《建筑施工》第一章-土方工程课件.ppt
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- 建筑施工 建筑 施工 第一章 土方工程 课件
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1、 2 2 绪论绪论(1)为了便于组织施工和验收划分为:)为了便于组织施工和验收划分为:若干分部和分项工程若干分部和分项工程。(2)按工程的部位和施工的先后次序划分为:)按工程的部位和施工的先后次序划分为:地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面等四个地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面等四个分分部工程部工程。(3)按施工工种不同分为)按施工工种不同分为 土石方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋土石方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋面防水工程、装饰工程等面防水工程、装饰工程等分项工程分项工程。一般一个分部工程由若干不同的分项工程组成。一般一个分部工程由若
2、干不同的分项工程组成。建筑工程的施工划分建筑工程的施工划分 3 3现代建筑施工技术发展现代建筑施工技术发展1、在、在地基处理和基础工程地基处理和基础工程施工中推广钻孔灌注桩、旋喷桩、挖孔桩、振冲施工中推广钻孔灌注桩、旋喷桩、挖孔桩、振冲法、深层搅拌法、强夯法、地下连续墙、土层锚杆、法、深层搅拌法、强夯法、地下连续墙、土层锚杆、“逆作法逆作法”施工等施工等新技术。新技术。2、在、在现浇钢筋混凝土模板工程现浇钢筋混凝土模板工程中推广应用了爬模、滑模、台模、筒子模、中推广应用了爬模、滑模、台模、筒子模、隧道模、组合钢模板、大模板、早折模板体系。隧道模、组合钢模板、大模板、早折模板体系。3、粗钢筋连接
3、粗钢筋连接应用了电渣压力焊、钢筋气压焊、钢筋冷压连接、钢筋螺纹应用了电渣压力焊、钢筋气压焊、钢筋冷压连接、钢筋螺纹连接等先进连接技术。连接等先进连接技术。4、混凝土工程混凝土工程采用了泵送混凝土、喷射混凝土、高强混凝土以及混凝土制采用了泵送混凝土、喷射混凝土、高强混凝土以及混凝土制备和运输的机械化、自动化设备。备和运输的机械化、自动化设备。5、在、在预应力混凝土预应力混凝土方面,采用了无粘结工艺和整体预应力结构;方面,采用了无粘结工艺和整体预应力结构;6、在、在钢结构钢结构方面,采用高层钢结构技术、空间钢结构技术、轻钢结构技术、方面,采用高层钢结构技术、空间钢结构技术、轻钢结构技术、钢钢混组合
4、结构技术、高强度螺栓连接与焊接技术和钢结构防护技术。混组合结构技术、高强度螺栓连接与焊接技术和钢结构防护技术。7、在、在大型结构吊装大型结构吊装方面,创造了一系列具有我国特色的整体吊装技术。方面,创造了一系列具有我国特色的整体吊装技术。绪论绪论 4 4绪论绪论 5 5第一章第一章 土方工程土方工程 第二章第二章 地基处理与基础工程地基处理与基础工程第三章第三章 砌筑工程砌筑工程第四章第四章 钢筋混凝土工程钢筋混凝土工程第五章第五章 结构安装工程结构安装工程第六章第六章 屋面及地下室防水工程屋面及地下室防水工程绪论绪论第七章第七章 装饰装修工程装饰装修工程 6 6第一章第一章 土方工程土方工程场
5、场地地平平整整挖挖土土与与外外运运基基底底夯夯实实基基底底钎钎探探垫垫层层与与基基础础土 方土 方回 运回 运与 回与 回填填余 土余 土外 运外 运或 取或 取土 回土 回填填 7 7主要施工过程:土的开主要施工过程:土的开挖挖或或爆破爆破、运运输、输、填填筑、筑、平平整和整和压压实等实等;准备施工过程:排水、降水。准备施工过程:排水、降水。辅助施工过程:土壁支撑辅助施工过程:土壁支撑土方工程的施工过程土方工程的施工过程场地平整;场地平整;基坑基坑(槽槽)与管沟的开挖;与管沟的开挖;人防工程及地下建筑物的土方开挖;人防工程及地下建筑物的土方开挖;路基填土及碾压等。路基填土及碾压等。土方施工工
6、程土方施工工程 8 8本章主要内容本章主要内容 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作 第四节第四节 土方机械化施工土方机械化施工 第五节第五节 土方的填筑与压实土方的填筑与压实 第六节第六节 基坑(槽)施工基坑(槽)施工 第七节第七节 土方工程质量标准与安全技术土方工程质量标准与安全技术 9 9第一节第一节 概概 述述一、土方工程的施工特点一、土方工程的施工特点4工程量大;工程量大;123施工工期长;施工工期长;施工条件复杂;施工条件复杂;劳动强度大。劳动强度大。1010 土方工程施工前的准备
7、工作土方工程施工前的准备工作第一节第一节 概概 述述 1111根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为根据土的坚硬程度和开挖方法将土分为8 8类类 (见表见表1-1)1-1)。二、土的工程分类二、土的工程分类 土的工程性质对土方工程施工方法的选择、劳动量土的工程性质对土方工程施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用有较大的影响。和机械台班的消耗及工程费用有较大的影响。思考:思考:施工现场如何对施工现场如何对土的类别进行土的类别进行简易判别?简易判别?第一节第一节 概概 述述 1212土的分土的分类类土的土的级别级别土的名称土的名称开挖方法及工具开挖方法及工具一类土一类土松软土松软土I I砂土
8、、粉土、冲积砂土层、疏松的砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭)种植土、淤泥(泥炭)用锹、锄头挖掘,用锹、锄头挖掘,少许用脚蹬少许用脚蹬二类土二类土普通土普通土IIII粉质粘土;潮湿的黄土;夹有碎石、粉质粘土;潮湿的黄土;夹有碎石、卵石的砂;种植土、填土卵石的砂;种植土、填土用锹、锄头挖掘,用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松少许用镐翻松三类土三类土坚土坚土IIIIII软及中等密实粘土;重粉质粘土、软及中等密实粘土;重粉质粘土、砾石土;干黄土、含有碎石卵石的砾石土;干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质粘土;压实的填土黄土、粉质粘土;压实的填土主要用镐,少许主要用镐,少许用锹、锄头挖掘,用锹、锄
9、头挖掘,部分用撬棍部分用撬棍四类土四类土砂砾坚砂砾坚土土IVIV坚硬密实的粘性土或黄土;含碎石坚硬密实的粘性土或黄土;含碎石卵石的中等密实的粘性土或黄土;卵石的中等密实的粘性土或黄土;粗卵石;天然级配砂石;软泥灰岩粗卵石;天然级配砂石;软泥灰岩整个先用镐、撬整个先用镐、撬棍,后用锹挖掘,棍,后用锹挖掘,部分用楔子及大部分用楔子及大锤锤第一节第一节 概概 述述 1313第一节第一节 概概 述述 1414 土一般由土颗粒土一般由土颗粒(固相固相)、水水(液相液相)和空气和空气(气相气相)三部三部分组成。分组成。三部分之间的比例关三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变系随着周围条件的变化而变 土
10、的三相示意图土的三相示意图 化,三者相互间比例不同,反映出土的物理状态不同。化,三者相互间比例不同,反映出土的物理状态不同。三、土的基本性质三、土的基本性质 (一一)土的组成土的组成第一节第一节 概概 述述 15151.1.土的可松性与可松性系数土的可松性与可松性系数 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,这种现象称为土的可松性土的可松性。土的可松性用可松性系数表示。(二二)土的物理性质土的物理性质)。土经压实后的体积();体积(土挖后松散状态下的);积(土在天然状态下的体性系数;土的最初、最后可松、式中最后可松性系数最初可松性系数333231s13s12m m
11、m :;:VVVKKVVKVVKss土的最初可松性系数土的最初可松性系数是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数;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土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数。是计算填方所需挖土工程量的主要参数。土的可松性对土的可松性对土方施工有什土方施工有什么影响?么影响?V V2 2 V V3 3 V V1 1 K KS S K KS S1 1第一节第一节 概概 述述 1616例例1:建筑物外墙为条形毛石基础,基础平均截面面积为建筑物外墙为条形毛石基础,基础平均截面面积为3.0m2,基坑深基坑深2.0m,底宽为,底宽为1.5m,地基为
12、亚粘土,计算,地基为亚粘土,计算100延米长的延米长的基槽土方挖方量、填土量和弃土量。(边坡坡度基槽土方挖方量、填土量和弃土量。(边坡坡度1:m=1:0.5;Ks=1.30,Ks=1.05)图图1-3BH解:解:m m边坡坡度系数,边坡坡度系数,m=B/H m=B/H B=mH=0.5 B=mH=0.52=1.0m 2=1.0m 挖土体积挖土体积=截面面积截面面积长长319005.1300500m填方量说明:(说明:(1)计算土方量:用天然密实土的体积)计算土方量:用天然密实土的体积 V V1 1 (2 2)土方运输:用)土方运输:用松土的体积松土的体积 V V2 2,考虑,考虑 K KS S
13、 (3 3)土方回填:用)土方回填:用压实土的体积压实土的体积 V V3 3,考虑,考虑 K KS S 13s12 ;VVKVVKs350010022)115.1(5.1m挖方量33001000.3m基础体积34033.1)190500(m弃土量 1717作业:作业:某基坑某基坑208m3,现需回填,用,现需回填,用2m3 的装载车从附近的装载车从附近运土,问需要多少车次的土?运土,问需要多少车次的土?(KS=1.20,KS=1.04)208m3第一节第一节 概概 述述 18182.2.土的天然含水量土的天然含水量在天然状态下,土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分在天然状态下,土中水的质量与固
14、体颗粒质量之比的百分率叫土的天然含水量,反应了土的干湿程度,用率叫土的天然含水量,反应了土的干湿程度,用表示。表示。)。(土中固体颗粒的质量);土中水的质量(式中kg kg%100 swswmmmm土的含水量测定方法:土的含水量测定方法:把土样称量后放入烘箱内进行烘干(把土样称量后放入烘箱内进行烘干(100100105105C C),直至重量不在),直至重量不在减少为止,称量。第一次称量为含水状态土的质量,第二次称量为减少为止,称量。第一次称量为含水状态土的质量,第二次称量为烘干后土的质量烘干后土的质量msms,利用公式,利用公式 可计算出土的天然含水量。可计算出土的天然含水量。如何测定土的含
15、水如何测定土的含水量?量?1919 土的含水量表示土的干湿程度。土的含水量表示土的干湿程度。u干土干土:在在 5%以内;以内;u潮湿土潮湿土:在在 530%以内;以内;u湿土湿土:大于大于30%。各类土的最佳含水量如下:各类土的最佳含水量如下:砂土为砂土为8%12%;粉土为粉土为9%15%;粉质粘土为粉质粘土为12%15%;粘土为粘土为19%23%。工程意义工程意义:含水量对于挖土的难易,施工时边坡稳定及:含水量对于挖土的难易,施工时边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。回填土的夯实质量都有影响。知识拓展知识拓展第一节第一节 概概 述述 20203.3.土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度(
16、)天然密度()天然密度 土在天然状态下单位体积的质量土在天然状态下单位体积的质量 (简称密度简称密度)。土的天然密度。);土的体积();土的总质量(式中 m kg 3Vm如何测定土的天然密如何测定土的天然密度?度?土的密度一般用土的密度一般用环刀法测定环刀法测定,用一个体积已知的环刀切入土样,用一个体积已知的环刀切入土样中,上下端用刀削平,称出质量,减去环刀的质量,与环刀的中,上下端用刀削平,称出质量,减去环刀的质量,与环刀的体积相比,即得到土的天然密度。体积相比,即得到土的天然密度。vm土的总体积气水土第一节第一节 概概 述述 2121第一节第一节 概概 述述 2222 3.3.土的天然密度
17、和干密度土的天然密度和干密度(2 2)干密度)干密度 土的固体颗粒重量与总体积的比值。土的固体颗粒重量与总体积的比值。Vmsd土的干密度。);土的体积();土的固体颗粒质量(式中d3 m kg Vms干密度对土方施工干密度对土方施工有什么影响?有什么影响?干密度工程意义干密度工程意义:在填土压实时,土经过打夯,质量不变,体:在填土压实时,土经过打夯,质量不变,体积变小,干密度增加,我们通过测定土的干密度积变小,干密度增加,我们通过测定土的干密度d,从而可判,从而可判断土是否达到要求的断土是否达到要求的密实度密实度。第一节第一节 概概 述述 23234.4.土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比和孔隙率
18、孔隙比孔隙比是土的孔隙体积Vv与固体体积Vs的比值;孔隙率孔隙率是土的孔隙体积Vv与总体积V的比值,用百分率表示。孔隙比和孔隙率反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。svVVe%100VVnv第一节第一节 概概 述述 24245.5.土的渗透系数土的渗透系数 土的渗透性系数表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示。土的渗透性影响施工降水与排水的速度。第一节第一节 概概 述述 2525 第第 二二 节节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 1平整场地平整场地:厚度在:厚度在300mm以内的挖填、找平工作。以内的挖填、找平工作。2基坑基坑:挖土底面积在:挖土底面积在20
19、以内,且底长为底宽以内,且底长为底宽3倍者。倍者。3基槽基槽:挖土宽度在:挖土宽度在3m以内,挖土长度等于或大于宽度以内,挖土长度等于或大于宽度3倍以上者倍以上者.4土方土方:挖土宽度在:挖土宽度在3m以上,挖土底面积在以上,挖土底面积在20 以外以外,平整场地厚度在,平整场地厚度在300mm以外者。以外者。5土方回填土方回填:常见的有:基础回填、室内回填、管道沟:常见的有:基础回填、室内回填、管道沟槽回填。槽回填。基本概念基本概念 2626 2727基坑回填基坑回填:指设计指设计室外地坪以下的室外地坪以下的回填回填室外地坪室外地坪室内地坪室内地坪房心回填房心回填:指室指室外地坪和室内地外地坪
20、和室内地面垫层下皮之间面垫层下皮之间的回填的回填第第 二二 节节 土方工程量计算及土方调配土方工程量计算及土方调配 2828一、基坑土方量计算一、基坑土方量计算1.1.基坑基坑 基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算 。即:即:20146AAAHV)。基坑中截面的面积();基坑上下的底面积(、);基坑深度(式中20221m m m AAAH 29292.2.基槽和路堤、管沟基槽和路堤、管沟 基槽和路堤管沟的土方量可以沿长度方向分段后,按下式计算:)。段的长度(第);段的土方量(第式中m m 3iLiVii20146AAALVii放坡基槽留放坡基
21、槽留工作面示意图工作面示意图 30二、场地平整土方量计算二、场地平整土方量计算1.1.场地平整前工作内容场地平整前工作内容确定场地设计标高;确定场地设计标高;计算挖、填土方工程量;计算挖、填土方工程量;确定土方平衡调配方案。确定土方平衡调配方案。2.2.任务任务 根据工程规模,施工期限,土的性质及现有机械设备条件,根据工程规模,施工期限,土的性质及现有机械设备条件,选择土方机械,拟订施工方案。选择土方机械,拟订施工方案。H0 3131(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:场地设计标高一般在设计文件上规定,如无规定:(1)小型场地小型场地挖填
22、平衡法挖填平衡法 (2)大型场地大型场地最佳平面设计法最佳平面设计法 32321.1.初步计算场地设计标高初步计算场地设计标高2.2.场地设计标高的调整场地设计标高的调整3.3.泄水坡度对角点设计标高的影响泄水坡度对角点设计标高的影响设计文件无规定是场地平整的步骤和方法确定设计文件无规定是场地平整的步骤和方法确定(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 33331.1.初步计算场地设计标高初步计算场地设计标高原则原则:使场地内挖填方平衡,即场地内挖方总量等于填方总量挖方总量等于填方总量。方法:方法:场地设计标高的计算方法一般采用方格网法方格网法,计算示意图见图。将场地划分为每格边长10
23、40m的方格网,找出每个方格各个角点的地面标高(实测法、等高线插入法)。aaaaaaH11H12H21H22(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 3434 (110)(111a)可简化为场地设计标高计算式场地设计标高计算式42221121122HHHHaNaHoNHHHHHo422211211方格角点自然标高。方格边长;方格数;式中iHaN NHHHHHo44324321H1一个方格所仅有角点的标高;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。分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 3535
24、确定方格角点的高程:确定方格角点的高程:可采用实测法、等高线插入法可采用实测法、等高线插入法 插入法的图解法插入法的图解法(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 3636 例:例:某建筑场地地形图如图所示,方格网某建筑场地地形图如图所示,方格网a=20ma=20m,土质为,土质为粉质粘土,设计泄水坡度粉质粘土,设计泄水坡度i ix x=3=3,i iy y=2,=2,不考虑土的可不考虑土的可松性对设计标高的影响,计算挖填土方量。松性对设计标高的影响,计算挖填土方量。1234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32
25、-41210131415789(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 3737 解:解:计算各方格角点的地面标高(有插入法和图解法)计算各方格角点的地面标高(有插入法和图解法)(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 3838计算场地设计标高计算场地设计标高oHNHHHHHo44324321(一)场地设计标高的确定(一)场地设计标高的确定 39392.2.场地设计标高的调整场地设计标高的调整 (1)(1)由于具有可松性,填土将有剩余,必要时应相应的提高由于具有可松性,填土将有剩余,必要时应相应的提高H H0 0;(2)(2)由于设计标高以上的填方工程用土量(如房心回填),或设
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