场地平整改学习.pptx

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1、 前言 土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门实践性强、综合性大、涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研究土木工程施工的局部规律和全局性规律。是同学们步入工作岗位后要学以致用、安身学以致用、安身立命立命的主要课程之一。无论同学们毕业后在土木建筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你受用终生受用终生。第1页/共77页本课程的诸多专业术语、概念和知识点常常是求职面试时主考官信手拈来的试题，本课程是你求职的敲门砖！本课程的施工程序、工艺流程、操作要点、质量要求等内容直接与规范的强制性条文接轨，这些知识将使你在职场受用一生第2页/共77页第3页/共77页第4页/共77页相关支撑知识

2、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、填土与压实第5页/共77页土方工程的内容和特点；1 1。内容；（1 1）土的开挖。运输，填筑等施工过程。（2 2）排水降水和土壁支撑等辅助工作（3 3）土方爆破2 2、特点：1 1）、面广、量大。2 2）、劳动强度大 3 3）。施工工期长按土开挖的难易程度将土分为：松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。土的工程分类与现场鉴别方法见表1.11.1所示。一、土的分类及工程性质（一）土的分类与鉴别 第6页/共77页表1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性

3、系数可松性系数 现场鉴别方法现场鉴别方法 KSKs一类土一类土(松软土松软土)砂，亚砂土，冲积砂土层，种植砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭土，泥炭(淤泥淤泥)1.081.17 1.011.03 能用锹、锄头挖掘能用锹、锄头挖掘 二类土二类土(普通土普通土)亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土砂土 1.141.28 1.021.05 用锹、锄头挖掘，用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松少许用镐翻松 三类土三类土(坚土坚土)软及中等密实粘土，重亚粘土，软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石粗砾石，干黄

4、土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土的黄土、亚粘土，压实的填筑土 1.241.30 1.041.07 要用镐，少许用锹、要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锄头挖掘，部分用撬棍撬棍 四类土四类土(砂砾坚砂砾坚土土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.261.32 1.061.09 整个用镐、撬棍，整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤分用楔子及大锤 第7页/共77页土的分类土的分类 土土 的的 名名 称称 可松性系数可松性系数 现场鉴别方法

5、现场鉴别方法 KSKs五类土五类土(软石软石)硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩软的石炭岩 1.301.45 1.101.20 用镐或撬棍、大锤用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用挖掘，部分使用爆爆破方法破方法 六类土六类土(次坚石次坚石)泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花泥灰岩，密实的石灰岩，风化花岗岩，片麻岩岗岩，片麻岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖,部分用风镐部分用风镐 七类土七类土 (坚石坚石)大理岩，辉

6、绿岩，玢岩，粗、中粒大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩安山岩、玄武岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 八类土八类土(特坚特坚硬石硬石)安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.451.50 1.201.30 用爆破方法开挖用爆破方法开挖 第8页/共77页(二)土的工程性质 1.土的含水量 2.土的天然密度和

7、干密度 3.土的可松性系数 4.土的渗透性第9页/共77页式中：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。土的最佳含水量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。第10页/共77页最佳含水量使回填土能夯实到最密实时的含水量鉴别方法。手握成团，落地松散。含水量大小的处理措施；第11页/共77页A 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。2.土的天然密度和干密度 B、干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值。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

8、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。第12页/共77页土的可松性：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 式中 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。3.土的可松性系数第13页/共77页注意事项：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；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。第14页/共77页土的渗透性：指土体被水透过的性质

9、。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类井点的主要参数。4.土的渗透性第15页/共77页二、土 方 计 算（一）基坑与基槽土方量计算（二）场地平整标高与土方量 第16页/共77页第17页/共77页基槽土方量计算可沿长度方向分段计算：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：（一）基坑与基槽土方量计算 第18页/共77页1 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：满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；尽量利用地形，减少挖填方数量

10、；场地内的挖、填土方量力求平衡，使土方运输费用最少；有一定的排水坡度，满足排水要求。（二）场地平整标高与土方量 第19页/共77页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。第20页/共77页方格网法计算场地平整土方量步骤为：(1)读识方格网图 方格网是将场地划分成边长为10米或米得正方形格网，将设计标高和自然标高分别标注在各相应的角点上，然后用设

11、计标高减去自然标高所得的差作为该点的施工高度”+”为填_为挖如图1.4所示。第21页/共77页图1.4 方格网计算土方工程量第22页/共77页(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：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；H角点的自然地面标高，m。第23页/共77页(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

12、零点位置计算示意图第24页/共77页零点位置按下式计算：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。第25页/共77页 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的分界线。图1.6 零点位置图解法第26页/共77页零线位置第27页/共77页(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

13、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、)，另一种为三角棱柱体()。第28页/共77页图1.7 场地边坡平面图第29页/共77页 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。三、土 方 调 配第30页/共77页土方调配的原则：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：土方调配的步骤：划分调配区 计算各调配区的土

14、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。第31页/共77页1.3土方工程施工要点两侧挡土板水平放置,用工具式或木横撑借木楔顶紧,挖一层土,支顶一层 适于能保持立壁的干土或天然湿度的粘土类土,地下水很少,深度在2m2m以内土方边坡与土壁支撑施工准备第32页/共77页挡土板垂直放置,连续或留适当间隙,然后每侧上下各水平顶一根枋木,再用横撑顶紧；适于土质较松散或湿度很高的土,地下水较少,深度不限 n沟槽上部设连续或水平支撑,下部设连续或垂直支撑；n适于沟槽深度较大,下部有含水土层情况 第33页/共77页第34页/共77页第35页/共77页第36页/共77页第五节 人工降低地下

15、水位 土方开挖的过程中，当基坑的底面标高低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流入坑内。所以必须采取措施做好降水和排水工作，降低坑内的水位。降低地下水位的方法有：集水坑降水法，井点降水法。一：集水坑降水法 1:集水坑降水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并在坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后利用水泵抽水。2：集水坑的设置3：水泵的选用4：流砂及其防治第37页/共77页二：井点降水1：将点降水是在基坑开挖前。与先在基坑周围埋设一定的滤水管，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降到坑底以下，在基坑开挖过程中仍不断抽水，施瓦的土始终保持干燥

16、状态，从根本上防洪治流砂发生。2：方法 轻型井点 喷射井点 管井井点 深井井点 电渗井点第38页/共77页第三节 土方的填筑与压实一：填土的要求 最好采用同类土壤填筑 填方土料应符合设计要求，如设计无要求时，应符合下列规定：1）碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径不大于每层铺厚的2/3）可用于表层下的填料；2）含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；3）碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方；4）淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理使含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；5）有水溶性硫酸盐大于5%的土，不能用作回填土，在地下水作用下，硫酸盐会逐渐

17、溶解流失，形成孔洞，影响土的密实性。6）冻土、膨胀性土等不应作为填方土料。第39页/共77页二：填土的压实方法 1：填土压实方法有碾压、夯实和振动三种(图145)。1）：填土压实方法(a)碾压 b)夯实 c)振动 a)碾压法。(1)碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤。一切拖动和自动的碾压机具，如平滚碾、羊足碾和气胎碾等的工作都属于同一原理。(2)碾压法主要用于大面积的填土，如场地平整、路基、堤坝等工程。平滚碾适用于碾压粘性和非粘性土壤；羊足碾只能用来压实粘性土壤；气胎碾对土壤压力较为均匀，故其填土质量较好。(3)按碾轮重量，平滚碾又分为轻型(重5t以下)、中型(重8t以下)和重型

18、(重10t)三种。轻型滚碾压实土层的厚度不大，但土层上部变得较密实，当用轻型滚碾初碾后，再用重型滚碾碾压，就会取得较好的效果。如直接用重型滚碾碾压松土，则由于强烈的起伏现象，其碾压效果较差。(4)用碾压法压实壤土时，铺土应均匀一致，碾压遍数要一样，碾压方向应从填土区的两边逐渐压向中心，每次碾压应有1520cm的重叠。第40页/共77页 b)夯实法。(1)夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土。夯实机具的类型较多，有木夯、石硪、蛙式打夯机、火力夯以及利用挖土机或起重机装上夯板后的夯土机等。其中蛙式打夯机轻巧灵活，构造简单，在小型土方工程中应用最广。(2)夯实法的优点是

19、，可以夯实较厚的土层，如重锤夯的夯实厚度可达11.5m，强力夯可对深层土壤夯实。但对木夯、石硪或蛙式打夯机等机具，其夯实厚度则较小，一般均在20cm以内。c)振动法。(1)振动法是将重锤放在土层的表面或内部，借助于振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此法用于振实非粘性土壤效果较好。(2)近年来，又将碾压和振动法结合起来而设计和制造了振动平碾、振动凸块碾等新型压实机械。振动平碾适用于填料为爆破碎石渣、碎石类土、杂填土或轻亚粘土的大型填方；振动凸块碾则适用于亚粘土或粘土的大型填方。当压实爆破石渣或碎石类土时，可选用重815t的振动平碾，铺土厚度为0.61.5m，先静压、后碾压，

20、碾压遍数由现场试验确定，一般为68遍。第41页/共77页第42页/共77页第43页/共77页三：影响填方压实效果的主要因素 影响土壤压实效果的因素主要有：含水量、压实功、每层铺土厚度。1.含水量 土中含水量对压实效果的影响比较显著。回填土含水量过大、过小都难以夯压密实。为此，要求回填土应有最佳的含水量，也就是当土壤在这种含水量的条件下压实时，能获得最大的密实度，而且所需的夯击能最小。所以，当回填土过湿时，应先晒干或掺入干土及其他吸水材料；过干时，则应洒水进行湿润，尽可能使土壤保持在最佳含水量的范围内。土的最佳含水量时的最大干密度，可由击实试验取得，也可查经验表确定。2.压实功 压实功（指压实工

21、具的重量、碾压遍数或锤落高度、作用时间等）对压实效果的影响。3.每层铺土厚度 铺土过厚，下部土体所受压实作用力小于土体本身的粘结力和摩擦力，土颗粒不能相互移动，无论压实多少遍，填方也不能被压实；铺土过薄，则下层土体压实次数过多，而受剪切破坏，所以规定了一定的铺土厚度。最优的铺土厚度应能使填方压实而机械的功耗费最小。第44页/共77页四、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、挖土机械配套计算四、土方填筑与压实第45页/共77页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

22、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。第46页/共77页图1.8 推土机第47页/共77页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。第48页/共77页图1.9 铲运机第49页/共77页图1.9 铲运机第50页/共77页3.

23、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。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。第51页/共77页图1.10 反铲挖土机第52页/共77页图1.11 挖土机的类型第53页/共77页第54页/共77页第55页/共77页第56页/共77页第57页/共77页第58页/共77页第59页/共77页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

24、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。二、土方机械的选择 第60页/共77页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。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。第61页/共77页(2)地面上的坑式开挖 单个基坑

25、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 第62页/共77页(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。(5)对于独立柱基础的基坑及小截面条形

26、基础基槽的开挖，则采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土。第63页/共77页五、土方填筑与压实一、填土的要求 土料选择：填方土料应符合设计要求，如无设计要求时应符合下列规定：v碎石类土、爆破石渣、砂土（使用细、粉砂时应取得设计单位同意），可用作表层以下的填料。v含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料。v淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地，经过处理含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位。v对含有大量有机物、石膏、水溶性硫酸盐含量大于5%的土壤、冻结土等，一般不作场地填土。第64页/共77页填筑要求：填土应分层进行，并尽量用同类土填筑。如果用不

27、同土填筑时，应将透水性大的土填筑在下层，透水性小的土填筑在上层，不能将各种土混杂使用。每层按规定的厚度填筑、压实并经检验合格后，再填筑上层。当填方位于倾斜的山坡时，应将斜坡修筑成12阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类土填筑。回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物。第65页/共77页二、土的压实方法填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。图1.12 碾压机械(a)自行式平碾；

28、(b)拖式羊脚碾第66页/共77页图1.13 蛙式打夯机1夯头；2夯架；3三角皮带；4托盘夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。第67页/共77页 图1.14 平板振动机振动压实法：振动压实法是将振动压实机放在土层表面，借助振动设备使土颗粒发生相对位移而达到密实，每层铺土厚度为250mm350mm，每层压实遍数为34遍。这种方法适用于振实非粘性土。第68页/共77页三、填土压实的影响因素 填土压实的主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1.压实功的影响 见图1.15。图1.15 土的密度与压实功的关系示意图第

29、69页/共77页2.含水量的影响 v填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。v较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量(图1.16)。v各种土的最佳含水量和最大干密度见表1.2所示。第70页/共77页图1.16 土的密度与含水量的关系第71页/共77页表1.2 土的最佳含水量和最大干密度参考表 项次 土的种类 变动范围 最 佳 含 水 量(%)(质量比)最大干密度(g/cm3)1砂土 812 1.801.88 2粘土 19231.581.70 3粉质粘土1

30、215 1.851.95 4粉土 1622 1.611.80 第72页/共77页3.铺土厚度的影响 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小(图1.17)，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合表1.3的规定。第73页/共77页图1.17 压实作用沿深度的变化第74页/共77页表1.3 填土施工时的分层厚度及压实遍数 压实机具 分层厚度(mm)每层压实遍数 平碾 250300 68 振动压实机 250350 34 柴油打夯机 200250 34 人工打夯 200 34第75页/共77页4.填土质量检查填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度d(或规定的压实系数)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度d的值。土的实际干密度可用“环刀法”测定。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等规定。第76页/共77页感谢您的观看。第77页/共77页