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同济大学土木工程施工第01章 土方工程精品PPT课件

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土木工程施工第一章土方工程 ppt课件

土木工程施工第一章土方工程 ppt课件

2020/12/27
8
第一章 土方工程
概述 土方量计算与调配 土方开挖的辅助工作 土方工程机械化施工
土方填筑
2020/12/279Fra bibliotek第一节 概述
• 一、土方工程的分类、特点 • 1、施工分类 • 主要：场地平整； 坑、槽开挖；土方填筑。 • 辅助：施工排、降水；土壁支撑。 • 2、施工特点 • 施工条件复杂，不确定因素多。受地质、水文、
要求：有几个独立方程土方量要填几个格，即应填 m+n-1个格，不足时补“ 0 ”。
• 如例中：m+n－1=3+4－1=6，已填6个格，满足。
（b）判别是否最优方案
用位势法求检验数ij，若所有ij 0，则方案为最优解。
1）求位势数Ui和Vj：
2）求空格的检验数ij
2020/12/27
30
初方案
挖填
B1
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2020/12/27
6
五、土木工程施工的特点
1、生产流动性大 2、建筑施工的个体性 3、施工过程联系面广，综合性强 4、生产影响因素多 5、知识面要求广
2020/12/27
7
六、项目管理人员需具备的素质
1、具备全面的专业知识 2、具有较强的组织能力 3、具有很好的协调能力 4、具备经济核算能力
2、土的渗透性
用渗透系数K表示。
3、土的质量密度：
干密度 d：是检测填土密实程度的
4、土的含水量：
最佳含水量——可使填土获得最大密实度的含水量
2020/12/27
12
三、土的工程性质
• 1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积
因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复。

1土木工程施工土方工程课件 共165页

1土木工程施工土方工程课件 共165页

A.
V1.2
a2( h12 4 h1h4
h22 ) h2h3
注：hi均为
正值。
B.
V3.4
a2( h32 4 h2h3
h42 ) h1h4
一个角点为挖，另三个角点为填
. A
V4
a2 6
h43 (h1h4)(h3h4)
. B
V1.2.3a62(2h1h22h3h4)V4
（－） （＋）
③ 三填一挖或三挖一填方格
V 1 1 ( ) 2 6 2 ( ( 0 0 .1 0 2 .4 0 .4 )0 3 .9 4 (9 0 9 .1 ) ) 6 3 2 ( 1 4 2 4 )3 4 9 ( 9 1 9 ) 6 1 .7 m 9 3 8（－）
1.1.1 特点 面广量大、施工条件复杂、工期长。
1.1.2 土的工程分类 根据开挖的难易程度
松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软 石、次坚石、坚石、特坚石。 根据颗粒级配与塑性指数
岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人 工填土。
1.1.3 土的工程性质 土的构成：固体颗粒、水和气体三部分。 （1）土的体积：V=Vw+Va+Vs＝Vv+Vs （式中：Vw—水的体积，Vs—土颗粒的体积， Va—气体体积，Vv—孔隙的体积。）
量。）
土的含水量影响：土方施工方法的选择、 边坡的稳定、回填土的质量。
如土的含水量超过25%～30%，则机械化 施工就困难，容易打滑、陷车；
回填土需有最佳含水量，方能夯压密实， 获得最大干密度(表1.2)。
（12）土的可松性： V2＞V3＞V1
土的最初可松性系数：K S

V2 V1
第1章 土方工程

【土木建筑】第1章土方工程

【土木建筑】第1章土方工程

图1-1场地设计标高计算简图 （a）地形图上划分方格；（b)设计标高示意图
1-等高线；2-自然地坪；3-设计标高平面； 4-自然地面与设计标高平面的交线（零线）
一般要求场地内挖方和填方量平衡，如图1-1（b）。设达 到挖填平衡的场地平整标高为 H0 ，则由挖填平衡条件，H0 值可 由下式（1-1)求得：
八类
1.45～1.50
1.20～1.30
2．土的压缩性 取土回填或移挖作填，松土经运输、填压以后，均会压缩，
一般土的压缩性以土的压缩率表示。
土的压缩率参考值
土的类别
土的名称 种植土
土的压缩率 20%
每m3松散土压实后的体积 （m3） 0.80
一～二类土
一般土
10%
0.90
砂土
5%
0.95
天然湿度黄土
一类（植物性土、泥炭）
1.20～1.30
1.03～1.04
二类
1.14～1.28
1.02～1.05
三类
1.24～1.30
1.04～1.07
四类（泥灰岩、蛋白石除外）
1.26～1.32
1.06～1.09
四类（泥灰岩、蛋白石）
1.33～1.37
1.11～1.15
五～七类
1.30～1.45
1.10～1.20
H0
H1 2 H2 3 H3 4 H4 4N
式中 N—方格网数（个）；
H11…H22—任一方格的四个角点的标高（m）； H1—一个方格共有的角点标高（m）； H2—二个方格共有的角点标高（m）； H3—三个方格共有的角点标高（m）； H4—四个方格共有的角点标高（m）。
1-3 土的现场鉴别方法

土木工程施工1土方工程

土木工程施工1土方工程
Hi：
• 式中zi—角点的原地形标高； • zi′—角点的设计标高。 • 若：Hi 为正值，则该点为填方，Hi 为负值，则该点为挖方。
1.2 场地标高的确定
• 如何确定场地设计标高
• 2．最佳设计平面 • 任何一个平面在直角坐标体系中都可以用三个参数c、ix、iy来确定。
1.2 场地标高的确定
• 如何确定场地设计标高
• 特点：工程量大、劳动繁重、施工条件复杂
• 土的工程分类，按土的开挖难易程度分为八类
• 第一类（松软土）
第二类（普通土）
• 第五类（软石）
第六类（次坚石）
• 土的工程性质
第三类（坚土） 第四类（砾砂坚土） 第七类（坚石） 第八类（特坚石）
• (一)土的可松性
• (二)土的压缩性
• (三)原状土经机械压实后的沉降量
1.2 场地标高的确定
• 如何确定场地设计标高 • 步骤2：
式中:zo—所计算场地的设计标高（m）； n —方格数； zi1、zi2、zi3、zi4—第i个方格四个角点的原地形标高（m）。
1.2 场地标高的确定
• 如何确定场地设计标高
• 1．一般方法 • 步骤2： • 角点的标高在计算过程中被应用的次数反映了各角点标高对计算结
填 • 5、选择恰当的调配方向及线路、避免对流与乱流现象，同时便利调
配、机械化施工
1.3 土方工程量计算及土方调配
• 土方调配
• 3、 用“线性规划”方法进行土方调配的数学模型 土方平衡与施工运距（单价）表
1.3 土方工程量计算及土方调配
• 土方调配
• 3、 用“线性规划”方法进行土方调配的数学模型 目标函数 为最小值，并满足下列约束条件：
计算土方工程量。

同济大学土木工程施工土方工程精品PPT课件

同济大学土木工程施工土方工程精品PPT课件
如果基槽、路堤是等截面的，则 F 1=F 2= F 0，由上式计算 V = HF1 。
8
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
3. 场地任意点的设计标高－－以 z0 作为场地中心的标高（见图）：
z'i zo lxix l yiy
式中，
ix, iy ---- x , y 方向的泄水坡度。
4. 各角点的施工高度 Hi ：
H i zi' zi
➢
若 Hi 为正值、该点为填方；若 Hi 为负值、该点为挖方。
课程内容
9
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
三、最佳设计平面
➢ 要求满足： a. 规划、生产工艺，运输、排水，最高洪水位，等 b. 场地内土方的挖填平衡、且土方工程量最小。
➢ 最小二乘法原理：
● 如图，在平面上任何一点的
标高，可以根据下式求
出：
zi c xi ix yi i y
课程内容
10
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
● 令σ为土方施工高度之平方和，则
n
pi
H
2 i
p1
H
2 1
p2
H
2 2
pn
H
2 n
i 1
当σ的值最小时，该设计平面既能使土方工程量最小，又能保证填
挖方量相等（填挖方不平衡时，上式所得数值不可能最小）。这就是最 小二乘法求设计平面的方法。 即有，
P c Px ix Py iy Pz 0 Px c Pxx ix Pxy iy Pxz 0 Py c Pxy ix Pyy iy Pyz 0
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
● 场地方格网角点的施工高度为

土木工程施工技术 第一章土方工程 第4讲PPT课件

土木工程施工技术 第一章土方工程 第4讲PPT课件
设置挡土帷幕也可减少井点降水引起的 不利影响。
3.2 施工降水
轻型井点系统涌水量计算：
① 轻型井点系统的类型：
承压完整井-1、承压非完整井-2； 无压完整井-3、无压非完整井-4。
（根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。水井底部到达不透水层时称完整 井，否则称非完整井 ）
地下含水构造的种类
0.5
0.8
H0 1.3(s' l) 1.5(s' l) 1.7(s' l) 1.85(s' l)
承压完整井涌水量：
R
H M
承压水位
s
不透水层
h
含水层
不透水层
Q2.73K MS M——承压含水层厚度。 lgRlgX0
③确定井管的数量与间距
1)单根井管最大出水量： q65dl3 K d、
l――滤管直径、长度(m)；
工作原理
3.2 施工降水
共60页 第49页
⑵ 轻型井点的平面布置
3.2 施工降水
① 单排布置：当基坑(槽)宽度小于6m、降水深度 不超过5m时可采用单排布置。井点管应布置在地下水的 上游一侧，两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度B。
② 双排布置：当基坑(槽)宽度＞6m时应采用。
共60页 第50页
3.2 施工降水
共60页 第52页
3.2 施工降水
● 在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管露出地面 0.2～0.3m，滤管必须埋在透水层内。
● 当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点 （见右图）。
地下室三级井点降水
共60页 第53页
3.2 施工降水
⑷ 轻型井点的设计及计算
井点系统的设计应掌握施工现场地形图、水文地质勘 察资料、基坑的施工图设计等资料。

土木工程施工全套课件


h3 43.75 43.94 0.19m
其余各点施工高度详见先求零点,有关方格边上零点的位置由公式(1-7)确定,2~3角 点连线零点距角点2的距离为:
0.02 20 x2~3 0.02 0.19 1.9m
则
x3~2 201.9 18.1m
同理求得:
场地各方格土方量总计:挖方548.75m3;填方528.55m3.
基坑、基槽和路堤土方量计算：
1.基坑土方量计算:
二、用最小二乘法原理求最佳设计平面
按上述方法得到的设计平面，能使挖方量与填方量平衡， 但不能保证总的土方量最小。应用最小二乘法的原理，可求 得满足上述两个条件的最佳设计平面。
《土木工程施工》
《土木工程施工》目录
施工技术部分
1 土石方工程 2 地基处理与桩基工程 3 砌筑工程 4 钢筋混凝土工程 5 预应力混凝土工程 6 结构安装工程 7 保温节能工程施工 8 防水工程 9 装饰工程 10桥梁结构工程 11 道路工程
施工组织部分
12 施工组织概论 13 流水施工原理 14 施工网络计划及其应用 15 单位工程施工组织设计
软的石灰岩
1.30~1.45
六类土（次坚石）
泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实石灰岩，风化花 岗岩，片麻岩
1.30~1.45
七类土（坚石）
大理岩，辉绿岩，玢岩，粗中粒花岗岩，坚实白云岩，砂岩，砾
岩，片麻岩，石灰岩，风化痕迹的安山岩，玄武岩
1.30~1.45
八类土（特坚石）
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
根据这一原则,场地设计标高可按下式计算:
H Ma =∑(a ) 2 0
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P c P i x x P i y y P 0 z P c x P i x x P x i y x P y x 0z P c y P i x x P y i y y P y y 0z
课程内容
1 — 12
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
n
n2 a z o
i 1
(a 2z i1 z i2 z i3 z i4) 4
即
zo4 1 ni n 1(zi1zi2zi3zi4)
课程内容
1—7
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
上式中， z0 ---- 场地设计标高（m）； n ---- 方格数；
zi1 , zi2 , zi3 , zi4 ---- 第 i 个方格四个角点的原地形标高（m）。
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
第一章 土方工程
第一节 概 述
一、土方工程的工作内容：
土的挖掘、填筑和运输等过程， 排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。
二、土方工程施工特点：
工程量大、劳动繁重和施工条件复杂等；
l
受气候、水文、地质、地下障碍等因素的影响大，
不可确定的因素也较多，有时施工条件极为复杂。
课程内容
1—3
《土木施工工程学 》
➢ 土的可松性程度用可松性系数表示，即
第一章 土方工程
KS V V1 2；KS ’V V1 3
式中 Ks——最初可松性系数； Ks’——最后可松性系数； V1——土在天然状态下的体积（m3）； V2——土经开挖后的松散体积（m3）； V3——土经回填压实后的体积（m3）。
第一章 土方工程
● 场地方格网角点的施工高度为
H i z i z i c x iix y iiy z i (i1, ,n)
式中,
Hi — 方格网各角点的施工高度；
z

' i
—
方格网各角点的设计平面标高；
z i — 方格网各角点的原地形标高；
n — 方格角点总数。
课程内容
1 — 11
《土木施工工程学 》
➢ 场地设计标高：要求满足 a. 规划、生产工艺，运输、排水，最高洪水位，等 b. 场地内土方的挖填平衡、且土方工程量小。
二、场地设计标高的确定 －－ 方格网法（见下图）
条件：场地比较平缓，对场地设计标高无特殊要求时。
课程内容
1—6
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
1. 场地设计标高的计算原理－－挖填土方量平衡：
课程内容
1—8
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
3. 场地任意点的设计标高－－以 z0 作为场地中心的标高（见图）：
z'izolxixlyiy
式中，
ix, iy ---- x , y 方向的泄水坡度。
4. 各角点的施工高度 Hi ：
Hi zi' zi
➢
若 Hi 为正值、该点为填方；若 Hi 为负值、该点为挖方。
三、土的工程分类
施工中，根据土的“开挖难易程度”，将土分为八类，见下表：
课程内容
1—1
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
四、土的工程性质
1. 土的可松性： ➢ 自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，以后 虽经回填压实，仍不能恢复。
➢ 土方工程量是以自然状态的体积来计算的，在土
方调配、计算土方机械生产率及运输工具数量等时，必须考虑土 的可松性。
四、设计标高的调整
在实际工程中，应考虑下述因素，调整场地设计标高： (1) 考虑土的最终可松性； (2) 考虑工程余土或工程用土； (3) 由经济比较结果，确认场外取土或弃土的土方量的变化。
课程内容
1 — 13
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
第三节 土方工程量的计算与调配
一、 土方工程量计算
土方工程施工之前，需计算土方的工程量。但土方工程精确的计算工程量 很困难。一般情况下，都将其假设或划分成为一定的几何形状，并采用具有一定 精度而又和实际情况近似的方法进行计算。
3. 土的透水性 ➢ 土的透水性是指水流通过途中孔隙的难易程度， ➢ 用渗透系数 K 来表示。
4. 土的其他工程性质 ➢ 密实度、抗剪强度、土压力等
课程内容
1—5
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
第二节 场地设计标高的确定
一、场地设计概念
➢ 场地设计平面：大型工程项目，将自然地面通过场地平整，改 造为人们所要求的平面；
(1-1)
➢ KS ：计算土方施工机械及运土车辆等的重要参数， ➢ KS′：计算场地平整标高及填方时所需挖土量等的重要参数。
课程内容
1—4
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
2. 原状土经机械压实后的沉降量
➢ 原状土经机械往返压实或经其他压实措施后，会产生一定的沉陷， 根据不同土质，其沉陷量一般在3～30cm之间。
基槽与路堤通常根据其形状（曲线、折线、变截面等）划分成若干计 算段，分段计算土方量，然后再累加求得总的土方工程量。
课程内容
1—9
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
三、最佳设计平面
➢ 要求满足： a. 规划、生产工艺，运输、排水，最高洪水位，等 b. 场地内土方的挖填平衡、且土方工程量最小。
➢ 最小二乘法原理：
● 如图，在平面上任何一点的
标高，可以根据下式求
出：
zicxiixyiiy
课程内容
1 — 10
《土木施工工程学 》
2. 场地设计标高的计算公式－－考虑各角点标高的“权” ：
z o 4 1 n ( z 1 2z 2 3 z 3 4 z 4 )
式中， z1 ---- 一个方格独有的角点标高（m）； z2 , z3 , z4 ---- 分别为二、三、四个方格所共有的角点标高（m）； z0 ---- 场地的中心标高（m） 。
（一） 基坑（槽）和路堤的土方量计算
课程内容
1 — 14
《土木施工工程学 》
第一章 土方工程
基坑（槽）、路堤 的土方量 按拟柱体积 公式计算，
即
VH 6(F 14F oF 2)
式中 V — 土方工程量（m3）；
H — 基坑的深度，或基槽或路堤的长度（m）；
F1，F2 — 基坑的上下底面积，或基槽、路堤两端的面积（m2）； F0 — F1与F2之间的中截面面积（m2）。
第一章 土方工程
● 令σ为土方施工高度之平方和，则
n p iH i2 p 1 H 1 2 p 2 H 2 2 p n H n 2 i 1
当σ的值最小时，该设计平面既能使土方工程量最小，又能保证填
挖方量相等（填挖方不平衡时，上式所得数值不可能最小）。这就是最 小二乘法求设计平面的方法。 即有，