土木工程施工,主講教師：張文學(xué),2011年2月23日,年年歲歲花相似歲歲年年人不同,？,古老傳統(tǒng)學(xué)科活力創(chuàng)新學(xué)科有成就感行業(yè)非常危險行業(yè),教學(xué)目的：通過學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握土木工程施工的基本知識、基本理論和決策方法，使學(xué)生具有解決土木工程施工技術(shù)和施工組織計劃問題的初步能力。通過本課程的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，使理論聯(lián)系實際，加深對本課程的理解，增強感性認(rèn)識，提高動手能力。,一、課程的研究對象和任務(wù)：,緒論,主要任務(wù)：,研究對象：,研究土木工程施工技術(shù)和施工組織的一般規(guī)律。,土木工程施工中，各主要工種工程的施工工藝及工藝原理；施工項目科學(xué)的組織原理以及土木工程施工中的新技術(shù)、新材料、新工藝的發(fā)展和應(yīng)用。,二、課程的主要內(nèi)容及安排說明：第1章：土方工程第2章：深基礎(chǔ)工程第3章：砌體工程第4章：砼結(jié)構(gòu)工程第5章：預(yù)應(yīng)力砼工程第6章：結(jié)構(gòu)安裝工程第7章：道路橋梁工程第8章：防水工程第9章：裝飾裝修工程,第10章：施工組織概論第11章：流水施工原理第12章：網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)第13章：單位工程施工組織設(shè)計第14章：施工組織總設(shè)計,三、學(xué)習(xí)方法：,特點：1具有綜合性；2實踐性、工藝性強；3發(fā)展迅速。要求：1注意理論和實踐相結(jié)合，以及知識的綜合運用；2按時出勤，積極參與課堂討論；3認(rèn)真思考，提出問題，解決問題；培養(yǎng)分析問題的能力。,不論以前課程學(xué)習(xí)如何，只要想學(xué)，這門課程一定能學(xué)好！,*四、土木工程在國民經(jīng)濟中的地位和作用舉足輕重,1.土建工程的內(nèi)涵及特點各行各業(yè)都離不開它；2.土建工程大都投入大、涉及面廣(人、財、物)；3.是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，影響面廣、牽動面大；4.可以大幅度地拉動國民經(jīng)濟；5.對抗災(zāi)減災(zāi)具有極強的積極主動性和不可替代性；6.學(xué)科上屬長線專業(yè)、硬專業(yè)、不易飽和，是一門古老而又年輕的學(xué)科，是永恒的“日不落夕陽產(chǎn)業(yè)”。,1.土建工程的內(nèi)涵及特點各行各業(yè)都離不開它,基本建設(shè),工業(yè),農(nóng)業(yè),生活,交通,國防,其他,廠房、礦山、開采,灌渠、泄洪、壩體,公共建筑、民用建筑、市政設(shè)施,公路、鐵路、航空、郵電,防空、地下儲庫、發(fā)射塔架,電信、通訊,2.土建工程大都投入大、涉及面廣,投入大：京九鐵路，2000km，投入400億，歷時4年(1997年建成)；三峽工程，砼重力壩，長2335m，底寬115m，頂寬40m，高175m；砼用量2643萬m3；決算總投資超過2000億；西氣東輸，總投資1500億，2005年已全線通氣；青藏鐵路，總投資1200億；南水北調(diào)東、中、西三線共調(diào)水448億m3，總工程計劃2050年完成，預(yù)算總投資5000億；2008年，北京擴建軌道交通至300km(現(xiàn)在80km左右)，總投資620億；首都機場三期工程擴建至年吞吐6000萬人次(現(xiàn)在是2000萬人次)投資125億，2008年2月29日投入使用。,涉及面廣(人、財、物),涉及的行業(yè)面極廣：礦業(yè)、機械、水泥、建材、運輸屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)：就業(yè)率高、勞務(wù)輸出我國建筑業(yè)從業(yè)人員3270萬人，建筑企業(yè)和個體建筑戶近70萬個。（2005年資料）2005年底統(tǒng)計，全國有2億農(nóng)民工在城里打工，其中1億人在土木建筑業(yè)打工。,京滬高速鐵路2200億。浙江橫店重建圓明園205億。浙江、山東建兩座第三代核電站?！吧虾Ｖ行摹苯ㄔO(shè)。,3.是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，影響面廣、牽動面大,我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)；占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的1/3，我國2002年GDP10萬億，固定資產(chǎn)投資4.7萬億超過1/3，2003年GDP11萬億，固定資產(chǎn)投資6萬億，占55%(人民日報2004.3.3)；2006年GDP21萬億；冶金、建材、機械制造影響并帶動許多重要行業(yè)的發(fā)展；我國是建材生產(chǎn)大國：水泥產(chǎn)量，世界14億噸，中國7億噸，占50%，居世界首位;砼用量：56億m3/年，居世界第一，三峽砼壩砼用量2643萬m3；鋼材：我國1996年產(chǎn)1億噸，1997年產(chǎn)1.05億噸，居世界第一，2003年增2.2億噸，有1/3用于基建；2006年4.7億噸。,4.可以大幅度地拉動國民經(jīng)濟,改革開放以來我國幾次國民經(jīng)濟的高漲大都靠土建拉動的；上屆和本屆政府?dāng)U大內(nèi)需采取積極的財政政策，一個主要的資金投向是土建方面的基礎(chǔ)設(shè)施，如2008年的奧運工程群，2010年上海世博會工程群，京滬高速鐵路，與長江平行的電氣化鐵路，七縱三橫的高速公路，房地產(chǎn)業(yè)的增長，新農(nóng)村建設(shè)城市化帶來的大量基建項目據(jù)2002年統(tǒng)計，國民經(jīng)濟的增長土建的貢獻率達到1/3(10萬個億有4.7萬億(47%)用于基礎(chǔ)設(shè)施)，2003年超過1/3，(GDP11萬億，固定資產(chǎn)6萬億占55%，其中絕大部分與土建有關(guān)),5.對抗災(zāi)減災(zāi)具有極強的積極主動性和不可替代性,土木工程對抗災(zāi)防災(zāi)具有不可比擬的優(yōu)勢,6.學(xué)科上屬長線專業(yè)、硬專業(yè)、社會需求量大、不易飽和,國務(wù)院學(xué)位委員會關(guān)于土木工程的定義：土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱，它既指工程建設(shè)的對象，即建造在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施；也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進行的勘測設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等專業(yè)技術(shù)。全國設(shè)有工民建(土建工程)的學(xué)校，78年有22所，95年升至220所，2000年達340所，2006年達402所之多。北航、北大均先后開設(shè)了土建方面的專業(yè)、名稱略有差異，如土木建筑、結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、土水工程周期性的更新和加固強化了這個學(xué)科50年代的廠房大都需加固,7.是一門古老而又年輕的學(xué)科，是永恒的“朝陽產(chǎn)業(yè)”,綠色砼、智能建筑、各學(xué)科的交叉和融合美國設(shè)置專項基金鼓勵研究“不中斷交通置換橋梁問題”；認(rèn)識上改變了“夕陽產(chǎn)業(yè)”的觀點21世紀(jì)是智能建筑、高速交通、可持續(xù)發(fā)展以及與高新技術(shù)融匯貫通的土木工程新時代人對地球的認(rèn)識遠(yuǎn)較太空滯后，開發(fā)地下空間迫在眉睫人口增加、土地減少、向地下要空間、向海洋要空間、也包括向太空要空間，均需要土建工程的配合和投入，如地下交通、地下貯庫、發(fā)射塔井、海上采油采礦,第1章土方工程,土方工程包括:場地平整修筑道路,1.1概述,人工開挖土方,機械開挖土方,基坑支護,基坑支護,基坑排水,基坑或管溝的開挖、回填,土方工程是：土木工程施工中首先進行的一項重要內(nèi)容，主要包括：場地清表、場地平整、基坑溝槽開挖、邊坡開挖、路基填筑和基坑溝槽回填等主要工作；同時還包括排水、降水、邊坡維護、基礎(chǔ)支護等輔助工作。,1.1概述,土方施工特點：,1）面廣量大，勞動繁重：機械，或機械人工。,2）施工條件復(fù)雜，露天作業(yè)，受自然環(huán)境影響大，地質(zhì)情況不好探明。,3）施工空間狹小，管線密集，周邊建筑物高聳林里，對施工安全要求高。,1.1概述,土方施工一般要求：,在施工前做好調(diào)查研究工作，如土的性質(zhì)，地下水位情況，管線情況，氣象水文等資料。根據(jù)工期、現(xiàn)場情況等制定詳細(xì)的施工方案。做好土方的協(xié)調(diào)調(diào)配，盡量少占農(nóng)田，縮短運距，避免二次倒運。盡可能采用機械化施工。,1.1.1土的工程分類,八大類（16個級別）：松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石。,1.1.2土的工程性質(zhì),1.土的可松性：,自然狀態(tài)下的土，經(jīng)開挖，其體積因松散而增加，雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復(fù)成原來的體積。,最終可松性系數(shù),最初可松性系數(shù),2土的密度：,天然密度：,指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（kg/m3）。,土的干密度：,指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，即土體孔隙中無水時的單位土重（kg/m3）。,指土中水的質(zhì)量與土的固體顆粒質(zhì)量之比。,3土的含水量：,4土的滲透性：,指水流通過土中孔隙的難易程度。,5原狀土經(jīng)機械壓實后的沉降量：,根據(jù)不同土質(zhì)，其沉降量一般在：330cm之間。,式中：P機械壓實的有效作用力（MPa）C原狀土的抗陷系數(shù)（MPa）,當(dāng)水力坡度時，地下水在土中滲流的速度，稱滲透系數(shù)K。,6、土方邊坡坡度土方邊坡坡度,圖11邊坡坡度示意,式中mB/H，稱為坡度系數(shù)，指每開挖1m的放坡寬度。,第二節(jié)土方計算與調(diào)配一、基坑、基槽和路堤的土方量計算基坑土方量即可按擬柱體的體積公式式中H基坑深度(m)；F1，F(xiàn)2基坑上下兩底面積(m2)；F0F1與F2之間的中截面面積(m2)；,當(dāng)基槽和路堤沿長度方向斷面呈連續(xù)性變化時其土方量可以用同樣方法分段計算。式中V1第一段的土方量(m3)；L1第一段的長度(m)；將各段土方量相加即得總土方量，即：式中V1，V2Vn為各分段土的土方量(m3)。,1.2場地平整,1.2.1按挖填方平衡原則確定場地設(shè)計標(biāo)高,1初步確定場地設(shè)計標(biāo)高H0：,測繪出場地的地形圖；,按挖填方平衡原則確定H0。,根據(jù)相鄰等高線，用插入法求出各方格角點的地面標(biāo)高；,將場區(qū)劃分成方格網(wǎng)，1040m；,計算各角點的設(shè)計標(biāo)高,設(shè)計標(biāo)高一般由設(shè)計單位按豎向規(guī)劃給定，或施工單位自行確定。單純平整性的設(shè)計標(biāo)高確定原則，一般是按場內(nèi)挖填平衡算出。設(shè)方格網(wǎng)各角點地面標(biāo)高分別為H11、H12，,則方格網(wǎng)中各個方格標(biāo)高的平均值為:H1=(H11+H12+H21+H22)4,如令H11個方格僅有的角點標(biāo)高；H22個方格共有的角點標(biāo)高；H33個方格共有的角點標(biāo)高；H44個方格共有的角點標(biāo)高。則場地設(shè)計標(biāo)高H0可改寫成下列形式,H0理論標(biāo)高,2場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整：,挖方