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第一节 土的分类及工程性质
土的基本性质与工程施工有关，在施工之前应详 尽了解，避免造成工程事故。本门课程从下列两 方面对土的基本性质进行阐述：
• 一、土的分类 • 二、土的工程性质
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；
学习重点、难点： 土的工程分类；基坑（槽）及场地平整土方量的计算；土 的回填与压实施工工艺；土方施工过程的安全技术。
• 建议课时数： 10课时
• 学习方式： 在理论教学同时，结合图片及影像等形式体会和理解土方 工程的施工工艺，从而掌握土方工程的施工方法土方量的 计算方法以及土方工程的质量标准与安全技术。
1.土的含水量 土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量干后土的质量,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.
• 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.
• 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，
• 沿长度方向分段计算Vi,再 V = ∑ Vi 断面尺寸不变的槽段：Vi =Fi×Li 断面尺寸变化的槽段：Vi =(Fi上+4Fi中+Fi下)Li/6
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.
• (1)考虑的因素：
• ① 满足生产工艺和运输的要求； • ② 尽量利用地形，减少挖填方数量； • ③争取在场区内挖填平衡，降低运输费； • ④有一定泄水坡度，满足排水要求. • ⑤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
• 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
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；
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
• 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
• 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 )：
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: ρ——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：
• 式中 ρd ——土的干密度,kg/m3； mS ——固体颗粒质量,kg； V — 土的体积,m3.
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.
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
第一章 土方工程
概述
学习目标： 了解爆破工程原理及安全措施； 熟悉土的工程分 类、土方工程施工准备与辅助工作内容，常用土 方施工机械的施工特点，土方工程质量标准与安 全技术； 掌握土方量计算方法，基坑、基槽、场 地平整的抄平与放线、开挖，土方填筑与压实。
学习要点： 结合土的工程分类和物理性质学习土方工程的内容及施工 特点，对常用土方机械及土方施工工艺的学习要注意身边 工地的施工过程进行印证以加深理解，场地平整土方量的 计算方法通过实际操作来掌握，结合一些安全事故从反面 学习土方施工过程的安全技术
表1-2 土的渗透系数参考表
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
• 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
• 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
*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]
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
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
划分为边长a=10～40m的若干方格,与测量的纵横坐标相 对应,在各方格角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
• 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
