施工技术与管理 精品课程 《施工技术与管理》讲义 土木工程施工一土方工程 1.授课题目：土方工程 2.教学目的及要求 通过本节90分钟的教学，使学生了解土木工程施工技术的研究方向：掌握学 习方法：熟悉施工中土的工程分类及分类依据：掌握土的可松性：熟悉原状土压 实后的沉降量。 3.教学内容： 。一、教学目标 。土木工程施工是土木工程专业的主要专业课之一： ÷主要讲述土木工程施工的基本概念，基本原理，基本施工工艺及基本组织方法。 施工技术是土木工程施工学科的一部分： 。土木工程施工是实践性很强的课程； 。通过对该课程的学习和实践，提高对土木工程施工技术、施工管理、施工质量、 施工安全的理解和认识，掌握土木工程施工的基本工艺、技术和方法，将来为国 家建设和保护人民的生命财产作出贡献。 ·2、教学内容 ”桩基工程 。砌筑工程 。混凝土结构工程 ”结构安装工程 。脚手架工程 。防水工程 ·装饰装修工程 ”3。学习方法 掌握基本概念与方法 理论学习 案例分析 生产管理实习 提高分析实际问题的能力，提高动手能力。 ÷4、教学要求 ÷掌握基本概念、基本工艺和方法 ÷案例与练习：熟练掌握练习的内容 ÷作业：计入平时成绩 ÷考勤：计入平时成绩 第一章土方工程 1 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 ÷1.1.1土方工程的特点 1、内容 主要：场地平整：坑、槽开挖： 土方填筑。 辅助：施工排、降水：土壁支撑。 2、施工特点 警 (1)量大面广： (2)劳动强度大，人力施工效率低、工期长： 粉 (3)施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。 3、施工设计应注意 (1)摸清施工条件，选择合理的施工方案与机械： (2)合理调配土方，使总施工量最少： (3)合理组织机械施工，以发挥最高效率： (4)作好道路、排水、降水、土壁支撑等准备及辅助工作： (5)合理安排施工计划，避开冬、雨季施工： (6)制定合理可行的措施，保证工程质量和安全。 ÷1.1.2土的工程分类 ÷按开挖的难易程度分为八类 单 一类土（松软土） 二类土（普通土） 三类土（坚土） 学 四类土（砂砾坚土) 学 五类土（软石） 六类土（次坚石） 七类土（坚石） 八类土（特坚石） ÷1.1.3土的工程性质 ÷1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填 压实，仍不能恢复。 冬V1一土在自然状态下的体积。 。V2一土经开挖后松散状态下的体积。 ÷V3 土经回填压实后的体积。 华 最初可松性系数KS=V2/V1 1.081.5 最后可松性系数KS'=V3V1 1.011.3 用途：KS:可估算装运车辆和挖土机械 KS’：可估算填方所需挖土的数量 ÷案例1：某基坑208m3,现需回填，用2m3的装载车从附近运土，问需要多少车 次的土？（KS=1.20,KS’=1.04) ÷答：填方用土：V1=V3/KS’=208/1.04=200m3(原状土) V2=KSV1=1.02*200=240m3(松散土) 2m3的装载车运土需要车次： n=240/2=120车次 ·2、原状土经机械压实后的沉降量 2 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 经验公式：SP/C S一原状土经机械压实后的沉降量(cm) P一机械压实的有效作用力(kg/cm2) C一原状土的抗陷系数(kg/cm3),按表取值 。3、土的渗透性 土体被水透过的性质，用渗透系数K表示。 多 K的意义：水力坡度(I=△h/L)为1时，单位时间内水穿透土体的速度(V=KI) K的单位：m/d 粘土<0.1， 粗砂5075， 卵石100200 用途：降低水位；回填。 。4、土的质量密度： 学 天然密度p:一般p=1620KN/m3 干密度pd:是检测填土密实程度的指标。(105℃，烘干34h) ÷5、土的含水量： 天然含水量：W=(G湿G干)/G干一开挖、行车(2530%陷车)、边坡稳 定 ·最佳含水量一可使填土获得最大密实度的含水量。（击实试验、手握经验 确定) 重点：施工中土的工程分类及分类依据；土的可松性原状土压实后的沉降量。 难点：土的可松性：原状土压实后的沉降量 关键：土的可松性：原状土压实后的沉降量 4.授课类型：理论课、讨论课。 5.教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。 6.教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课 堂讲授。 土木工程施工一场地平整 1.授课题目：场地平整 2.教学目的及要求 ·通过本节90分钟的教学，使学生熟悉场地竖向规划设计中的有关概念；掌握场 地设计标高确定的一般方法；了解最小二乘法原理求最佳设计平面的原理：熟悉 工程中对设计平面的调整的方法。 3.教学内容： 本次课共四部分内容： 。场地竖向规划设计 ”场地平整土方量计算 。土方调配 ”场地平整土方机械及其施工 1.2.1场地的竖向规划设计 。确定场地设计标高考虑的因素： ·(1)满足生产工艺和运输的要求： (2)尽量利用地形，减少挖填方数量： 3 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 (3)争取在场区内挖填平衡，降低运输费： (4)有一定泄水坡度，满足排水要求。 。场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定： (1)小型场地一一挖填平衡法 (2)大型场地一一最佳平面设计法 ·(用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小) 。1、初步计算场地设计标高H0 ÷原则：场地内挖填放平衡，平整前后土方量相等。 。方法：将场地划分为每格边长10一40m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） b) H22 Hu H, Ha H22 .0 冬初步计算场地设计标高0 H0=Σ(H11+H12+H21+H22)/4M H11、H12、H21、H22 个方格各角点的自然地面标高 。M一方格个数。 或：H0=(ΣH1+2ΣH2+3H3+4ΣH4)/4M ·H1一一一个方格所仅有角点的标高： 。H2、3、H4一一分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高。 。【案例2】某建筑场地方格网、地面标高如图，格边长a=20m。泄水坡度ix=2%, iy=3%,不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高和施工高度。 答：(1)初步计算场地的设计标高0 H0=(ΣH1+2ΣH2+3ΣH3+4ΣH4)/4M =[70.09+71.43+69.10+70.70+2×(70.40+70.95+69.71+…) +4× (70.17+70.70+69.81+70.38)]/(4×9) =70.29(m) 2、场地设计标高的调整（H0’) （1)土具有可松性，必要时应相应的提高H0 (2)受局部填挖的影响 ·(3)经过经济比较后，认为就近借土或弃土一部分更合理 。案例2答：(2)不考虑土的可松性H0’=H0=70.29m ÷3、根据要求的泄水坡度计算方格网各角点的设计标高' ,按要求的泄水坡度调整各角点设计标高’： 双向排水时，各方格角点设计标高Hn’为： 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 冬以场地中心点为H0 案例2 。(3)按泄水坡度调整设计标高n’: Hln'=H0'±Lxix±Lyiy ÷H1’=70.29-30×2%0+30X3%=70.32 ÷H2’=70.29-10×2%0+30×3%=70.36 ÷H3’=70.29+10×2%0+30×3%o=70.40 ·4、计算场地各角点施工高度hn ·施工高度一指各角点挖方或填方的高度，它等于各角点的实际设计标高和原地 形标高之差。Hn=Hn'一Hn 。hn一施工高度，+填-挖 Hn' 一实际设计标高 。Hn一原地形标高 。案例2(4)计算各方格角点的施工高度hn 。hn=Hn’一Hn即：hn=该角点的设计标高一自然地面标高(m) ÷h1=70.32-70.09=+0.23(m);正值为填方高度。 ÷h2=70.36-70.40=-0.04(m):负值为挖方高度 ·5、确定零线（挖填分界线） 。零线一不填不挖点的连线，是挖方区和填方区的分界线。 ·方法：插入法、比例法找零点 ÷案例2：(5)确定零线（挖填分界线） ，1.四角棱柱体法 (1)方格四个角点全挖或全填： 1+0.23 2-0.04 3 -0.55 4 094 70.09 0.3270,4703670.950.4w71.4370.44 管 5+0.55 6+0.137-0.368-0.84 69.7170.2670.1770.3070.7070.3471.2270.38 9 +0.8310+0.43.11 -0.10 12-0.63 69.37 170.2069.8170.2470.38 70.2870.9570.32 iw=3%0 13+1.04 14+0.5615+0.0216-0.44 69.1070.1469.6270.1870.2070.2270.7070.26 一i=2%0 重点：场地竖向规划设计中的有关概念；场地设计标高确定的一般方法：工程中 对设计平面的调整的方法。 难点：场地设计标高确定的一般方法：工程中对设计平面的调整的方法。 关键：场地设计标高确定的一般方法 4.授课类型：理论课、讨论课。 5.教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。 5 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 6.教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课 堂讲授。 土木工程施工一场地平整 1.授课题目：场地平整 2.教学目的及要求 通过本节90分钟的教学，使学生掌握四方棱柱体计算方法；了解三角棱柱体计 算方法：掌握土方调配的原理和方法；了解土方机械的特点和适用范围。 3.教学内容： ÷1.2.2场地平整土方量的计算 ·分别按方格求出挖、填方量，再求场地总挖方量、总填方量。 。1.四角棱柱体法 。(1)方格四个角点全挖或全填： V挖（填）=(h1+h2+h3+h4) 。h1~h4一方格角点施工高度的绝对值： 。a一方格网一个方格的边长： 。V挖（填）一挖方或填方的体积(m3)。 ÷2)方格四个角点有填有挖 V拉填 a2[∑h挖 4∑h 。h挖（填）一方格角点挖或填施工高度绝对值之和： 。Σh一方格四个角点施工高度绝对值总和。 ·2.三角棱柱体法（公式见教材） 1.2.3土方调配 ”在施工区域内，挖方、填方或借、弃土的综合协调。共四项内容： (1)土方调配的目的 ”(2)土方调配的原则 。(3)土方调配图的编制步骤 。(4)用线性规划的表上作业法进行土方调配 。1.土方调配的目的 。合理确定调配方向和数量 总运输量最小（成本最低），缩短工期和降低 成本。 。2.土方调配的原则 ÷力求挖填平衡，运量最小 。合理划分调配区 。应考虑近期施工与后期施工利用 ”应考虑分区和全场相结合 。尽可能与大型地下建筑物的施工相结合 3.土方调配图的编制步骤 ·(1)划分调配区 。注意：1)与建筑物、开工顺序协调： 2)大小满足主导施工机械的技术要求： 3)与方格网协调，便于确定土方量； 4)借、弃土区作为独立调配区。 (2)求出各挖、填方区间的平均运距 6 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 即每对调配区土方重心间的距离，可近似以几何形心代替土方体积重心，在 图上将重心连起来，用比例尺量出来。 (3)进行土方调配：线性规划法 。(4)画出土方调配图：在图上标出各调配区的调配方向、数量及平均运距。 ”(5)列出土方调配平衡表 。土方调配平衡表及运距表 填方区T T2 T 挖方量 挖方区 (m3) W 50 70 100 500 W2 70 40 90 500 W3 60 110 70 500 Wa 80 100 40 400 填方量(m3) 800 600 500 1900 。4.用线性规划的表上作业法进行土方调配 ,(1)列出土方平衡-运距表 填方区 T: T2 T3 挖方量 挖方区 W 50 70 100 oo W2 70 40 90 500 W3 60 110 70 500 Wa 80 100 40 400 填方量(m3) 800 600 500 1900 ·(2)用最小元素法求初始调配方案 最小元素法一即对运距（或单价）最小的一对挖填分区，优先地最大限度地供 应土方量，满足该分区后，以此类推，直至所有的挖方分区土方量全部分完为止。 7 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 填方区 人 人0 挖方量 挖方区 W1 500 50 70 100 500 W2 70 500 40 90 500 W3 300 60 100 110 100 70 500 Wa 80 100 400 40 400 填方量(m3) 800 600 500 1900 (3)判断调配方案是否最优 用矩阵法求假想运距：将有土方量的运距填入表中，利用矩形对角线角点之和相 等的原则，求出未知的假想运距。 填方区 挖方区 T1 .T2 ·T3 ●挖方 Wi 500 50 70 100 50 100 60 ●500 70 40 90 W2 500 -10 40 0 ●500 300 60 110 70 W3 100 100 60 110 70 ●500 × 80 100 40 .W4 400 30 80 40 ●400 ●填方量(m3)●800 ●600 ●500 ●1900 求检验数入ij: 入ij运距cij- 假想运距cij, 全部λij≥0， 方案最优：若有ij<0,非优， 需调整。 填方区 挖方区 T1 .T2 .T3 挖方 500 50 70 100 W1 50 100 60 ●500 + 70 40 90 .W2 -10 500 40 0 ●500 300 60 110 70 .W3 100 100 60 110 70 ●500 80 100 40 .W4 400 30 80 40 ●400 ●填方量(m3) ●800 ●600 ●500 ·1900 8 宗永臣编
施工技术与管理 精品课程 (4)对非优方案进行调整（闭回路法） 填方区 挖方区 T .T2 .T3 挖方 sob 50 70 100 W1 50 ●500 100 60 70 40 90 W2 -10 100 40 0 ●500 300 60 100 110 100 70 .W3 60 110 70 ●500 80 100 400 40 竖士方量 ●400 丛奇数点格子中， 0个方是最9的格 半将出格子变为零， 性为湖德0 -80 奇数角点的士方量减去 口上该值，形 600 值 必数角点的在是 填方区 挖方区 0T1 .T2 .T3 ·挖方 400 50 100 70 + 100 W1 50 100 60 ●500 70 500 40 + 90 W2 -10 40 0 ●500 400 60 0 110 100 70 .W3 60 ●500 110 70 80 100 400 40 Wa 判断新案是吞 80 40 ●400 若不是最优 继续调整， ●60 直茸 最优 ●1900 填方区 挖方区 Ti .T2 .T3 挖方 400 50 100 70 + 100 W1 50 70 60 ●500 + 70 500 40 + 90 W2 ●500 20 40 30 400 60 0 110 100 70 .W3 ●500 60 80 70 + 80 + 100 400 40 W4 由羊所有的林验数23即≥0 故该已鼎代方0 ●400 方调配图 ◆800日 ●600 。取儿术削里 W 00 400 400 器 ÷=400×50+100×70+500×40+ 品 50 60 400×60+100×70+400×40 800 ÷=94000m3-m。 100 路 0 500 W4 400400 40
施工技术与管理 精品课程 ·初始方案的总运输量 ÷=500×50+500×40+300×60+100×110+100×70+400×40 ÷=97000m3-m。 1.2.4场地平整土方机械及其施工 1.推土机 ·铲刀可回转的液压履带式推土机 并列推土法 ·下坡推土法 ·槽形推土法 。斜角推送法作业 。分堆集中，一次推送法 。跨铲法作业示意图 。2、铲运机：自行式、拖式 。特点：能综合完成挖、装、运、卸、平土的机械。 。适用于：运距60一800m、坡度20度以内的一~二类土的大型场地平整或大型基 坑开挖、堤坝填筑等 ·铲运机开行路线示意图 ·铲运机锯齿形开行路线 铲运机下坡铲土法 助铲法示意图 。双铲联运法示意图 ”3、单斗挖土机 。重点：四方棱柱体计算方法：土方调配的原理和方法： 。难点：土方调配的原理和方法： 。关键：土方调配的原理和方法： 4.授课类型：理论课、讨论课。 5.教学方法及课堂设计：讲授、讨论、指导。 6.教学手段及辅助教具：黑板、多媒体。以电子课件为主，辅以少量板书的课 堂讲授。 土木工程施工一基坑工程 1.授课题目：基坑工程 2.教学目的及要求 通过本节90分钟的教学，使学生熟悉土方边坡表示法及常见的几种形式：掌握 影响土方边坡稳定的因素；熟悉基坑支护的结构形式、常见破坏形式和设计内容： 了解钢板柱、水泥土搅拌桩、灌注桩、土钉墙、地下连续墙的施工工艺：熟悉不 同基坑开挖方法的选择：掌握基坑土方开挖的基本原则：掌握各种开挖方法的施 工流程。 3.教学内容： ÷§1.3基坑工程 。基坑工程的内容：支护结构的选型 冬地下水控制 。基坑及其周围地层的土体加固方案 ”土方开挖方案 0 宗永臣编