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建筑施工技术手册
湖南大学土木工程学院
第一章土方工程
本章提要:
本章内容包括土方规划、土方工程施工的要点,土方工程机械化施工。在土方规划中,涉及了土的工程分类和性质、土方边坡、土方量计算、场地设计标高的确定和土方调配等问题。在土方工程施工要点中,重点论述了土壁稳定、施工排水、流砂防治和填土压实,是土方工程施工的关键。在土方工程机械化施工中,着重阐述常用土方机械的类型、性能及提高生产率的措施。
第一节土的工程分类及工程物理性质
一:土石方工程的施工特点
土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一,它包括土、石方的开挖、运输、填筑、平整与压实等主要施工过程,以及场地清理、测量放线、施工排水、降水和土壁支护等准备与辅助工作。
土石方施工的特点:
1:土石方施工工程量大、面广。
2:施工条件极为复杂。
3:劳动强度较大。
二:土的工程分类
1:土的种类繁多,分类方法也较多,根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土(漂石土、块石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土)、砂土(砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂)和粘性土(粘土、亚粘土、轻亚粘土);
·2:根据土的沉积年代,粘性土可分为老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土;
3:根据土的工程特性,又可分出特殊性土,如软土、人工填土、黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土等。不同的土,其物理、力学性质也不同,只有充分掌握各类土的特性及其对施工过程的影响,才能选择正确的施工方法。
4:开挖难易程度
将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类,称为土的工程分类。前四类属一般土,后四类属岩石,土的分类法及其现场鉴别方法见表1-1。
三:土的工程性质
土的工程性质对土方工程的施工有直接影响,其中基本的工程性质有:土的质量密度、可松性、压缩性、含水量、渗透性等。

分天然密度和干密度。土的天然密度,指土在天然状态下单位体积的质量;它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度,指单位体积土中固体颗粒的质量;它是用以检验填土压实质量的控制指标。

土具有可松性。土的可松性是指在自然状态下的土经开挖后组织被破坏,其体积因松散而增大,以后虽经回填压实也不能恢复其原来体积的特性。由于土方工程量是以自然状态的体积来计算的,所以在土方调配、。土的可松性程度用可松性系数表示,即:
。
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);
在土方工程中,KS是计算土方施工机械及运土车辆等的重要参数,KS′是计算场地平整标高及填方时所需挖土量等的重要参数。不同类型土的可松性系数可参照表1-1。

移挖作填或取土回填,松土经填压后会压缩,一般松土的压缩率见表1-2。在松土回填时应考虑土的压缩率,一般可按填方断面增加10%~20%计算松土方数。
土的压缩率表1-2

土的含水量W是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比,以百分数表示:
式中 G1——含水状态时土的质量;
G2——土烘干后的质量。
土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量,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;回填土则需有最佳含水量,方能夯压密实,获得最大干密度。土的最佳含水量和最大干密度参考值见表1-3。
土的最佳含水量和最大干密度表1-3