土方工程

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(一)土的工程分类(表17－86)

表17－86 土的工程分类

注：1．土的级别为相当于一般16级土石分类级别。

2．坚实系数f为相当于普氏岩石强度系数。

(二)土的野外鉴别方法

1．碎石土、砂土野外鉴别方法(表17－87)

表17－87 碎石土、砂土野外鉴别方法

注：在观察颗粒粗细进行分类时，应将鉴别的土样从表中颗粒最粗类别逐级查对，当首先符合某一类土的条件时，即按该类土定名。

2．碎石类土密实度的野外鉴别方法(表17－88)

表17－88 碎石类土密实度的野外鉴别方法

注：①骨架颗粒系指碎石类土分类名称相应的粒径的颗粒。

②碎石类土密实度的划分，应按表列各项要求综合确定。

3．土的野外鉴别方法(表17－89)

表17－89 土的野外鉴别方法

4．新近沉积粘性土的野外鉴别方法(表17－90)

表17－90 新近沉积粘性土的野外鉴别方法

5．人工填土、淤泥、黄土、泥炭的野外鉴别方法(表17－91)

表17－91 人工填土、淤泥、黄土、泥炭的野外鉴别方法

(三)土的工程性质

1．土的可松性

土的可松性为土经挖掘以后，组织破坏，体积增加的性质，各类土的可松性系数见表17－92。

表17－92 各类土的可松性系数参考数值

注：①最初体积增加百分比；最后体积增加百分比；

KP——为最初可松性系数；；

K′_p－为最终可松性系数，；

V₁——开挖前土的自然体积；

V₂——开挖后土的松散体积；

V₃——运至填方处压实后体积。

②在土方工程中，K_P是用于计算挖方装运车辆及挖土机械的重要参数；

K′_p是计算填方时所需挖土工程的重要参数。

2．土的压缩性

移挖作填或取土回填，松土经运输、填实以后，均会压缩，一般土的压缩率见表17－93。

表17－93 土的压缩率K_n的参考数值

一般可按填方断面增加10～20%方数考虑。

土的压缩率亦可用下列公式计算：

式中 K_n——土压缩率；

ρ——土压实后的干密度(g／cm³)；

ρ_d——原状土的干密度(g／cm³)。

也可用最大密实度时干密度ρ_dmax(g／cm³)与压缩系数K值计算压缩率。

式中 K_n——土压缩率；

K——土压缩系数；

ρ_dmax——土最大密实度时干密度(g／cm³)；

σ_d——原状土的干密度(g／cm³)。

3．原地面经机械压实后的沉陷量

原地面经机械往返运行，或采用其他压实措施后，会产生沉陷，其沉陷量S一般在3～30cm之间，视不同土质的变化，亦可用下列经验公式计算沉陷量：

式中 S——沉陷量(cm)；

p——有效作用力，对容量6～8m³的铲运机按0．6MPa计算，对100马力推土机按0．4MPa计算；

c——土的抗陷系数(MPa)，见表17－94。

表17－94 各种不同原状土c值参考表

(四)土方工程量的计算

土方工程量的计算方法有方格网法和横截面法。

1．常用方格网点计算公式(表17－95)

表17－95 方格网点计算公式

注：①a为方格网的边长(m)；b，c为零点到一角的边长(m)；h₁、h₂、h₃，h₄为方格网四角点的施工高程(m)，用绝对值代入；∑h为填方或挖方施工高程的总和(m)，用绝对值代入；V为挖方或填方体积(m³)。

②本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。

2．常用横截面法计算公式(表17－96)

表17－96 横截面法计算公式

(五)土方开挖的放坡规定

(1)使用时间较长、高10m以内的临时性开挖边坡坡度。

表17－97 土方开挖边坡坡度

注：①使用时间较长的临时性挖方是指使用时间超过一年的临时道路、临时工程的挖方。

②挖方经过不同类别的土(岩)层或深度超过10m时，其边坡可作成折线形或台阶形。

③有成熟施工经验时，可不受本表限制。

(2)岩石边坡容许坡度值(表17－98)。

表17－98 岩石边坡容许坡度

(3)当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内不加支撑的边坡最陡坡度应符合表17－99的规定。

表17－99 深在5m以内的基槽(坑)、管沟边坡的最陡坡度(不加支撑)

注：①静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或动载距挖方边缘的距离应保证边坡和直立壁的稳定，堆土或材料应距挖方边缘0．8m以外，高度不超过1．5m。

②当有成熟施工经验时，可不受本表限制。

(4)当土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟的底面标高时，其挖方边坡作成垂直立壁不加支撑的深度，不宜超过表17－100的规定。

表17－100 基抗(槽)作成垂直立壁而不加支撑的深度规定

(六)一般常用土方机械的特性和适用范围(表17－101)

表17－101 常用土方机械特性、适用范围

(七)填土和压实的要求

1)土料的要求

填方的土料应符合设计要求，保证填方的强度和稳定性，如设计无要求时，应符合下列规定：

(1)碎石类土、砂土和爆破石渣(粒径不大于每层铺层的2／3)可用于表层下的填料。

(2)含水量符合压实要求的粘性土，可作各层填料。

(3)碎块草皮和有机质含泥量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方。

(4)淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经处理含水量符合压实要求，可用于填方中的次要部位。

2)压实的密实度要求(表17－102)

表17－102 填土的压实系数λ(密实度)要求

注：压实系数λ为土的控制干密度pd与最大干密度ρ_dmax的比值。控制含水量为Wop±2。

3)压实的含水量要求(表17－103)

表17－103 土的最优含水量和最大干密度参考表

注：①表中土的最大密度应根据现场实际达到的数字为准。

②一般性的回填可不作此项测定。

4)机械和工具压实时的铺土厚度和压实遍数(表17－104)。

表17－104 机械和工具压实时的铺土厚度和压实遍数

注：人工打夯时，土块粒径不应大于5cm。

5)利用运土工具压实填方时，每层铺土的最大厚度(表17－105)。

表17－105 利用运土工具压实填方时的每层填土的最大厚度(m)

注：平整场地和公路的填方，每层填土的厚度，当用火车运土时不得大于1m；当用汽车和铲运机运土时不得大于0．7m。

(八)基槽的检验

基槽的检验主要是表面检查和钎探(或铲探)检查，根据土层的分布情况及走向，初步判明基底是否符合设计所要求的土层，是否挖至原土，是否有其他异常情况，以便确定是否需要会同设计及有关单位对地基进行处理。

钎探时，钢钎用直径22～25mm的钢筋制成，钎尖成60度尖锥状，长度1．8～2m，大锤用3．6～4．5kg铁锤，锤举高离钎顶50～70cm，将钢钎打入土中，记录打入30cm土层的锤击数。钢钎钎孔布置见表17－106。洛阳铲探的探孔布置见表17－107钎探完毕，分析整理扦探记录，锤击数过多的要重新检查，如有异常情况要认真处理。

表17－106 钎孔布置

注：对于较软弱的新近沉积粘性土和人工杂填土的地基，钎孔间矩应不大于1．5m。

表17－107 探孔布置

(九)地基局部处理

(1)松土坑(填土、淤泥、墓穴)的处理见表17－108。

表17－108 松土坑的处理

注；1－挖除松软土，回填好土；2－2∶8灰土。

(2)砖井或土井的处理见表17－109。

表17－109 砖井或土井的处理

(3)局部软硬(高差)地基的处理见表17－110。

表17－110 局部软硬、高差地基的处理

注：1－凿去基岩或坚硬物；2－回填土砂混合料或中粗砂；3－钢筋混凝土板带；4－混凝土或块石砌体支承墙(墩或灌注桩)；5－原土；6－基岩；7－回填土。

(4)橡皮土、古河、古湖泊的处理见表17－111。

表17－111 橡皮土。古河、古湖泊的处理

(5)流砂的处理、流砂现象、形成原因见表17－112。

表17－112 流砂的处理