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第2章 土方工程施工 【学习重点】 土方工程的特点及施工要求。 土的工程性质。 土方填筑与压实。 【学习目标】 了解土的分类与鉴别。 熟悉基坑(槽)的土方施工。 熟悉土方机械化施工。 熟悉土方机械的选择与合理配置。 2.1 土方工程概述 实际问题：某工程位于经济开发区内，北侧和东侧为道路，南侧和西侧紧临其他建筑。该工程为高层综合楼，地下有一层、地上有二十二层，基坑呈矩形状，长度为98.0m，宽度为40.2m，地下水位距地面1.500m 左右，基础开挖深度为6.00m。该工程所处地区地下水位高，土质条件差，属冲积-海积平原，填垫前为盐田，现用耕植土填起。主要土层为淤泥质粉质黏土和淤泥质黏土层，含水量一般在50%左右，孔隙比一般在1.2～1.6 之间，土的压缩性高，抗剪强度低，在外荷载作用下，地基承载能力低，变形大，不均匀沉降也大。 近年来，本地区在基坑施工中由于开挖不慎，造成基坑坍塌的事故屡有发生，对周围建筑、道路、管线等造成很大破坏，从而影响了工程进度，给人们的生活带来不便，造成不良的社会影响。本工程基坑土方开挖如何施工才能安全并尽量减少对周围环境的影响？ 通过本章的学习我们将会解决上面所提出的问题。 2.1.1 土方工程的特点及施工要求 土石方施工的特点如下。 (1) 土石方施工工程量大、面广。 (2) 施工条件极为复杂。 (3) 劳动强度较大。 组织土方工程施工的要求如下。 (1) 在条件允许的情况下应尽可能采用机械化施工；在条件不够或机械设备不足时，应创造条件，采取半机械化和革新工具相结合的方法。 (2) 要合理地安排施工计划，尽量避开冬季、雨季施工，并做好相应准备工作。 (3) 对土方进行合理调配、统筹安排，降低费用。 (4) 做好调查研究，了解土壤的种类和工程性质，工期要求、质量要求及施工条件，施工地区的地形、地质、水文、气象资料，拟定合理的施工方案和技术措施，以保证工程质量、安全、进度。 2.1.2 土的分类与鉴别 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。 松土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。 土的工程分类与现场鉴别方法如表2-1所示。 表2-1　土的工程分类与现场鉴别方法 土的分类 土的名称 可松性系数 现场鉴别方法 Ks Ks 一类土(松软土) 砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥) 1.08～1.17 1.01～1.03 能用锹、锄头挖掘 二类土(普通土) 亚黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.14～1.28 1.02～1.05 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松 三类土(坚土) 软及中等密实黏土，重亚黏土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚黏土，压实的填筑土 1.24～1.30 1.04～1.07 要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍 四类土(砂砾坚土) 重黏土及含碎石、卵石的黏土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.26～1.32 1.06～1.09 整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤 五类土(软石) 硬石炭纪黏土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石灰岩 1.30～1.45 1.10～1.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法开挖 六类土(次坚石) 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰岩，密实的石灰岩，风化花 岗岩，片麻岩 1.30～1.45 1.10～1.20 用爆破方法开挖，部分用风镐 七类土(坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.30～1.45 1.10～1.20 用爆破方法开挖 八类土(特坚硬石) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.45～1.50 1.20～1.30 用爆破方法开挖 2.1.3 土的工程性质 1. 土的含水量 土的含水量：土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。 (2-1) 式中：——含水状态土的质量，kg； ——烘干后土的质量，kg； ——土中水的质量，kg； ——固体颗粒的质量，kg。 土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接影响。 2. 土的天然密度和干密度 土的天然密度：在天然状态下，单位体积土的质量。它与土的密实程度和含