建筑施工技术第6讲课件.ppt

1、土木工程施工土木工程施工第六讲土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程习习 题题 课课土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例1】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，Ks=1.05）BH土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程解：解：m边坡坡度系数，m=B/H B=mH=0.52=1.0m 挖土体积=截面面积长33334033.1)190500(19005.13005003001000.350010022)115.1(5.1

2、mmmm弃土量填方量基础体积挖方量自然状态下的体积V133334033.1)190500(19005.13005003001000.350010022)115.1(5.1mmmm弃土量填方量基础体积挖方量33334033.1)190500(19005.13005003001000.350010022)115.1(5.1mmmm弃土量填方量基础体积挖方量33334033.1)190500(19005.13005003001000.350010022)115.1(5.1mmmm弃土量填方量基础体积挖方量土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例2】某场地平整有 2000m3 的填方量须从附近取

3、土填筑，已知：Ks=1.13，Ks=1.05，试计算：1)土的挖方量；2)运输工具的斗容量为 2m3，须运多少车次?解：根据Ks=V3/V1，挖方量V1=V3/Ks=2000/1.05=1905m3 根据Ks=V2/V1，土在松散状态下体积 V2=V1Ks=19051.13=2153m3 运送车次：21532=1077次。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例3】某建筑场地方格网如图一所示如图一所示，方格边长为20m20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试计算挖方和填方的总土方量。图一、某建筑场地方格网布置图图一、某建筑场地方格网布置图土木工程施工土木工程施工

4、 第一章 土方工程【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算各方格角点的施工高度：由公式（1-1-6）得：H1=251.50-251.40=0.10 H2=251.44-251.25=0.19 H3=251.38-250.85=0.53 H4=251.32-250.60=0.72 H5=251.56-251.90=-0.34 H6=251.50-251.60=-0.10 H7=251.44-251.28=0.16 H8=251.38-250.95=0.43 H9=251.62-252.45=-0.83 H10=251.56-252.00=-0.44 H11=251.50-2

5、51.70=-0.20 H12=251.46-251.40=0.06 结果列于下图中。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程图二、施工高度及零线位置图二、施工高度及零线位置土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程（2）计算零点位置。从图二中可知，15、26、67、711、1112五条方格边两端的施工高度符号不同，说明此方格边上有零点存在。由公式（或插值法求）得零点：15线 x1=4.55(m)26线 x1=13.10(m)67线 x1=7.69(m)711线 x1=8.89(m)1112线 x1=15.38(m)将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来，即得零线位置，如图二。1112a

6、hXhh2212a hXhh土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程（3）计算方格土方量。方格、底面为正方形，土方量为：V(+)=20/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=20/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格底面为两个梯形，土方量为：V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程方格、底面为三边形和五边形，土方量为：V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(

7、m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3)方格网总填方量：V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量：V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程图三、场地边坡平面图土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程(4)边坡土方量计算。如图三，、按三角棱柱体计算外，其余均按三角棱锥体计算，依式 可得：V(+)=0.003(m3)V(+)=V(+)=0.0001(m3)V(+)=5.22(m3)V

8、(+)=V(+)=0.06(m3)V(+)=7.93(m3)11 113VAl12442AAVl44102(4)6lVAAA土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 V(+)=V(+)=0.01(m3)V=0.01(m3)V11=2.03(m3)V12=V13=0.02(m3)V14=3.18(m3)边坡总填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01 =13.29(m3)边坡总挖方量：V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25(m3)土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例4】场地平整土方量计算例题 某建筑场地地形图如图所示，

9、方格网a=20m，土质为中密的砂土，设计泄水坡度ix=3%，iy=2%,不考虑土的可松性对设计标高的影响，试确定场地各方格角点的设计标高，并计算挖填土方量。1234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32-41210131415789土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 解：1)计算角点地面标高 用插入法求出等高线 44.044.5 间角点4的地面标高H4，xAijABxABxhHHxLHHhxLHHh)(:mhHHmhA34.4434.00.4434.05.15446.220.445.444土木工程施工土木工程施工

10、 第一章 土方工程 通常采用图解法来求得各角点的自然地面标高。如下图所示 用一张透明纸，上面画出六根等距离的平行线（线条尽量画细些，以免影响读数的准确），把该透明纸放到标有方格网的地形图上，将六根平行线的最外两根分别对准点A与点B，这时六根等距离的平行线将 A、B之间的0.5m的高差分成五等分，于是便可直接读得角点4的地面标高 H4=44.34。其余各角点的标高均可类此求出。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 2)计算场地设计标高H0米）（米）（米12.52517.4476.4335.43440372.69894.429.4223.4367.4367.4434.4494.4367.43

11、2279.17458.4217.448.4424.434321HHHHmnHHHHH71.438412.52572.69899.174443243210土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程3)场地设计标高的调整以场地中心点8为H0，其余各角点设计标高为：mHHHHiLiLHHyyxxij63.4304.012.071.43002.020003.04001000 mHHmHHmHHmHH55.4304.012.071.43002.020003.04065.4306.071.43003.02059.4312.071.430003.04069.4304.006.071.43002.020003

12、.020011070602mHH61.4304.006.071.43002.020003.020012土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程4)计算各方格角点施工高度mhmhmhHijHnHnHijhn19.094.4375.4302.067.4369.4339.024.4363.43321设计标高；自然地面标高；5)计算零点，标出零线mhmhahhhxahhhx19.002.03232323221土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程mxmx1.1819.002.019.0209.119.002.002.02021土木工程施工土木工程施工 第

13、一章 土方工程6)计算土方量 四棱柱法 A、全挖全填方格3241323132123243212112704.084.093.053.042011705.04.053.019.042026397.071.03.065.0420136)()65.03.002.039.0(420)(4mVmVmVmhhhhaV）（）（）（）（）（）（挖挖填填土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（如图）挖方或填方体积分别为：32223232223232222132222141243223232222121230.40)()04.006.006.005.044.044.

14、0(42028.356.04.04.044.005.005.04209.25)()19.002.002.05.03.03.0(42091.17)()3.005.005.002.019.019.0(420)(4)(4mVmVmVmVhhhhhhaVhhhhhhaV）（）（挖填挖土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程C、方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时（见上图）44321232132413424)22(4)(4VhhhhaVhhhhhaV、其挖方体积为：32423324232223322204.234)(038.0)06.038.0284.04.02(420038.084.038.04.

15、006.006.042003.21403.005.044.0271.03.0242003.071.044.03.005.005.0420mVmVmVmV）（）（）（）（）（）（填填挖土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 总挖方量总挖方量 =17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3 总填方量总填方量 =136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3 边坡土方量计算 首先确定边坡坡度，因场地土质系中密的砂土，且地质条件较差，挖方区边坡坡度采用1：1.25，填方区边坡坡度采用1：1.50，场地四个角点的挖填方宽度为：角点5

16、挖方宽度 0.931.25=1.16米角点15挖方宽度 0.381.25=0.48米角点1挖方宽度 0.391.5=0.59米角点11挖方宽度 0.971.5=1.46米土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 挖方区边坡土方量：立方米）（立方米）（立方米）（）（）（立方米）（立方米、52.03.17238.048.03103.06.0238.048.03126.1240238.048.0293.016.121215.04.1293.016.131246.10)(1.58293.016.13131765214321VVLFFVVFLV挖方区边坡土方合

17、计：挖方区边坡土方合计：24.11立方米立方米土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 填方区边坡土方量：立方米立方米立方米）（立方米立方米、84.09.21259.039.03105.068.0259.039.021246.1640259.039.0246.197.02190.090.1246.197.031280.147.62246.197.031141312111098VVVVV填方区边坡土方量合计：33.05立方米土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 场地及边坡土方量总计:挖方 674.26+24.11=698.37m3 填方 679.27+33.05=712.32m3土木工程

18、施工土木工程施工 第一章 土方工程 填方区边坡土方量：立方米立方米立方米）（立方米立方米、84.09.21259.039.03105.068.0259.039.021246.1640259.039.0246.197.02190.090.1246.197.031280.147.62246.197.031141312111098VVVVV填方区边坡土方量合计：33.05立方米土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程土方调配：T1T2T3挖方量挖方量W15070120500W2804090500W36013070500W410012040600填方量填方量8006007002100填区填区挖区挖区

19、填区填区挖区挖区T1T2T3挖方量挖方量W15070120500W2804090500W36013070500W410012040600填方量填方量8006007002100填区填区挖区挖区土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例5】某高层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图所示：土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例5】某高层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图所示：其地下室底板垫层的底面标高为-5.90m，天然地面标高为-0.50m。根据地质勘察报告，地面至-1.8m为杂填土，-1.8m至-9.6m为细砂层，-9.6m以下为粉质粘土，地下常水位标高为-1.4m，经实验测定，细砂层渗透系数

20、K=6.8m/d。因场地紧张，基坑北侧直立开挖（有支护结构挡土，不放坡），其余三面放坡开挖，边坡采用1：0.5，为施工方便，坑底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出0.5m。试进行轻型井点系统设计。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程【例5】某高层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图所示：土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 解：轻型井点系统布置轻型井点系统布置 根据本工程条件，轻型井点系统选用单层环形布置。总管直径选用127mm，布置于天然地面上，基坑上口尺寸基坑上口尺寸为：长：49+0.5 2+(5.9-0.5)0.5 2=55.4m 宽：15.4+0.52+(5.9-0.5)0.5=

21、19.1m 井点管距离基坑壁为1.0m，则总管长度为：2 55.4+2 1.0)+(19.1+21.0 )=157m 基坑中心要求的降水深度S为：S=5.9-1.4+0.5=5.0m土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 井点管所需埋置深度 H=H1+h+iL=(5.9-0.5)+0.5+21.1/2 1/10=6.95m 选用井点管长度7m，直径50mm的钢管，滤管长度1.0m，井点管露出地面0.2m，则 6.95m 7.0-0.2=6.8m 不满足要求。因此，将总管埋设于地面下0.3m处。即先挖去0.3m深的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时井点所需长度有所改变：2 55.1+2 1.0)

22、+(18.95+21.0 )=156m 基坑上口长：49+0.52+(5.9-0.8)0.52=55.1m 宽：15.4+0.52+(5.9-0.8)0.5=18.95m 井点管埋置深度：H=(5.9-0.8)+0.5+20.95/2 1/10=6.65m 此时，6.65m 7.0-0.2=6.8m 满足要求。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程002366.1LgxLgRSSHKQ）（抽水设备根据总管长度选用两套，其布置位置与总管的划分范围如图示。基坑涌水量计算基坑涌水量计算 滤管底部距不透水层距离：9.6-0.8-6.8-1.0=1.0m则按无压非完整井计算。无压非完整井点系统，地下

23、水不仅从井的侧面流入，还从井点底部渗入，因此涌水量较完整井大。简化计算，但H0应换成有效抽水影响深度。当H0大于实际含水量厚度H时，仍取H值。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程S原地下水位线到井点底部的距离l 滤管长度抽水影响深度H0计算表土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程S原地下水位线到井点底部的距离S=7.0-0.2-(1.4-0.8)=6.2ml 滤管长度1.0m取H0=H=8.2m 由前可知，S=5mmFXmKHSR52.1914.31.5795.208.728.62.80.595.195.100环形井点的假想半径抽水影响半径：对于矩形基坑的长宽比不大于5时，X0按上式

24、计算。土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程 确定井点管数及井距确定井点管数及井距 单根井点最大出水量：所以，土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程井点管数量 n=1.1 Q/q =1.1 925.63/19.3 =53根mDmnLD4.295.2532)1.5795.25(取井点管间距取实际总根数：(20.95+57.1)22.4=65根 抽水设备选择抽水设备选择 总管长度156m，选用W5型干式真空泵2台。(每台真空泵所带总管长度不大于100m)土木工程施工土木工程施工 第一章 土方工程作业题：作业题：某厂房设备基础施工，基坑底宽为8m，长为15m，深为4.2m；挖土边坡1:0.5

25、，地质资料表明，在天然地面以下为0.8m厚的黏土层，其下有8m厚的沙砾层（渗透系数K=12m/d），再下面为不透水的黏土层。地下水位在地面以下1.5m。现决定采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统设计。土木工程施工土木工程施工推推 荐荐 书书 目目1 1、毛鹤琴、毛鹤琴.土木工程施工土木工程施工(第第3 3版版).).武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社.2007.20072 2、刘国斌、刘国斌.基坑工作手册基坑工作手册.中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2009.20093 3、姚天强等、姚天强等.基坑降水手册基坑降水手册.中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2006.2006 4 4、江正荣、江正荣.建筑施工工程师手册建筑施工工程师手册(第第3 3版版).).中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2009.2009 5 5、刘兴远等、刘兴远等.边坡工程边坡工程设计设计监测监测鉴定与加固鉴定与加固.中国建筑工业中国建筑工业出版社出版社.2007.2007第一章第一章 土方工程土方工程