建筑施工技术教案正文

第一章土方工程

土方工程施工一般包括：开挖、运输、填筑、平整和压实等主要施工过程，以及排水、降水和土壁支撑等准备工作与辅助工作。

概述

[目的要求]

了解：建筑施工课程的研究对象和方法，建筑施工规范、规程。

熟悉：土方工程分类及施工特点。

掌握：土的工程性质，土的工程分类。

[讲授重点]土的工程分类，

[讲授难点]土的渗透性

[讲授内容]

一、土方工程的施工特点

土方工程的工程量大，施工工期长，劳动强度大。土方施工条件复杂，又多为露天作业，受气候、水文、地质等影响较大，难以确定的因素较多。

二、土的工程分类

土方施工中，根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为八类。

三、土的基本性质

1、土的组成

土一般由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三部分组成。

一般用三相图表示，三相图中，把土的固体颗粒、水、空气各自划分开来。

2、土的物理性质

（1）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。土的可松性用可松性系数表示：

最初可松性系数最后可松性系数

可松性系数对土方的调配，计算土方运输量都有影响。

（2）土的天然含水量

在天然状态下，土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率叫土的天然含水量，反映了土的干湿程度。

（3）土的天然密度和干密度

土在天然状态下单位体积的质量，叫土的天然密度（简称密度）。

干密度是土的固体颗粒重量与总体积的比值。

（4）土的孔隙比和孔隙率

孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。

孔隙比e是土的孔隙体积Vv与固体颗粒体积Vs的比值。

孔隙率n是土的孔隙体积Vv 与总体积V的比值，用百分率表示。

（5）土的渗透系数

土的渗透系数表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示。根据土的渗透系数不同，可分为透水性土（如砂土）和不透水性土（如粘土）。它影响施工降水与排水的速度。

土的渗透系数参考表

（6）土的压缩性

移挖作填或取土回填，松土经运输、填压以后，均会压缩，一般土的压缩率土的压缩率K的参考值

第二节土方量计算

[目的要求]

了解:临时性挖方边坡值。三棱柱法计算土方量，边坡土方量计算方法。

熟悉：影响土方边坡的稳定的因素及土方边坡的形式，场地设计标高的调整方法。

掌握：基坑（基槽）土方量计算公式，场地平整的基本原则和计算步骤及方法。

[讲授重点]基坑（基槽）土方量计算，场地平整的基本原则和计算步骤及方法。

[讲授难点]场地平整的基本原则和计算步骤及方法。

[讲授内容]

一、基坑、基槽土方量计算

基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算。

基槽和路堤管沟的土方量可以沿长度方向分段后，再用同样方法计算。

将各段土方量相加即得总土方量V总：V总=∑V i

二、场地平整的土方量计算

场地平整是将现场天然地面平整成施工所要求的设计平面。场地平整前，首先要确定场地设计标高，计算挖、填土方工程量，确定土方平衡调配方案。进而拟定施工方案，选择施工方法和施工机械。

1、场地设计标高的确定

确定场地设计标高时一般要满足以下要求：

①满足建筑规划和生产工艺及运输要的要求；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，以节约土方运输费用；④有一定的泄水坡度，满足排水要求。

2、场地土方量计算

场地平整的土方量，通常采用方格网法计算。

（1）、划分方格网并计算各方格角点的施工高度

各方格角点的施工高度按下式计算：h n = H n— H

（2）、计算零点位置、绘制零线

在一个方格网内同时有填方或挖方时，要先算出方格网边的零点位置，并标注于方格网上，连接零点就是零线，它是填方区与挖方区的分界线。

（3）、计算方格土方工程量

计算每个方格内的挖方或填方量。

（4）、边坡土方量计算

边坡的土方量可以划分为两种近似几何形体计算，一种为三角棱锥体，另一种为三角棱柱体。

（5）、计算土方总量

将挖方区（或填方区）的所有方格土方量和边坡土方量汇总后即得到场地平整挖（填）方的工程量。

三、土方调配 (土方调配方案确定)

第三节施工准备与辅助工作

一、施工准备

1、场地清理

2、排除地面水

地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。

3、修筑临时设施

修筑临时道路、供水、供电及临时停机棚与修理间等临时措施。

二、土方边坡与土壁支撑

在基坑（槽）开挖深度超过一定限度时，土壁应做成有斜率的边坡，或者加以临时支撑以保持土壁的稳定。

1、土方边坡

土方边坡的坡度是以土方挖方深度H与底宽B之比表示。

m=B/H称为边坡系数。

根据《土方和爆破工程施工及验收规范》（GB50201-2002）的规定，挖方边城可做成直立壁不加支撑，但深度不宜超过规定值

2、土壁支撑

开挖较窄的沟槽多用横撑式支撑。横撑式支撑根据档土板的不同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类，前者挡土板的布置又分断续式和连续式两种。

三、土方工程施工排水与降低地下立位

降水方法分明排水法和人工降低地下水位法两类。

1、明排水法

在基坑或沟槽开挖时，采用截、疏、抽的方法来进行排水。

明排水法由于设备简单和排水方便，采用较为普通，但当开挖深度大、地下水位较高而土质又不好时，用明排水法降水，挖至地下水水位以下时，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑。这种现象称为流砂现象。

（1）、流砂产生的原因

高水位的端（水头为h1）与低水位的端（水头为h2）之间存在压力差，水经过长度为l，断面积为F的土体由左端向右端渗流。

由静力平衡条件（设向右的力为正）有：

9.8r w · h1 · F—9.8r w · h2 F＋T·l·F=0

水头差与渗透路程长度l之比，称为水力坡度，以I表示。T=—9.8I ·r w 由于单位土体阻力与水在土中渗流时对单位土体的压力D D大小相等，方向相反，所以：D D = —T = 9.8I·r w

如果动水压力等于或大于土的9.8倍的浸水重度r1时，即D D≥9.8 r1

（2）易产生流砂的土

流砂现象经常发生在细砂、粉砂、粉土中。经验还表时：在可能发生流砂的土质处，基坑挖深超过地下水位线0.5m左右，就会发生流砂。