土石方工程造价分析课件.pptx

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1、一、土的分类*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。*土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；*坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；*次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。详细见表1-1所示第1页/共116页表1-1土的工程分类与现场鉴别方法第2页/共116页第3页/共116页二、土的工程性质土的工程性质对土方施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用等都有较大影响。1.土的含水量 2.土的天然密度和干密 3.土的可松性系数 4.土的渗透性第4页/共116页1.土的含水

2、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 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.土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响.第5页/共116页2.土的天然密度和干密度土的天然密度: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。土的天然密度按下式计算：式中:土的天然密度,kg/m3；m土的总质量,kg；V土的体积,m3.干密度:土的固体颗粒质量与总体积的比值.用下式表示：第6页/共116页 式中d土的干密度,kg/m3；mS固体颗粒质量,kg；V土

3、的体积,m3.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7页/共116页 3、土的可松性系数*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，最初可松性系数KS=V2/V1 最后可松性系数KS=V3/V1 用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土第8页/共116页式中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.土

4、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；土的最终可松性系数KS是计算填方所需挖土工程量的主要参数,各类土的可松性系数见第一节表1.1所示.第9页/共116页4、土的渗透性 土的渗透性：指土体被水透过的性质.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。土的渗透系数见表1-2所示第10页/共116页表1-2土的渗透系数参考表第11页/共116页第二节土方量计算 在土方施工之前,必须计算土方的工程量.但各种土方工程的外形有时很复杂,而且不规则.一般情况下,将其划

5、分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算.一、基坑与基槽土方量计算 基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(如图1-1所示).即：V=(F下+4F中+F上)H/6第12页/共116页 式中 H基坑深度,m；F上、F下基坑上、下底的面积，m2；F中基坑中截面的面积，m2.图1-1基坑开挖土方量计算第13页/共116页 图1-2基槽开挖土方量计算 基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(如图1-2所示)：沿长度方向分段计算Vi,再V=Vi断面尺寸不变的槽段：Vi=FiLi断面尺寸变化的槽段：Vi=(Fi上+4Fi中+Fi下)Li/6

6、第14页/共116页二、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一般采用方格网法.方格网法计算场地平整土方量步骤为：1.读识方格网图2.确定场地设计标高3.计算场地各个角点的施工高度4.计算“零点”位置，确定零线5.计算方格土方工程量6.边坡土方量计算7.计算土方总量8.例题及计算过程 第15页/共116页 1.读识方格网图 方格网图由设计单位(一般在1：500的地形图上)将场地划分为边长a=1040m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角

7、点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.图1-3方格网法计算土方工程量图第16页/共116页 二、场地平整土方计算 2.确定场地设计标高(1)考虑的因素(2)初步标高(按挖填平衡)(3)场地设计标高的调整第17页/共116页(1)考虑的因素：满足生产工艺和运输的要求；尽量利用地形，减少挖填方数量；争取在场区内挖填平衡，降低运输费；有一定泄水坡度，满足排水要求.场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：A.小型场地挖填平衡法；B.大型场地最佳平面设计法(用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小)。第18页/共116页(2)初步标高(按挖填平衡)场地初步标高：

8、H0=S(H11+H12+H21+H22)/4M H11、H12、H21、H22一个方格各角点的自然地面标高；M方格个数.或：H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4M H1一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.第19页/共116页(3)场地设计标高的调整 按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.按泄水坡度调整各角点设计标高：单向排水时，各方格角点设计标高为:Hn=H0Li 双向排水时，各方格角点设计标高为：Hn=H0LxixLyiy第20页/共116页 3.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

9、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，“-”为挖)，m；n-方格的角点编号(自然数列1，2，3，n).Hn-角点设计高程，H-角点原地面高程.第21页/共116页 4.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“零点”(如图1-4所示).图1-4零点位置第22页/共116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.确定零点的办法也可以用图解法，如图1-5所示.方法是用

10、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。第23页/共116页图1-5零点位置图解法第24页/共116页 5.计算方格土方工程量 按方格底面积图形和表1-3所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量.表1-3常用方格网点计算公式第25页/共116页 6.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1-6中、)；另一种为三角棱柱体(图1-6中).第26页/共116页 图1-6场地边

11、坡平面图第27页/共116页 A三角棱锥体边坡体积 式中l1边坡的长度；A1边坡的端面积；h2角点的挖土高度；m边坡的坡度系数，m=宽/高.B三角棱柱体边坡体积第28页/共116页 两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积 式中l4边坡的长度；A1、A2、A0边坡两端及中部横断面面积.第29页/共116页 7.计算土方总量 将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量.8.例题【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示，方格边长为20m20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量.第30页/共11

12、6页 图1-7某建筑场地方格网布置图第31页/共116页【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1-8中.由公式1.9得：h1=251.50-251.40=0.10mh2=251.44-251.25=0.19mh3=251.38-250.85=0.53mh4=251.32-250.60=0.72mh5=251.56-251.90=-0.34mh6=251.50-251.60=-0.10mh7=251.44-251.28=0.16mh8=251.38-250.95=0.43mh9=251.62-252.45=-0.83mh10=251.56-252.00=-0.4

13、4mh11=251.50-251.70=-0.20mh12=251.46-251.40=0.06m第32页/共116页 图1-8施工高度及零线位置第33页/共116页(2)计算零点位置.从图1-8中可知,15、26、67、711、1112五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格边上有零点存在.由公式1.10求得：15线x1=4.55(m)26线x1=13.10(m)67线x1=7.69(m)711线x1=8.89(m)1112线x1=15.38(m)第34页/共116页 将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来,即得零线位置，如图1-8.(3)计算方格土方量.方格、底面为正方形,土方量为：

14、V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格底面为两个梯形,土方量为：V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)第35页/共116页 方格、底面为三边形和五边形,土方量为：V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3)方格网总填方量：V(+)

15、=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)第36页/共116页(4)边坡土方量计算.如图1.9,、按三角棱柱体计算外,其余均按三角棱锥体计算,可得：V(+)=0.003(m3)V(+)=V(+)=0.0001(m3)V(+)=5.22(m3)V(+)=V(+)=0.06(m3)V(+)=7.93(m3)V(+)=V(+)=0.01(m3)V=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)第37页/共116页 图1-

16、9场地边坡平面图第38页/共116页 边坡总填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01=13.29(m3)边坡总挖方量：V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25(m3)第39页/共116页 三、土方调配 土方调配是土方工程施工组织设计(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.编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距(即挖方区重心至填方区重心的距离)，确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少

17、，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本.土方调配的原则：力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则.进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案.调配方案确定后，绘制土方调配图如图1.10.在土方调配图上要注明挖填调配区、调配方向、土方数量和每对挖填之间的平均运距.图中的土方调配，仅考虑场内挖方、填方平衡.A为挖方，B为填方.第40页/共116页 图1-10土方调配图第41页/共116页第三节施工准备与辅助工作 一、施工准备(1)在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或

18、已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高.(2)对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案,并征得主管部门意见和同意,拆除影响施工的建筑物、构筑物；拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道；迁移树木.(3)尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,使场地保持干燥,便于土方工程施工.第42页/共116页(4)对于大型平整场地,利用经纬仪、水准仪,将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来,各角点用木桩定位,并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工.(5)修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生

19、活和生产用临时房屋.二、边坡稳定(一)边坡稳定的条件(二)放坡与护面第43页/共116页(一)边坡稳定条件与因素 1、边坡稳定的条件 土壁稳定,主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就会塌方.即TCT土体下滑力。下滑土体的分力，受坡上荷载、雨水、静水压力影响。C土体抗剪力。由土质决定，受气候、含水量及动水压力影响。土体的稳定条件是：在土体的重力及外部荷载作用下所产生的剪应力小于土体的抗剪强度。第44页/共116页 2、造成土壁塌方的主要原因有：(1)边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常引起塌方。(2)雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪

20、能力降低，是造成塌方的主要原因。(3)基坑(槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度.第45页/共116页(二)放坡与护面 1、直壁(不加支撑)的允许深度：密实、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m；硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m；坚硬的粘土：2m。2、放边坡 边坡坡度I=tg=H/B=1:(B/H)=1:mm坡度系数。mB/H(2)边坡形式：斜坡、折线坡、踏步(台阶)式(见图1-11所示)第46页/共116页 图1-11土方边坡形式(a)直线边坡(b)不同土层折线边坡(c)相同土层折线边

21、坡(3)临时性挖方的边坡值应按表1-4规定采用：注：土质均匀、地下水位低、留置时间时间短、开挖深度在5m深以内时，方可采用。第47页/共116页 表1-4深度在5m内的基坑、基槽、管沟边坡的最陡坡度第48页/共116页 3、边坡护面措施：覆盖法，挂网法，挂网抹面法，土袋、砌砖压坡法见图1-12第49页/共116页 三、支护结构 当地质条件和周围环境不允许放坡时使用如下特殊支护结构：1.横撑式支撑 2.护坡桩挡墙 3.土钉墙支护 4.地下连续墙第50页/共116页 1横撑式支撑见图1-13所示第51页/共116页 2护坡桩挡墙(1)挡墙类型 1)钢板桩挡墙(见图1-14所示)图1-14钢板桩截面

22、图第52页/共116页 2)H型钢桩挡墙(见图1-15所示)图1-15H型钢桩截面图 3)钻孔灌注桩、人工挖孔桩挡墙(见图1-16所示)图1-16桩基防护图第53页/共116页 4)深层搅拌水泥土桩、旋喷桩挡墙(见图1-17所示)图1-16深层搅拌水泥土桩、旋喷桩防护图第54页/共116页(2)锚固形式挡墙(见图1-18所示)图1-18锚固形式防护图第55页/共116页 3土钉墙支护 作用：土钉与土体形成复合体，提高边坡稳定性和超载能力，增强土体破坏延性；特点：土体稳定性好，位移小，施工简便，费用低，对邻近建筑物影响小。分层分段施工，阶段不稳定性。适用于：地下水位以上的杂填土、粘性土、非松散砂

23、土。边坡坡度7090。工艺过程：挖土喷射混凝土打孔插筋、注浆铺放、压固钢筋网喷射混凝土挖下层土。第56页/共116页 4地下连续墙 作用：防渗、挡土，地下室外墙的一部分；适用于：坑深大，土质差，地下水位高；邻近有建(构)筑物，采用逆作法施工。工艺过程：作导槽钻槽孔放钢筋笼水下灌注混凝土基坑开挖与支撑第57页/共116页 四、降低地下水位 基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土的施工要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的的环境和设施带来危害。(一)降水目的(二)集水井法(明排水法)(三)轻型井点降水第58页/共116页(一)降水目的 1、防止

24、涌水、流砂，保证在较干燥的状态下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、减少坑壁支护结构的水平荷载。第59页/共116页 流砂现象 当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，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 A.动水压力地下水在渗流过程中受到土颗粒的阻力，使水流对土颗粒产生的一种压力。其大小与水力坡度成正比，方向同渗流方向。GDIw=(h/L)w B.流砂原因:当动水压力大于或等于土的浸水重度(GD)时，土粒被水流带到基坑内。主要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中第60页/共116页 C.流砂的防治减小动水压力

25、(板桩等增加L)；平衡动水压力(抛石块、水下开挖、泥浆护壁)；改变动水压力的方向(井点降水)。D.如果土层中产生局部流砂现象，应采取减小动水压力的处理措施，使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有：(1)如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；(2)水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡；(3)采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生。第61页/共116页(二)、集水井法(明排水法)1.用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者 2.挖至地下水位时，挖排水沟设集水井抽水再挖土、沟、井 3.要求：(1)排水沟：沿基坑底四周设置，底宽300mm，

26、沟底低于坑底500mm，坡度1。(2)集水井：沿基坑底边角设置，间距2040m，直径0.60.8m，井底低于坑底12m。长期用，有护壁和碎石压底。(3)水泵：离心泵、潜水泵、污水泵第62页/共116页(三)轻型井点降水 轻型井点降水法具有效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工的优点同时也有可能引起周围地面和建筑物沉降。1.井点类型用适用范围 2.轻型井点设备 3.轻型井点布置 4.计算涌水量Q:(环状井点系统)5.确定井管的数量与间距 6.井点管的埋设与使用第63页/共116页 1、井点类型及适用范围(见表1-5)第64页/共116页 2、轻型井点设备 井管：38、51，长57m(

27、常用6m)，无缝钢管，丝扣连滤管；滤管：38、51，长11.7m，开孔12,开孔率2025，包滤网；(图示)总管：内75100无缝钢管，每节4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口；连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；抽水设备：真空泵(教材)真空度高，体形大、耗能多、构造复杂射流泵(常用)简单、轻小、节能隔膜泵(少用)第65页/共116页第66页/共116页 4.轻型井点布置(1)平面布置 单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽B。用于沟槽宽度B6m，降水深度5m。(图示)双排：在沟槽两侧布置，每侧超出沟槽B。用于沟槽宽度B6m，或土质不良。环状：在坑槽四周布置。用于面积较大的基坑。

28、(图示)第67页/共116页第68页/共116页第69页/共116页 5计算涌水量Q：(环状井点系统)(1)判断井型(2)无压完整井井点计算(积分解)(3)无压非完整井群井系统涌水量计算(近似解)第70页/共116页(1)判断井型(图)按照滤管与不透水层的关系：(见图1-19所示)完整井到不透水层非完整井未到不透水层.按照是否承压水层：(见图1-19所示)承压井或无压井第71页/共116页 图1-19井形示意图第72页/共116页(2)无压完整井群井井点计算(积分解)第73页/共116页 Q1.366K(2HS)S/(lgRlgX0)(m3/d)K土层渗透系数(m/d)；H含水层厚度(m)；S

29、水位降低值(m)；R抽水影响半径(m)，R=1.95S(HK)1/2；X0环状井点系统的假想半径(m)；当长宽比A/B5时，X0=(F/)1/2，否则分块计算涌水量再累加。F井点系统所包围的面积。第74页/共116页 3)无压非完整井群井系统涌水量计算(近似解)以有效影响深度H0代替含水层厚度H用上式计算Q。第75页/共116页 H0的确定方法：注意：1、当H0值超过H时，取H0H；2、计算R时，也应以H0代入第76页/共116页 6确定井管的数量与间距(1)单井出水量：q65dlK1/3(m3/d)d、l滤管直径、长度(m)；(2)最少井点数：n1.1Q/q(根)1.1备用系数。(3)最大井

30、距：DL总管/n(m)；(4)确定井距：15d井距DD，且符合总管的接头间距。(5)确定井点数：nL总管/D第77页/共116页 7井点管的埋设与使用(1)埋设方法：水冲法：水枪、井管自身(高压水)钻孔法：正循环钻、反循环钻、冲击钻等。(2)使用要求：开挖前25天开泵降水；连续抽水不间断(水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。(3)注意问题：1)真空度0.60.7大气压；2)死管：检查、变活；3)设观测井检查水位下降情况。(4)拔除井管：基坑回填后；用安装卷扬机和支架拔出。第78页/共116页 一、常用土方施工机械 1、推土机 2、铲运机 3、挖掘机 单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反

31、铲、拉铲和抓铲四种。单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。第四节土方机械化施工第79页/共116页 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。(1)正铲挖掘机(2)反铲挖掘机(3)拉铲挖掘机(4)抓铲挖掘机第80页/共116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22

32、0等；轮胎式推土机有TL160等。第81页/共116页 2铲运机(1)按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。(2)为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、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。(3)助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。第82页/共116页 3单斗挖土(1)正铲挖土机*正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖

33、掘大型干燥基坑和土丘等。*正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：a.正向挖土，侧向卸土 b.正向挖土，反向卸土第83页/共116页(2)反铲挖土机*反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。*反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种第84页/共116页(3)拉铲挖土机 拉铲挖土机工作时利用惯性，把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，铲斗由上而下，靠自重切土，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和

34、管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。第85页/共116页(4)抓铲挖土机 抓铲挖土机主要用于开挖土质比较松软，施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适于水下挖土。土质坚硬时不能用抓铲施工。第86页/共116页 二、土方机械的选择 土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。(一)土方机械选择的原则(二)土方开挖方式与机械选择(三)自卸汽车与挖土机的配套第

35、87页/共116页(一)土方机械选择的原则 施工机械的选择应与施工内容相适应；土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；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；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。第88页/共116页(二)土方开挖方式与机械选择(1)平整场地常由土方的开挖、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

36、工，灵活、经济。(2)地面上的坑式开挖 单个基坑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。第89页/共116页(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。(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

37、在坑上作业。对于独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖，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90页/共116页(三)自卸汽车与挖土机的配套 原则：保证挖土机连续工作：汽车载重量：以装35斗土为宜；汽车数量：N汽车每一工作循环的延续时间T每次装车时间t；或：N(挖土机台班产量汽车台班产量)+1第91页/共116页第五节基坑(槽)施工 一、房屋定位 二、放线 三、基槽开挖宽度的计算 四、基槽(坑)土方开挖 1基槽(坑)开挖深度控制 2基槽(坑)开挖中注意事项 3验槽第92页/共116页 一、房屋定位 房屋定位：在基础施工之前根据建筑总平面图设计要求，将拟建

38、房屋的平面位置和零点标高在地面上固定下来。定位一般用经纬仪、水准仪和钢尺等测量仪器，根据主轴线控制点，将外墙轴线的四个交点用木桩测设在地面上(见图1-20所示)。房屋外墙轴线测定后，根据建筑平面图将内部纵横的所有轴线都一一测出，并用木桩及桩顶面小钉标识出来。第93页/共116页 图1-20建筑物的定位第94页/共116页 二、放线 房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽(坑)上口开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽(坑)开挖的上口边线即放线(见图1-21所示)。第95页/共116页 图1-21放线示意图第96页/共116页 三、基槽开挖宽度的计算：(1)

39、不放坡，不加挡土板支撑可不留工作面，即基槽(坑)和基础同宽。(2)不放坡，但要留工作面 一般，当基槽(坑)底在地下水位以上时，每边留出工作面宽度为300mm(见图1-22所示)，基槽放灰线尺寸为：d=a+2c式中d基础放灰线宽，mm；a基础底宽，mm；c工作面宽(一般取300mm)第97页/共116页 图1-22直壁基槽开挖留工作面示意图第98页/共116页(3)留工作面并加支撑 d=a+2c+2100(mm)当基础埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止土壁坍塌，必须设置支撑。此时，放灰线尺寸除考虑基础底宽、工作面宽外，还需加上支撑所需尺寸(一般为100mm)。(4)放坡 如果基槽深度超过土方

40、和爆破工程施工及验收规范的规定时，即使土质良好且无地下水，亦需根据挖土深度和土质情况，参照表1-4放坡。放灰线尺寸为(见图1-23所示)：第99页/共116页 图1-23放坡基槽开挖留工作面示意图 d=a+2c+2b式中b放坡宽度，b=mh；m坡度系数；h基槽开挖深度。第100页/共116页 四、基槽(坑)土方开挖 基槽(坑)开挖有人工开挖和小型液压挖土机开挖两种形式。开挖基槽(坑)应按规定的尺寸，合理安排开挖顺序和分层进行，且连续施工。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。第101页/共116页第六节填土与压实 回填土是一项很重要的工

41、作，一些建筑物沉降过大，室内地坪和散水大面积开裂，主要原因之一就是由于回填压实没有达到设计规范要求的缘故。一、填土的要求 二、土的压实方法 三、填土压实的影响因素 四、填土质量检查第102页/共116页 一、填土的要求 填土的土料应符合设计要求:含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土以及淤泥、冻土、膨胀土等，均不应作为填方土料；以粘土为土料时，应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作填土用；一般碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。填土应按整个宽度水平分层进行，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

42、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103页/共116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。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104页/共116页 三、填土压实的影响因素填土压实与许多因素有关，其中主要影响因素为:1.压实功 2.土的含水量 3.

43、每层铺土厚度第105页/共116页 1压实功的影响 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的关系见(见图1-24所示)。图1-24土的密度与压实功的关系示意图第106页/共116页 2含水量的影响 填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。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(见图1-25所示)。各种土的最佳含水量和最大干密度见表1.7所示。第107页/共116页 图1-25土的干密度与含水量的关系第108页/共116页 表1-7土的最佳含水量和最大干

44、密度参考表第109页/共116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(见图1-26所示)，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1.6的规定。第110页/共116页 图1-26压实作用沿深度的变化第111页/共116页 表1-6填土施工时的分层厚度及压实遍数第112页/共116页 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，检验标准应符合表1.7的规定。第113页/共116页 表1-7填土工程质量检验标准第114页/共116页13210301281张英敏第115页/共116页感谢您的欣赏！第116页/共116页