1.1场地平整

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项目一 基础工程施工
单元1.1:场地平整
赤峰市建筑工程学校
单元1.1:场地平整
一、能力要求
1、能进行土方工程量计算 2、能合理选择土方施工机械 3、能编制场地平整施工初步方案
二、知识要求
1、了解土的工程性质及土方调配方法 2、熟悉土方工程量计算方法(方格网法) 3、熟悉常用土方施工机械的特点、性能参数、 适用条件、作业方法 4、掌握挖土机与自卸汽车配套计算 5、熟悉土方填筑的要求与压实方法
H——角点的自然地面标高,m。
(3) 计算“零点”位置,确定零线
方格边线一端施工高程为“ +” ,若另一端为“ -” , 则沿其边线必然有一不挖不填的点,即为“零点” ( 图 1.5)。
图1.5 零点位置计算示意图
零点位置按下式计算:
ah1 X1 h1 h2
ah2 X2 h1 h2
(二)场地平整标高与土方量
(一)基坑与基槽土方量计算
基槽土方量计算可沿长度方向分段计算:
L V1 ( A1 4 A0 A2 ) 6
式中 V1——第一段的土方量,m3; L1 —第一段的长度,m。
将各段土方量相加即得总土方量:
V V1 V2 Vn
(二)场地平整标高与土方量
挖填方高度均不大,运距在100m以内时,采用推土机施工,
灵活、经济。
(2) 地面上的坑式开挖
单个基坑和中小型基础基坑开挖,在地面上作业时,
多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、 二类土质和较深的基坑;反铲挖土机适于四类以下土质, 深度在4m以内的基坑。 (3) 长槽式开挖
指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽,适
V2 Ks V1
式中
V3 K V1
' s
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。
注意事项:
1、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;
相关支撑知识
一、土的分类及工程性质 二、土 方 计 算
三、土方调配
四、土方机械化施工 五、填土与压实
一、土的分类及工程性质
(一)土的分类与鉴别
土方工程的内容和特点;

1。内容;(1)土的开挖。运输,填筑等施工过程。 (2)排水降水和土壁支撑等辅助工作 (3)土方爆破 2、特点: 1)、面广、量大。 2)、劳动强度大
m V
B、干密度: 土的固体颗粒质量与总体积的比值。
ms d V
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。
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。 土的可松性用可松性系数表示,即
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 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 1.30 ~ 1.45
1.10 ~ 1.20 1.10 ~ 1.20
1.20 ~ 1.30
用爆破方法开挖, 部分用风镐
四、土方填筑与压实
1. 推土机 按行走的方式,可分为履带式推土机和轮胎式推土机。 履带式推土机附着力强,爬坡性能好,适应性强;
轮胎式推土机行驶速度快,灵活性好。
目前,我国生产的履带式推土机有东方32100、T-120、 黄河220等;轮胎式推土机有TL160等。
图1.8 推土机
2. 铲运机
A、铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑 整平的机械。 B、按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机;
C、按铲斗操纵系统分,有液压操纵和机械操纵两种。
D、施工方法:为了提高铲运机的生产效率,可以采取下 坡铲土、跨铲法、推土机推土助铲等方法,缩短装土时间, 使铲斗的土装得较满。
图1.9 铲运机
图1.9 铲运机
3. 挖土机
A、挖土机按工作装置不同,可分为正铲、反铲、拉铲 和抓铲四种。 B、按其操纵机构的不同,可分为机械式和液压式两类。
H0 (H
11
H12 H 21 H 22 ) 4N
式中:
H。——所计算的场地设计标高(m); a ——方格边长(m); N ——方格数; H1l,„,H22——任一方格的四个角点的标高(m)。
如令H1——1个方格仅有的角点标高; H2——2个方格共有的角点标高; H3——3个方格共有的角点标高; H4——4个方格共有的角点标高。 则场地设计标高H0可改写成下列形式
1.28
1.24 ~ 1.30 1.26 ~ 1.32
1.05
1.04 ~ 1.07 1.06 ~ 1.09
土的分类 五类土




可松性系数
KS
硬石炭纪粘土,中等密实的页岩、 1.30 泥灰岩、白垩土,胶结不紧的砾岩, ~ 软的石炭岩 1.45
K’s
现场鉴别方法
(软石)
六类土 (次坚石)
用镐或撬棍、大锤 1.10~ 挖掘,部分使用爆 1.20 破方法
C、液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围 大;快速作业时,惯性小,并能高速反转;转动平稳, 可减少强烈的冲击和振动;结构简单,机身轻,尺寸 小;附有不同的装置,能一机多用;操纵省力,易实 现自动化。
图1.10 反铲挖土机
图1.11 挖土机的类型
二、 土方机械的选择
1. 土方机械选择的原则 A、施工机械的选择应与施工内容相适应; B、土方施工机械的选择与工程实际情况相结合; C、主导施工机械确定后,要合理配备完成其他 辅助施工过程的机械; D、选择土方施工机械要考虑其他施工方法,辅 助土方机械化施工。
1、确定场地设计标高 (1)确定场地设计标高时应考虑以下因素:
①满足建筑规划和生产工艺及运输的要求;
②尽量利用地形,减少挖填方数量; ③场地内的挖、填土方量力求平衡,使土方运 输费用最少; ④有一定的排水坡度,满足排水要求。
(2)初步设计标高 场地设计标高即为各个方格平均标高的平均值。 可按下式计算:


3)。施工工期长
按土开挖的难易程度将土分为:
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 1.01 ~ 1.03 1.02 ~
现场鉴别方法
一类土
砂,亚砂土,冲积砂土层,种植
1.08~
(松软土)
二类土 (普通土) 三类土 (坚土) 四类土 (砂砾坚 土)
土,泥炭(淤泥)
H0
H
1
2 H 2 3 H 3 4 H 4 4N
(3)场地设计标高的调整
(1)土的可松性影响
图1.3 考虑土的可松性调整设计标高计算示意图
' VW (K s - 1) h ' FT FW K s
H0’=H0+Δh
(2)场内挖方和填土的影响
(3)场地泄水坡度的影响 1)单向泄水时各方格角点的设计标高 Hn=H0±li 2)双向泄水时各方格角点的设计标高 Hn=H0±lxix±lyiy
式中 x1、x2——角点至零点的距离,m; h1、h2——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m a—方格网的边长,m。
确定零点的办法也可以用图解法,如图 1.6 所示。
方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例, 用尺相连,与方格相交点即为零点位置。将相邻的零
点连接起来,即为零线。它是确定方格中挖方与填方
(2)计算场地各个角点的施工高度
施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之
差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高
度。各方格角点的施工高度按下式计算:
hn H n H
式中 hn——角点施工高度即填挖高度(以“+”为填填方高 度,“-”为挖挖方高度),m;

Hn——角点的设计标高,m;
2、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。
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
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类井点的主要参数。
二、土 方 计 算
(一)基坑与基槽土方量计算
亚粘土,潮湿的黄土,夹有碎石、 卵石的砂,种植土,填筑土及亚
1.17
1.14 ~
能用锹、锄头挖掘
用锹、锄头挖掘, 少许用镐翻松 要用镐,少许用锹、 锄头挖掘,部分用 撬棍 整个用镐、撬棍, 然后用锹挖掘,部 分用楔子及大锤
砂土
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 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
方格网法计算场地平整土方量步骤为: (1) 读识方格网图 方格网图由设计单位(一般在1/500的地形图上) 将场地划分为边长a=10~40m的若干方格,与测量的 纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注 角点的自然地面标高 (H) 和设计标高 (Hn) ,如图 1.4 所示。
图1.4 方格网计算土方工程量
七类土 (坚石)
用爆破方法开挖
八类土 安山岩,玄武岩,花岗片麻岩,坚 1.45 (特坚硬 实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、 ~ 石) ) 辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.50
用爆破方法开挖
(二)土的工程性质 1.土的含水量 2.土的天然密度和干密度 3.土的可松性系数 4.土的渗透性
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。
m湿 -m干 mw W 100% 100% 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—固体颗粒的质量,kg。
2.土的天然密度和干密度
A、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。
图1.7 场地边坡平面图
三、土 方 调 配
土方调配:就是对挖方、填方和堆弃土三
者之间关系进行综合协调处理。好的土方调配
方案,应使土方总运输量最小或土方运输费用
最少,而且又方便施工。
土方调配是土方工程施工 ( 土方规划 ) 中
的一个重要内容,在平整场地土方工程量计算
完成后进行。

土方调配的原则:力求达到挖填方平衡
和运距最短的原则;近期施工与后期利用 的原则。

土方调配的步骤:划分调配区
计算各 调配区的土方量 计算每对挖填方区之间 的平均运距 进行土方调配 画出调配图。
四、土方机械化施工
一、常用土方施工机械
1、推土机 2、铲运机3、挖土机
二、 土方机械的选择 1、土方机械选择的原则 2、土方开挖方式与机械选择 三、挖土机械配套计算
于挖大型厂房的柱列基础和管沟,宜采用反铲挖土机;
若为水中取土或土质为淤泥,且坑底较深,则可选择抓
铲挖土机挖土。
若土质干燥,槽底开挖不深,基槽长 30m 以上,可采用
推土机或铲运机施工。地面上的坑式开挖
(4) 整片开挖 对于大型浅基坑且基坑土干燥,可采用正铲 挖土机开挖。若基坑内土潮湿,则采用拉铲或反 铲挖土机,可在坑上作业。
2、 场地平整土方计算
对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、 体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸
填凹,移挖方作填方,将自然地面改造平整为场地设计
要求的平面。 场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种。 对于地形较平坦地区,一般采用方格网法;地形起伏变 化较大地区,可采用横截面法。
2. 土方开挖方式与机械选择
(1) 平整场地常由土方开挖、运输、填筑和压实等工序完成。
地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地,选用铲运机
较适宜。
地形起伏较大,挖方、填方量大且集中的平整场地,运距
在1000m 以上时,可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、 运土,在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。
的分界线。
图1.6 零点位置图解法
零线位置
(4) 计算方格土方工程量
按方格内各角点平均施工高度乘以方格面积计算,即:
(5) 边坡土方量计算 场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证 挖方土壁和填方区的稳定。边坡的土方量可以划分成两种近 似的几何形体进行计算,一种为三角棱锥体(图1.7中①~③ 、⑤~⑪),另一种为三角棱柱体(④)。
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