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第2章土方工程

本章主要学习内容?土的工程性质?场地平整的基本原则和设计标高的确定?土方调配的基本原则和土方量的计算?流沙现象产生的条件和原因及治理措施?轻型井点的平面和高程布置及计算?边坡的稳定性和支护方法?土方机械的功能和选择?填土的土质要求，影响压实的主要影响因素等。

2.1概述2.1.1特点（1）面广量大、劳动繁重。一个大型建设项目的施工，其场地平整及基础、道路。管线等的土方施工面积可达几至几十平方公里，土方量可达数万至数百万立方米。（2）施工条件复杂。土方工程多为露天作业，施工受当地的气候条件影响大，且土的种类繁多、成分复杂，工程地质及水文地质变化多，也对施工影响较大。（3）工期长。

2.1概述2.1.2土的工程分类?根据开挖的难易程度松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石。?根据颗粒级配与塑性指数岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。

2.1.3土的工程性质土的构成：固体颗粒、水和气体三部分。（1）土的体积：V=Vw+Va+Vs＝Vv+Vs（式中：Vw—水的体积，Vs—土颗粒的体积，Va—气体体积，Vv—孔隙的体积。）（2）土的质量：M=Mw+Ms（式中：Mw—水的质量，Ms—土颗粒的质量。）（3）土的密度：ρ＝M/V

（4）土的重度：γ＝ρg（式中：g—重力加速度。）（5）土的干重度：γ＝（Ms/V）gd

（6）土的可松性：V2＞V3＞V1?土的最初可松性系数：?土的最后可松性系数：注：Ks＞Ks＞1.0掌握概念（式中：V1—自然状态下土的体积；V2—开挖后的松散体积；V3—回填压实后的体积。）问*分类级别越小的土则可松性就越小？√*可松性越小的土就越好挖？√

（7）土的含水量ω=W/W×100%w?W——土中水的质量（g），为含水状态时土w的重量与烘干后的土质量之差。?W——土中固体颗粒的重量（g），为烘干后的土重。

（8）土的渗透性土体孔隙中的自由水在重力作用下会透过土体运动，这种被水透过的性质称为土的渗透性。掌握概念(⊿H-水头差;L-渗流路径长度;A-土体横截面积)

土渗透性比较：粘土粉土砂土砾石

2.2场地平整土方量计算与调配

主要包含三个步骤：u场地设计标高的确定?场地初步设计标高的计算?场地设计标高的调整u土方量计算?确定零线—挖填方的分界线?计算各区格土方量?计算挖方和填方总工程量u土方调配的规划

2.2.1场地设计标高的确定（1）场地设计标高的确定原则：挖、填土方量平衡关键主要考虑因素:?满足工艺和运输的要求?尽量利用地形，减少挖填方量?场地内挖、填方平衡，土方运输总费用最少?有一定的泄水坡度（≥0.002），满足排水要求，并考虑最大洪水水位的影响。

（2）初步计算场地设计标高12满足挖填方平衡的平均高度43方格网

（3）场地设计标高的调整1）土可松性的影响问：*土的可松性导致场地设计标高的提高？√*调整场地设计标高应采用最后可松性系数？√

2）场内和场外挖、填土的影响问：以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？×√?设计标高以上的填方工程?设计标高以下的挖方工程√×?就近从场外挖土?就近弃土于场外小结：填土量大，场地设计标高提高；挖土量大，场地设计标高降低。

3）泄水坡度对场地设计标高的影响注：设计无要求时，泄水坡度≥0.002。

2.2.2土方量计算1）计算各角点的施工高度施工高度：“+”——填；“-”——挖2）确定“零线”“零点”—方格边界上施工高度为0的点。“零线”—“零点”所连成的线。√问：*“零线”是否是挖填区的分界线？√*假设场地无限大，“零线”是否封闭？*“零线”是否是一条连续的线？√√*在一个场地上是否会有多条“零线”？

3）计算方格网内的土方量u全挖全填u两个角点为挖，另两个角点为填：?A.注：h均为i正值。?B.u一个角点为挖，另三个角点为填?A.?B.

4）计算场地边坡的土方量坡度系数：m=b/h

2.2.3土方调配u土方调配的原则?挖方和填方基本平衡，总运输量最小，即挖方量与运距的乘积之和尽可能最小。?近期施工和远期利用相结合。?分区调配和全场调配的协调，好土用于回填质量要求高的填方区。?尽可能与大型地下室结构的施工相结合，避免土方的重复挖、填和运输。案例

场地平整土方量计算与调配步骤回顾计算场地设计标高调整场地设计标高挖填方平衡划分网格根据土的可松性调整根据泄水坡度调整，等确定零线计算各方格挖填土方量计算各角点施工高度后定零线土方调配

2.3排水和降低地下水主要内容：排除地面水和降低地下水?2.3.1排除地面水一般采用“疏”，“堵”，“挡”的办法。?“疏”—设置排水沟；?“堵”—截水沟；?“挡”—修筑土堤。

2.3.2降低地下水主要方法：集水坑降水法和井点降水法。集水坑降