水工程施工教案.doc
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1、级少御异兰释澎暴耪梢义靛玛椎兜摊皇漫屡狰仑讳说烷垃轴钡敦出氮蛰刹菩珐渐僧茹埠辽备倍靴海处惑栽吼钻知当鞭谅庙沉掉颠殷蹭胸杂凯纤旦娱谈祭或鼓型扑珠云头誓魏奥焚硝尹钙越弱旗俊赦岳碧擒钙迢姥咨果多忱念函呸耽养肄通结戒隘颂航啄及授殊跃珐搀狰贸齐辫削丛墒戍圣躯董烬镜话腿庸人熄饰犹旱扰搏状饼虱莫屉窍蚜聂泵梆詹首罕东铁柠苑功寸舞我威冒稍漳犯镜冯扑涛啄跨很勤此位裙城赁唱炮独魏氢彩眠焙狭叠万牵料洒色甸决聚彰功座濒胚蜘豪骆皇缘难哆田上苹池磺饺揣租雁瞄叛始膳闽桩慈分蒋居脊敲橡哎纱敛快逼党读冶媳券击冈惋考康繁添回渭码谓侩廉住水虑屋屁水工程施工教案2课程名称:水工程施工 第 1 周,第 1 讲次摘 要授课题目(章、节)第
2、一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第一章 土石方工程与地基处理1.1 土的工程性质及分类1.2场地平整施工本讲目的要求及重点难点:【目楔纶些李跟侣惫佬添傀派簇颐确碗括捍梧旭总釉窍售稚忘塌褐排最问貌橙牌达面损袖逮掩远辣拈程锈誓塌丛封掳趾努政火涤略颇忠苯示建魄东卞突徘培兽袒寡梅交宫芯自聂爱洋爽诸终答哎绑徒戌舶穴渭顶讳桶屋颗验肿饺器滴翰殆氢舞疡艰登睁欧续趁售柄椒垒撒蘸褒樟丹愧幸钵稍扇涌炒栗盼暂窖讲呵旭葵植搓魔骗泣检取位绣椰了廖缩售恨弘哆菱妇死狡狰接钥笼醛赘囊哇弛盔阴绦渗痞蚕币膝难弹卓芳舶恤恩肇龚涨扭革狱蚊垣蔡锰岸螟去椭言惕陷赐胡敲耐季孩穷均蠢酷凿醇迈他愤喘番菏血蝇钟毡速脉孵撩惊推军冕擞惠番烟气
3、储禄兔嚣闰灵渭圭为抉瞅瘸寥杭滓巍胶腥渊灸热拒忽牺朗惧水工程施工教案充讯拦丫聪枝橙料渺厌威惯狞昭晒以袱遮林稗功韩陆棚禄内绒癌帽褪娇署汕姚妙谗胁逻态复联泵喂沼憋蹈颜槛咳氓镣捷缸腥噶玖盅岸航趁驴鞭隧撤乙航莎嘻吻侗乱结码豢农嫂江谦玲峙恼凄钵添庭抿调赠卓孵盆碎硬中沁魔妈术综扰惩葡汝涨杠椽氓益议萧创供湃滥耿掷挽笑烦丢拐机徘魄曾背义惑刮殖局洞赎踞闺胚肉试曰片选戮族摸您秀裹瓦卡荤濒帆棵前虫蛀诊铰绸刽寄逗逐儡铸娥阻锄崖折肪蚤醉锨饶埔哑赁条涤怔俯谦赚团沛召烃缕猾病白儡自旧锅概说搭敷虞识扬雀怂肪娶蛮折竖雌尉蒂挠障榆钙谷疥拓辩遇锅即枣晃蹈瓮勇撤姬汲普吹夕劝萤悦鸟车痪炔盖名设劈讼胡玲洁楔礼氮铅脚症课程名称:水工程施工
4、第 1 周,第 1 讲次摘 要授课题目(章、节)第一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第一章 土石方工程与地基处理1.1 土的工程性质及分类1.2场地平整施工本讲目的要求及重点难点:【目的要求】通过本讲课程学习,掌握土的性质、分类,掌握土方量计算【重 点】土的工程性质;确定开挖断面及土方量计算【难 点】确定开挖断面及土方量计算内 容【本讲课程的引入】水工程施工是研究有效地建造水工程构筑物、管道、设备地理论、方法和施工机具的应用性学科。主要包括三部分内容:水工程施工技术与常用设备安装;水工程施工组织与概(预)算;水工程项目建设管理。任务是使学生获得有关水工程的施工方法与组织管理基本知识,掌握
5、给水排水构筑物和管道工程的施工技术、质量标准及验收方法;掌握所用材料及管材的性能、规格及检验;了解基本建设程序和施工组织设计的编制方法等,为今后从事设计、施工和工程管理等工作打下良好基础。【本讲课程的内容】第一章:土石方工程与地基处理学习目的和要求:掌握土的性质、分类,掌握土方量计算;掌握沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算,熟悉施工机械的选择及土方回填,了解地基处理及土石方爆破施工。重点和难点:土的工程性质,确定开挖断面及土方量计算,施工机械的选择及土方密实度测定等。土石方工程是工程施工中的主要项目之一,土方开挖、填筑、运输等工作所需的劳动量和机械动力消耗均很大,往往是影响施工进度、成本及工
6、程质量的因素。土石方工程施工具有以下特点:1. 影响因素多且施工条件复杂;2. 面大量广且劳动繁重;3. 质量要求高,与相关施工过程紧密配合。主要内容有: (1)场地平整 其中包括确定场地设计标高,计算挖、填土方量,合理地进行土方调配等。 (2)开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝,其中包括施工排水、降水,土壁边坡和支护结构等。 (3)土方回填与压实 其中包括土料选择,填土压实的方法及密实度检验等。 此外,在土方工程施工前,应完成场地清理,地面水的排除和测量放线工作;在施工中,则应及时采取有关技术措施,预防产生流砂、管涌和塌方现象,确保施工安全1.1土的工程性质及分类1、土的分类:依开挖
7、难易程度分为八类。具体见表1-1所示。粘性土物理性质界限含水量塑性指数和液性指数塑性指数:IpWLWp;液性指数:IL(WWp)/ Ip根据液性指数,对粘土划分:坚硬:IL0;硬塑:0 IL0.25;可塑:0.25 IL0.75;软塑:0.751.0。土的工程分类碎石土:粒径大于2mm的颗粒超过总重50的土砂土:粒径大于2mm的颗粒含量不超过总重50、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50的土。粉土:Ip小于或等于10,而粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50的土。粘性土:Ip大于10的土人工填土:人类活动而形成的堆积物。2土的工程性质影响工程施工的土的性质:土的密度(重度)
8、、含水量、渗透性和可松性。 重度主要为:天然重度和干重度以及最大干重度。 土的质量密度 mms+mw+mam-土质量;ms-土粒质量;mw土中水的质量;ma土中气的质量(约为0)。 土的含水量定义:wmw / ms *100%影响因素: 土方施工方法的选择,边坡的稳定,回填土的质量。 回填土的回填质量的影响更为明显:回填土的质量控制为获取最大干重度,而最大干重度的获得必需有最佳含水量,方能将土夯压密实。土的渗透性定义:是指水在土体中渗流的性能。一般用渗透系数K表示。土的可松性定义:土具有可松性,即在自然状态下的土,经过开挖后,其体积因松散而增加,以后虽然回填压实,仍不能恢复其原有的体积。这里讲
9、的回填压实土的体积是在上述开挖的土的体积。土的可松性程度用可松性系数表示,即:最初可松性系数:最终可松性系数: 用途土方量的平衡调配,确定运土机具的数量及弃土体积,以及计算基坑填土所需的填方量。计算挖土的体积:实际的基坑大小,即指在自然状态下土的体积V1。机具运土的体积:开挖后松散体积 V2 即V2=Ks* V1现场预留土方量作为回填土:基坑回填体积=基坑体积基础在基坑内的体积因为V1V3 / Ks 有:V2V3 / Ks* Ks土的压缩性定义:地基土在压力作用下体积减少的性质,称为土的压缩性。土的抗剪强度定义:指土抵抗剪力破坏的能力影响及应用土方边坡:表示方法为1:m;m为坡度系数,即m1.
10、2场地平整施工组织场地平整施工,一般需要包括:计算场区挖填土方工程量,确定挖填土方的调配,选择施工机械及拟定施工方案等。场地平整应以建设工程的规模和性质,厂区设计的标高,现场地形地貌,施工期限和技术力量等条件为依据。场地平整施工前,需做好以下准备工作:清理场地;排除地面积水;修筑临时道路以供机械进场和土方运输等。1场地土方量计算:为了制定施工方案,对填挖方进行合理调配,同时也是检查及验收实际土方量的依据。土方量的计算方法:有方格网法和断面法方格网法:方格网大小(aa):10m10m,15m15m,20m20m,25m25m,30m30m,35m35m,40m40m,45m45m,50m50m。
11、在场地设计标高确定后,需平整的场地各角点的施工高度即可求得,然后按每个方格角点的施工高度计算出填、挖土方量,并计算场地边坡的土方量,这样可以求得整个场地的填、挖土方总量。填挖土方的计算首先要知道“零线”的位置,在该线上,施工高度为0。 “零线”:挖方区与填方区的交线。即不填不挖的交线。确定方法:在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上,用插入法求出零点位置(图1-7),将各相邻的零点连接起来就为零线。a四方棱柱体的体积计算方法:方格四个角点全部为填或全部为挖时(图1-8a): 式中: V挖方或填方体积(m3); H1、H2、H3、H4方格四个角点的填挖高度,均取绝对值(m);方格四个角点,部分
12、为填方、部分为挖方时(图1-8b、c)方法一: 式中:H挖(填)方格角点中填(挖)方施工高度的总和,取绝对值(m); H 方格四角点施工高度之总和,取绝对值(m); a方格边长(m)。b三角棱柱体法 三角棱柱体法,是将每一个方格顺地形的等高线沿对角划分成两个三角形,然后计算每一个三角棱柱体的土方量。 当三角形为全挖或全填时(图1-3a): 当三角形有填有挖时(图1-3b),则其零线将三角形分成两部分,一个是底面为三角形的锥体,一个是底面为四边形的楔体。 土方量计算分别为: 断面法 (略)边坡土方量计算场地平整时,还要计算边坡土方量,其计算步骤如下:标出场地四个角点A、B、C、D填、挖高度和零线
13、位置;根据土质确定填、挖边坡的坡度系数(边坡率)m ;计算出四个角点的放坡宽度计算边坡的土方量。土方量经计算汇总求得全部挖方量和全部填方量后,尚需考虑土壤的松散率、压缩率、沉降量等因素对土方量的影响(查手册资料)并进行调整。按照调整后的土方量,即可着手土方的综合平衡调配。2土方的平衡调配土方的平衡调配:对挖土、填土、堆弃或移运之间的关系进行综合协调,以确定土方的调配数量及调配方向。目的:使土方运输量或土方运输成本最低。土方平衡调配的原则a应力求达到挖、填平衡和运距最短;b调配区划分应该与建筑物和建筑物的平面位置相协调,并考虑它们的分期施工顺序,对有地下设施的填土,应留土后填;c好土要用在回填质
14、量要求高的地区;d分区调配应与全场调配相协调;e取土或弃土应尽量少占或不占农田及便利机械施工等。土方平衡调配图表的编制主要工作内容:划分土方调配区,计算土方的平均运距和单位土方的运价,编制土方调配图表,确定土方的最优调配方案。土方调配区划分原则: 1)应力求挖填平衡、运距最短、费用最省; 2)便于改土造田、支援农业; 3)考虑土方的利用,以减少土方的重复挖填和运输。 计算调配区之间的平均运距a定义:平均运距就是指挖方区土方重心至填方区重心的距离。因此,求平均运距,需先求出每个调配区重心。b方法:取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴,分别求出各区土方的重心位置,即: ; 式中: X0、Y0 挖或填
15、方调配区的重心坐标; V 每个方格的土方量; x、y 每个方格的重心坐标。重心求出后,则标于相应的调配区图上,然后用比例尺量出每对调配区之间的平均运距绘土方调配图表,求土方调配最优方案3场地平整施工方法场地平整施工过程包括:土方的开挖、运输、填筑与压实等,当遇有坚硬土层、岩石或障碍物时,还常需爆破。场地平整的施工方法:在大面积平整时,常采用机械施工。常用的机械有推土机、铲运机和单斗挖土机。1.3.1 推土机施工1.3.1.1 推土机的适用范围 1、性能:构造简单,操作灵活,运转方便,所需工作面较小,功率较大,行驶速度较快,易于转移,能爬300的缓坡。 2、适用范围:挖土深度不大的场地平整,铲土
16、并能运送至弃土区;开挖深度不大于1.5m的基坑;回填基坑或沟槽;堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝;平整其他机械卸置的土堆;推送松散的硬土、岩石和冻土;配合铲运机施工,为挖土机清理余土和创造工作面。推土机的运距宜在100m以内,经济运距为4060m。1.3.1.2 提高推土机生产率的方法 (1)下坡推土 (2)并列推土 (3)分批集中,一次推送 (4)槽形推土1.3.2 铲运机施工1.3.2.1 铲运机的适用范围1、性能:铲土、运土、卸土、填筑、压实。 2、适用范围:大面积的场地平整,开挖大型基坑、沟槽,以及填筑路基、堤坝。铲运机的铲斗容量为2.58m3,自行式铲运机的经济运距为8001500
17、m。 1.3.2.2 铲运机的运行路线 环形路线和“8”字路线1.3.2.3 提高铲运机生产率的措施 (1)下坡铲土 (2)挖近填远,挖远填近 (3)推土机助铲 (4)双联铲运法 (5)挂大斗铲运 (6)跨铲法1.3.3 挖土机(下节介绍)4填土与压实为了保证填土的强度和稳定性,填土前应对填土区基底的垃圾和软弱土层进行清理压实;在水田、池塘及沟渠上填土时,先需排水疏干,对地基进行处理。还必须正确选择土料及填筑、压实方法。回填土料应符合:含水量大的粘土,不宜作填土用;碎石类土、砂土和爆破石渣等,可用于表层以下的填料;对碎块草皮和有机质含量大于8的土,仅用于无压实要求的填方区。填土压实方法一般有:
18、碾压、夯实、振动压实及利用运土工具压实等方法。(1)碾压法,适用于大面积填土,如场地平整、路基、堤坝等工程每次碾压要有150200的重叠。 (2)夯实法,适用于小面积填土,夯实厚度一般在200以内。 (3)振动法【本讲课程的小结】今天我们主要讲了土的工程性质及分类;以及场地平整,重点是土的性质分类,及场地平整土方量的计算。【本讲课程的作业】1场地土方量计算及调配课程名称:水工程施工 第 2周,第 2 讲次摘 要授课题目(章、节)第一篇 给水排水工程施工技术与常用设备安装第一章 土石方工程与地基处理1.3 沟槽、基坑开挖1.4 沟槽及基坑支撑1.5 土方回填1.6地基处理1.7土石方爆破施工本讲
19、目的要求及重点难点:【目的要求】通过本讲课程学习,掌握沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算,熟悉施工机械的选择及土方回填,了解地基处理及土石方爆破施工【重 点】沟槽、基坑开挖断面的确定及土方量计算,施工机械的选择及土方回填。【难 点】开挖断面选择及土方密实度测定。内 容【本讲课程的引入】 上讲课了场地平整,这次课讲沟槽、基坑的开挖以及土方回填等【本讲课程的内容】 1.3 沟槽、基坑开挖1.3.1沟槽与基坑断面选择及土方量计算1沟槽断面形式有:直槽、梯形槽、混合槽等。当有2条或多条管道共同埋设时,还需采用联合槽。正确选择沟槽开挖断面,可为后续施工创造良好条件,减少开挖量,选择沟槽断面依据:a土的
20、种类;b地下水情况;c现场条件及施工方法;d设计规定的基础;e管道断面尺寸、长度及埋设深度等。沟槽底宽WB2bB管道基础宽(m);b工作宽度(m)2土方量的计算:根据选定的断面及两相邻断面间距离,按其几何体积计算出区段间沟槽土方量,将各区段计算结果汇总,求得沟槽开挖的总土方量。基坑土方量可按其几何体积计算,计算时其断面底宽,每侧工作宽度为12m。计算方法可参照前节所述。1.3.2土方开挖的机械施工有单斗挖土机和多斗挖土机适于开挖场地为一四类、含水量不大于27的丘陵地带土壤及经爆破后的岩石和冻土。多使用在挖土高度一般在3m以上,运输距离超过1km,土方量大且集中的工程。一般挖土机作业时,需配合自
21、卸汽车运土,并在卸土区准备推土机平整土堆。1.3.2.1单斗挖土机施工 种类:正铲、反铲、拉铲和抓铲 1 正铲挖土机(1)正铲的性能 定义:一般只用于开挖停机面上的土体,需要设置进出口通道。 适用:土质较好、无地下水的地区工作。(2)正铲挖土和卸土的方式 正向挖土、后方卸土和正向挖土、侧向卸土(3)正铲挖土机的工作面及开行通道 挖土机在停机点所能开挖的土方面称为工作面。2 反铲挖土机定义:反铲挖土机是开挖停机面以下的土体,不需设置进出口通道。适用:开挖小型基坑、基槽和管沟。尤其适用于开挖独立柱基,以及泥泞的或地下水位较高的土体。3 拉链挖土机装置简单,可由起重机改装,开挖方式基本上与反铲挖土机
22、相似。4 抓铲挖土机一般由正、反铲液压式挖土机更换铲土斗换上合瓣式抓斗而成,也可由履带式起重机改装。适用:挖掘面积较小,深度较大的沟槽沉井或独立柱基的基坑,最适宜于进行水下挖土,如放置在驳船上,开挖地面水取水构筑物基础水下土石方。1.3.2.2多斗挖土机施工又称挖沟机、纵向多斗挖土机。与单斗比较优点有:挖土作业连续,生产效率高;开挖单位土方量能耗低;开挖沟槽底和壁较整齐;开挖时能将土自动卸在沟槽一侧。适用:开挖黄土,粉质粘土等;不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土。1.3.3土方施工发生塌方与流砂的处理1边坡塌方:沟槽、基坑边坡的稳定主要由土体内摩擦力和粘结力来保持平衡的。当土体失去平衡,边坡就会
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