一、课程基本要求一、课程基本要求 1 1、了了解解建建筑筑工工程程施施工工中中各各主主要要工工种种工工程程施施工工工工艺艺，掌握施工方案拟定的基本方法。掌握施工方案拟定的基本方法。 2 2、具有分析处理施工技术问题的初步能力。、具有分析处理施工技术问题的初步能力。 3 3、对现行施工验收规范、规程和质量标准有所了解。、对现行施工验收规范、规程和质量标准有所了解。二、课程特点二、课程特点 综合性、工艺性、实践性、操作性较强综合性、工艺性、实践性、操作性较强三、学习方法三、学习方法 注意：理论联系实际和知识的综合运用。注意：理论联系实际和知识的综合运用。 掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算掌握三个基本点：基本概念、基本原理、基本计算 四、几点说明四、几点说明 1 1、自我介绍：、自我介绍： 2 2、课代表：、课代表： 3 3、答疑：、答疑： 4 4、教材：、教材： 5 5、参考书：、参考书： 施工验收规范建筑施工手册6、作业7、考试第一章基础土石方工程内容提要1、土的工程分类及性质2、土石方工程施工准备与辅助工作3、土石方量的计算4、基坑土石方的开挖5、土方的回填与压实常见土方工程分类：场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、土壁支护、施工排水、降水、路基填筑以及基坑回填等。组织土方工程施工时，尽可能机械化施工，以降低劳动强度；而且要合理安排施工计划，尽可能避开雨季施工，否则，应作好防洪排水等准备。此外，为了降低工程施工费用，制定土方的合理调配方案。1-1土的工程分类及性质一、土方工程施工具有以下特点：(1)工程量大、劳动强度高。(2)施工条件复杂。(3)受场地限制。二、土的分类及现场鉴别方法在工程上，土根据开挖难易程度分为8类，其中一四类土为土，五八类土为岩石。其开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。土的类别土的级别土的名称开挖方法及工具一类土（松软土）砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）用锹、锄头挖掘二类土（普通土）亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂、种植土、填筑土及亚砂土用锹、锄头挖掘；少许用镐翻松三类土（坚土）软及中等密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含有碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土主要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用锲子及大锤四类土（砂砾坚土）重粘土及含有碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配的砂石；软泥炭碳岩及蛋白石先用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用锲子及大锤五类土（软石）-硬石炭纪粘土；中等密实的页岩、泥岩；白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法六类土（次坚石）-IX泥炭岩；砂岩；坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩用爆破方法开挖，部分用镐七类土（坚石）X-XIII大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩；风化痕迹的安山岩、玄武岩用爆破方法开挖八类土（特坚石）XIV-XVI安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩用爆破方法开挖 土的工程分类三三 土的工程性质土的工程性质( (一一) )土的密度土的密度 : :1 天然密度:土在天然状态下单位体积的质量.2 干密度d :单位体积土中固体颗粒的质量. .( (二二) )土的含水量土的含水量 : : 土中所含水分质量与土颗粒质量的比值。 式中: 土的含水量 G1含水状态时土的质量； G2烘干后土的质量。 G1- G2=水份的质量.干土干土: : 30% 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,仍不能恢复成原来的体积.土的这种性质称为可松性. 土的可松性大小用可松性系数表示:式中 :Ks 最初可松性系数;Ks 最终可松性系数; V1土在自然状态下的体积(天然密实土)； V2土经开挖后松散状态下的体积(松土)； V3土经回填压实后的体积(压实土)。 V V1 1 V V3 3 V V2 2 1 K 1 KS S K KS S( (三三) )土的可松性土的可松性: :312VVV说明：（1）计算土方量：用天然密实土的体积 V1 （2）土方运输：用松土的体积 V2，考虑 KS （3）土方回填：用压实土的体积 V3 ，考虑 KS 土的类型KsKs一类土1.08 1.171.011.03二类土1.141.241.021.05三类土1.241.301.041.07四类土1.261.451.061.20五类土1.301.501.101.30六类土1.451.501.281.30土的可松性系数 土体孔隙中的自由水在重力作用下会产生流动,土体被水透过的性质称为渗透性.土的渗透性是土的水力学主要性质之一.( (四四) )土的渗透性土的渗透性: :土的类型K(m/d)土的类型K(m/d)漂石(无砂质充填)500 1000 粉 砂0.51卵石100500黄土0.250.5砾石50150粘砂土0.10.5粗砂2050轻砂粘土0.050.1中砂520重砂粘土0.0010.05细砂15粘土0.001渗透系数K经验近似值1-2土石方工程施工准备与辅助工作1.2.1场地清理与平整1.2.2排除地面水与降低地下水位（一）明沟排水法当基地挖至地下水位以下时，沿基坑四周挖一定坡度的排水沟，设置集水井，使地下水沿沟流入井内，然后用水泵抽走特点：明排水法构造简单（其由集水井、排水沟和水泵组成），施工成本低，应尽可能采用。优点：方法简单、经济，对周围影响小，应用较方法简单、经济，对周围影响小，应用较广。广。缺点：当涌水量较大、水位差较大或土质为细砂当涌水量较大、水位差较大或土质为细砂或粉砂，有产生流砂、边坡塌方及管涌等可能。或粉砂，有产生流砂、边坡塌方及管涌等可能。（二）人工降低地下水位在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管，利用抽水设备连续不断的抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工完毕为止。1、一般轻型井点设备管路系统：滤管、井点管、弯联管、总管。抽水设备：真空泵、离心泵、水气分离器。轻型井点的布置依据依据：、水文地质资料：H、承压或非承压、土质、K等、工程性质：基坑（槽）形状、大小及深度。、设备条件：井管长度、泵的抽吸能力。轻型井点布置内容：、平面布置：确定井点布置的形式、总管长度、井点管数量、水泵数量及位置。、高程布置：确定井点管的埋置深度。高程计算公式：h h1hiL布置和计算步骤：单排布置：适用于基坑、槽B6，且H5的情况，井点管应布置在地下水的上游一侧，两端延伸长度不宜小于坑、槽的宽度B。双排布置：适用于基坑B6或土质不良情况。环形布置：适用于大面积基坑。确定平面布置高程布置计算井点管数量调整1.2.31.2.3 土方边坡及边坡支护土方边坡及边坡支护 一、建筑基坑支护一、建筑基坑支护 建建筑筑基基坑坑(building (building foundation foundation pit)pit)为为进进行行建建筑筑物物( (包包括括构构筑筑物物 ) )基基础础与与地地下下室室的的施施工工所所开开挖挖的地面以下空间的地面以下空间 . . 基坑支护基坑支护 (retaining and protecting for(retaining and protecting for foundation foundation excavation)excavation)为为保保证证地地下下结结构构施施工工 及基坑周边环境的安全及基坑周边环境的安全 , ,对基坑侧壁及周边环境采对基坑侧壁及周边环境采 用的支挡、加固与保护措施用的支挡、加固与保护措施 . .二确定边坡大小的因素（主要二确定边坡大小的因素（主要6 6个方个方面）面）土质、开挖深度、开挖方法、留置时间、土质、开挖深度、开挖方法、留置时间、排水情况、坡上荷载（动、静、无）排水情况、坡上荷载（动、静、无）三边坡护面措施：三边坡护面措施： 覆盖法，挂网法，挂网抹面法，土覆盖法，挂网法，挂网抹面法，土袋、砌砖压坡法，喷混凝土法、土钉墙袋、砌砖压坡法，喷混凝土法、土钉墙（a）薄膜或砂浆覆盖薄膜或砂浆覆盖（c）钢丝网混凝土或钢筋混凝土护面钢丝网混凝土或钢筋混凝土护面（b）挂网或挂网抹砂浆护面挂网或挂网抹砂浆护面（d）土袋或砌石压坡护面土袋或砌石压坡护面基坑边坡护面方法示意图基坑边坡护面方法示意图( (一一) )边坡边坡令令: m = m 边坡系数边坡系数 1:m = H:B= 1:m 边坡坡度边坡坡度B B H HH H B BBH坡宽坡角坡肩坡顶坡底坡高边坡各部位名称1 1、边坡形式、边坡形式 2 2、一般要求、一般要求: :土的类型挖方深度密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂石) 1.00硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土1.25硬塑、可塑的粘土及碎石类土(充填物为粘性土)1.50坚硬的粘土2.00直壁不加支撑挖方深度直壁不加支撑挖方深度土的类型边坡坡度(1:m)坡顶无荷载坡顶有荷载坡顶有动载中密的砂土1:1.00 1:1.251:1.50中密的碎石土(充填物为砂土)1:0.751:1.001:1.25硬塑的轻亚粘土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土(充填物为粘性土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的亚粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土(经井点降水后)1:1.00深度在深度在5m5m内的基坑内的基坑( (槽槽) )、管沟边坡的最陡坡度管沟边坡的最陡坡度造成土壁塌方的原因： 1. 边坡过陡，使土体本身的稳定性不够，而引起塌方现象。尤其是土质差，开挖深、大的坑槽中，常会遇到这种情况。 2. 雨水、地下水渗入基坑，土体泡软、重量增大及抗剪能力降低，这是造成塌方的主要原因。 3. 基坑上边缘附近大量堆土或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体中所产生的剪应力超过土体的抗剪强度。 为了防止塌方，保证施工安全，在基坑开挖超过一定深度后，土壁应该做成有斜率的边坡，或者加以临时支撑以保持土壁的稳定。（二） 土壁支护(1)横撑式支撑（2）板桩式支护结构组成：围护墙和支护系统分类：分离式排桩和连续式排桩钢板桩 1.1.平板式平板式; 2.; 2.波浪式波浪式; 3.Z; 3.Z型断面型断面1.2.4定位与放线定位与放线定位：建筑总平面图上房屋的设计位置，以定位：建筑总平面图上房屋的设计位置，以及设计给定的定位依据和定位条件，将拟及设计给定的定位依据和定位条件，将拟建房屋的位置用经纬仪和钢尺正确定在地建房屋的位置用经纬仪和钢尺正确定在地面上。面上。防线：根据控制桩或控制点、基础平面图和防线：根据控制桩或控制点、基础平面图和剖面图、底层平面图以及边坡坡度系数和剖面图、底层平面图以及边坡坡度系数和工作面等放出基坑的上口开挖边线。工作面等放出基坑的上口开挖边线。1-3土石方的计算一、基坑（槽）土方量的计算基坑土方量的计算：V=H（S1+S0+S2）/6基槽土方量的计算：V1=L1（A1+4A0+A2）/6V=V1+V2+Vn二、插入法计算自然地面标高三、基坑边坡的土方量计算1.4基坑土石方的开挖一、开挖方式与机械的选择1、点式开挖：反铲挖土机2、线式开挖：反铲挖土机或者正铲挖土机，推土机3、面式开挖：正铲挖土机或者反铲挖土机二、施工机械二、施工机械: : (一)推土机: (1) (1) 推土机推土机的特点的特点 (2)(2) 适用范围：场地清理、场地平整、开挖深度适用范围：场地清理、场地平整、开挖深度 不大的基坑以及回填作业等。不大的基坑以及回填作业等。 (3) (3) 经济运距经济运距 3060m3060m (4) (4) 最大运距最大运距 100m100m (5) (5) 提高效率的方法提高效率的方法 ( (二二) )铲运机铲运机: : 是一种能够独立完成铲土是一种能够独立完成铲土 、运土、卸土、运土、卸土 、填筑和压实的施工机械、填筑和压实的施工机械 . . C4-7C4-7型自行式铲运机型自行式铲运机 1-1-驾驶室驾驶室;2-;2-前轮前轮;3-;3-中央枢架中央枢架;4-;4-转向油缸转向油缸;5-;5-辕架辕架;6-;6-提斗油缸提斗油缸; ; 7- 7-斗门斗门;8-;8-铲斗铲斗;9-;9-斗门油缸斗门油缸;10-;10-后轮后轮;11-;11-尾架尾架 铲运机作业示意图铲运机作业示意图 (a)(a)铲土铲土; (b); (b)卸土卸土 ( (三三) )单斗挖土机单斗挖土机: : 1.1.正铲挖土机正铲挖土机2 2. .反铲挖土机反铲挖土机(1) 特点：后退向下，强制切土。开挖停机面以下的类土(2)适用范围：开挖深度4m左右的基坑、基槽和管沟及含水量大 的土.(3)作业方式：沟端开挖后退向下，强制切土 沟侧开挖 3.拉铲挖土机 (1)特点：后退向下，自重切土。挖土深度和半径较大， 开挖停机面以下的、类土。 (2)适用范围：开挖大型基坑及水下挖土4.4.抓铲挖土机抓铲挖土机（1 1）特点）特点: :直上直下，自重切土。直上直下，自重切土。开挖停机面以下的开挖停机面以下的、类土。类土。（2 2）适用范围）适用范围 : : 开挖窄而深的基坑、沉井，特别是水下挖土开挖窄而深的基坑、沉井，特别是水下挖土(1)特点：前进向上，强制切土，开挖停机面以上的类土(2) 适用范围：开挖高度3m以上的干燥基坑(3)作业方式 A. 正向挖土，侧向卸土； B. 正向挖土，后方卸土。(4)工作面：1-5土石方的回填与压实一、土方的填筑与压实一、土方的填筑与压实 : (一一)土料的选择土料的选择 :首先应采用原回填首先应采用原回填 . (二二)填筑方法填筑方法 :分层填土、分层压实分层填土、分层压实 . (三三)压实方压实方 法法 :碾压法碾压法平碾平碾( (压路机压路机) )羊足碾羊足碾夯实法夯实法振动打夯机振动打夯机蛙式打夯机蛙式打夯机振动压实法振动压实法 蛙式打夯机1-夯头;2-夯架;3-三角带;4-底盘( (四四) )影响压实质量的因素影响压实质量的因素 : :1.1.含水量含水量: :最优含水量最优含水量使填土压实获得最大使填土压实获得最大密实度时土的含水量密实度时土的含水量 . .3. 3. 铺土厚度铺土厚度 填土施工时的分层厚度和压实遍数压实机械每层铺土厚度(mm)每层压实遍数平碾25030068振动压实机25035034柴油打夯机20025034人工打夯20034本章内容回顾本章内容回顾1、土的工程性质和分类；、土的工程性质和分类；2、地下水控制集水明排、地下水控制集水明排3、土方边坡和土石方量的计算、土方边坡和土石方量的计算4、建筑基坑支护的分类、适用范围与施工；、建筑基坑支护的分类、适用范围与施工；5、土方填筑与压实的填方土料的选择、土方填筑与压实的填方土料的选择6、压实方法和要求，质量检验标准和影响因素；、压实方法和要求，质量检验标准和影响因素；7、土土方方工工程程机机械械化化施施工工常常用用的的推推土土机机和和单单斗斗挖挖土土机机的工作特点和适用范围。的工作特点和适用范围。