1.1土的工程分类及其性质

及弃土坑容积的重要
式中：V1 ——土在天然状态下的体积；
参数，最后可松性系
V2 ——土经开挖后的松散体积； V3 ——土经回填压实后的体积。
数K，S是计算场地平 整标高及填方所需的
挖方体积等的重要参
数。
建筑施工工艺
土的可松性参考值
土的类别
一类土（种植土除外） 二类土（植物土、泥炭） 二类土 三类土 四类土（除外） 四类土（泥灰岩、蛋白） 五～七类土 八类土
五类土（软石） 六类土（次坚石） 七类土（坚石） 八类土（特坚石）
石
1.30~1.45 1.10~1.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破 1.30~1.45 1.10~1.20 用爆破方法开挖，部分用风镐 1.30~1.45 1.10~1.20 用爆破方法开挖
1.45~1.50 1.20~1.30 用爆破方法开挖
开挖前的天然土V0
开挖后的松散土V1
填筑后的压实土V2
建筑施工工艺
（三）土的工程性质
土的可松性与可松性系数:
最初可松性系数： ks=v1/v0 最终可松性系数： k′s=v2/v0
v0：土在天然状态下的体积(m3)； v1：土挖出后在松散状态下的体积(m3)； v2：土经夯实后的体积(m3)
开挖前的天然土V0
建筑施工工艺
三、土的工程分类与性质
（三）土的工程性质
土的重度γ： 土在天然状态下单位体积的重量。
γ=g/v
式中g——土重（t），v——土的体积（m3）
建筑施工工艺
三、土的工程分类与性质
（三）土的工程性质
土的天然含水量ω： 即土中水重与固体颗粒重之比。
ω=gw/gs×100％
式中gw——土中水重（kg）；gs——土中固体颗粒重kg）。
建筑施工工艺
第一章 土方工程
1.1土的工程分类及其性质
建筑施工工艺
第1章 土方工程
【教学要求】了解土方工程特点；掌握场地设计标高的确定、 调整与土方调配；掌握边坡稳定及土壁支护的基本原理及主要方法； 了解施工排、降水方法及流砂防治措施；熟悉常用土方机械的性能 和使用范围；掌握土方的填筑与压实的要求和方法。
1.02～1.05
1.24～1.30
1.04～1.07
1.26～1ຫໍສະໝຸດ Baidu32
1.06～1.09
1.33～1.37
1.11～1.15
1.30～1.45
1.10～1.20
1.45～1.50
1.20～1.30
建筑施工工艺
（三）土的工程性质
土方量的平 衡调配
确定场地设 计标高
计算施工机 械数量
土的可松性 应用
最佳含水量——使填土夯至最密实状态的含水量。
建筑施工工艺
土的含水量W
是土中所含的水与土的固体颗 粒间的质量比，以百分数表示，见 下式：
快速含水量测定仪
含水量影响土 方
施工方法的选 择
、边坡的稳定 和
回填土的质量
土的含水量超过25～30%， 则机械化施工就困难，容易 打滑、陷车
回填土则需有最佳含水量方能 夯压密实，获得最大干密度
1、工程量大 2、工期长 3、劳动强度大 4、施工条件复杂 5、受气候、水文、地质等影响大
建筑施工工艺
三、土的工程分类与性质
（一） 土的工程分类——按工程性质分
（1）岩石 （2）碎石土 （3）砂土 （4）粘土 （5）人工填土
建筑施工工艺
（二） 土的工程分类——按开挖难易程度分
土的分类
一类土（松软土） 二 类土（普通土） 三类 土（坚土） 四类土（砂砾坚土）
⑥需要松散土的体积： V回填松土=V填充ⅹ ks / ks
’ =8425m3
V0=10000m3 V填充=7760m3 V基础=2240m3
V1=11400m3 V回填松土=8425m3
【教学重点】土方调配；边坡稳定及土壁支护的方法； 降水；土方的填筑与压实。
【教学难点】表上作业法进行土方调配； 稳定及土壁支护；
边坡
建筑施工工艺
一、 土方工程的内容
包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁 支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有：
⑴ 场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计
土的名称 土的可松性
（略）
Ks
K’s
1.08~1.17 1.01~1.03
现场鉴别方法
能用锹、锄头挖掘
土
1.14~1.28 1.02~1.05 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松
1.24~1.30 1.26~1.32
1.04~1.07 主要用镐，锹、锄头挖掘，部分用撬棍
整个用镐，撬棍，然后用锹挖，部分用 1.06~1.09 楔子及大锤
h1 h2 L
渗流速度v=K ∙i; 水力坡度i=h/L，h—水头差，L—渗流长度; 渗透系数K
建筑施工工艺
土的渗透性
是指水流通过土中孔隙的难易程度。地下水在土中 的渗流速度 V 与土的渗透系数 K 和水头梯度 I 有关，地 下水在土中的渗流速度可按达西公式计算：
V（m/d）=K·I
开挖后的松散土V1
填筑后的压实土V2
建筑施工工艺
土的可松性
即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后
虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用可松性
系数 KS 表示。
土的最初可松性系数 KS= V2 / V1；
土的最初可松性系数 KS是计算挖掘机械生
土的最后可松性系数 K，S= V3 / V1 。 产率、运土车辆数量
建筑施工工艺
三、土的工程分类与性质
（三）土的工程性质
土的孔隙比和孔隙率：(反映土的密实程度)
土的孔隙比 e： e=vv/vs 土的孔隙率 n： n=vv/v×100％
建筑施工工艺
土的质量密度
天然密度--是指土在天然状态下单位体积的质量，它影响
土的承载力、土压力及边坡的稳定性。
干密度--是指单位体积中固体颗粒的质量，它是用以
开挖
浇筑
回填
例题
① 基坑体积：V=100ⅹ20ⅹ5=10000m3 对
② 应的天然土体积：V0=10000m3
③开挖后得到的松散土体积：V1=V0ⅹ ks =10000ⅹ1.14=11400m3
④基础占去的体积： V基础= 1600+640=2240m3
⑤需要填充的体积： V填充= V2=10000-2240=7760m3
渗透系数K 值将直接 影响降水方案的选择 和涌水量计算的准确 性
土壤渗透试验仪
建筑施工工艺
（三）土的工程性质
土的可松性与可松性系数:
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，这种现象称为土的可松性。
建筑施工工艺
（三）土的工程性质
土的可松性与可松性系数:
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，这种现象称为土的可松性。
体积增加百分数
最初 最后
8～17
1～2.5
20～30
3～4
14～28 2.5～5
24～30
4～7
26～32
6～9
33～37 11～15
30～45 10～20
45～50 20～30
可松性系数
最初 Ks
1.08～1.17
最后 K，s
1.01～1.03
1.20～1.30
1.03～1.04
1.14～1.28
检验土压实质量的控制指标。
不同类的土，其最大 干密度是不同的；同 类的土在不同的状态 下(含水量、压实程度 )其密实度也是不同的
取土环刀 标准击实仪
建筑施工工艺
三、土的工程分类与性质
（三）土的工程性质
水在单位时间内穿透土层的能力, 单位是“m/昼夜”
土的渗透系数 :
Δh L
达西定律
K i K
标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。
⑵ 开挖沟槽、基坑(竖井、隧道、修筑路基、堤坝)：
包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。
⑶ 土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实的
方法及密实度检验等。
建筑施工工艺
建筑施工工艺
平整场地 基坑
沟槽
地下室开挖
建筑施工工艺
二、土方工程施工特点：
计算弃土、预 留回填土方量
例题
一个平面为矩形基坑工程，长宽高分别为100m*20m*5m。开挖后将浇筑一 个尺寸为80m*20m*1m+80m*2m*4m的混凝土基础，然后将余下部分回填 压实。假设该工程中土的最初可松系数ks=1.14，最终可松系数ks =1.05。
’
问题1： 该基坑开挖出来的松散土方量有多少？ 问题2：需要外运多少松散土方才能将基础施工后的基坑剩余空间填充密实？