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第1-2次课4学时第一章土方工程课程名称：《景观工程技术》授课班级：风景园林授课时间：授课学时：4学时授课地点：教学目标：1、使学生了解土的分类、工程性质，理解基本概念；2、了解园林用地的竖向设计内容，掌握竖向设计的方法；3、掌握土方工程量的计算方法和步骤、土方的平衡与调配原则和方法；4、熟悉土方施工的准备工作、清理现场、定点放线；5、掌握土方施工的挖、运、填、压基本内容。职业技能教学点：要求学生能进行基本的土方工程量计算及土方调配和平衡处理。教学设计：1、清点人数---讲授新课—课后小结—作业布置。2、教学重点为土方工程量的计算、土方调配与平衡、土方的施工过程。3、教学难点土方工程量的计算、土方调配。教学手段：结合例题进行解析，运用多媒体的手段采用讲授法的方式教学。土方工程：进行竖向设计－－根据总体布局和构思、具体设计内容、用地现状、现场土壤性质等因素综合设计；土方工程量的计算与平衡调配工作－－总原则是在满足设计意图的前提下尽量减少土方施工量，尽量就地平衡，节约投资和施工工期；土方的具体施工－－包括准备工作、清理现场、定点放线、土方施工过程。园林地形的功能与作用：骨架作用空间作用背景作用造景作用观景作用工程作用一、土的分类与特性土壤一般由固相（土颗粒）、液相（水）、气相（空气）三部分组成。（一）土的分类：一——八类土。一类土：松软土；二类土：普通土；三类土：坚土；四类土：砂砾坚土；五类土：软石；六类土：次坚石；七类土：坚石；八类土：特坚石。（二）土的工程性质：土壤容重：单位体积内自然状况下的土壤重量，单位为千克/立方米。土壤的自然倾斜角：土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地面形成的夹角，用a表示。土壤的自然安息角边坡坡度：指边坡的高度与水平间距的比，用1：m表示。m是坡度系数；土壤含水量：指土壤空隙中的水重和土壤颗粒重的比值；＜5%--干土；30%--潮土；＞30%--湿土。对工程施工影响：土方开挖难易程度，开挖机械选择、地基处理方法、夯实填土质量；最佳含水量：（砂土8~12%；亚砂土9~15%；亚粘土12~15%；粘土19~23%）；行车（25~30%陷车）、边坡稳定。土壤相对密实度：表示土壤填筑后的密实程度；可以采用人力夯实和机械夯实；机械压实密实度可达95％，人力夯实达87％。土壤的可松性：指土壤经挖掘后，原有的紧密结构遭到破坏，土体松散导致体积增加的性质，用可松性系数Kp来表示。最初可松性系数:Kp=开挖后土壤的松散体积/开挖前土壤的自然体积=V2/V1最后可松性系数：Kp'=运至填方区夯实后土壤的松散体积/开挖前土壤的自然体积=V3/V1例题解析：某基坑208m3，现需回填，用2m3的装载车从附近运土，问需要多少车次的土？（Kp=1.20，Kp’=1.04）解：填方用土：V1=V3/Kp’=208/1.04=200m3（原状土）V2=KpV1=1.20*200=240m3（松散土）2m3的装载车运土需要车次：n=240/2=120车次二、园林用地的竖向设计园林用地的竖向设计：指在一块场地上进行垂直于水平面的布置和处理，是园林中各个景点、各种设施及地貌等在高程上创造为高低变化和协调统一的设计；根据现状以及设计的主题和布局的需要，从功能和审美的角度出发，对原地形进行充分的利用和改造，合理安排各种园林要素在高程上的变化，创造出丰富多彩、协调统一的整体景观。地表的竖向特征与术语坡向：地表倾斜面的朝向，阴坡阳坡坡度：地表倾斜的程度，陡坡缓坡坡角：坡面与水平地面的夹角地貌：地球表面自然面貌起伏状态，如山地，丘陵，平原等地形：地面上各种高低起伏的形状等高线:将地面上标高相同的点相连接而成的直线或曲线称为等高线。地形地貌的主要类型丘山地貌：地表切割深度20-200m,断面坡度小于5%为丘陵；切割深度200m以上，坡度大于5%为山地。岩溶地貌/平原地貌/海岸地貌/流水地貌（一）竖向设计的内容：1、地形设计：内容包括山水布局，地貌小品的设置，相对位置、高低大小、比例尺度外观形态、坡度的控制和高程关系等。注意：控制土体的最大坡度；控制水体岸坡的坡度；原则：多搞微地形，不搞大规模的挖湖堆山；满足使用功能，发挥造景功能；在利用的基础上，进行合理的改造；就地就近，维持土方量的平衡。2、道路、广场和桥梁的竖向设计：以便控制坡度，满足功能要求。广场纵坡小于7%，横坡不大于2%，停车场不大于2.5%，园路不超过8%。3、园林建筑和小品的竖向设计：标出建筑、小品的地坪标高及与周围环境的高程关系。4、植物种植在高程上的要求：为不同植物创造不同的生活环境条件。5、排水设计和管道综合：一般规定无铺装地面的最小排水坡度为1%，铺装地面为0.5%；合理统筹安排管道交叉时的高差关系。（二）竖向设计的原则功能优先，造景并重；利用为主，改造为辅；因地制宜，顺应自然；就地取材，就近施工；填挖结合，土方平衡。影响土方工程量的因素①园基的竖向设计是否遵循“因地制宜”的原则；②园林建筑与地形的结合情况；③园路选线对土方工程量的影响；④多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山；⑤缩短土方调配运距，减少小搬运；⑥合理的管道布线和埋深，重力流管要避免逆坡埋管。场地竖向设计排水坡度控制%（三）竖向设计的方法：A、等高线法：最实用方法。B、断面法：用许多断面表示原有地形和设计地形状况的方法。便于计算土方量；C、模型法：采用泥土、沙、泡沫等材料制作成缩小的模型的方法。表现直观形象、具体；费时费工、投资多、不便搬动、需专门放置场所。1、等高线的概念与特点：（测量已讲）（1）等高线：地表面上高程相同的相邻点连接而成的闭合曲线。（2）特点：同一条等高线上点的高程都相同；每条等高线都是闭合的；等高线水平间距的大小表示地形的陡缓；等高线一般不相交或重叠；等高线不直穿横过河谷、堤岸和道路。2、用等高线进行竖向设计：（1）插入法求两相邻等高线之间任意点高程的公式：Hx=Ha±XH/LHx表示欲求点原地面高程Ha表示低边等高线高程L表示过欲求点到两等高线间的最小距离X表示欲求点至低边等高线的距离H表示等高差（2）坡度公式：i=h/l设计等高线的具体应用：陡坡变缓坡或缓坡变陡坡；平垫沟谷、削平山脊、平整场地。平垫沟谷/削平山脊:在平垫沟谷的时候，可用平直的设计等高线和拟平垫部分的同值等高线连接，其连接点就是不挖不填的点，也叫“零点”；削平山脊设计方法与平垫沟谷的方法相同，只是设计等高线所切割的原地形等高线方向正好相反。地形断面的转绘方法方格网法计算土方实例用泡沫板，橡皮泥等材料制做模型；表现形象直观、具体，较费工费时。三、土方工程量计算与平衡调配（一）土方工程量的计算：分为估算与计算两种。1、用体积公式计算：类似几何形体的地形单体采用相近的几何体公式计算；简易便捷，精度较差，多用于规划阶段的估算。圆锥体积计算公式V=1/3πr2h其中：v=体/π=圆周率3.1416/r=半径/h=高度2、断面法：用一组等距或不等距的互相平行的截面将要计算的地块、地形单体和土方工程分截成段，分别计算段的体积，再相加求得计算对象的总土方量；精度取决于截取断面的数量，多则精确，少则较粗。主要公式：V=S*LV=1/2（S1+S2）L3、等高面法：沿等高线截取断面，等高距即为二相邻断面的高，计算方法同断面法。V=（S1+S2）h/2+……(Sn-1+Sn)h/2+Snh/3={(S1+Sn)/2+S2+S3+……Sn-1}h+Snh/34、方格网法：把平整场地的设计工作和土方量计算工作结合再一起进行。步骤：地形图上作方格网控制施工场地（边长20-40m）----插入法求各角点的原地形标高----依设计意图确定各角点的设计标高----求得施工标高（+为挖方；-为填方）、零点线----土方计算—绘制土方平衡表与土方调配图。（二）土方的平衡与调配：步骤：在计算出土方的施工标高、填方区和挖方区的面积、土方量的基础上，划分出土方调配区----计算各调配区土方的土方量、土方的平均运距----确定土方的最优调配方案----绘制土方调配图。1、土方平衡与调配的原则：①挖填方基本平衡，减少重复倒运；②挖填方量与运距的乘积之和尽可能最小，即总土方运输量或运输费用最小；③分区调配与全场调配相协调，避免只顾局部平衡而任意挖填，破坏全局平衡；④好土用在回填质量要求较高的地区，避免出现质量问题；⑤调配应与地下构筑物的施工结合；⑥选择适当的调配方向、运输路线、施工顺序，避免土方运输出现对流和乱流现象，便于机具搭配和机械化施工；⑦取土或去土应尽量不占用园林绿地。2、土方平衡与调配的步骤与方法：（1）划分调配区：划出填挖方区的分界线，区内划分出若干调配区，确定调配区的大小和位置。土方调配的目的:合理确定调配方向和数量——总运输量最小（成本最低），缩短工期和降低成本。划分调配区的注意事项：①应考虑开工及分期施工顺序；②调配区大小应满足土方施工使用的主导机械的技术要求；③范围应和计算方格网相协调；④当运距较大或不能平衡时，可就近借土或弃土。（2）计算各调配区土方量：计算各调配区的土方量，并标注在调配图上。（3）计算各调配区间的平均运距：即填挖方区土方重心的距离；可通过公式计算或作图法近似求出调配区的的重心，得到每对调配区的平均运输距离。（4）确定土方最优调配方案：用“表上作业法”求解，使总土方运输量为最小值即为最优调配方案。（5）绘出土方调配图：标出调配方向、土方数量及运距。四、土方工程施工（一）准备工作：主要包括清理场地、排水、定点放线等。1、研究图纸：了解工程规模、特点、工程量和质量要求；熟悉土壤质地和水文资料；研究程序；召开技术会议等文案工作。2、现场踏勘：按图纸施工现场实地勘察，摸清工程场地情况，为施工提供可靠的资料与数据。3、编制施工方案：确定工程指挥部成员名单、安排进度表等施工方案。4、修建临时设施和道路：临时设施和临时道路的修建。5、准备机具、物资及人员：（二）清理现场与排水：1、清除现场障碍物：拆除建筑物和构筑物；伐除树木；2、做好排水设施：排除地面积水：挖排水沟、截洪沟、防水堤；排除地下水：常用明沟排水。3、平整施工场地：注意充分利用熟土。挖湖施工中应先挖排水沟，排水沟的深度应深于水体挖深。（三）定点放线：1、测设控制网：引入控制点的坐标，施工区域设置控制网；设10m×10m或20m×20m的方格网，在网点上做控制桩，测出标桩的自然地形标高。2、平整场地的放线：用经纬仪将图纸上的方格测设到地面，交点处立桩。3、自然地形的放线：施工图上设置方格网，利用方格网测设。4、山体放线：一次性立桩；分层放线。5、水体放线：可以稍粗放，用边坡样板控制边坡坡度。6、沟渠放线：使用龙门板较多。（四）土方施工过程：主要包括挖、运、填、压四个环节。1、土方开挖：（1）土方开挖的一般要求：工程应有合理的边坡；土体含水量大而不稳定应采用临时性支撑加固；施工过程中注意保护基桩、龙门板和标高桩；已有建筑侧挖基坑应间隔分段进行；弃土应及时运出；场地挖完后应进行验收，做好记录。(2)注意事项基底超挖：开挖基坑（槽)或管沟均不得超过基底标高。基底土保护：基坑（槽）开挖后应尽量减少对基土的扰动，如基础不能及时施工，可在基底标高以上留有0.3m厚土层，待做基础时再挖。施工顺序不合理：开挖宜从低处进行，分层、分段依次开挖，形成一定坡度，以利排水。开挖尺寸不足，边坡过陡：基坑（槽）底部开挖宽度，除结构宽度外，还需考虑增加工作面宽度。（4）挖方方法：人力施工：组织人员、注意安全、保证质量。主要工具有锹、镐、钢钎等；要求工作面足够（4－6㎡/人）；由上而下、逐层挖土；不得在危岩、孤石下方进行土方挖掘；不得向坡下滚落重物。机械施工：常用推土机和挖土机。推土机手识读图纸、了解情况；使桩点和放线清晰明显；注意保护表土；挖掘水体需人工修整；经常现场检查；注意机械施工的安全。土山的堆造方法定点放线：分层划定范围，立标高杆。堆造山体：分层堆土，压实后再放下一层的范围线，同时注意保护所立标高杆。悬崖堆造：用编织袋装土可堆出63°角的坡度，外侧可覆盖湿土种草；用假山石砌筑石壁，要注意分层将长条