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园林假山工程施工:土壤表观密度与施工效果关系

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:园林中的土山均栽植花木,创造山林之氛围。土壤表观密度:单位为kg/m3,土壤表观密度可以作为土壤坚实度的指标之一。同等地质条件下,表观密度小的,土壤疏松;表观密度大的,土壤坚实。图2-4 土壤的自然倾斜面与安息角土壤的自然倾斜面与安息角及边坡坡度。如填筑一座高12m的山,因考虑到各层土壤所承受的压力不同,可按其高度分层确定边坡坡度。土壤含水量在5%~30%称为湿土。此时无论是填方或挖方,土壤边坡会显著下降。

园林假山工程施工:土壤表观密度与施工效果关系

以土堆山多用于建筑高广的大山相连的群山,或园林中局部的地形起伏的塑造。堆山的土一般来源于园址范围内的挖湖或建筑地基开挖所得的土方。考虑到经济因素,地形改造的原则之一是土方平衡,尽量避免弃土或外购土等土方异地运输所产生的高额费用。园林中的土山均栽植花木,创造山林之氛围。如果现有土壤根本不适宜植物的生长,如坚土、重黏土、沙砾土及被严重污染的土壤等,或在清除建筑垃圾后仍然板结、土质不良,这时应酌量换土或改良土壤,为植物创造良好的生长条件。土壤的工程性质对山体的形态创作没有太大的影响,但土山的地形工程设计与其紧密相关。

地形工程设计受土壤性质及其他自然因素的影响,尤其与土壤的工程性质紧密相关。土壤由三个部分组成:固态(土颗粒)、液态(水)、气态(空气)。土壤的性质取决于各态的特性及其相对含量与相互作用。三者之间的比例关系随着周围条件的变化而变化,三者相互间比例不同,反映出土的不同物理状态,如干燥、潮湿、松散或密实等。这些性质与工程的稳定性、施工方法、工程质量及工程投资有很大关系,同时对工程设计、施工技术和施工组织的安排有很大的影响。因此,设计者对土壤的工程性质进行必要的了解和掌握是非常重要的。

(1)土壤表观密度:单位为kg/m3,土壤表观密度可以作为土壤坚实度的指标之一。同等地质条件下,表观密度小的,土壤疏松;表观密度大的,土壤坚实。土壤表观密度的大小直接影响着施工的难易程度,表观密度越大挖掘越难。故在土方工程中施工技术和定额应根据土壤的类别来确定其标准。

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图2-4 土壤的自然倾斜面与安息角

(2)土壤的自然倾斜面与安息角及边坡坡度。土壤自然堆积,经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角就是土壤自然的自然倾斜面与安息角,如图2-4所示。在工程设计时,为了使工程稳定,边坡坡度数值应参考相应土壤的自然倾斜角的数值。另外,土壤的自然倾斜角还受含水量的影响,见表2-1。

2-1 土壤自然倾斜角

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(3)土壤边坡坡度。对于地形工程,稳定性是最重要的。在进行土方工程的设计或施工时,应结合本身要求,如填方或挖方,永久性或临时性以及当地的具体条件(如土壤的种类、特征、分层情况、压力情况等),使地形的坡度合乎技术规范的要求。如出现特殊情况,则须进行实地测试以决定工程技术方案。

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图2-5 边坡坡度、边坡高度与水平距离

土方工程的边坡坡度可用边坡高度h与水平距离L之比计算得出(图2-5),公式如下:

土壤边坡坡度=h/L=tanα

式中 h——边坡高度;

L——水平距离;(www.xing528.com)

α——坡角。

在工程界习惯以1∶M表示,M是坡度系数。1∶M=1∶(L/h),所以,坡度系数就是边坡系数,是边坡坡度的倒数。

在工程设计高填或深挖时,应考虑土壤各层分布的土壤性质以及同一土层中土壤所受压力的变化,根据其压力变化采取相应的边坡坡度,如图2-6所示。如填筑一座高12m的山(土壤质地相同),因考虑到各层土壤所承受的压力不同,可按其高度分层确定边坡坡度。由此可见土壤边坡是否合理,直接影响着土方工程的质量与土方的数量,从而也影响到工程投资。

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图2-6 压力不同可采用不同的边坡坡度

(4)土壤的含水量。土壤的含水量是指土壤孔隙中水的质量与固体颗粒质量,以百分率表示。土壤含水量在5%~30%称为湿土。土壤含水量的多少,对土方施工的难易有直接的影响。如果土壤含水量过大,土壤泥泞,不利于施工;土壤含水量过少,土质过于坚实,就不易挖掘,也不利于施工,会降低人工或机械施工的工效。另外,若土壤含水量过大,土壤本身性质就会发生很大变化,并且丧失稳定性。此时无论是填方或挖方,土壤边坡会显著下降。

(5)土壤的相对密实度。土壤的相对密实度可用下式计算:

D=ε12/ε13

式中 D——土壤相对密实度;

ε1——在最松散状况下的孔隙比;

ε2——夯实的土壤孔隙比;

ε3——密实情况下土壤孔隙比。

在填方工程中,土壤的相对密实度是检查土壤施工中密实度的重要指标。为了使土壤达到设计要求,可以采用人工夯实的密度在87%左右。大面积填方,如堆山时,可以不加以夯实,借助土壤的自重慢慢沉落,久而久之也可以达到一定的密实度。但是对于有尽快成景要求的土山,在堆筑中往往使用机械夯实,北京奥林匹克森林公园中的主山,经机械夯实后,密实度达到93%以满足堆山后立即在其上修筑建筑和栽植植物的山体稳定性要求,但非常不利于植物的生长。

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