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1、第1章 土方工程1.1 概述概述1.2 场地平整场地平整1.3 基坑工程基坑工程1.4 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 学习要求学习要求:了解土木工程施工技术的研讨方向；了解土木工程施工技术的研讨方向；掌握学习方法；掌握学习方法；熟习施工中土的工程分类及分类根据；熟习施工中土的工程分类及分类根据；掌握土的可松性；掌握土的可松性；熟习原状土压实后的沉降量。熟习原状土压实后的沉降量。1.1 概述v1.1.1 土方工程的特点土方工程的特点v 1、内容、内容 v 主要：场地平整；主要：场地平整；坑、槽开挖；坑、槽开挖；土方填筑。土方填筑。v 辅助：施工排、降水；辅助：施工排、降水；土壁支撑。土壁支撑
2、。v 2、施工特点、施工特点v 1量大面广；量大面广；v 2劳动强度大，人力施工效率低、工期长；劳动强度大，人力施工效率低、工期长；v 3施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定要素多。不确定要素多。v 3、施工设计应留意、施工设计应留意v 1摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械；摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械；v 2合理调配土方，使总施工量最少；合理调配土方，使总施工量最少；v 3合理组织机械施工，以发扬最高效率；合理组织机械施工，以发扬最高效率；v 4作好道路、排水、降水、土壁支撑等预备及辅助任作好道路、排水、降水、土壁支撑等预备及辅
3、助任务；务；v 5合理安排施工方案，避开冬、雨季施工；合理安排施工方案，避开冬、雨季施工；v 6制定合理可行的措施，保证工程质量和平安。制定合理可行的措施，保证工程质量和平安。1.1.2 1.1.2 土的工程分类土的工程分类土的分类土的级别土的称号开挖方法及工具一类土松软土I砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥泥炭用锹、锄头发掘，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、卵石的砂；种植土、填土用锹、锄头发掘，少许用镐翻松三类土坚土III软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土；压实的填土主要用镐，少许用锹、锄头发掘，部分用撬棍四类土砂砾坚
4、土IV巩固密实的粘性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩整个先用镐、撬棍，后用锹发掘，部分用楔子及大锤五类土软石VVI硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白奎土；胶结不紧的砾岩；软石灰及贝壳石灰石用镐或撬棍、大锤发掘，部分运用爆破方法六类土次坚石VIIIX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、片麻岩及正长岩用爆破方法开挖，部分用风镐七类土坚石XXIII大理石；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化安山岩；玄武岩用爆破方法开挖八类土特坚石XIVXVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、石
5、英岩、辉长岩、粉岩、角闪岩用爆破方法开挖1.1.2 土的工程分类v按开挖的难易程度分为八按开挖的难易程度分为八类类v 一类土松软土一类土松软土v 二类土普通土二类土普通土)v 三类土坚土三类土坚土v 四类土砂砾坚土四类土砂砾坚土v 机械或人工直接开挖机械或人工直接开挖 五类土软石五类土软石 六类土次坚石六类土次坚石 七类土坚石七类土坚石 八类土特坚石八类土特坚石爆破开挖爆破开挖 1、土的可松性：自然形状下的土经开挖后，体积因松散而、土的可松性：自然形状下的土经开挖后，体积因松散而添加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。添加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。V1 土在自然形状下的体积。土在自然形状下的
6、体积。m3V2 土经开挖后松散形状下的体积。土经开挖后松散形状下的体积。m3V3 土经回填压实后的体积。土经回填压实后的体积。m3 最初可松性系数最初可松性系数 1.081.5 最后可松性系数最后可松性系数 1.011.3 用途：用途：KS：可估算装运车辆和挖土机械：可估算装运车辆和挖土机械 KS：可估算填方所需挖土的数量：可估算填方所需挖土的数量V1V2V2 V1V2V3 V1V31.1.3 土的工程性质土的工程性质21sVKV31sVKV案例案例 1208m3某基坑某基坑208m3，现需回填，用，现需回填，用2m3 的装载车从附近运土，的装载车从附近运土，问需求多少车次的土？问需求多少车次
7、的土？KS=1.20，KS=1.04 答：填方用土：答：填方用土：V1=V3/KS=208/1.04=200m3原状原状土土 V2=KS V1=1.02*200=240m3松散土松散土 2m3 的装载车运土需求车次：的装载车运土需求车次：n=240/2=120车次车次2、原状土经机械压实后的沉降量、原状土经机械压实后的沉降量 阅历公式：阅历公式：S=P/C S原状土经机械压实后的沉降量原状土经机械压实后的沉降量(cm)P机械压实的有效作用力机械压实的有效作用力(kg/cm2)C原状土的抗陷系数原状土的抗陷系数(kg/cm3),按表取按表取值值3、土的浸透性、土的浸透性土体被水透过的性质，用浸透
8、系数土体被水透过的性质，用浸透系数 K 表示。表示。K的意义：水力坡度的意义：水力坡度I=h/L为为1时，单位时间内水穿透时，单位时间内水穿透土体的速度土体的速度V=KI LhK的单位：的单位：m/d粘土粘土8的土、含可溶的土、含可溶性硫酸盐性硫酸盐5的土的土 2不宜用的土：含水量过大的粘性土不宜用的土：含水量过大的粘性土 1.4.1.2 填筑方法填筑方法 1程度分层填土。填一层，压实一层，检查一层。程度分层填土。填一层，压实一层，检查一层。2无限制的斜坡填土无限制的斜坡填土 先切出台阶，台阶高先切出台阶，台阶高宽宽0.20.3m1m 3透水性不同的土不得混杂乱填，应将透水性好的填在下部防止透
9、水性不同的土不得混杂乱填，应将透水性好的填在下部防止水囊水囊1.4.1 土料选择和填筑方法土料选择和填筑方法1.4.2 压实方法压实方法 1.4.2.1 碾压法大面积填筑工程。滚轮压力。碾压法大面积填筑工程。滚轮压力。压路机、平碾、羊足碾压路机、平碾、羊足碾 1.4.2.2夯实法小面积填筑工程。冲击力。夯实法小面积填筑工程。冲击力。蛙式夯、柴油夯、人工夯蛙式夯、柴油夯、人工夯 1.4.2.1 振动法非粘性土填筑。颗粒失重、陈列填充。振动法非粘性土填筑。颗粒失重、陈列填充。振动夯、平板振捣器振动夯、平板振捣器a两轮两轴式两轮两轴式b三轮两轴式三轮两轴式c三轮三轴式三轮三轴式1机身；机身；2碾轮碾
10、轮钢轮压路机碾轮与轴数简图钢轮压路机碾轮与轴数简图YL9/16型自行式轮胎碾型自行式轮胎碾YT-3.5型双筒羊脚碾外形图型双筒羊脚碾外形图YT-2.5型羊脚碾外形图型羊脚碾外形图打夯机打夯机H8-25A型蛙式夯实机型蛙式夯实机1.4.3 影响填土压实的要素影响填土压实的要素 填土压本质量与许多要素有关，其中主要影响要素为：填土压本质量与许多要素有关，其中主要影响要素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1.压实功的影响压实功的影响 填土压实后的干密度与压实机械在其上施加填土压实后的干密度与压实机械在其上施加的功有一定的关系。在开场压实时，土的干密的功有一定
11、的关系。在开场压实时，土的干密度急剧添加，待到接近土的最大干密度时，压度急剧添加，待到接近土的最大干密度时，压实功虽然添加许多，而土的干密度几乎没有变实功虽然添加许多，而土的干密度几乎没有变化。因此，在实践施工中，不要盲目过多地添化。因此，在实践施工中，不要盲目过多地添加压实遍数。加压实遍数。土的密度与压实功的关系表示图土的密度与压实功的关系表示图2.含水量的影响含水量的影响 在同一压实功条件下，填土的含水量对压本质量有直接影响。较为在同一压实功条件下，填土的含水量对压本质量有直接影响。较为枯燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因此不易压实。当土具枯燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因此不易
12、压实。当土具有适当含水量时，水起了光滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从有适当含水量时，水起了光滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。各种土壤都有其最正确含水量。土在这种含水量的条件而易压实。各种土壤都有其最正确含水量。土在这种含水量的条件下，运用同样的压实功进展压实，可得到最大干密度。各种土的最下，运用同样的压实功进展压实，可得到最大干密度。各种土的最正确含水量和所能获得的最大干密度，可由击实实验获得。正确含水量和所能获得的最大干密度，可由击实实验获得。3.铺土厚度的影响铺土厚度的影响压实作用沿深度的变化压实作用沿深度的变化 土在压实功的作用下，压应力土在压实功的作用下，压应力随深度添加
13、而逐渐减小，其影响深随深度添加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度，但其中还有最压土时的作用深度，但其中还有最优土层厚度问题，铺得过厚，要压优土层厚度问题，铺得过厚，要压很多遍才干到达规定的密实度。铺很多遍才干到达规定的密实度。铺得过薄，那么也要添加机械的总压得过薄，那么也要添加机械的总压实遍数。恰当的铺土厚度参考表实遍数。恰当的铺土厚度参考表能使土方压实而机械的功耗费最少。能使土方压实而机械的功耗费最少。压实机具压实机具 每层虚铺厚度每层虚铺厚度(mm)压实遍数压实遍数压路
14、机、平碾压路机、平碾 200300 68羊足碾羊足碾 200350 816振动压实机振动压实机 250350 34蛙式夯蛙式夯 200250 34人工夯人工夯 200 34要求要求(1)每层铺士厚度与压实遍数每层铺士厚度与压实遍数2含水量调整与橡皮土处置含水量调整与橡皮土处置 过大过大 翻松、晾晒、掺入干土或石灰；翻松、晾晒、掺入干土或石灰；过小过小 洒水潮湿、添加压实功；洒水潮湿、添加压实功；橡皮土彻底去除，轻压薄铺。橡皮土彻底去除，轻压薄铺。1.4.4 压本质量检查压本质量检查1内容内容密实度；密实度；目的目的干密度干密度d；方法方法环刀取样，测干密度；环刀取样，测干密度；2要求：要求：dDy dmax 式中：式中：Dy压实系数。普通场地平整压实系数。普通场地平整0.9，填土作地基，填土作地基0.95 dmax该种土质的最大干密度击实实验确定该种土质的最大干密度击实实验确定3取样取样 方法与数量：分层进展，每层不少于方法与数量：分层进展，每层不少于1点平场点平场100400m2，回填回填30100m2，灰土垫层，灰土垫层2050m2 位置：该层下半部。位置：该层下半部。建筑地基根底施工质量验收规范建筑地基根底施工质量验收规范 4.相关规范的强迫性条文相关规范的强迫性条文地基处置地基处置 JGJ 792019 JGJ 792019
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