簡介:土木工程施工(Ⅰ),○.學科引入及簡介,1.施工學科簡介,(1)學科內(nèi)容,①施工技術(shù)部分,②施工組織部分,主要工種工程施工工藝及原理(教材第1篇);,新技術(shù)、新材料、新工藝的發(fā)展,施工項目組織原理(教材第2篇),(3部分),③施工設計部分,①、②部分的綜合應用(教材第3篇第1章及第4章),(2)學習方法,注意學科的系統(tǒng)性、整體性;記一定的筆記;,2.(房屋)建設一般程序(非嚴格意義),中標,交付使用、保修,↙概算,↙預算,∣→選施工企業(yè),↙決算,∣施工企業(yè)→,3.相關學科,→工程測量、工程材料、制圖、構(gòu)造、工程機械等,→數(shù)學、三大力學、彈塑性力學、土力學、基礎工程、構(gòu)件設計及結(jié)構(gòu)設計等,→土木工程施工、高層建筑施工、項目管理、合同管理與索賠、建設法規(guī)、技術(shù)經(jīng)濟、概預算等,4.(房屋)施工一般過程,裝飾工程,第1篇第一章,第1篇第二章,第1篇第三、四、五、六章,第1篇第七章,第1篇第八章,地基與基礎工程,↙主體結(jié)構(gòu)工程,建筑屋面工程,建筑裝飾裝修工程,,第一章土方工程,第1篇專業(yè)工種工程施工技術(shù),場地平整,基坑(槽)開挖,土壁支護,降水,土方填筑與壓實,,主要內(nèi)容,§12,§13,§14,§11概述,了解①土方工程主要內(nèi)容;②土方工程施工特點。,111土的分類,①土的分類方法很多,種類也很多;,②掌握土的工程分類,③關于“土”,分類依據(jù),類別四類土,四類石,112土的工程性質(zhì),1.土的可松性,概念,表示方法,、,對土方工程施工的影響,2.原狀土經(jīng)機械壓實后的沉降量,①土的滲透性(概念、表示方法),②土的含水量(概念、表示方法),另外,§12場地平整,場地平整,121場地豎向規(guī)劃設計,確定場地設計標高的原則,滿足規(guī)劃要求,滿足生產(chǎn)工藝及運輸要求,滿足排水及防洪要求,力求使場地內(nèi)挖填方平衡、土方量最小,確定場地設計標高的方法,挖填方平衡法(一般方法),①將場地劃分成若干方格→②標出各方格角點的標高→③按下式初定設計標高,式中,一個方格所具有的角點標高;,二個方格所具有的角點標高;,三個方格所具有的角點標高;,四個方格所具有的角點標高;,方格個數(shù);,設計標高的調(diào)整,①泄水坡度的影響;,②土的可松性的影響;,③就近取土或就近棄土的影響;,④其它情況的影響如填方區(qū)局部挖土或挖方區(qū)局部填土等。,習題1,某工程場地平整,方格網(wǎng)(20M20M)如圖所示,不考慮泄水坡度、土的可松性及邊坡的影響,試按填挖平衡原則求場地設計標高。,習題2,122場地平整土方量的計算,1.步驟,確定場地設計標高→,計算各方格角點的施工高度→,確定場地零線→,計算各方格(或局部)、邊坡的土方量,→匯總挖(填)方區(qū)土方量,2.幾點說明,①施工高度的求解,②零線概念、性質(zhì)、確定方法,③方格中土方量的計算方法平均高度法,123土方調(diào)配,費用最低(較低)的前提下,確定土方調(diào)配去向。,1.調(diào)配步驟,編制土方調(diào)配圖及土方平衡表,2.調(diào)配區(qū)的劃分,平均運距、施工單價的確定教材P9,3.用“線性規(guī)劃”方法進行土方調(diào)配,土方調(diào)配→,運輸問題→,線性規(guī)劃→,運籌學,可用單純形法或表上作業(yè)法求解。,給定一初始方案,(1)編制初始方案,最小元素法,可保證方案較優(yōu),就近調(diào)配最小的施工單價取最大的土方量,W,400,,,500,,,500,,,300,100,100,(2)方案最優(yōu)性判別,假想價格系數(shù)法,①求解各個方格的假想價格系數(shù),W,50,,60,40,110,70,40,10,100,80,30,0,60,+,,+,+,+,+,(3)方案的調(diào)整閉回路法,W,①將最小的負檢驗數(shù)對應的變量作為調(diào)整對象,→②找出其閉合回路,→③調(diào)整,,↓↓,←,‖,→,‖,↓↓,→,‖,↓,←←←←←←,↑↑↑↑,→→→→→→,100,400,400,,(4)方案判別,(5)計算土方總運輸量、繪制土方調(diào)配圖,教材P15,幾點說明,1.前提條件挖、填方平衡。,2.初始調(diào)配方案及調(diào)配過程中必須保證MN1個有調(diào)配土方的格子。如果多一個空格,應令其為A(A→0),繼續(xù)進行判別調(diào)整。,3.不平衡問題的求解,增加一個假想的取土點(或棄土點),將其轉(zhuǎn)化為平衡問題,再求解。,4.多個最優(yōu)解的判別及求解,判別有說明存在多個最優(yōu)解;,求解以的格子為出發(fā)點,按閉回路法調(diào)整;,性質(zhì)多個最優(yōu)解的目標函數(shù)值相等。,124場地平整土方機械及其施工,1.推土機2.鏟運機,主要用于場地平整,,掌握其,工作特點適用范圍提高生產(chǎn)率的措施,3.挖掘機少量用于場地平整工程,多用于基坑(槽)開挖。詳見134,§13基坑工程,131土方邊坡及其穩(wěn)定,1.土方邊坡的形式及坡度的表示方法,2.確定土方邊坡坡度應考慮的因素,3.土方邊坡穩(wěn)定的機理及失穩(wěn)原因,穩(wěn)定機理土顆粒之間存在內(nèi)聚力和摩擦力,使土體具有一定的抗剪強度,4.邊坡穩(wěn)定的分析方法,放足邊坡,土壁支護,5.保證邊坡穩(wěn)定的措施,其它改善土體性質(zhì)等,132土壁支護,1.基槽支護教材P1920,2.基坑支護,(1)重力式水泥土墻支護結(jié)構(gòu),適用于軟土地區(qū)46M深的基坑,最大達78M。,即可擋土,又可防水,設計進行整體穩(wěn)定、抗傾覆、抗滑移驗算,控制位移量;,施工工藝教材P1920,(2)板式支護結(jié)構(gòu),一般包括,擋墻系統(tǒng),支撐(拉錨)系統(tǒng),槽鋼、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、地下連續(xù)墻等,鋼板樁,即可擋土,也可防水;,鋼板樁失效的原因教材P26;,鋼板樁施工方法,單獨打入法,圍檁插樁法,分段復打法,土層錨桿,,房屋建筑,懸索橋,電視塔,133降(排)水,降(排)水,地表水截(水溝)、(筑堤)堵、排等,地下水,集水井(坑)降水,井點降水人工降水/暗降,明排,一般淺基礎的基坑(槽)開挖,主要是地表水,其次是高水位地區(qū)的地下水問題。,○.地下水流的基本性質(zhì),○.1潛水和層間水,潛水從地表算起(向下)第一層不透水層以上含水層中所含的水,這種水無壓力,屬重力水。,層間水夾于兩個不透水層之間含水層中所含的水。可分為有壓層間水和無壓層間水兩種。,○.2動水壓力,概念,大小,性質(zhì),地下水在土中滲流時,對單位土體內(nèi)骨架產(chǎn)生的壓力。,①動水壓力大小與水力坡度成正比;,②動水壓力方向與地下水滲流方向一致;(區(qū)別于浮力),○.3流砂現(xiàn)象,概念/現(xiàn)象,防治途徑、措施,動水壓力外因,土質(zhì)內(nèi)因,減小/消除動水壓力,改變動水壓力方向,改善土質(zhì),產(chǎn)生的原因,1.集水井(坑)降水,2.井點降水,(1)井點降水法的種類教材P33,噴射井點揚水裝置→造成負壓(形成真空);,電滲井點井點管內(nèi)側(cè)打入金屬棒作陽極,井點管作陰極,通入直流電后土顆粒由陰極→陽極(電泳現(xiàn)象);地下水由陽極→陰極(電滲現(xiàn)象),使土中水更易于排出。,優(yōu)先選用(一級)輕型井點,若,降水深度不夠→多級輕型井點或噴射井點,K過小、水不易排出→電滲井點,K大、Q大→管井井點,K大、Q大且降水深度大→深井井點,(2)輕型井點降水,1)降水設備管路系統(tǒng)和抽水設備,2)布置和計算,A.平面布置,B.高程布置,C.計算(工程近似),3)施工及注意事項,準備工作→敷設總管→埋設井點管→用彎聯(lián)管連接總管和井點管→安裝抽水設備→試抽→正式抽水,注意事項①抽水應連續(xù)進行;②注意對周圍環(huán)境的影響周圍地面沉降、文明施工。,輕型井點降水計算,完備的輕型井點設計內(nèi)容,除包括平面設計和高程設計外,尚應確定井點的數(shù)量/間距。,Q(涌水量),Q(單根井點管的最大出水量),→井點的數(shù)量/間距,Q(涌水量)的求解方法依據(jù)水井類型不同,分為4種,①無壓完整井,②無壓非完整井,③承壓完整井,④承壓非完整井,說明此處(教材)介紹的為籠統(tǒng)情況的近似方法,工程實際中應參考其它資料,如工程實踐經(jīng)驗、施工手冊等。,例題輕型井點降水設計計算,某基礎工程需開挖一底寬10米、長15米,深41米的基坑,邊坡為105。地質(zhì)資料為天然地面下有05米厚的粘土層,再下面為74米厚的極細沙層,再下面為不透水的粘土層,通過現(xiàn)場揚水試驗求得K30M/D,試按輕型井點降水系統(tǒng)進行降水設計計算。,134基坑(槽)土方施工,1.基坑(槽)土方量計算,2.基坑(槽)土方施工,淺基坑(槽),深基坑(槽),3.施工機械,挖掘機正鏟、反鏟、抓鏟、拉鏟四類,掌握其工作特點、適用范圍、工作方式,土方工程綜合機械化施工挖掘機與運輸車輛的配合,14土方的填筑與壓實,141土料的選用與處理教材P46,142填筑的方法,143壓實方法,碾壓夯實振動壓實,掌握其壓實原理、適用范圍,144影響填土壓實的因素,壓實功存在“水平漸近線”,含水量存在最佳含水量,鋪土厚度與機械有效作用深度、壓實遍數(shù)有關,145填土壓實的質(zhì)量檢查教材P49,重慶通渝隧道發(fā)生涌水坍方事故,重慶晚報本報訊昨日040222,重慶開縣通往城口的通渝隧道內(nèi)發(fā)生坍方事故,造成洞內(nèi)近百米長隧道塌陷,1人死亡,1人重傷,4人下落不明。涌水帶出的大量泥石流,瞬間造成K21+730K21+830約100米距離被淹沒,坍塌方量約5000立方米以上。,
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