑物。
短柱横隔板支撑 临时挡土墙支撑
仅适用于 部分地段下 部放坡不够 、宽度较大 的基坑使用
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第三节 基坑工程——基坑支护
斜柱支撑:先沿基坑边缘打设柱桩,在柱桩内侧支设挡土板并 用斜撑支顶,挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的大型基 坑使用。
锚拉支撑:先沿基坑边缘打设柱桩,在柱桩内侧支设挡土板, 柱桩上端用拉杆拉紧,挡土板内侧填土夯实。适用于深度不 大、不能安设横(斜)撑的大型基坑使用。
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第二节
场地平整
例:考虑泄水坡度,场地设计标高公式:
H i H 0 l x ix l y i y
H0 --- 场地中心的标高(m) Hi′---考虑泄水坡度角点的设计标高(m) Lx,ly----计算点沿x,y方向距场地中心点的距离 Ix,iy---场地在x,y方向的泄水坡度 由场地中心点沿方向指向计算点时,同向取“-”号,反向取“+”号 注:设计无要求时,泄水坡度≥0.002
坚石。
根据颗粒级配与塑性指数 岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。
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第一章
土方工程
松 软 土
普 通 土
坚 土 砂 砾 坚 土
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第一章
土方工程
软石(页岩) 次坚石(石灰岩)
坚石(大理岩) 特 坚 石
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第一章
土方工程
2、土的工程性质
土的构成:固体颗粒、水和气体三部分。
土的体积:V=Vw+Va+Vs=Vv+Vs
无支护开挖
有支护开挖
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第三节 基坑工程——基坑支护
放坡开挖的要求?
放坡开挖较经济,无支撑施工,施工主体工程作业空间宽余、工期短; 适合于基坑四周空旷处有场地可供放坡,周围无邻近建筑设施;软弱地基不 宜挖深过大,因需较大量地基加固。 对深度大于5m的土质边坡,应分级放坡开挖, 设置分级过渡平台,各级 过渡平台的宽度为 1.0~1.5m,必要时台宽可选0.6~1.0m,小于5m的土质 边坡可不设过渡平台。岩石边坡过渡平台的宽度不小于0.6m,施工时应按上 陡下缓原则开挖,坡度不宜超过1:0.75。
V2 Ks V1
V3 K s V1
KS :最初可松性系数 KS ′:最终可松性系数 V1 :土在天然状态下的体积(m3) V2 :土经开挖后的松散体积(m3) V3 :土经回填压实后的体积(m3) 注:V2>V3>V1;Ks>Ks'>1.0
思考:工程量清 单中挖一般土方 的工程量Biblioteka Baidu指哪 个体积?
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第二节
场地平整
C. 四棱柱体法计算土方量(三)
方格的三个角点为挖,另一个角点为填(或相反), 其土方量为:图形
V填
3 a2 h4 V4 6 (h1 h4 ) (h3 h4)
V挖
a2 V1, (2h1 h 2 2h 3 h 4 ) V填 2, 3 6
天津理工大学 · 管理学院
Tianjin University of Technology · School of Management
第一章 土方工程
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天津理工大学 · 管理学院
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第一章 土方工程
本章知识构架
土方工程
场地平整 基坑开挖
土方机械化施工 土 方 的 填 实 与 压 实
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习 题 课
竖 向 规 划 设 计
土 方 量 的 计 算
土 方 调 配
土 方 边 坡 及 稳 定
土 壁 支 护
基 坑 降 水
土 方 机 械
第一章
土方工程
1、土的工程分类
根据开挖的难易程度 松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特
问: “零线”是否是挖填区的分界线? “零线”是否是一条连续的线? 在一个场地上是否会有多条“零线”?
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第二节
场地平整
a. 四棱柱体法计算土方量(一) 方格四个角点全部为填(或挖),其土方量 为:图形
a2 V (h1 h2 h3 h4 ) 4
其中:V--挖方或填方的体积(m3) h1h2h3h4--方格角点的施工高度(m) , 以绝对值代入
(式中:Vw—水的体积,Vs—土颗粒的体积,Va—气体体积, Vv—孔隙的体积。)
土的质量:M=Mw+Ms
(式中:Mw—水的质量,Ms—土颗粒的质量。) 土的密度:ρ =M/V
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第一章
土方工程
(1)土的可松性
是指自然状态下的土,经过开挖后,其体积因松散而增大,以后虽经 回填压实,仍不能恢复。 用可松性系数表示。
保护处理的方法有水 泥 抹面、铺塑料布或土工布 、挂网喷水泥浆、 喷射 砼护面以及浆砌片石等
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第三节 基坑工程——基坑支护
安全等级三级,深度不大的基坑应采用哪些支护方式?
深度不大的三级基坑,当放坡开挖有困难时,可采用短柱横 隔板支撑、临时挡土墙支撑、斜柱支撑、锚拉支撑等支护方法。
仅适用于 部分地段放 坡不够、宽 度较大的基 坑使用
概述
在建筑工程建设过程 中,土方工程是整个建设 工程施工过程中的第一道 工序,也是最关键的基础 工作,其施工质量直接影 响到整个工程的质量,土 方工程具有施工条件复杂, 工期长,投资大,影响面 广的特点。
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第一章
土方工程
概述
随着建筑设计的日趋复杂, 土方工程规模也不断扩大。建筑 工程施工技术的不断发展,保证 了在城市中心建造超高层建筑的 可能性,如上海中心。 最常见的土方工程有:场 地平整、基坑(槽)开挖、地 坪填土、路基填筑及基坑回填 土等。此外,排水、降水、土 壁支撑等准备工作和辅助工作 也是土方工程中必须认真设计 与实施安排的。
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第三节 基坑工程——土方放坡
造成边坡失稳的原因是什么?
⑴边坡过陡;
⑵雨水、地下水渗入基坑; ⑶基坑上口边缘堆载过大; ⑷土方开挖顺序、方法未遵守 “从上至下、分层开挖;开槽支撑、 先撑后挖”的原则。
岩崩滑坡事故现场全景
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第三节 基坑工程——土方放坡
留设边坡需考虑的因素有哪些?
挖填高度:高度大则坡度系数大,反之坡度系数小,甚至不 放坡; 土的工程性质:土的类别、含水量,有无地下水等。土的类 别低(密度小)、含水量大,则坡度系数大;反之坡度系数小; 施工特点:坡顶是否有荷 载?施工季节及施工期长短 ? 人工作业还是机械作业?
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第一章
土方工程
(2)、土的含水量 是指土中所含水的质量与固体颗粒质量之比。
注:Mw——土中水的质量,为含水状态时土的质量与烘干后的土质量之差; Ms——土中固体颗粒的质量,为烘干后的土的质量;
(3)、土的渗透性
土体孔隙中的自由水在重力作用下会透过土体运动,这种被水透过 的性质称为土的渗透性,用土的渗透系数表示。
本章主要内容及教学重点 主要内容:
掌握土的性质和工程分类 掌握场地平整土方量的计算 了解土方边坡和土壁支护的形式 掌握降水方式及各自的适用范围和特点 了解各种土方机械
教学重点:
场地设计标高计算的方法;土壁支护方式;降水的方式及其适用的范围; 各种土方机械; 课时安排:3学时
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第一章
土方工程 第一节 概述
斜 柱 支 撑
锚 拉 支 撑
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第三节 基坑工程——基坑支护
简易的基槽采用什么样的支护结构?
基(沟) 槽开挖一般采用横撑式土壁支撑。可分为水平挡 土板及垂直挡土板两大类。前者挡土板的布置又分为间断式 和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度<3m时,可用间断 式水平挡土板支撑。
上海中心基坑工程
土方工程施工特点: 1、工程量大、劳动繁重和施工条件复杂; 2、受气候、水文、地质、地下障碍等因素的影响较大,不可确定 的因素也较多,有时施工条件极为艰苦。 因此,在组织土方工程施工前,应根据现场条件,制定出技术可 行经济合理的施工方案。
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第一章
土方工程
概 述 土的分类 土的工程性质
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第二节
场地平整
场地平整土方量计算与调配步骤
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第二节
场地平整
1、初步计算场地设计标高
(a)地形图方格网
(b)设计标高示意图
1-等高线 2-自然地面 3-设计平面
场地设计标高示意图
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第二节
场地平整
2、计算设计标高的调整
对以上所计算的的标高,属于初步计算值,还需考虑以下因素进一步调整。 ①由于土具有可松性,必要时应相应地提高设计标高 ②场内挖方、填方对设计标高的影响 ③考虑施工经济的影响 ④考虑泄水坡度对设计标高的影响
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第二节
场地平整
b. 四棱柱体法计算土方量(二)
方格的相邻两角点为挖,另两角点为填,其土方量 为:图形
V挖 V1,2
2 2 a2 h1 h2 ( ) 4 h1 h4 h2 h3
2 2 h3 a2 h4 ( ) 4 h2 h3 h1 h4
V填 V3,4
其中:V--挖方或填方的体积(m3) h1h2h3h4--方格角点的施工高度(m) , 以绝对值代入
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第三节 基坑工程——土方放坡
身边常见的场地边坡的整治工程有哪些?
锚索抗滑桩
岩质边坡采用锚喷支护
锚杆行列式布置, 间距1.25~3m, 倾角10~200; 岩石护面喷射砼
川藏公路102滑坡整治改建工程
高达530m的边坡锚固
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第三节 基坑工程——基坑支护
基坑的分类?
一级基坑:重要工程,支护结构与基础结构合一工程,开挖 深度>10m,临近建筑物、重要设施在开挖深度以内;开挖影响 范围内有历史或近代优秀建筑、重要管线需严加保护; 三级基坑:开挖深度<7m,且无特别要求的基坑; 二级基坑:不属于一级或三级的其它基坑。 深基坑:
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第一章
土方工程
例1 已知某工程挖土方为1500m3,其中需填一体积为 500m3的洼地,余土全部运走,已知该土的可松性系数 Ks =1.25,Ks′=1.05。设每辆汽车一次可运3m3,问 需要运输的车次为多少? 解: V1=1500;V3′=500 需要运输的土方量: V=V1× Ks-V2′ =1500 ×1.25-1.25/1.05 ×500 =1875-595.24=1279.76m3 n=1279.76/3=426.59≈427次

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第二节
场地平整
2、计算土方工程的方法
方格网法的计算步骤 ① 划分方格网--图形(a)、图形(b) ② 计算零点位置 ③ 计算场地填挖土方量 a. 四棱柱体(一)、(二)、(三) b. 三角棱柱体
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第二节
零点的确定
场地平整
“零点”—方格边界上施工高度为0的点。 (在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边 线上,用插入法求出零点的位置) “零线”—“零点”所连成的线。
土渗透性比较:粘土﹤粉土﹤砂土﹤砾石 (4)、土的密度及干密度
土的天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量; 土的干密度是指单位体积内土的颗粒质量与总体积的比值。
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第一章 土方工程
第二节
场地平整
习题课
将自然地面改造成人们所要求的平面。
1、场地设计标高的确定 2、计算土方工程的方法 ——方格网法 3、 土方调配遵循的原则
其中:V--挖方或填方的体积(m3) h1h2h3h4--方格角点的施工高度(m) , 以绝对值代入
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第二节
场地平整
3、土方调配遵循的原则
①挖方与填方基本达到平衡,减少重复挖运。 ②挖填方量与运距的乘积之和尽可能为最小,即总土方运输量或运 输费用最小。 ③好土应用在回填密实度要求较高的地区,以避免出现质量问题。 ④取土或弃土应尽量不占农田或少占农田,弃土尽可能有规划地造田。 ⑤分区调配应与全场调配相协调,避免只顾局部平衡,任意挖填而破坏全局平 衡。 ⑥调配应与地下构筑物的施工相结合,地下设施的填土,应予预留。 ⑦选择恰当地调配方向、运输路线、施工顺序,避免土方运输出现 对流和乱流现象,同时便于机具调配、机械化施工。
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