第2章土方工程.

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1、第2章 土方工程本章主要学习内容本章主要学习内容土的工程性质土的工程性质场地平整的基本原则和设计标高的确定场地平整的基本原则和设计标高的确定土方调配的基本原则和土方量的计算土方调配的基本原则和土方量的计算流沙现象产生的条件和原因及治理措施流沙现象产生的条件和原因及治理措施轻型井点的平面和高程布置及计算轻型井点的平面和高程布置及计算边坡的稳定性和支护方法边坡的稳定性和支护方法土方机械的功能和选择土方机械的功能和选择填土的土质要求，影响压实的主要影响因素等。填土的土质要求，影响压实的主要影响因素等。 2.1 2.1 概述概述 2.1.1 2.1.1 特点特点（1 1）面广量大、劳动繁重。面广量大、

2、劳动繁重。一个大型建设项目的施一个大型建设项目的施工，其场地平整及基础、道路。管线等的土方施工工，其场地平整及基础、道路。管线等的土方施工面积可达几至几十平方公里，土方量可达数万至数面积可达几至几十平方公里，土方量可达数万至数百万立方米。百万立方米。（2 2）施工条件复杂。施工条件复杂。土方工程多为露天作业，施工土方工程多为露天作业，施工受当地的气候条件影响大，且土的种类繁多、成分受当地的气候条件影响大，且土的种类繁多、成分复杂，工程地质及水文地质变化多，也对施工影响复杂，工程地质及水文地质变化多，也对施工影响较大。较大。（3 3）工期长。工期长。现场勘察现场勘察清除地面障碍物清除地面障碍物标

3、定整平范围标定整平范围设置水准基点设置水准基点设置方格网设置方格网测量标高测量标高计算计算方方平整土方平整土方场地场地碾压碾压验收验收 2.1 2.1 概述概述 2.1.2 2.1.2 土的工程分类土的工程分类根据开挖的难易程度根据开挖的难易程度 松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。石、次坚石、坚石、特坚石。根据颗粒级配与塑性指数根据颗粒级配与塑性指数 岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。工填土。 2.1.3 2.1.3 土的工程性质土的工程性质 土的构成土的构成：固体颗粒、水和气体三部分。：

4、固体颗粒、水和气体三部分。（1 1）土的体积：）土的体积：V=V=Vw+Va+VsVw+Va+VsVv+VsVv+Vs （式中：（式中：VwVw水的体积，水的体积，VsVs土颗粒的体积，土颗粒的体积， VaVa气体体积，气体体积，VvVv孔隙的体积。）孔隙的体积。）（2 2）土的质量：）土的质量：M=M=Mw+MsMw+Ms （式中：（式中：MwMw水的质量，水的质量，MsMs土颗粒的质量。）土颗粒的质量。）（3 3）土的密度：）土的密度：M/VM/V（4 4）土的重度：）土的重度：gg （式中：（式中：gg重力加速度。）重力加速度。）（5 5）土的干重度：）土的干重度：d d（Ms/VMs/

5、V）g g（6）土的可松性：土的可松性： V2V2V3V3V1V1土的最初可松性系数：土的最初可松性系数：土的最后可松性系数：土的最后可松性系数：注：注：KsKsKsKs1.01.0（式中：（式中：V1V1自然状态下土的体积；自然状态下土的体积；V2V2开挖后开挖后的松散体积；的松散体积；V3V3回填压实后的体积。）回填压实后的体积。）问问 * *分类级别越小的土则可松性就越小？分类级别越小的土则可松性就越小？ * *可松性越小的土就越好挖？可松性越小的土就越好挖？ 13VVKS12VVKS掌握概念掌握概念（7 7）土的含水量）土的含水量 =W=Ww w/W/W100%100%（8）土的渗透性

6、）土的渗透性 土体孔隙中土体孔隙中的自由水在重力作的自由水在重力作用下会透过土体运用下会透过土体运动，这种被水透过动，这种被水透过的性质称为的性质称为土的渗土的渗透性透性。掌握概念掌握概念单位时间渗水量：单位时间渗水量：渗流速度：渗流速度：(H-(H-水头差水头差; ;L-L-渗流路径长度渗流路径长度; ;A-A-土体横截面积土体横截面积) )土渗透性比较土渗透性比较：粘土粉土砂土砾石粘土粉土砂土砾石2.2 2.2 场地平整土方量计算与调配场地平整土方量计算与调配场地平整主要包含三个步骤：主要包含三个步骤：u场地设计标高的确定场地设计标高的确定场地初步设计标高的计算场地初步设计标高的计算场地设

7、计标高的调整场地设计标高的调整u土方量计算土方量计算确定零线确定零线挖填方的分界线挖填方的分界线计算各区格土方量计算各区格土方量计算挖方和填方总工程量计算挖方和填方总工程量u土方调配的规划土方调配的规划2.2.1 2.2.1 场地设计标高的确定场地设计标高的确定 （1 1）场地设计标高的确定原则：）场地设计标高的确定原则：主要考虑因素主要考虑因素: :满足工艺和运输的要求满足工艺和运输的要求尽量利用地形，减少挖填方量尽量利用地形，减少挖填方量场地内挖、填方平衡，土方运输总费用最少场地内挖、填方平衡，土方运输总费用最少有一定的泄水坡度（有一定的泄水坡度（0.0020.002），满足排水要），满足

8、排水要求，并考虑最大洪水水位的影响。求，并考虑最大洪水水位的影响。挖、填土方量平衡挖、填土方量平衡关键关键 （2 2）初步计算场地设计标高）初步计算场地设计标高4321043241HHHHNH2 21 13 34 4NHHHHHNiiiii4)(143210方格网方格网满足挖填方平衡满足挖填方平衡的平均高度的平均高度 （3 3）场地设计标高的调整）场地设计标高的调整 1 1）土可松性的影响）土可松性的影响问：问：* *土的可松性导致场地设计标高的提高？土的可松性导致场地设计标高的提高？ * *调整场地设计标高应采用最后可松性系数？调整场地设计标高应采用最后可松性系数？ 2）场内和场外挖、填土的

9、影响）场内和场外挖、填土的影响问：问：以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？设计标高以上的填方工程设计标高以上的填方工程设计标高以下的挖方工程设计标高以下的挖方工程就近从场外挖土就近从场外挖土就近弃土于场外就近弃土于场外小结：小结：填土量大，场地设计标高提高；填土量大，场地设计标高提高； 挖土量大，场地设计标高降低。挖土量大，场地设计标高降低。 3）泄水坡度对场地设计标高的影响）泄水坡度对场地设计标高的影响注：注：设计无要求时，泄水坡度设计无要求时，泄水坡度0.002。 2.2.2 2.2.2 土方量计算土方量计算 1 1）计算各角点的施工高度）计算各

10、角点的施工高度 施工高度：施工高度：“+”+”填；填；“-”-”挖挖 2 2）确定）确定“零线零线” “ “零点零点”方格边界上施工高方格边界上施工高 度为度为0 0的点。的点。 “ “零线零线”“零点零点”所连成的线。所连成的线。 问：问：* * “ “零线零线”是否是挖填区的分界线？是否是挖填区的分界线？ * * “ “零线零线”是否是一条连续的线？是否是一条连续的线？ * * 假设场地无限大，假设场地无限大，“零线零线”是否封闭？是否封闭？ * * 在一个场地上是否会有多条在一个场地上是否会有多条“零线零线” ” ？nnnHHh自然标高设计标高 3 3）计算方格网内的土方量）计算方格网内

11、的土方量u全挖全填全挖全填u两个角点为挖，另两个角点为填：两个角点为挖，另两个角点为填： A.A. B. B.u一个角点为挖，另三个角点为填一个角点为挖，另三个角点为填 A A. . B B. .)443212hhhhaV（)(43222412122 . 1hhhhhhaV)(44124322324 . 3hhhhhhaV)(643413424hhhhhaV4432123 . 2 . 1)22(6VhhhhaV注：注：h hi i均为均为正值。正值。4 4）计算场地边坡的土方量）计算场地边坡的土方量坡度系数坡度系数：m=b/h 2.2.3 2.2.3 土方调配土方调配u 土方调配的原则土方调配