土石方工程:一切土石的挖掘,填筑和运输以及为施工作准备的排水,降水和土壁支撑等工程。
土石方工程施工特点:施工面广,工程量大,施工条件差,劳动繁重,受气候、水文地质影响较大。
要求:1)要满足场地及基槽坑标高,断面准确,施工安全,土体有足够的强度和稳定性,达到工程量少,工期短,费用省;
2)合理调配土石方量,使总的施工工作量最少;
3)合理选择机械,保证机械发挥最大的效益;
4)做好运输道路,排、降水,土壁支撑等准备工作;
5)合理安排施工计划,避免冬雨季施工;
6)保证工程质量,对工程中遇到的实际问题提出解决措施;
7)城市施工应特别注意文明施工和确保安全。
根据工程性质,将能作为建筑用的土分五大类:粘性土、砂土、碎石土、岩土、人工填土。
按开挖的难易程度分为八大类:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石
土的含水量:天然状态下,土中水的质量占土颗粒质量的百分比,称为土的汗水率。当w≤5%,称为干土
当5%<w≤30%,潮湿土
当30%<w,为湿土
土的可松性:
(1)土的可松性:指自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复到原体积的这种性质称为土的可松性。
土的透水性:
指土中水流通过土孔隙的难易程度。其衡量指标是:渗透系数K,它表示单位时间内水穿透土的能力。
不透水性土K≤0.005M/天
透水性土K>0.005M/天
土的粘结力、摩擦力和抗剪强度
是表现土体承受外荷作用的强度和稳定性
(1)粘结力:指土固体之间的凝聚能力;
(2)摩擦力:指土体产生相对移动时产生的力;
(3)抗剪强度:指土在外力作用下将要产生剪应力,土对剪应力的抵抗能力。
第二节土石方的计算与调配
一。基槽坑和路堤的土方量计算(一般用平均断面法)
平均断面法:指将不规则的土石方用相互平行的平等划分为比较规则的断面,利用数学的原理进行体积计算的方法。
一般基坑采用拟柱体计算,基槽和路基采用沿长度方向分段计算。
计算公式(1)基坑:v=H(F1+4F+F2)/6
式中:H--基坑深度
F1、F2-----基坑上下两底面积
F-----基坑中截面面积;
二。场地平整的土方量计算:
1、场地最佳设计平面:指在满足建筑规划,生产工艺和运输,排水等要求的前提下,尽量使土方填挖平衡并使总的土方运输量达到最少,这样的设计平面称为最佳设计平面。
一般运用最小二乘法原理求出最佳设计平面的参数(原点标高及地面坡度)。填挖高度的平方和为最小的平面即为最佳。
2、施工高度
指设计平面的标高与天然地面标高之差。
3.场地平整土方量计算:
一般计算采用方格网平均高度法(取角点施工高度的平均值)进行计算,计算过程中只有一挖一填的两点会出现零线(零钱:指填挖土的交界线,施工高度为零)。用插入法来确定零线点的位置,连接即成零线。
4、场地土方量计算的步骤:
(1)划分方格网;
(2)确定场地方格网中各角点的原始标高(插入法、图解法、实测法)
(3)求最佳设计平面;
(4)计算各方格土方量;
(5)分别求出挖填方量的总和。
三、土方调配:
指场地平整中,挖土的利用和堆弃与填土的取得三者之间关系的确定。
目的:使挖填平衡时土方量最小,土方总输运量最少,运输成本和施工费用最低的情况下,确定土方调配的数量和方向,从而达到缩短工期,降低施工费用。
程序:划分土方调配区,计算土方调配区之间的平均运距,单位土方的运价或单位土方施工费用,然后确定土方的最优调配方案,绘出调配图。
注意:在求位势数时,一定要用初始方案中有调配数的方格的CIJ来进行计算!
第三节土方工程的准备与辅助工作
1、土方工程施工前的准备工作:
A施工场地清理
B排除地下水
C修筑临时道路
D油燃料及其它材料准备
E临设的搭设
F给水电力照明管线辅设
G土方工程放线
H技术资料的准备(当地实测地形图,原有地下管线或构筑物竣工图,土石方施工图,工程地质,气象,平面控制桩,水准点等)。
2、施工过程中的辅助工作:
A基坑,路堤的边坡保护
B土壁的临时支撑;
C降低地下水位等
注:截水沟距挖方边坡上缘距离》=3M修筑好临时道路及供水,供电等临时设施。
《三》压实方法:
1碾压:光面碾:适用于砂土;
羊角碾;适用于粘性土;
汽胎碾:均适用。
2夯实:适用于小面积非粘性土。
3。振动夯实:用于非粘性土,使用较少。