第一章土方工程1

自然地坪
拟建建筑
使用：规划、生产运、防洪排水
设计地坪 减少土方量：挖填方平衡
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2、确定场地设计标高的方法
方 法 原 理 适用范围 效 果
挖填方平衡 场地内挖、场地面积较小、挖方量、填方
法（一般方 填方相等，原地形比较平 量平衡
法） 即不取不 缓、场地设计 （不能保证总
水平面
弃 标高无特殊要 的土方量最小）
土的类型 一类土 二类土 三类土 四类土
Ks
1.08 ～ 1.17 1.14 ～ 1.28 1.24 ～ 1.30 1.26 ～ 1.37
Ks’ 1.01 ～ 1.04 1.02 ～ 1.05 1.04 ～ 1.07 1.06 ～ 1.09
五类土
1.30 ～ 1.45
1.10 ～ 1.20
六类土 七类土 八类土
达西(H.Darcy)定律:
V=K
h1-h2
·——L——
=
K·I
h1
v
h2
式中:
A
L
B
I=
——h1—-Lh2—
=
h
---称为水力坡度
L
;
K----渗透系数(m/h,m/d) 为一比例系数,
当 I =1.0时, V=K
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渗透系数K经验近似值
土的类型
K (m/d)
漂石(无砂质充填) 500 ～ 1000
卵石
100 ～ 500
砾石
50 ～ 150
粗砂
20 ～50
中砂
5 ～ 20
细砂
1～5
土的类型
K (m/d)
粉砂
0.5 ～ 1
黄 土 0.25 ～ 0.5
粘砂土 0.1 ～ 0.5
轻砂粘土 0.05 ～ 0.1
重砂粘土 0.001 ～ 0.05
粘 土 < 0.001
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取土环刀 仪
求
最佳设计
平面法 最小二乘 场地面积较大 挖、填方平衡
（有一定坡 法 或地形比较复 且总土方量最
度的平面）
杂
小
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标准击实
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1.2场地标高设计与场地平整
• 学习要求： 1.掌握场地设计标高确定的一般方法； 2.熟悉最小二乘法原理求最佳设计平面。 3.掌握土方量的计算方法
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场地标高设计
1、确定场地设计标高的原则：
满足规划要求 满足生产工艺及运输要求 满足排水及防洪要求 力求使场地内挖填方平衡、土方量最小
Ⅲ 有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土 挖掘，部分用锲子及大锤
四类土
（砂砾坚土） Ⅳ
五类土
（软石） 六类土
（次坚石） 七类土
（坚石）
Ⅴ-Ⅵ Ⅶ-IX X-XIII
八类土 （特坚石） XIV-XVI
重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密 先用镐、撬棍，然后用锹挖
实的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋 掘，部分用锲wenku.baidu.com及大锤
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边坡
坡肩
坡顶
坡高
H
坡底
坡角
坡宽
边坡各部位名称
B 令: m = H
H 1:m = H:B= B
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B
m —— 边坡系数 1:m —— 边坡坡度
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(四)土的渗透性:
土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过 的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.
1.30 ～ 1.45 1.30 ～ 1.45 1.45 ～ 1.50
1.10 ～ 1.20 1.10 ～ 1.20 1.20 ～ 1.30
说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1 （2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS
2020/10/19 （3）土方回填：用压实土的体积 V3 ，考虑 KS′ 7
土的可松性大小用可松性系数表示:
式中 :Ks ——最初可松性系数;Ks’ ——最终可松性系数;
V1——土在自然状态下的体积(天然密实土)； V2——土经开挖后松散状态下的体积(松土)； V3——土经回填压实后的体积(压实土)。
V1 < V3 < V2
1< KS′< KS
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土的可松性系数
白石
硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩 用镐或撬棍、大锤挖掘，部
土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩
分用爆破方法
泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的 用爆破方法开挖，部分用镐 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
G1 G2 100%
G2
式中: ω——土的含水量
G1——含水状态时土的质量；
G2——烘干后土的质量。
G1- G2=水份的质量.
干土: ω<5% 潮湿土:5%≤ ω≤30% 湿土: ω>30%
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(三)土的可松性: V3
V2
V 1
自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回 填压实,仍不能恢复成原来的体积.土的这种性质称为可松性.
用爆破方法开挖
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
用爆破方法开挖
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三 土的工程性质
(一)土的密度 :
1 天然密度ρ:土在天然状态下单位体积的质量.
2 干密度ρd :单位体积土中固体颗粒的质量.
(二)土的含水量（率）:
土中所含水分质量与土颗粒质量的比值。
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。
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一 土方工程的特点
1、工程量大——采用机械化施工 2、施工条件复杂——制定施工方案。
二 土的工程分类
根据土方开挖的难易程度，将土分为八类及16个级 别。一～四类为土;五～八类为石。
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土的类别 一类土
（松软土） 二类土
（普通土）
土的工程分类
土的级别
土的名称
Ⅰ
砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤 泥）
开挖方法及工具 用锹、锄头挖掘
亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、 用锹、锄头挖掘；少许用镐
Ⅱ 种植土、填筑土及亚砂土
翻松
三类土 （坚土）
软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含 主要用镐，少许用锹、锄头
第1章 土方工程
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1.1 概述
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。