第二章1-土的工程性质和土石方工程量
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02 土方工程1
1.场地平整的程序
现场勘察→清除地面障碍物→标定整平范
围→设置水准基点→设置方格网，测量标
高→计算土方挖填工程量→平整土方→场
地碾压→验收。
场地平整
2.平整场地的一般要求 （1）排水：一般应向排水沟方向作成不小于0.2 ％的坡度。
（2）场地表面逐点质量检查：检查点为每100～ 400㎡取1点，但不少于10点；长度、宽度和边坡 均为每20m取1点，每边不少于1点。
h3c
h4
1 V1 bch3 6 2 bc h1 h2 h4 V2 a 2 5
②二点挖填
h1 h3
b V1 c
d V2
h2 h4
e
1 V1 a b c h1 h3 8 1 V2 a d e h2 h4 8
最大干土密度ρdmax是当最优含水量时，通过标准 的击实方法确定的。密实度要求一般由设计根据 工程结构性质、使用要求以及土的性质确定，是
判定回填土施工质量的指标。
5.土的渗透性
土体被水透过的性质，用渗透系数K表示。 K的意义：水力坡度（i=Δh/L）为1时，单位时间内水穿透土体 的速度（V=Ki） •K 的单位：m / d 。
Ly
iy
• Hn = H0 Lx ix L yi y
ix
（2）计算施工高度 施工高度 = 设计标高－自然地面标高 ＋号表示填方； －号表示挖方 （3）计算零点、绘制零线 方格网一边相邻施工高度一正一负就有零点存在。
h2 h1 a1 a
零点
a2
h1 a1 a h1 h2
ms d V
式中ρ d——土的干密度，kg/m3； mS ——固体颗粒质量，kg； V — 土的体积，m3。
土石方计算方法
土石方土方工程? 主要内容：土的分类及工程性质、土方量计算、施工辅助工作、土方机械化施工及土方工程质量验收；? 学习重点：土的工程性质及其对施工的影响，土壁支护与边坡，以及降低地下水位的方法。
? 学习要求:? 了解土的分类和现场鉴别土的种类；? 掌握基坑(槽)、场地平整土石方工程量的计算方法；? 了解土壁塌方和发生流砂现象的原因及防止方法；? 熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提高生产率的方法；? 掌握回填土施工方法及质量检验标准。
1.1 土的分类及工程性质1.2 土方量计算1.3 施工准备与辅助工作1.4 土方机械化施工1.5 基坑(槽)施工1.6 填土与压实1.7 地基局部处理1.8 质量标准及安全技术1.1 土的分类及工程性质1.1.1 土的分类与鉴别? 按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。
? 松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；? 坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；? 次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。
? 土的工程分类与现场鉴别方法见表1.1所示。
表1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的分类土的名称可松性系数现场鉴别方法KS (最初) K’s (最终)一类土(松软土) 砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥) 1.08～1.17 1.01～1.03 能用锹、锄头挖掘二类土(普通土) 亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.14～1.28 1.02～1.05 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松三类土(坚土) 软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土 1.24～1.30 1.04～1.07 要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍四类土(砂砾坚土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.26～1.32 1.06～1.09 整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤五类土(软石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩 1.30～1.45 1.10～1.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法六类土(次坚石) 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩，片麻岩 1.30～1.45 1.10～1.20 用爆破方法开挖,部分用风镐七类土(坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.30～1.45 1.10～1.20 用爆破方法开挖八类土 (特坚硬石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.45～1.50 1.20～1.30 用爆破方法开挖1.1.2 土的工程性质1.1.2.1 土的含水量土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。
第2章土木工程施工之土方工程(2013)
平整场地的一般要求：
1．平整场地应做好地面排水：平整场地的表面坡度应符合设
计要求，如设计无要求时，一般应向排水沟方向作成不小于
0.2％的坡度。
2．尽量利用地形，使挖填土方量最少，并力求平衡，减少场 外运输。 3．平面控制桩和水准控制点应采取可靠措施加以保护，定期 复测和检查。 4.土方不应堆在边坡边缘。
H3—三个方格共有的角点标高（m）；
H4—四个方格共有的角点标高（m）。
例P 13-14
(2）考虑设计标高的调整值 上式计算的为一理论数值，实际尚需考虑： 1)土的可松性；
考虑土的可松性，场地设计标高调整为： △h计算见P10公式2.7
例1：以P13页例题为例，该工程场地尺寸为60*60m，理论 计算挖、填方体积均为504m3，若挖方面积为1980m2，填方 面积为1620m2，土为二类土，理论设计标高为9.47m，试计 算考虑可松性影响后的设计标高 解：△h＝504*（1.04-1）/（1620+1980*1.04）＝5.5mm H0′=9.47+0.006=9.476m
V= A1 A2 s 2
常 用 截 断 面 计 算 公 式 表
土方开挖
基坑、基槽土方量的计算
V=(A1+A2)*L/2
H-基坑深度,m L-基槽长度,m K-放坡系数 a、b-基槽/坑基础底宽、长，m
c-工作面，m
2-3
排水与降低地下水位
排水：地面设排水沟
降水：地面以下
用镐或撬棍、 大锤挖掘，部 分使用爆破方 法 用爆破方法开 挖，部分用风 镐
六类土 次坚石
Ⅵ
七类土 坚石
Ⅶ
用爆破方法开 挖
土方工程1
或者通过计算，每对调配区的平均运距l0为：
l0 ( XW XT )2 (YW YT )2
式中： XW、YW——挖方区的重心坐标(m)； XT、YT ——填方区的重心坐标(m)。
三、土方施工单价的确定
当使用多种机械同时进行土方施工时，实际是一个挖、 运、填、夯等工序的综合施工过程，其施工单价不仅要考虑 单机核算，还要考虑挖、运、填、夯配套机械的施工单价， 其调配的目标是总施工费用最小。
2．土的含水量 一般含水量表示土的干湿程度,土的含水量(ω)是土中
水的质量(mw)与土的固体颗粒质量(ms)之比，以百分比表示。
一般土的含水量小于5%的称为干土；在5%～30%间的称 为潮湿土；大于30%的称为湿土。
含水量对挖土的难易，施工时的放坡，回填土的夯实等 均有影响。
3．土的透水性 水流通过土中孔隙的难易程度。
用简化方法计算土方施工单价时可用下式：
Cij
ES E0 PV
式中：Cij——i挖方区至j填方区的综合单价(元／m3)； ES——参加综合施工过程的各土方机械的台班费用(元／台班)； P ——由挖方区至填方区的综合施工过程的生产率(m3／班)；
E0——参加综合施工过程所有机械一次性费用(元)，包括机械进出
Cij，xij表示从ai挖方区调配给bj填方区的土方量。
土方调配问题可以转化为这样一个数学模型，即要求求
出一组xij的值，使得目标函数
mn
Z
cij xij
11
为最小值，而且xij满足下列约束条件：
n
xij ai
j 1
m
xij b j
i 1
i＝1，2，…，m ； j＝1，2，…，n；
xij≥0
2、检验初始方案—位势法 判别最优方案的方法为“位势法”，其实质是求一组检
l0 ( XW XT )2 (YW YT )2
式中： XW、YW——挖方区的重心坐标(m)； XT、YT ——填方区的重心坐标(m)。
三、土方施工单价的确定
当使用多种机械同时进行土方施工时，实际是一个挖、 运、填、夯等工序的综合施工过程，其施工单价不仅要考虑 单机核算，还要考虑挖、运、填、夯配套机械的施工单价， 其调配的目标是总施工费用最小。
2．土的含水量 一般含水量表示土的干湿程度,土的含水量(ω)是土中
水的质量(mw)与土的固体颗粒质量(ms)之比，以百分比表示。
一般土的含水量小于5%的称为干土；在5%～30%间的称 为潮湿土；大于30%的称为湿土。
含水量对挖土的难易，施工时的放坡，回填土的夯实等 均有影响。
3．土的透水性 水流通过土中孔隙的难易程度。
用简化方法计算土方施工单价时可用下式：
Cij
ES E0 PV
式中：Cij——i挖方区至j填方区的综合单价(元／m3)； ES——参加综合施工过程的各土方机械的台班费用(元／台班)； P ——由挖方区至填方区的综合施工过程的生产率(m3／班)；
E0——参加综合施工过程所有机械一次性费用(元)，包括机械进出
Cij，xij表示从ai挖方区调配给bj填方区的土方量。
土方调配问题可以转化为这样一个数学模型，即要求求
出一组xij的值，使得目标函数
mn
Z
cij xij
11
为最小值，而且xij满足下列约束条件：
n
xij ai
j 1
m
xij b j
i 1
i＝1，2，…，m ； j＝1，2，…，n；
xij≥0
2、检验初始方案—位势法 判别最优方案的方法为“位势法”，其实质是求一组检
土木工程施工技术 课件 2.土方工程
2.断面法 多用于地形起伏变化较大或地形狭长的地带。 平均断面法和累高法两种。
F2 F0 F1
L/ 2 L/ 2
V F1 4F0 F2 L 6
• 当采用平均断面法计算基槽、管沟或路基土方量 时，可先测绘出纵断面图，再根据沟槽基底的宽、 纵向坡度及放坡宽度，绘出在纵断面图上各转折 点处的横断面。
土方边坡的坡度i 土方挖方深度H与放坡宽度B之比
i H B
1 B
1 m
H
m为边坡坡度系数
l1
l2
1
h1
l2
l3
②
1
① 1 ③1
h2
m
h2
1
A1
②
① 1 ③1 零
h2
1
线
l3
挖方区
④
mh2
l4
1
填方区
A1
h2
m
l11
挖方区
11 h4 ④
⑩⑨ ⑧
l9
l8
l4
1-1
2
h3
2
2
h3
A2
⑦⑤
⑥
l5
2
2
l7
土的工程性质
• 土的含水量ω 土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比的百 分率，称为土的含水量。
mW 100%
mS
土的含水量反映土的干湿程度。含水量在5%以下 的土称为干土，含水量在5%~30%之间的土称为 湿土，含水量大于30%的土称为饱和土。 土的含水量对开挖的难易程度、土方边坡的稳定 性及填土压实等均有直接影响。
2.2 土的工程分类与性质
• 土的工程分类 按照土方开挖的难易程度，可将土分为八类：前 四类土属于一般土，后四类属于岩石。
土石方工程与地基处理2土的工程性质及分类
粒径大于2mm的颗粒超过全重的 50%
2、砂土 砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全
重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50% 的土。
砂土按颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂和粉
砂。其分类标准见表1-7。
土的名称 砾砂 粗砂 中砂 细砂 粉砂
砂土分类 表1-7
颗粒级配 粒径大于2mm的颗粒占全重25%～50% 粒径大于0.5mm的颗粒占全重50% 粒径大于0.25mm的颗粒占全重50% 粒径大于0.075mm的颗粒占全重85% 粒径大于0.075mm的颗粒占全重50%
Tˊ随N的增大而增大。
以不同的N和Tˊ进行3～4次试验，得出不同的 σ、τf值，在直角坐标纸上将各个σ、τf点 连接成一直线，该线 称土的抗剪强度曲线。 见图1-10、1-11。
2、库伦定律
上述直线方程式如下：
砂土类土
粘土类土
上述公式统称为抗剪强度的库伦定律。其中∮ 为直线与水平轴的夹角，c为直线在纵轴上的截距 。在一定试验条件下得出的∮、c值，一般能反映 土的抗剪强度的大小，故∮与c称为土的抗剪强度 指标。
（1）清理场地在施工区域内，将原有地上地 下房屋、构筑物、管线、河渠等进行拆除、疏 通或改建，对耕植土及淤泥等进行清理。
（2）排除地面积水 在排除地面积水的同时 ，尽量利用自然地形设置排水沟，防止水积存 ，使场地保持干燥，以利土方施工。
（3）修筑临时道路以供机械进场和土方运输 等。（三通）
五、场地土方量计算
场地平整土方量的计算，是为了制订
施工方案，对填挖方进行合理调配，同时也是
检查及验收实际土方数量的依据。土方量的计
算方法，通常有方格网法和断面法。
（一）方格网法
方格网法是根据地形图（一般用
2、砂土 砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全
重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50% 的土。
砂土按颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂和粉
砂。其分类标准见表1-7。
土的名称 砾砂 粗砂 中砂 细砂 粉砂
砂土分类 表1-7
颗粒级配 粒径大于2mm的颗粒占全重25%～50% 粒径大于0.5mm的颗粒占全重50% 粒径大于0.25mm的颗粒占全重50% 粒径大于0.075mm的颗粒占全重85% 粒径大于0.075mm的颗粒占全重50%
Tˊ随N的增大而增大。
以不同的N和Tˊ进行3～4次试验，得出不同的 σ、τf值，在直角坐标纸上将各个σ、τf点 连接成一直线，该线 称土的抗剪强度曲线。 见图1-10、1-11。
2、库伦定律
上述直线方程式如下：
砂土类土
粘土类土
上述公式统称为抗剪强度的库伦定律。其中∮ 为直线与水平轴的夹角，c为直线在纵轴上的截距 。在一定试验条件下得出的∮、c值，一般能反映 土的抗剪强度的大小，故∮与c称为土的抗剪强度 指标。
（1）清理场地在施工区域内，将原有地上地 下房屋、构筑物、管线、河渠等进行拆除、疏 通或改建，对耕植土及淤泥等进行清理。
（2）排除地面积水 在排除地面积水的同时 ，尽量利用自然地形设置排水沟，防止水积存 ，使场地保持干燥，以利土方施工。
（3）修筑临时道路以供机械进场和土方运输 等。（三通）
五、场地土方量计算
场地平整土方量的计算，是为了制订
施工方案，对填挖方进行合理调配，同时也是
检查及验收实际土方数量的依据。土方量的计
算方法，通常有方格网法和断面法。
（一）方格网法
方格网法是根据地形图（一般用
土方工程(4)专题培训
2024/9/29
表2-1土旳工程分类与现场鉴别措施
第一节 概述
5
第二章 土方工程
2024/9/29
表2-1土旳工程分类与现场鉴别措施
第一节 概述
第二章 土方工程
第一节 概述
三、土旳工程性质
土一般由土颗粒（固相）、 水（液相）和空气（气相） 三部分构成。
1.土旳天土然旳密密度度和：干密度Vm
（G=2.55~2.85C=3.1, S=2.55~2.75，W=1.0，
2024/9/29
17
第二节土方工程量的计算与调配
第二章 土方工程
• （一）场地设计标高旳拟定 （按照挖填平衡原则）
·在拟定场地设计标高时，必须结合现场旳详细条件，反复进 行技术经济比较，选择一种最优方案(挖填方量至少)。
·若设计文件对场地设计标高明确要求和特殊要求，
可参照下述环节和措施拟定。
1、划分方格网，方格旳边长一般采用10-40mm。
图解法：以等高线与方格边线交点为区域，画出垂直等高线旳平行等分线， 等分距离为方格边线上旳相临两点高差。如图： H4 = 44.50-0.16=44.34米
2024/9/29
25
第二章 土方工程
2)计算场地设计标高H0
第二节土方工程量的计算与调配
2024/9/29
26
第二章 土方工程
3)、场地设计标高旳调整 本例不考虑土旳可松性和借弃土旳影响，主要考虑泄水坡度旳影响。 以场地中心点8为H0，其他各角点设计标高为：
5 ～20
• 稍有裂 缝旳岩 石
渗透系数K
3 ～15
20 ～50 60 ～75 50 ～100 100 ～500 500 ～1000 20 ～60
第二章土的工程性质与分类
（四 ）、土的含水量：土中水的重量与土粒重量之比，称为土的 含水量。以百分数计
• （五）土的饱和度Sr:土中被水充满的孔隙体 积与孔隙总体积之比，称为饱和度。 湿度 ω（%） 稍湿 ω ＜20 湿 20≤ ω ≤30 很湿 ＞30
（六）土的孔隙比e和孔隙率n 土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比， 用小数表示 土的孔隙率比是土中孔隙所占体积与总体积之比， 用百分数表示
Dr=
emax-e emax-emin
相对密度Dr划分砂土紧密状态
紧密状态 实密 中密 稍密 松散 Dr 0.67＜Dr≤1 0.33＜Dr≤0.67 0.2＜Dr≤0.33 0≤Dr≤0.2
• 按标准贯入锤击数N值决定砂土密实度
密实度 实密 中密 稍密 松散 N值 N ＞30 15＜ N ≤30 10＜ N ≤15 N ≤10 按天然孔隙比e划分粉土密实度 密实度 实密 中密 稍密
粘性土对应状态示意图
固态
半固态
缩限 （ ws）
可塑状态
液态
液限 （ wL ）
塑限 （ wp ）
二、粘性土的塑性指数和液性指数 塑性指数Ip：指液限和塑限的差值， Ip= wL- wp 土的塑性指数Ip表示土处于可塑状态时的含水量变化范围， 塑性指数Ip大小与土中结合水的发育程度与含量有关。 液性指数IL：指粘性土天然含水量和塑限之差与塑性指数 之比，用小数表示。 I L= W- wp W- wp = Wl- wp Ip
土粒粒组划分
粒组名称 漂石或块石颗粒 卵石或碎石颗粒 圆砾或 角砾颗 粒 粗 中 细 粗 中 细 极细 粗 细 粒径范围（mm) ＞200 200～20 20～10 10～5 5 ～2 2 ～0.5 0.5 ～0.25 0.25 ～0. 1 0.1 ～0.075 0.075 ～0.01 0.01 ～0.005 ＜0.005 一般特征 透水性很大,无粘性,无毛细作用 透水性大,无粘性,毛细水上升高度不超过粒径大 小
• （五）土的饱和度Sr:土中被水充满的孔隙体 积与孔隙总体积之比，称为饱和度。 湿度 ω（%） 稍湿 ω ＜20 湿 20≤ ω ≤30 很湿 ＞30
（六）土的孔隙比e和孔隙率n 土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比， 用小数表示 土的孔隙率比是土中孔隙所占体积与总体积之比， 用百分数表示
Dr=
emax-e emax-emin
相对密度Dr划分砂土紧密状态
紧密状态 实密 中密 稍密 松散 Dr 0.67＜Dr≤1 0.33＜Dr≤0.67 0.2＜Dr≤0.33 0≤Dr≤0.2
• 按标准贯入锤击数N值决定砂土密实度
密实度 实密 中密 稍密 松散 N值 N ＞30 15＜ N ≤30 10＜ N ≤15 N ≤10 按天然孔隙比e划分粉土密实度 密实度 实密 中密 稍密
粘性土对应状态示意图
固态
半固态
缩限 （ ws）
可塑状态
液态
液限 （ wL ）
塑限 （ wp ）
二、粘性土的塑性指数和液性指数 塑性指数Ip：指液限和塑限的差值， Ip= wL- wp 土的塑性指数Ip表示土处于可塑状态时的含水量变化范围， 塑性指数Ip大小与土中结合水的发育程度与含量有关。 液性指数IL：指粘性土天然含水量和塑限之差与塑性指数 之比，用小数表示。 I L= W- wp W- wp = Wl- wp Ip
土粒粒组划分
粒组名称 漂石或块石颗粒 卵石或碎石颗粒 圆砾或 角砾颗 粒 粗 中 细 粗 中 细 极细 粗 细 粒径范围（mm) ＞200 200～20 20～10 10～5 5 ～2 2 ～0.5 0.5 ～0.25 0.25 ～0. 1 0.1 ～0.075 0.075 ～0.01 0.01 ～0.005 ＜0.005 一般特征 透水性很大,无粘性,无毛细作用 透水性大,无粘性,毛细水上升高度不超过粒径大 小
土木工程施工技术复习重点
土木工程施工技术复习重点1-1 土的工程性质有：可松性、含水量、透水性含水量影响：含水量越大，土就越湿，对施工越不利。
含水量对挖土的难易、施工时的放坡、回填土的夯实等均有影响。
地下水的流动以及土中渗透速度都与土的透水性有关。
1-2 土的可松性：自然状态下的土经开挖后组织被破坏，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，也不能恢复为原来状态时的体积。
土的可松性程度，一般用最初可松性系数和最后可松性系数来表示。
1-3 确定场地平整设计标高时应考虑哪些因素？满足生产工艺和运输的要求；满足设计时考虑的最高洪水位的影响；充分利用地形，尽量使挖填平衡（如土的可松性的影响），以减少土方运输量。
1-4试述按填、挖平衡时，确定场地平整设计标高的步骤与方法？1、初步确定场地设计标高（H0）(1)将场地划分为区隔（正方形），确定各方格角点标高（平坦，则地形图+插入法；起伏，则现场木桩方格网，测量）。
（2）挖填平衡，算体积列方程，2、计算设计标高的调整值：考虑土的可松性影响，考虑泄水坡度。
1-5 在什么情况下对场地设计标高要进行调整？如何调整？1.土的可松性的影响：由于土具有可松性，回填压实回复不了原来状态，要相应提高设计标高。
2、考虑泄水坡度对设计标高的影响。
1-6 流砂的主要成因是什么？防治流砂的途径是什么？有哪些有效措施？由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向（与水流方向一致）与土的重力方向相反，土不仅受到水的浮力，而且受到动水压力的作用，有向上举的趋势。
当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起涌入基坑，即发生流砂现象。
防治途径：减小或平衡动水压力；设法使动水压力的方向向下；截断地下水流。
有效措施：①在枯水期施工，减少动水压力；②抛大石块，以平衡动水压力；③打板桩，增加水流途径，减少动水压力；④水下挖土，平衡或减少动水压力；⑤井点降低地下水位，使动水压力向下；⑥搅拌桩或地下连续墙，截水，支承土水压力。
土的工程性质及分类
粒径级配是决定无粘性土工程性质的主要因素，以此作为土的 分类定名的标准。
土中各个粒组的相对含量可通过粒径分析试验得到，工程中常 用两种试验方法，互相配合使用。
⑴筛析法——适用于土粒粒径d>0.075mm的土。 ⑵密度计法——适用于土粒粒径d<0.075mm的土。
颗粒分析试验成果可用表或粒径级配曲线表示。
渗透特性 变形特性 强度特性
土的工程分类：便于研究和应用 土的压实性：如何获得较好的土
第二章：土的工程性质与分类
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6
土的形成 土的三相组成 土的物理状态 土的结构 土的工程分类 土的压实性
学风严谨 崇尚实践
§2.1 土的生成与特性
§2.1.1 土的生成
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土力学原理
第二章 土的工程性质及分类
第二章：土的工程性质与分类
• 对土的特点进行详细解释
晶胞之间的距离不易改变，水分子不能进入。因此，高岭石 的亲水性最小。
次生矿物除粘土矿物外，还有次生二氧化硅 与土难力溶学盐等。
学风严谨 崇尚实践
§2.2 土的三相组成
§2.2.1 土的固体颗粒
学风严谨 崇尚实践
1、土粒的矿物成分 ⑶腐植质
如土中腐植质含量多，使土的压缩性增大。对有机质含量超过 3%～5%的土应予注明，不宜作为填筑材料。
§2.2.1 土的固体颗粒
1、土粒的矿物成分 ⑵次生矿物 粘土矿物的微观结构，由 两种原子层(晶片)构成：一种 是由Si-O四面体构成的硅氧晶 片；另一种是由Al-OH八面体 构成的铝氢氧晶片。 因这种晶片结合的情况不 同，粘土矿物可分为下列三种 ：
土中各个粒组的相对含量可通过粒径分析试验得到，工程中常 用两种试验方法，互相配合使用。
⑴筛析法——适用于土粒粒径d>0.075mm的土。 ⑵密度计法——适用于土粒粒径d<0.075mm的土。
颗粒分析试验成果可用表或粒径级配曲线表示。
渗透特性 变形特性 强度特性
土的工程分类：便于研究和应用 土的压实性：如何获得较好的土
第二章：土的工程性质与分类
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6
土的形成 土的三相组成 土的物理状态 土的结构 土的工程分类 土的压实性
学风严谨 崇尚实践
§2.1 土的生成与特性
§2.1.1 土的生成
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土力学原理
第二章 土的工程性质及分类
第二章：土的工程性质与分类
• 对土的特点进行详细解释
晶胞之间的距离不易改变，水分子不能进入。因此，高岭石 的亲水性最小。
次生矿物除粘土矿物外，还有次生二氧化硅 与土难力溶学盐等。
学风严谨 崇尚实践
§2.2 土的三相组成
§2.2.1 土的固体颗粒
学风严谨 崇尚实践
1、土粒的矿物成分 ⑶腐植质
如土中腐植质含量多，使土的压缩性增大。对有机质含量超过 3%～5%的土应予注明，不宜作为填筑材料。
§2.2.1 土的固体颗粒
1、土粒的矿物成分 ⑵次生矿物 粘土矿物的微观结构，由 两种原子层(晶片)构成：一种 是由Si-O四面体构成的硅氧晶 片；另一种是由Al-OH八面体 构成的铝氢氧晶片。 因这种晶片结合的情况不 同，粘土矿物可分为下列三种 ：
土方工程
2）计算场地设计标高
H1 43.24 44.80 44.17 42.58 174.79(m) 2H2 2 (43.67 43.94 44.34 44.67 43.67 43.23 42.90 42.94) 698.72(m)
4H4 4 (43.35 43.76 44.17) 525.12(m) 则
202 4
0.022 0.02 0.19
0.32 0.3 0.05
25.90(m3 )
V12＝
a2 4
h32 h2 h3
h42 h1 h4
202 4
0.192 0.02 0.19
0.052 0.3 0.05
17.90(m3)
0.4 0.060.38 0.06
0.07(m3 )
V 24
202 6
(2 0.4
0.84
2
0.38
0.06)
0.07
156.07(m3)
将计算出的土方工程量填入相应的方格中。 将计算出的各方格土方工程量按挖、填方分别相加，得场地土方工程量总计： 挖方596.31 m3； 填方607.96 m3； 挖方、填方基本平衡。
V 22
a2 6
h1
h43
h4 h3
h4
202 6
0.053
0.3 0.050.44 0.05
0.05(m3 )
V 22
202 6
(2 0.3
0.71
2 0.44
H1 43.24 44.80 44.17 42.58 174.79(m) 2H2 2 (43.67 43.94 44.34 44.67 43.67 43.23 42.90 42.94) 698.72(m)
4H4 4 (43.35 43.76 44.17) 525.12(m) 则
202 4
0.022 0.02 0.19
0.32 0.3 0.05
25.90(m3 )
V12＝
a2 4
h32 h2 h3
h42 h1 h4
202 4
0.192 0.02 0.19
0.052 0.3 0.05
17.90(m3)
0.4 0.060.38 0.06
0.07(m3 )
V 24
202 6
(2 0.4
0.84
2
0.38
0.06)
0.07
156.07(m3)
将计算出的土方工程量填入相应的方格中。 将计算出的各方格土方工程量按挖、填方分别相加，得场地土方工程量总计： 挖方596.31 m3； 填方607.96 m3； 挖方、填方基本平衡。
V 22
a2 6
h1
h43
h4 h3
h4
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0.053
0.3 0.050.44 0.05
0.05(m3 )
V 22
202 6
(2 0.3
0.71
2 0.44
土方工程施工技术
土方工程施工技术第一节土的工程性质及分级在进行土石方开挖及确定挖运组织时，须根据各种土石的工程性质及其具体指标来选择施工方法及施工机具。
对土石方工程施工影响较大的因素有土壤级别与特征。
从广义的角度而言，土包括土质土和岩石两大类。
由于开挖的难易程度不同，水利水电工程中沿用16 级分类法时，通常把前Ⅰ～Ⅳ级叫土（即土质土），Ⅴ级以上的都叫做岩石。
一、土的工程性质（一）土的颗粒分类根据土的颗粒级配，土可分为碎石类土、砂土和黏性土。
按照土的颗粒大小分类，又可分为块石、碎石、砂粒等，详见表4-1。
表4-1 土的颗粒分类（二）土的松实关系自然状态下的土，经开挖扰动之后，因土体变得松散而使体积增大，这种性质叫做土的可松性。
其松散程度可用土体的可松性系数K （开挖后的松散体积/开挖前的自然体积）表示，各种土的可松性系数见表4-2。
表4-2 土的密度γ和可松性系数K当自然状态的土挖松后，再经过人工或机械的碾压、振动，土可被压实。
例如，在填筑拦河坝时，从土区取1m3 的自然方，经过挖松运至坝体进行碾压后的实体方，就小于原1m3的自然方，这种性质叫做土的可缩性。
在土方工程施工中，经常有三种土方的名称，即自然方、松方、实体方。
它们之间有着密切的关系。
1.土的体积关系土体在自然状态下是由土粒（矿物颗粒）、水和气体三相组成。
当自然土体松动后，气体体积（即孔隙）增大，当土粒数量不变，原自然土体积V自＜松动后的土体积V松；当经过碾压或振动后，气体被排出，则压实后的土体V实＜V 自。
三者之间的关系即V实＜V自＜V松，V实为经压实后的实体方，V松为经扰动后的松方。
对于砾石、卵石和爆破后的块碎石，由于它们的块度大或颗粒组，可塑性远小于土粒，因而它们的压实方大于自然方，详见表4-3。
单位体积土的质量称为密度。
当1m3的自然土体松动后，土体增大了，因而单位体积的重量变轻了；再经过碾压或振动，使土粒紧密度增加，因而单位体积质量增大，即表4-3 几种典型土的体积变化换算系数式中ρ松——开挖后的土体密度，kg/m3；ρ自——未扰动的土体密度，kg/m3；ρ实——碾压后的土体密度，kg/m3。
园林绿化工程施工技术
利用自然坡度排水
在挖土过程中，使被控出其不意地面始终 呈一倾斜面，如有雨水，即时便可从倾斜 地面排放到最低的边缘地带，然后再利用 临时水沟将雨水汇集排走。
明沟排水
挖土区内每向下挖一层土，即要先挖一个
排水沟收集地下水，并通过这条沟将地下
水排除掉。有时还可在沟底设抽水泵，定
时抽水出坑，加快排水。
目录 编辑 第一章 算法初步 [2] 1.1 算法与程序框图 1.2 基本算法语句 1.3 算法案例 阅读与思考 割圆术 复习参考题 第二章 统计 [3] 2.1 阅读与思考 一个著名的案例 阅读与思考 广告中数据的可靠性 阅读与思考 如何得到敏感性问题的诚实反应 2.2 用样本估计总体 阅读与思考 生产过程中的质量控制图 2.3 变量间的相关关系 阅读与思考 相关关系的强与弱 实习作业 复习参 考题 第三章 概率 3.1 的概率 阅读与思考 天气变化的认识过程 3.2 古典概型 3.3 阅读与思考 概率与密码 复习参考题 普通高中课程标准实验教科书 数学 必修3 [1] 在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。 在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。 2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。 本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。 本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计简单随机事件发生的概率。 教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。 概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。 概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
土方工程量计算与土方调配
第一节 土方工程施工概述
2.设计标高的调整 (1)由于土壤具有可松性，即一定体积的土方开挖后体积
会增大，为此需相应提高设计标高，以达到土方量的实 际平衡; (2)由于设计标高以上的各种填方工程(如场区上填筑路堤) 而影响设计标高的降低，或者由于设计标高以下的各种 挖方工程而影响设计标高的提高(如开挖河道、水池、基 坑等); (3)根据经济比较的结果，将部分挖方就近弃于场外，或 部分填方就近取于场外而引起挖、填土方量的变化后， 需增、减设计标高。
(3)使用时间较长、高10m以内的临时性挖方边坡坡度值 (见表1-7)
(4)边坡的坡度允许值可按表1-8和表1-9确定。 (5)遇到下列情况之一时，边坡的坡度允许值应另行设计: 边坡的高度大于表1-8和表1-9的规定。 地下水比较丰富或具有软弱结构面的倾斜地层。 岩层层面的倾斜方向与边坡的开挖面的倾斜方向一致，
2.1 本章学习要点分析
(3)公有制经济实现形式的多样性 所有制的实现形式：指资 产或资本的组织形式和经营方式。公有制可以采取独资企业、 股份合作制、合作社、股份公司等形式，在经营方式上可以 实行公有公营、公有民营、租赁或承包经营等方式。
(4)社会主义非公有制经济主要包括个体经济、私营经济和外 资经济。
并考虑它们的开工顺序、工程的分期施工顺序; (2）调配区的大小应该满足土方施工用主导机械(铲运机、
挖土机等)的技术要求，例如调配区的范围应该大于或等 于机械的铲土长度，调配区的面积最好和施工段的大小 相适应; (3)调配区的范围应该和土方的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;
2.边坡处理方法 土方开挖边坡的处理方法，见表1-10、图1-6。 3.边坡加固 土方开挖边坡危岩的加固方法见表1-11。 (二)土壁支护 1.一般基坑支护 一般基坑的支护方法见表1-12
土方施工计算
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
答：填方用土：
V1 = V3/ KS’=208/1.04=200m3（原状土） V2 = KS V1 =1.02*200=240m3（松散土）
2m3 的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次
土的分 类
一类土 松软土
1.1.2 土的工程分类
土的 级别
土的名称
开挖方法及工具
I
砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植 用锹、锄头挖掘，
土、淤泥（泥炭）
少许用脚蹬
二类土 普通土
II
粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵 用锹、锄头挖掘，
石的砂；种植土、填土
少许用镐翻松
三类土 坚土
四类土 砂砾坚
土
III
软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石 主要用镐，少许 土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉 用锹、锄头挖掘，
玩大汪东城 认同不很方便付办公费排、降水
土方填筑
额晚饭才v
分vjkbfwklncsv。，玫琳凯们莱卡棉开了门可了玫琳凯摸了 摸
支撑等准备及辅助工作； （
威锋网
一、 根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉 土、粘性土。详细的分类，见《岩土工程勘察规范 》 GB50021-2001
二、 根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土…… 等八大类。
ρd，从而可判断土是否达到要求的密实度。
四、土的可松性
土的最初可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增
加，虽经振动夯实，仍然不能完土全的复可原松，性土对的土这方种性质
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Ks
V2 V1
(1.4)
K
' s
V3 V1
(1.5)
式中 KS、KS′——土的最初、最终可松性系数； V1——土在天然状态下的体积，m3； V2——土挖出后在松散状态下的体积，m3； V3——土经压(夯)实后的体积，m3。
▪ 工程应用： ▪ 土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土
机械的主要参数；
▪ 土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要
参数，各类土的可松性系数见表1-1所示。
2.1.2.4 土的渗透性
土的渗透性：指土体被水透过的性质。土的渗透性用渗 透系数表示。
渗透系数：表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d 表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有 关，是人工降低地下水位及选择各类井点 的主要参数。土的渗透系数见表1-2所示。
粘土；压实的填筑土
1.30
1.04～ 主要用镐，少许用 1.07 锹、条锄挖掘
坚硬密实粘性土及含碎石、卵石的粘 四类土(砂 土；粗卵石；密实的黄土，天然级配
砾坚土) 砂石；软泥灰岩及蛋白石
1.26～ 1.32
整个用镐、条锄挖 1.06～ 掘，少许用撬棍挖 1.09 掘
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
土的分类
土的名称
可松性系数
KS
K’s
现场鉴别方法
五类土 (软石)
硬质粘土；中等密实的页岩、泥灰岩、 1.30
白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石炭 ～
岩
1.45
1.10～ 1.20
用镐或撬棍、大锤 挖掘，部分使用爆 破方法
六类土 (次坚石)
泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥 灰岩；密实的石灰岩；风化花岗岩； 片麻岩
2.1.2.3 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，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可 松性。
天然土体
开挖后松散 土体
回填压实 土体
土体虽经回填压实，其体积仍不能恢复原状，比开挖前的天然 体积略大，这种性质成为土的可松性。
土的可松性用可松性系数表示，即
1.00～5.00
第二节 土 方 量 计 算
高生产率的方法； ❖ 掌握回填土施工方法及质量检验标准。
本章内容
• 第一节 土的工程分类及工程特性
• 第二节 土方量计算 • 第三节 施工准备与辅助工作 • 第四节 土方机械化施工 • 第五节 基坑（槽）施工 • 第六节 土方回填与压实 • 第七节 质量标准及安全技术
第一节 土的工程分类及工程特性
➢ 坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖， 或预先松土，部分用爆破的方法施工；
➢ 次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法 施工。
土的工程分类与现场鉴别方法见表1-1。
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
土的分类
土的名称
可松性系数
现场鉴别方法
一类土 (松软土)
砂，粉土；冲积砂土层；种植土；泥 炭(淤泥)
2.1.1 土的分类与鉴别
➢ 1.按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，
将建筑物地基的土石分为：岩石、碎石土、砂土、 粉土、粘性土和人工填土等六类。
➢ 2.在施工中，根据土的坚硬程度和开挖方法将
土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、 次坚石、坚石、特坚硬石等八类。
➢ 松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运 机、推土机、挖土机施工；
KS
1.08～ 1.17
K’s 1.01～ 能用锹、锄头挖掘 1.03
二类土 (普通土)
粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、 卵石的砂；种植土；填筑土及粉土混 卵（碎）石
1.14～ 1.28
1.02～ 用锹、锄头挖掘， 1.05 少许用镐翻松
三类土 (坚土)
中等密实粘土；重粉质粘土；粗砾石，
干黄土及含碎石、卵石的黄土、粉质 1.24～
1.45～ 1.50
1.20～ 1.30
用爆破方法开挖
2.1.2 土的工程性质
2.1.2.1 土的含水量
土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。
W m湿 -m干 100% mw 100% (1.1)
m干
ms
式中：m湿——含水状态土的质量，kg；m干——烘 干后土的质量，kg；mW ——土中水的质量，kg；mS—
第二章 土方工程施工
主要内容：土的工程分类、土方量计算、施工
辅助工作、土方机械化施工及土方工程质量验 收；
学习重点、难点：土的工程性质及其对施工的
影响，基坑（槽）及场地平整土方量的计算， 降低地下水位的方法。
学习要求:
❖ 了解土的工程分类和现场鉴别土类的方法； ❖ 掌握基坑(槽)、场地平整土方工程量的计算方法； ❖ 了解土壁塌方和发生流砂现象的原因及防治方法； ❖ 熟悉常用土方施工机械的特点、性能、适用范围及提
土的名称 粘土
亚粘土 轻亚粘土
黄土 粉砂 细砂
表1-2 土的渗透系数参考表
渗透系数(m/d)
土的名称 渗透系数(5.00～20.00
0.005～0.10
均质中砂
35～50
0.10～0.50
粗砂
20～50
0.25～0.50
圆砾石
50～100
0.50～1.00
卵石
100～500
干密度: 土的固体颗粒质量与总体积的比值， 用下式表示：
d
ms V
(1.3)
式中ρd——土的干密度，kg/m3； mS ——固体颗粒质量，kg； V — 土的体积，m3。
工程应用：在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧 密程度。土的干密度愈大，表示土愈密实。土的密实程度主要通过 检验填方土的干密度和含水量来控制。
1.30～ 1.45
1.10～ 1.20
用爆破方法开挖,部 分用风镐
七类土 (坚石)
大理岩，辉绿岩；玢岩；粗、中粒花 岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、 1.30～ 片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、 1.45 玄武岩
1.10～ 1.20
用爆破方法开挖
八类土(特 坚硬石)
安山岩；玄武岩；花岗片麻岩，坚实 的细粒花岗、闪长岩、石英岩、辉长 岩、辉绿岩、玢岩
固体颗粒的质量，kg。
工程应用：土的含水量在5%及以下称为干土；含水量
大于5%，小于等于30%称为潮湿土；含水量大于30%称为湿
土。
2.1.2.2 土的天然密度和干密
土的天然密度: 在天然状态下，单位体积土的质 量。它与土的密实程度和含水量有关。 土的天然密度按下式计算：
m
(1.2)
V
式中ρ——土的天然密度，kg/m3； m ——土的总质量，kg； V — 土的体积，m3。