1、建筑施工技术建筑施工技术第一章第一章 土方工程土方工程 庆阳市技工学校庆阳市技工学校 李锋锐李锋锐 建筑施工规范和规程由国务院有关建筑施工规范和规程由国务院有关部委批准颁发,它分为部委批准颁发,它分为国家国家、专业专业、地方地方、企业企业四级。四级。GB -执行日期 编号 国家标准二、土的工程分类 (一)根据土的颗粒大小可分为:1、岩石 2、碎石土 3、砂土 4、粉土 5、粘性土 详细的分类,见岩土工程勘察规范 GB50021-2001(二)根据土的开挖难易程度 分为松软土、普通土、坚土 等八大类,参 见 教 材 第 2 页表1-1。土的分类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
2、、冲击砂土层、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粘土、重亚粘土、干黄土及含碎石、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,部分用撬棍表1-1 土的工程分类土的分类土的级别土的名称开挖方法及工具四类土砂砾坚土砂、亚砂土、冲击砂土层、种植土泥炭(淤泥)用锹、锄头挖掘五类土软石硬石炭纪粘土;中等密实的页岩;泥灰岩;自垩土、胶结不紧的砾岩;软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘:部分使用爆破方法六类土次坚石泥灰岩:砂岩;砾岩;坚实的页岩,泥炭岩、,密实的石灰岩;风化花岗
3、岩,片麻岩用爆破方法开挖,部分用镐续表1-1 土的工程分类土的分类土的级别土的名称开挖方法及工具七类土坚石大理岩: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续表1-1 土的工程分类三、土的工程物理性质 1、土的天然含水量 土的天然含水量是指土中水的质量与土的 固体颗粒之间的质量比,以百分数表示。mw 土中水的质量;ms 土中固体颗粒的质量%100smm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
4、(100105C),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,第二次称量为烘干后土的质量ms,利用公式 可计算出土的天然含水量。土的含水量表示土的干湿程度。土的含水量:土的含水量:5%以内,干土;530%以内,潮湿土;大于30%,湿土。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8%12%;粉土为9%15%;粉质粘土为12%15%;粘土为19%23%。工程意义:工程意义:含水量对于挖土的难易,施工时边坡稳定及回填土的夯实质量都有影响。例:测定土的含水量时,用环刀法取样,如图1-1所示。土样取出后,放在天平上称量质量300g,然后放入烘箱内进行烘干,烘干后质量为250g
5、,已知环刀自重50g,求土的天然含水量。土环刀图1-1环刀法采集土样示意图解:解:土中固体颗粒的质 量ms=250-50=200g 土中水的质量mw =300-250=50g 土的天然含水量:%25%10020050%100swmm气水土图1-2mmgv2、土的密度 (1)土的天然密度 天然密度是指土 在天 然状态下单位体积的 质量,用表示,即vm土的总体积气水土m土体的质量;V土的天然体积。土的密度一般用环刀法测定,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,与环刀的体积相比,即得到土的天然密度。(2)土的干密度 土的干密度:土的干密度:指单位体积土中固体颗粒
6、的质量,用d表示,即 vmds mS土中固体颗粒的质量。V土的天然体积干密度工程意义:干密度工程意义:在填土压实时,土经过打夯,质量不变,体积变小,干密度增加,我们通过测定土的干密度d,从而可判断土是否达到要求的密实度。3、土的可松性 什么是土的可松性?什么是土的可松性?工程意义:工程意义:最初可松性系数KS 自然状态下的土,经开挖成松散状态后,其体积的增加,用最初可松性系数表示。12VVKs V1土在自然状态下的体积V2土经开挖成松 散状态下的体积最终可松性系数K/S自然状态下的土,经开挖成松散状态后,回填夯实后,仍不能恢复到原自然状态下体积,夯实后的体积与原自然状态下体积之比,用最终可松性
7、系数表示。13/VVsKV3土经回填压实后的体积表12 土的可松性系数1.281.301.451.50六类土1.041.071.241.30三类土1.101.301.301.50五类土1.021.051.141.24二类土1.061.201.261.45四类土1.011.031.081.17一类土土的类别土的类别SKSKSKSK例例.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2.0m,底宽为1.5m,地基为亚粘土,计算100延米长的基槽土方挖方量、填土量和弃土量。(边坡坡度1:m=1:0.5;Ks=1.30,K/s=1.05)33334033.1)190500(19005.
8、13005003001000.350010022)115.1(5.1mmmm弃土量填方量基础体积挖方量图1-3BH解:解:m叫边坡坡度系数,m=B/H B=mH=0.52=1.0m挖土体积=截面面积长4、土的渗透性土的渗透性是指土体被水透过的性质,水流通过土中孔隙的难易程度。工程意义:工程意义:土的渗透性测定:土的渗透性测定:实验室测定:实验室测定:现场室测定:现场室测定:图1-4 土的渗透性实验室测定V=KIK渗透系数I水力坡度I=h/Lh=H1-H2H1高水位H2低水位L渗流路程hAQLKALhKKIAVAQQ流水量V渗流速度A土样横截面面积现场抽水试验示意图 对重大工程,宜采用现场抽水试验以获得较准确的值,其方法如图所示。在现场设置 一抽水孔,并距抽水孔为X1、X2处设两个观测井(三者位于一直线上),待抽水稳定后,测得 X1、X2处观测孔中的水深L1、L2,并由抽水孔中相应的抽水量Q,由下式求得K值 K值的现场抽水试验测定:)/()()(2112dmLLInxInxQK作业:1-1、1-2、1-3、1-4、1-5