
模块一土方工程 一、复习思考题 1.试述土的组成。 2.试述土的可松性及其对土方施工的影响。 3.试述基坑及基槽土方量的计算方法。 4.试述场地平整土方量计算的步骤和方法。 5.为什么对场地设计标高 要进行调整? 6.土方调配应遵循哪些原则?调配区如何划分? 7.试述土方边坡的表示方法及影响边坡的因素。 8.分析流砂形成的原因以及防治流砂的途径和方法。 9.试述单斗挖土机有哪几种类型?其工作特点和适用范围,正铲、反铲挖土机开挖方式 有哪几种?如何选择? 10.试述选择土方机械的要点。如何确定土方机械和运输工具的数量? 11.填土压实有哪几种方法?各有什么特点?影响填土压实的主要因素有哪些?怎样检 查填土压实的质量? 12.试述土的最佳含水量的概念,土的含水量和控制干密度对填土质量有何影响? 13.试述爆破原理及土建工程中常用炸药的种类、性能。 14.试述建筑工程爆破安全措施。 二、习题 某基坑底长60m,宽25m,深5m,四边放坡,边坡坡度1:0.5。己知Ks=1.20,Ks,=1.05。 试计算土方开挖工程量。若砼基础和地下室占有体积为30003,则应预留多少松土回 填?
模块一 土方工程 一、复习思考题 1.试述土的组成。 2.试述土的可松性及其对土方施工的影响。 3.试述基坑及基槽土方量的计算方法。 4.试述场地平整土方量计算的步骤和方法。 5.为什么对场地设计标高 要进行调整? 6.土方调配应遵循哪些原则?调配区如何划分? 7.试述土方边坡的表示方法及影响边坡的因素。 8.分析流砂形成的原因以及防治流砂的途径和方法。 9.试述单斗挖土机有哪几种类型?其工作特点和适用范围,正铲、反铲挖土机开挖方式 有哪几种?如何选择? 10.试述选择土方机械的要点。如何确定土方机械和运输工具的数量? 11.填土压实有哪几种方法?各有什么特点?影响填土压实的主要因素有哪些?怎样检 查填土压实的质量? 12.试述土的最佳含水量的概念,土的含水量和控制干密度对填土质量有何影响? 13.试述爆破原理及土建工程中常用炸药的种类、性能。 14.试述建筑工程爆破安全措施。 二、习题 某基坑底长 60m,宽 25m,深 5m,四边放坡,边坡坡度 1:0.5。已知 Ks=1.20,Ks,=1.05。 试计算土方开挖工程量。 若砼基础和地下室占有体积为 3000m3,则应预留多少松土回 填?

参考答案 一、复习思考题 1.试述土的组成。 答:按土开挖的难易程度将土分为:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、 坚石、特坚硬石等八类。 2.试述土的可松性及其对土方施工的影响。 答:土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍然不能完 全复原,土的这种性质称为土的可松性。土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积 及挖土机械的主要参数。土的最终可松性系数KS'是计算填方所需挖土工程量的主要参数。 3.试述基坑及基槽土方量的计算方法。 答:基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式 计算,即: V=(F+4f中+F)H/6 式中:H一一基坑深度,m: F上、F一一基坑上、下底的面积,m2: F中一基坑中截面的面积,m2. 基槽土方量计算可沿长度方向分段计算: 沿长度方向分段计算Vi,再V=Σi 断面尺寸不变的槽段:i=FiX Li 断面尺寸变化的槽段:i=(Fi上+4Fi+Fi)Li/6 4.试述场地平整土方量计算的步骤和方法。 答:(1)读识方格网图 (2)确定场地设计标高 (3)计算场地各个角点的施工高度 (4)计算“零点”位置,确定零线 (5)计算方格土方工程量 (6)边坡土方量计算 (7)计算土方总量. 5.为什么对场地设计标高要进行调整?
参考答案 一、复习思考题 1.试述土的组成。 答:按土开挖的难易程度将土分为:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、 坚石、特坚硬石等八类。 2.试述土的可松性及其对土方施工的影响。 答:土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍然不能完 全复原,土的这种性质称为土的可松性。土的最初可松性系数 KS 是计算车辆装运土方体积 及挖土机械的主要参数。土的最终可松性系数 KS′是计算填方所需挖土工程量的主要参数。 3.试述基坑及基槽土方量的计算方法。 答:基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式 计算,即: V =(F 下+ 4F 中+ F 上)H/6 式中:H ——基坑深度,m; F 上、F 下——基坑上、下底的面积,m2; F 中—基坑中截面的面积,m2. 基槽土方量计算可沿长度方向分段计算: 沿长度方向分段计算 Vi,再 V = ∑ Vi 断面尺寸不变的槽段:Vi =Fi×Li 断面尺寸变化的槽段:Vi =(Fi 上+4Fi 中+Fi 下)Li/6 4.试述场地平整土方量计算的步骤和方法。 答: (1)读识方格网图 (2)确定场地设计标高 (3)计算场地各个角点的施工高度 (4)计算“零点”位置,确定零线 (5)计算方格土方工程量 (6)边坡土方量计算 (7)计算土方总量. 5.为什么对场地设计标高 要进行调整?

答:场地初步设计标高是按挖填平衡原则计数得出的,还应考虑泄水坡度、土的可松性、 就近借弃土等等因素进行调整。 6.土方调配应遵循哪些原则?调配区如何划分? 答:(1)土方调配的原则:力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则:近期施工与后 期利用的原则.进行土方调配,必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施 工方法与运输方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案, (2)调配区的划分应与房屋或建筑物得位置想协调,满足工程施工顺序和分期分批施 工得要求,使近期施工与后期利用相结合:调配区得大小应使机械和车辆得功效得到充分的 发挥:当土方运距较大或场内土方不平衡时,可根据附近地形,考虑就近借土或弃土,作为 一个独立得调配区。 7.试述土方边坡的表示方法及影响边坡的因素。 答:土方边坡的坡度是以土方挖方深度H和底宽B之比表示,即H/B=1:m。 边坡稳定主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就会塌 方 即T<C T一一土体下滑力。下滑土体的分力,受坡上荷载、雨水、静水压力影响。 C一一土体抗剪力。由土质决定,受气候、含水量及动水压力影响。 8.分析流砂形成的原因以及防治流砂的途径和方法。 答: (1)流砂原因: 当动水压力大于或等于土的浸水重度(①≥Y’)时,土粒被水流带到基坑内。主要发生 在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。 (2)流砂的防治 减小动水压力(板桩等增加L): 平衡动水压力(抛石块、水下开挖、泥浆护壁): 改变动水压力的方向(井点降水)。 9.试述单斗挖土机有哪几种类型?其工作特点和适用范围,正铲、反铲挖土机开挖方式 有哪几种?如何选择? 答:单斗挖土机按工作装置不同,可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种
答:场地初步设计标高是按挖填平衡原则计数得出的,还应考虑泄水坡度、土的可松性、 就近借弃土等等因素进行调整。 6.土方调配应遵循哪些原则?调配区如何划分? 答:(1)土方调配的原则:力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则;近期施工与后 期利用的原则.进行土方调配,必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施 工方法与运输方法,综合上述原则,并经计算比较,选择经济合理的调配方案. (2)调配区的划分应与房屋或建筑物得位置想协调,满足工程施工顺序和分期分批施 工得要求,使近期施工与后期利用相结合;调配区得大小应使机械和车辆得功效得到充分的 发挥;当土方运距较大或场内土方不平衡时,可根据附近地形,考虑就近借土或弃土,作为 一个独立得调配区。 7.试述土方边坡的表示方法及影响边坡的因素。 答:土方边坡的坡度是以土方挖方深度 H 和底宽 B 之比表示,即 H/B=1:m。 边坡稳定主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就会塌 方. 即 T < C T――土体下滑力。下滑土体的分力,受坡上荷载、雨水、静水压力影响。 C――土体抗剪力。由土质决定,受气候、含水量及动水压力影响。 8.分析流砂形成的原因以及防治流砂的途径和方法。 答: (1)流砂原因: 当动水压力大于或等于土的浸水重度(GD≥γ’)时,土粒被水流带到基坑内。主要发生 在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。 (2)流砂的防治 减小动水压力(板桩等增加 L); 平衡动水压力(抛石块、水下开挖、泥浆护壁); 改变动水压力的方向(井点降水)。 9.试述单斗挖土机有哪几种类型?其工作特点和适用范围,正铲、反铲挖土机开挖方式 有哪几种?如何选择? 答:单斗挖土机按工作装置不同,可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种

正铲挖土机的工作特点是前进行驶,铲斗由下向上强制切土,挖掘力大,生产效率高: 适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土,且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业:可 以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式,根据开挖路线与运输车辆的相对位 置的不同,挖土和卸土的方式有以下两种:正向挖土,侧向卸土和正向挖土,反向卸土。 反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶,铲斗由上而下强制切土,用于开挖停机面以下 的一至三类土,适用于挖掘深度不大于4的基坑、基槽、管沟,也适用湿土、含水量较大 的及地下水位以下的土壤开挖。反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种 10.试述选择土方机械的要点。如何确定土方机械和运输工具的数量? 答:(1)土方机械选择的原则:施工机械的选择应与施工内容相适应:土方施工机械的 选择与工程实际情况相结合:主导施工机械确定后,要合理配备完成其他辅助施工过程的机 械:选择土方施工机械要考虑其他施工方法,辅助土方机械化施工。 (2)自卸汽车与挖土机的配套计算 原则:保证挖土机连续工作: 汽车载重量:以装35斗土为宜: 汽车数量:N=汽车每一工作循环的延续时间T/每次装车时间t: 或:N=(挖土机台班产量/汽车台班产量)+1 11.填土压实有哪几种方法?各有什么特点?影响填土压实的主要因素有哪些?怎样检 查填土压实的质量? 答:(1)填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚 动的鼓筒或轮子的压力压实填土的,适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊 足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压,宜采用“薄填、低速、多遍”的方 法。夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土,适用于小面积填土的压实。夯实 机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。 (2)填土压实与许多因素有关,其中主要影响因素为:压实功、土的含水量、每层铺土 厚度 (3)填土压实后必须要达到密实度要求,填土密实度以设计规定的控制干密度pd(或 规定的压实系数入)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的 最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数,即可计算出填土控制干密度Pd的值。土 的实际干密度可用“环刀法”测定
正铲挖土机的工作特点是前进行驶,铲斗由下向上强制切土,挖掘力大,生产效率高; 适用于开挖含水量不大于 27%的一至三类土,且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业;可 以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式,根据开挖路线与运输车辆的相对位 置的不同,挖土和卸土的方式有以下两种:正向挖土,侧向卸土和正向挖土,反向卸土。 反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶,铲斗由上而下强制切土,用于开挖停机面以下 的一至三类土,适用于挖掘深度不大于 4m 的基坑、基槽、管沟,也适用湿土、含水量较大 的及地下水位以下的土壤开挖。反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种 10.试述选择土方机械的要点。如何确定土方机械和运输工具的数量? 答:(1)土方机械选择的原则:施工机械的选择应与施工内容相适应;土方施工机械的 选择与工程实际情况相结合;主导施工机械确定后,要合理配备完成其他辅助施工过程的机 械;选择土方施工机械要考虑其他施工方法,辅助土方机械化施工。 (2)自卸汽车与挖土机的配套计算 原则:保证挖土机连续工作: 汽车载重量:以装 3~5 斗土为宜; 汽车数量:N =汽车每一工作循环的延续时间 T/每次装车时间 t; 或:N =(挖土机台班产量/汽车台班产量)+1 11.填土压实有哪几种方法?各有什么特点?影响填土压实的主要因素有哪些?怎样检 查填土压实的质量? 答:(1)填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚 动的鼓筒或轮子的压力压实填土的,适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊 足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压,宜采用“薄填、低速、多遍”的方 法。 夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土,适用于小面积填土的压实。夯实 机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。 (2)填土压实与许多因素有关,其中主要影响因素为:压实功、土的含水量、每层铺土 厚度 (3)填土压实后必须要达到密实度要求,填土密实度以设计规定的控制干密度 ρd(或 规定的压实系数 λ)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的 最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数,即可计算出填土控制干密度 ρd 的值。土 的实际干密度可用“环刀法”测定

12.试述土的最佳含水量的概念,土的含水量和控制干密度对填土质量有何影响? 答:填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土,由于摩阻力 较大,而不易压实:当土具有适当含水量时,土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小, 在同样压实功作用下,得到最大的密实度,这时土的含水量称做最佳含水量。 13.试述爆破原理及土建工程中常用炸药的种类、性能。 答:(1)炸药引爆后,由原来体积很小的炸药,经过化学变化,在极短的时间内,由固 体状态转变为气体状态,体积增加数百倍甚至数千倍,同时产生很高的温度和巨大的冲击力, 使周围的介质受到程度不同的破坏,这就叫做爆破。 (2)炸药工程中常用的炸药有以下几种: 1)硝铵炸药 它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。工程中常用的2号岩石硝铵炸药, 其配合比例为85:11:4,其受潮和结块后,爆破性能会降低。 2)梯恩梯(三硝基甲苯) 它呈结晶粉末状,淡黄色,压制后呈黄色,熔铸块呈褐色,不吸湿,爆炸威力大。 但本身含氧不足,爆炸时产生有毒的一氧化碳气体,不宜用于地下作业及通风不良的环境下。 当掺有砂石粉类固体杂质时,对撞击和摩擦有较高的敏感度。 3)胶质炸药 它是由硝化甘油和硝酸铵(有时用硝酸钾或硝酸钠)的混合物,另加入一些木屑 和稳定剂制成的。它的爆炸威力大,不吸湿,有较高密度和可塑性,适用于水下和坚硬岩石 爆破。 4)铵油炸药 它是硝酸铵和柴油(或加木粉)的混合物,通常两者的比例为94.5:5.5,当加 木粉时,其比例为92:4:4(称为1号铵油炸药)。铵油炸药取材方便,成本低廉,使用安 全,但具有吸湿结块性,不能久存,最好现拌现用。 5)黑火药 用硝酸钾、硫磺和木炭按一定比例(最佳为75:10:15)混合而成。好的黑火 药为深灰色的颗粒,不沾手。对火星和撞击极敏感,吸湿性强,威力低,适用于开采石料。 14.试述建筑工程爆破安全措施。 答:1)装药必须用木棒把炸药轻轻压入炮眼,严禁使用金属棒
12.试述土的最佳含水量的概念,土的含水量和控制干密度对填土质量有何影响? 答:填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土,由于摩阻力 较大,而不易压实;当土具有适当含水量时,土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小, 在同样压实功作用下,得到最大的密实度,这时土的含水量称做最佳含水量。 13.试述爆破原理及土建工程中常用炸药的种类、性能。 答:(1)炸药引爆后,由原来体积很小的炸药,经过化学变化,在极短的时间内,由固 体状态转变为气体状态,体积增加数百倍甚至数千倍,同时产生很高的温度和巨大的冲击力, 使周围的介质受到程度不同的破坏,这就叫做爆破。 (2)炸药工程中常用的炸药有以下几种: 1)硝铵炸药 它是硝酸铵、梯恩梯和少量木粉的混合物。工程中常用的 2 号岩石硝铵炸药, 其配合比例为 85∶11∶4,其受潮和结块后,爆破性能会降低。 2)梯恩梯(三硝基甲苯) 它呈结晶粉末状,淡黄色,压制后呈黄色,熔铸块呈褐色,不吸湿,爆炸威力大。 但本身含氧不足,爆炸时产生有毒的一氧化碳气体,不宜用于地下作业及通风不良的环境下。 当掺有砂石粉类固体杂质时,对撞击和摩擦有较高的敏感度。 3)胶质炸药 它是由硝化甘油和硝酸铵(有时用硝酸钾或硝酸钠)的混合物,另加入一些木屑 和稳定剂制成的。它的爆炸威力大,不吸湿,有较高密度和可塑性,适用于水下和坚硬岩石 爆破。 4)铵油炸药 它是硝酸铵和柴油(或加木粉)的混合物,通常两者的比例为 94.5∶5.5,当加 木粉时,其比例为 92∶4∶4(称为 1 号铵油炸药)。铵油炸药取材方便,成本低廉,使用安 全,但具有吸湿结块性,不能久存,最好现拌现用。 5)黑火药 用硝酸钾、硫磺和木炭按一定比例(最佳为 75∶10∶15)混合而成。好的黑火 药为深灰色的颗粒,不沾手。对火星和撞击极敏感,吸湿性强,威力低,适用于开采石料。 14.试述建筑工程爆破安全措施。 答:1)装药必须用木棒把炸药轻轻压入炮眼,严禁使用金属棒

2)眼深度超过4m时,须用两个雷管起爆:如深度超过10m,则不得用火花起爆。 3)在雷雨天气,禁止装药、安装电雷管。工作人员应立即离开装药地点。 4)爆破警戒范围,裸露药包、深眼法、洞室法不小于400m:炮眼法、药壶法不小于200m。 警戒范围立好标志,并有专人警戒。 5)如遇瞎炮 (1)可用木制或竹制工具将堵塞物轻轻掏出,另装入雷管或起爆药卷重新起爆。绝对禁 止拉动导火线或雷管脚线,以及掏动炸药内的雷管。 (2)如系硝铵炸药,可在清除部分堵塞物后,向炮眼内灌水,使炸药溶解。 (3)距炮眼近旁600mm处打一平行于原炮眼的炮眼,装药爆破。 6)爆破器材的安全运送与储存雷管和炸药必须分开运送,运输汽车,相距不小于50m, 中途停车地点须离开民房、桥梁、铁路200m以上。搬运人员须彼此相距10m以上,严禁把 雷管放在口袋内。 7)爆破器材仓库须远离(800m以上)生产和生活区,要有专人保卫。库内必须干燥、通 风、备有消防设备、温度保持在18一30℃之间。仓库周围清除一切树木和干草。 8)炸药和雷管须分开存放。 二、习题 某基坑底长60m,宽25m,深5m,四边放坡,边坡坡度1:0.5。已知Ks=1.20,Ks,=1.05。 (1)试计算土方开挖工程量。 (2)若砼基础和地下室占有体积为3000m3,则应预留多少松土回填? 解:加宽b=5×0.5=2.5m S1=(60+2.5×2)×(25+2.5×2)=1950m2 S2=60X25=1500m2 开挖体积V1: V1=1/3H[S1+S2+(S1+S2)0.5] =1/3×5×[1500+1950+(1500+1950)0.5] =8600m3 需要回填的夯土体V2 V2=V1-3000=5600m3 需要回填的天然土V3 V3=V2/Ks'=5600/1.05=5333m3
2)眼深度超过 4m 时,须用两个雷管起爆;如深度超过 10m,则不得用火花起爆。 3)在雷雨天气,禁止装药、安装电雷管。工作人员应立即离开装药地点。 4)爆破警戒范围,裸露药包、深眼法、洞室法不小于 400m;炮眼法、药壶法不小于 200m。 警戒范围立好标志,并有专人警戒。 5)如遇瞎炮 (1)可用木制或竹制工具将堵塞物轻轻掏出,另装入雷管或起爆药卷重新起爆。绝对禁 止拉动导火线或雷管脚线,以及掏动炸药内的雷管。 (2)如系硝铵炸药,可在清除部分堵塞物后,向炮眼内灌水,使炸药溶解。 (3)距炮眼近旁 600mm 处打一平行于原炮眼的炮眼,装药爆破。 6)爆破器材的安全运送与储存雷管和炸药必须分开运送,运输汽车,相距不小于 50m, 中途停车地点须离开民房、桥梁、铁路 200m 以上。搬运人员须彼此相距 10m 以上,严禁把 雷管放在口袋内。 7)爆破器材仓库须远离(800m 以上)生产和生活区,要有专人保卫。库内必须干燥、通 风、备有消防设备、温度保持在 18~30℃之间。仓库周围清除一切树木和干草。 8)炸药和雷管须分开存放。 二、习题 某基坑底长 60m,宽 25m,深 5m,四边放坡,边坡坡度 1:0.5。已知 Ks=1.20,Ks,=1.05。 (1) 试计算土方开挖工程量。 (2) 若砼基础和地下室占有体积为 3000m3,则应预留多少松土回填? 解:加宽 b = 5×0.5 = 2.5m S1 = (60+2.5×2)×(25+2.5×2)=1950m2 S2= 60×25 = 1500 m2 开挖体积 V1: V1=1/3H[S1+S2+(S1+S2)0.5] = 1/3×5×[1500+1950+(1500+1950)0.5] =8600m3 需要回填的夯土体 V2 V2=V1- 3000 = 5600m3 需要回填的天然土 V3 V3=V2/Ks’=5600/1.05=5333m3

需要回填的松土 V4=V3×Ks=5333×1.20=6400m3
需要回填的松土 V4 = V3×Ks = 5333×1.20 = 6400m3