工程機(jī)械第三講

第三章路基機(jī)械施工第一節(jié)路基機(jī)械概述一、土石方機(jī)械的用途與特點(diǎn)土石方機(jī)械包括推土機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)械等在公路、鐵路路基工程中，它們擔(dān)負(fù)著土石方的鏟裝、填挖、運(yùn)輸、整平等作業(yè)，它具有施工速度快、作業(yè)質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。土石方機(jī)械的作業(yè)對(duì)象是各種土、砂、石等物料，在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，機(jī)械承受負(fù)荷重，外載變化波動(dòng)大，工作場(chǎng)地條件差，環(huán)境比較惡劣。因此，要求土石方機(jī)械具有良好的低速作業(yè)性，足夠的牽引力，整機(jī)的高可靠性和較高的作業(yè)生產(chǎn)能力。二、土石方機(jī)械的現(xiàn)狀我國(guó)從50年代和60年代開(kāi)始生產(chǎn)推土機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)等土石方機(jī)械，現(xiàn)在大部分產(chǎn)品的技術(shù)性能已經(jīng)能達(dá)到國(guó)際80年代的水平。我國(guó)在挖掘機(jī)、裝載機(jī)上技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)廠家多，種類齊全，鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)相對(duì)比較弱，技術(shù)水平不是很高。國(guó)外土石方機(jī)械發(fā)展較早，已有100年的歷史，廠家有美國(guó)、日本等，他們?cè)跈C(jī)械上廣泛應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，電子、液壓、計(jì)算機(jī)、故障監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線遙控等技術(shù)。在提高機(jī)械的安全性、舒適性和可靠性作了很大的改進(jìn)。第二節(jié)推土機(jī)一、用途及工作對(duì)象推土機(jī)是以工業(yè)拖拉機(jī)或?qū)Ｓ脿恳嚍橹鳈C(jī)，前端裝有推土裝置，依靠主機(jī)的頂推力，對(duì)土石方或散狀物料進(jìn)行切削或搬運(yùn)的鏟土運(yùn)輸機(jī)械它主要承擔(dān)如下作業(yè)：1、切削、推運(yùn)—一般運(yùn)距范圍20—100米，可鏟運(yùn)土與松散物料，還能整修場(chǎng)地、路基、排除礦碴等2、開(kāi)挖、堆積—開(kāi)挖基槽、河床、堆積沙丘、糧山、填筑路堤、水壩3、回填、平整—回填基坑、溝壕、平整道路、廣場(chǎng)4、疏松、壓實(shí)—疏松荒地、壓實(shí)地面、壓實(shí)房基與各類場(chǎng)地5、其它用途—清除路障、積雪、鏟除樹(shù)根或作助鏟用。對(duì)象—各級(jí)土、砂石料及風(fēng)化巖石等

二、分類1、按行走機(jī)構(gòu)分為履帶式和輪胎式兩種2、按工作裝置分為固定式和回轉(zhuǎn)式兩種。3、按操縱方式分為鋼繩式和液壓式兩種。目前鋼繩式已被淘汰。4、按傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、全液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)四種。機(jī)械傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠，但牽引性能不如其它傳動(dòng)；液力機(jī)械傳動(dòng)能隨推土機(jī)阻力變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力和速度，生產(chǎn)率高，并能起過(guò)載保護(hù)作用；全液壓傳動(dòng)是由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力直接傳遞到行走機(jī)構(gòu)，牽引性能好，能原地轉(zhuǎn)向等，但效率較低、價(jià)格昂貴，應(yīng)用尚不太廣泛；電傳動(dòng)目前在大功率輪胎式推土機(jī)上應(yīng)用。三、推土機(jī)的使用范圍1、合理的運(yùn)距小于100米，合理運(yùn)距50-60米，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距2、能適應(yīng)的土壤Ⅰ級(jí)土壤中效率高，Ⅱ次之；也可在翻松后的Ⅲ及軟巖中施工Ⅰ級(jí)土壤用鐵鍬挖，腳蹬以下到底的松散土層Ⅱ級(jí)土壤部分用鎬刨松，再用鐵鍬，以腳蹬需連鏟數(shù)次才能挖動(dòng)

Ⅲ級(jí)土壤必須用鎬先整個(gè)刨松才能用鍬挖Ⅳ（軟巖）部分用撬棍或十字鎬及大錘開(kāi)挖，部分用爆破法開(kāi)挖

3、填挖條件橫向填筑路堤的高度和開(kāi)挖路塹深度一般不超過(guò)2米，縱向施工不限4、坡度條件推土?xí)r，縱向上坡不超過(guò)25°，縱向下坡不超過(guò)30°橫向坡度不超過(guò)25°。四、推土機(jī)的基本作業(yè)推土機(jī)的基本作業(yè)是鏟土、運(yùn)送、卸土和空回四個(gè)過(guò)程。提高推土機(jī)作業(yè)效率的原則是：鏟土?xí)r應(yīng)以最短時(shí)間、最短距離鏟滿土；運(yùn)送時(shí)應(yīng)盡量減少土壤漏損，使較多的土運(yùn)送到卸土點(diǎn)；卸土?xí)r應(yīng)根據(jù)施工條件采取不同的卸土方法，以達(dá)到施工技術(shù)要求和施工安全；空會(huì)時(shí)應(yīng)以較快的速度駛回鏟土處。1、推土機(jī)的鏟土作業(yè)推土機(jī)鏟土的深度，視土壤的類別而不同，一般Ⅰ級(jí)土壤鏟土深度在20cm,鏟刀的鏟土角可以陡一些，約60—65度。在Ⅲ級(jí)土壤中鏟土深度在10—15cm，其鏟土角可用52—57度；至于在Ⅳ級(jí)以上的粘性土壤中鏟土深度應(yīng)在0—15cm范圍內(nèi)變動(dòng)，鏟土角調(diào)至45度。2、基本作業(yè)方法（1）波浪式鏟土法（2）多刀送土法在取土場(chǎng)較長(zhǎng)而土壤較硬的情況下施工時(shí)用（3）槽式推土法減少運(yùn)土損失（4）并列推土法減少運(yùn)土損失（5）下坡推土法利用下坡時(shí)推土機(jī)產(chǎn)生的重力作用，加速鏟土過(guò)程和增大送土量以提高效率，坡度一般不超過(guò)20度。五、推土機(jī)施工作業(yè)1、填筑路堤直接填筑（1）橫向填筑平原地區(qū)推土機(jī)在路堤的兩側(cè)或一側(cè)取土坑取土填筑。一側(cè)取土?xí)r，推土機(jī)的推土方法主要有斜層填筑法和堆填法兩種。斜層填筑法：對(duì)于一~二級(jí)土壤常采用。堆填法：由于非粘性土受到機(jī)械振動(dòng)時(shí)比較容易壓實(shí)，一般采用堆填法筑路堤。（2）縱向填筑丘嶺和山區(qū)多用于移挖作填工程（3）聯(lián)合填筑在地形允許的情況下，有時(shí)還可以采用橫向和縱向聯(lián)合作業(yè)。即將路堤沿線每60~80m分成若干段，在每一段的中部設(shè)置一個(gè)橫向送土道，采用橫向填筑法，將土壤由通道送到路堤上，再由推土機(jī)縱向推送散土，分層填筑，分層壓實(shí)2、開(kāi)挖路塹（1）平地上兩側(cè)棄土，橫向開(kāi)挖路塹，深度在2米以內(nèi)為宜，以路塹中心線為齊向兩側(cè)推土，開(kāi)挖深度超過(guò)2米后，用其它機(jī)械配合施工。（2）縱向開(kāi)挖山坡路塹開(kāi)挖傍山半路塹一般多用斜鏟推土機(jī)沿線路中心線，逐漸由上而下，分段分層將土壤送到坡下填筑。開(kāi)挖深路塹挖到路塹深度的一半時(shí)，再用另外幾臺(tái)推土機(jī)橫向推削路塹邊坡。六、推土機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算1、工程機(jī)械數(shù)量的確定計(jì)算機(jī)械需求量的公式為：式中：N—機(jī)械臺(tái)數(shù)Q—工程數(shù)量Pb—機(jī)械生產(chǎn)率T—工作時(shí)間H—臺(tái)班數(shù)

機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用定額是指在一個(gè)臺(tái)班中，為使機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要支出和分?jǐn)偟恼叟f、維修、安裝拆卸、輔助設(shè)施以及人工、動(dòng)力燃料、養(yǎng)路費(fèi)、車船使用稅等各項(xiàng)費(fèi)用消耗的標(biāo)準(zhǔn)，即確定機(jī)械臺(tái)班單價(jià)的定額。機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用的組成由不變費(fèi)用和可變費(fèi)用兩大部分組成

1、不變費(fèi)用根據(jù)主管部門(mén)的規(guī)定和機(jī)械年工作臺(tái)班制度確定的，它不管機(jī)械是否開(kāi)動(dòng)以及施工地點(diǎn)和條件的變化，都要支出，是一種比較固定的經(jīng)常性費(fèi)用，應(yīng)按全年的費(fèi)用分?jǐn)偟矫恳慌_(tái)班中去。

包括：機(jī)械的折舊費(fèi)、大修理費(fèi)、經(jīng)常修理費(fèi)、安裝拆卸及輔助設(shè)施費(fèi)

2、可變費(fèi)用是以每臺(tái)班實(shí)物消耗指標(biāo)的形式表示的，即機(jī)械開(kāi)動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才會(huì)發(fā)生的費(fèi)用，在使用時(shí)隨工程所在地的人工、動(dòng)力燃料、養(yǎng)路費(fèi)及車船使用稅的標(biāo)準(zhǔn)不同而不同，應(yīng)根據(jù)有關(guān)的文件或規(guī)定計(jì)算確定。

包括：人工費(fèi)、動(dòng)力燃料費(fèi)、養(yǎng)路費(fèi)及車船使用稅

2、施工機(jī)械生產(chǎn)率計(jì)算(1)定額法生產(chǎn)定額一般是由國(guó)家和部門(mén)或企業(yè)所頒布，它是按施工機(jī)械種類在某個(gè)時(shí)期的平均先進(jìn)值制定的，此數(shù)值是個(gè)保守?cái)?shù)據(jù)，以此為依據(jù)計(jì)算得出的機(jī)械需求量偏大。（2）計(jì)算法施工機(jī)械有理論生產(chǎn)率和實(shí)際生產(chǎn)率兩種。生產(chǎn)率通常以一小時(shí)或八小時(shí)完成的工作量來(lái)計(jì)算。理論生產(chǎn)率

式中：—小時(shí)生產(chǎn)率（m3/h）Q—機(jī)械容量F—機(jī)械每小時(shí)的循環(huán)次數(shù)—完成一次土方量的循環(huán)時(shí)間

實(shí)際生產(chǎn)率是根據(jù)實(shí)際的施工條件和使用情況以各種系數(shù)對(duì)理論生產(chǎn)率進(jìn)行修正而得出的式中：—土的松脹系數(shù)—裝滿系數(shù)—運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)—施工條件系數(shù)對(duì)于推土機(jī)而言，斗容量一般按刀片前堆積成三角形棱柱的土進(jìn)行計(jì)算式中—土的自然坡度角令則

或推土機(jī)的斗容量也可用如下經(jīng)驗(yàn)公式估算推土機(jī)的作業(yè)情況比較簡(jiǎn)單，合并為一個(gè)作業(yè)效率系數(shù)E，因此，推土機(jī)實(shí)際生產(chǎn)率的公式為：

式中：—漏損系數(shù)3、提高推土機(jī)生產(chǎn)率的措施三方面（1）提高機(jī)械性能提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，提供較大的頂推力，以便加大推土板尺寸，增加每次推土量。

改善牽引性能，以便提供更大的附著力輪胎式推土機(jī)采用低壓寬基輪胎，以提高附著牽引力，又能發(fā)揮其空車快速行駛的特點(diǎn)。履帶式推土機(jī)采用兩臺(tái)并聯(lián)或串聯(lián)（2）改變土壤性能裝設(shè)頻爆排土裝置利用氣墊作用的推土機(jī)（3）改進(jìn)工藝和組織水平采用下坡推土法、并排推土法等改善組織管理縮短工作循環(huán)時(shí)間，增加工作內(nèi)時(shí)間利用率第三節(jié)鏟運(yùn)機(jī)一、用途及工作對(duì)象它是主要用于大規(guī)模的土方工程中，如公路、鐵路、農(nóng)田水利、機(jī)場(chǎng)和港口等工程的一種土方施工機(jī)械。鏟運(yùn)機(jī)是一種一機(jī)多功能的機(jī)械，它能獨(dú)立完成鏟、裝、運(yùn)、卸等工序，還兼有一定的壓實(shí)和平地的性能，具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。二、分類鏟運(yùn)機(jī)主要根據(jù)斗容量、裝卸方式、行走機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳遞及操縱系統(tǒng)等進(jìn)行分類1、按行走方式分為：拖式和自行式2、按卸土方式分為：強(qiáng)制式、半強(qiáng)制式、自由式3、按操縱方式分為：液壓操縱、鋼絲繩操縱4、按裝載方式分為：普通式、鏈板式三、編號(hào)

四、適用條件鏟運(yùn)機(jī)的應(yīng)用主要取決于運(yùn)距、地形和土質(zhì)條件1、運(yùn)距鏟運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距主要與類型有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)與斗容量的大小成正比。小斗容量的（6立方米以下）鏟運(yùn)機(jī)最短運(yùn)距應(yīng)不小于100米，最長(zhǎng)不超過(guò)350米，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為200~300米；大斗容量（10~30立方米）的自行式鏟運(yùn)機(jī)最小運(yùn)距不小于800米，最大運(yùn)距可達(dá)1500米以上。2、土壤在ⅠⅡ級(jí)土壤中施工效率較高，在ⅢⅣ級(jí)土壤中施工要事先翻松。并且鏟運(yùn)機(jī)最適宜在濕度較小、含水量在25%以下的松散砂土和黏土中施工，而不適宜在干燥的粉砂土和潮濕的粘性土中作業(yè)，更不適宜在地下水位高的潮濕地區(qū)和沼澤地帶以及巖石類地區(qū)作業(yè)。

3、地形

盡可能地利用地形下坡鏟裝和運(yùn)送土壤以提高生產(chǎn)率，它與推土機(jī)不同的是：推土機(jī)下坡推土只要在允許范圍內(nèi)，坡度越大，效率越高，而鏟運(yùn)機(jī)一般鏟裝時(shí)的下坡角在0—15范圍內(nèi)，但在7—8時(shí)效率最高五、鏟運(yùn)機(jī)的鏟土方法1、一般鏟土法比較松散的土壤中（ⅠⅡ）最大深度不大于30cm2、波浪式鏟土法比較硬的土壤充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，改善裝土條件，提高工作效率3、跨鏟鏟土法比較堅(jiān)硬的，并且場(chǎng)地相對(duì)比較大的4、下坡鏟土法5、頂推助鏟法堅(jiān)硬的土壤或在凍深20cm以內(nèi)的土壤及松散的干砂中，必須具有一定的工作量和工作面。每臺(tái)推土機(jī)可助鏟的鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)數(shù)可按如下公式計(jì)算式中：N—每臺(tái)推土機(jī)能助鏟的鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)數(shù)Cx—無(wú)助鏟時(shí)鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)循環(huán)時(shí)間C1—無(wú)助鏟時(shí)每次鏟土所需時(shí)間C2—有助鏟時(shí)每次鏟土所需時(shí)間C3—推土機(jī)每次助鏟換位的行駛時(shí)間六、鏟運(yùn)機(jī)施工時(shí)的運(yùn)行路線選擇路線主要考慮：提高機(jī)械施工效率、利用有利地形、減少機(jī)械磨損以及修筑便道工作量小等1、橢圓形運(yùn)行路線在線外100—500米遠(yuǎn)取土，比較容易布置，順逆運(yùn)行方向可以隨時(shí)改變，運(yùn)行干擾也容易避讓。2、8字形運(yùn)行路線廣泛應(yīng)用于大型施工場(chǎng)地3、“之”字形運(yùn)行路線這種運(yùn)行線路適用于較長(zhǎng)的地段施工，并宜于機(jī)群作業(yè)4、穿梭形和螺旋形運(yùn)行路線兩種運(yùn)行路線可使鏟運(yùn)機(jī)的全程和空載距離縮短，在一次循環(huán)中可以兩次鏟卸作業(yè)，施工組織簡(jiǎn)單。七、施工作業(yè)方法對(duì)于組織鏟運(yùn)機(jī)施工的主要問(wèn)題是根據(jù)工點(diǎn)的具體條件確定鏟運(yùn)機(jī)的行走路線和施工順序。1、填筑路堤利用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行路堤施工時(shí)，其取土距離應(yīng)在路堤100米外，填筑高度在2米以上。

鏟運(yùn)機(jī)填筑路堤時(shí)，按其卸土方向不同，分為縱向和橫向填筑兩種。縱向填筑的程序：首先檢查樁號(hào)，基底處理，然后按照選定的運(yùn)行路線進(jìn)行施工。填筑時(shí)應(yīng)從兩側(cè)向中間分層填筑橫向填筑時(shí)采取的運(yùn)行路線為螺旋形。2、開(kāi)挖路塹應(yīng)分層，每層10—15cm，由兩側(cè)向中間開(kāi)挖。橫向棄土開(kāi)挖塹頂有顯著橫坡，而上游一側(cè)須設(shè)置棄土堆，阻擋地面水流入路塹；路塹縱向運(yùn)土距離太長(zhǎng)，嚴(yán)重影響工效；不需要利用土方或利用不完時(shí)；長(zhǎng)路塹由于施工條件的限制，機(jī)械只承擔(dān)一段，而兩側(cè)又無(wú)法出土?xí)r采用橫向開(kāi)挖?？v向移挖作填當(dāng)路塹須向塹口外相接的路堤處作填方

八、鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算鏟運(yùn)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間由鏟土、運(yùn)土、卸土、空回以及換擋、轉(zhuǎn)向等時(shí)間組成。提高鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率措施有：1對(duì)于Ⅲ級(jí)以上的土壤或凍土，應(yīng)先用松土器預(yù)松，2應(yīng)清除鏟土地段的數(shù)根、數(shù)樁、灌木林和孤石等3應(yīng)盡可能縮短運(yùn)距，減少轉(zhuǎn)彎次數(shù)，并盡量采用空車轉(zhuǎn)彎和上坡4盡可能采用高速檔，保證運(yùn)土道路良好5應(yīng)盡量作到下坡鏟土。第三節(jié)裝載機(jī)一、用途及工作對(duì)象裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、礦山、建筑、水電、港口等工程的土石方施工機(jī)械，它主要用來(lái)鏟、裝、卸、運(yùn)土與砂石一類散狀物料也可對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)，如果換不同工作裝置，還可以擴(kuò)大其使用范圍，完成推土、起重、裝卸其它物料的工作。在公路、鐵路中，它主要用于路基工程的填挖、瀝青和水泥混凝土料場(chǎng)的集料、裝料等作業(yè)。它的作業(yè)對(duì)象主要是：各種土壤、砂石料、灰料及其它筑路用散狀物料等。二、分類裝載機(jī)主要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率、裝卸方式、行走機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳遞等進(jìn)行分類1、按行走方式分為：輪胎和履帶式2、按裝載方式分為：前卸式、回轉(zhuǎn)式、后卸式3、按傳動(dòng)方式分為：機(jī)械、液力機(jī)械、液壓、電傳動(dòng)4、按發(fā)電機(jī)功率分為：小(74kw)、中(74-147)、大(147-515)、特大(515kw)

三、裝載機(jī)的循環(huán)作業(yè)和鏟裝方法裝載機(jī)的循環(huán)作業(yè)包括裝、隕、卸、回四個(gè)過(guò)程，其基本作業(yè)如下：1、對(duì)松散物料的鏟裝作業(yè)2、鏟裝停機(jī)面以下物料作業(yè)3、鏟裝土丘作業(yè)鏟裝土丘時(shí)，可采用分層鏟裝或分段鏟裝。

四、裝載機(jī)施工作業(yè)在填筑路基等施工中，裝載機(jī)一般與自卸汽車配合完成，裝載機(jī)的轉(zhuǎn)移卸料與車輛位置配合的好壞對(duì)裝載機(jī)生產(chǎn)率影響較大。施工組織原則是根據(jù)料場(chǎng)的大小和料堆的情況盡可能作到來(lái)回行駛距離短，轉(zhuǎn)彎次數(shù)少。最常用的施工作業(yè)方式有：“V”形和“穿梭”形。

五、生產(chǎn)率計(jì)算裝載機(jī)與推土機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算公式相近，但其q是以堆裝為準(zhǔn)來(lái)定裝滿系數(shù)，作業(yè)效率系數(shù)E隨作業(yè)條件是否有利和機(jī)械保養(yǎng)是否良好而異。例有一臺(tái)CAT966D裝載機(jī)用V形法與769C傾卸車配合施工，鏟裝石灰石，求其生產(chǎn)率和配合的傾卸車臺(tái)數(shù)。已知裝載機(jī)的斗容量為3.5m3，傾卸車的載重量為31.8t，容量為23.5m3。第三節(jié)挖掘機(jī)一、用途及工作對(duì)象挖掘機(jī)是一種廣泛用于工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)輸、水利水電工程、農(nóng)田改造、礦山采掘等行業(yè)作業(yè)機(jī)械，在工程中大約60%的土石方量都是由挖掘機(jī)來(lái)完成的。它主要完成以下工作：1開(kāi)挖建筑物或廠房基礎(chǔ)2挖掘土料，剝離覆蓋層3采石場(chǎng)、隧道內(nèi)、地下廠房和堆料場(chǎng)中的裝載作業(yè)4開(kāi)挖溝渠、運(yùn)河和疏浚水道5更換工作裝置后可進(jìn)行澆注、起重、安裝、打樁、夯土等作業(yè)

二、分類1、按用途分：通用型和專用型。2、按工作裝置可分為：正鏟、反鏟、抓斗、裝載以及起重等3、按行走裝置可分為：履帶式、輪胎式、汽車式、懸掛式等。4、按回轉(zhuǎn)的角度可分為：全回轉(zhuǎn)和半回轉(zhuǎn)。5、按主要機(jī)構(gòu)是否全部采用液壓傳動(dòng)分為：全液壓式和半液壓式。

在工程施工中我們常見(jiàn)的是單斗挖掘機(jī)，對(duì)于單斗液壓挖掘機(jī)現(xiàn)在比較多三、使用范圍

挖掘機(jī)是土方工程施工的主要機(jī)械，它的特點(diǎn)是效率高、產(chǎn)量大、但機(jī)動(dòng)性差。因此選用大型挖掘機(jī)施工時(shí)要考慮地形條件、工程量的大小以及運(yùn)輸條件等。在公路、鐵路工程施工中，遇到開(kāi)挖量大的路塹和填筑高路堤等工程時(shí)，選用挖掘機(jī)與自卸車配合施工比較合理。1、最小工作量和最低工作面高度2土壤可用于工作物為Ⅰ—Ⅳ級(jí)土壤和松動(dòng)后的Ⅴ級(jí)以上土壤和物料可用于裝載和開(kāi)挖爆破后的石方以及不大于斗容的石快3、機(jī)械傳動(dòng)的正鏟挖掘機(jī)，其只能挖掘停機(jī)面以上的物料，而機(jī)械反鏟挖掘機(jī)只能挖掘停機(jī)面以下的物料。液壓傳動(dòng)的挖掘機(jī)沒(méi)有限制。四、挖掘機(jī)基本作業(yè)

挖掘機(jī)類型不同，其基本作業(yè)也不相同1、正鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)（1）側(cè)向開(kāi)挖：即車輛運(yùn)行路線位于挖掘機(jī)開(kāi)挖路線的側(cè)面。這種卸土方法，挖掘機(jī)的卸土平均回轉(zhuǎn)角度小于90度，而且車輛可以直線進(jìn)出，不需調(diào)頭和倒駛，縮短了循環(huán)時(shí)間，工作效率高。（2）正向開(kāi)挖：即傾卸車停在挖掘機(jī)后方，其特點(diǎn)是，挖掘機(jī)在前方挖土，然后回轉(zhuǎn)至卸土處。這種施工方法開(kāi)挖面較寬，但由于鏟斗轉(zhuǎn)角大于90度，使循環(huán)時(shí)間增加。而且由于車輛不能直接開(kāi)進(jìn)挖掘道，而要調(diào)頭和倒駛，增加了施工現(xiàn)場(chǎng)的擁擠，工作效率較低，這種方法只適宜于挖掘進(jìn)口處。2、反鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)（1）溝端開(kāi)挖法：即挖掘機(jī)從溝的一端開(kāi)始，沿溝中線倒退開(kāi)挖，傾卸車停在溝側(cè)，鏟斗回轉(zhuǎn)40~45度左右即可卸料。如果挖的溝寬為機(jī)子最大回轉(zhuǎn)半徑的兩倍時(shí)，傾卸車只能停在挖掘機(jī)的側(cè)面，鏟斗要回轉(zhuǎn)90度，方可卸料。如果挖掘的溝很寬時(shí)，可以分段進(jìn)行，當(dāng)開(kāi)挖到盡頭時(shí)，可調(diào)頭開(kāi)挖相鄰一段。采用這種施工方法，每段的挖掘?qū)挾炔灰诉^(guò)大，以車輛能在溝側(cè)行駛為原則，這樣可減少循環(huán)時(shí)間，提高工效。（2）溝側(cè)開(kāi)挖法：即傾卸車停在溝端，挖掘機(jī)停在溝側(cè)，鏟斗只需回轉(zhuǎn)小90度即可卸料。由于此法循環(huán)時(shí)間短，效率較高。五、挖掘機(jī)施工作業(yè)（一）開(kāi)挖路塹如果路塹不深，挖掘機(jī)一次行程就可以把路塹挖通。如果路塹較深，不能一次挖通時(shí)，可采用分層開(kāi)挖法，或者分層分塊開(kāi)挖法。分層分塊的原則是：挖掘機(jī)的行程次數(shù)要少；路基所留的土角要少。分層開(kāi)挖的每一層高度都可以取到最大挖高度。分塊時(shí)停車面與停機(jī)面之間的高度應(yīng)保證鏟斗的最大卸土高度能順利裝車。分層分塊的特點(diǎn)是：傾卸車總可以停在挖掘機(jī)的側(cè)面裝車，挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)角度小，效率高。（二）填筑路堤1、在卸土處要配備推土機(jī)進(jìn)行分層攤平、壓實(shí)；2、挖掘機(jī)工作面及動(dòng)力道路應(yīng)經(jīng)常加以維護(hù)，并保證排水暢通；3、為避免相互干擾，卸土、攤平、壓實(shí)等幾項(xiàng)作業(yè)應(yīng)分段或分片流水作業(yè)；4、每層卸土的厚度一般不超過(guò)30厘米，為便于壓實(shí)，傾卸車要有次序地卸土，使路堤在全寬上得到均勻壓實(shí)六、生產(chǎn)率計(jì)算

單斗挖掘機(jī)的生產(chǎn)率也取決于鏟斗的容量、工作速度以及挖土的性質(zhì)。挖掘機(jī)挖土?xí)r，要合理確定汽車的容量和臺(tái)數(shù)。提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率措施1、施工組織設(shè)計(jì)與挖掘機(jī)相配合的車輛要盡量達(dá)到挖掘機(jī)的生產(chǎn)能力要求行駛路線事先定好2、施工技術(shù)操作駕駛員操作熟練3、挖掘機(jī)的技術(shù)狀況第七節(jié)壓實(shí)機(jī)械的選擇與使用壓實(shí)是土方工程的最后一道工序，如道路路基和建筑物的基礎(chǔ)等，填土的壓實(shí)質(zhì)量決定著建筑物基礎(chǔ)質(zhì)量的好壞，過(guò)去采用人工夯實(shí)，工作量很大，目前，大都采用壓實(shí)機(jī)械施工，即保證土方基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定，又節(jié)約勞動(dòng)力，降低了成本。一、壓實(shí)機(jī)械的選擇合理選擇壓實(shí)機(jī)械首先要了解土方填壓工程的條件和要求，如土壤性質(zhì)、填壓土層厚度、要求的密實(shí)度等，選擇合適的機(jī)型，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，確定最合適的機(jī)型。（一）壓實(shí)機(jī)械的種類及特點(diǎn)土壤的壓實(shí)機(jī)械很多，有依靠滾筒和輪子進(jìn)行壓實(shí)的滾壓式機(jī)械；有利用重物下落進(jìn)行壓實(shí)的沖擊式機(jī)械；有利用重物振動(dòng)引起土壤中固體粒子相互位移達(dá)到密實(shí)的振動(dòng)式機(jī)械。各類機(jī)械按工作移動(dòng)方式又可分為自行式和拖式；按容量大小又可分為大、中、小型或重、中、輕型；按動(dòng)力種類又可分為內(nèi)燃和電動(dòng)等。1、滾壓式壓實(shí)機(jī)械：是利用機(jī)械滾輪的滾壓重力作用，使被壓土壤得到一定程度的永久性變形，以達(dá)到所需的密實(shí)度。這類機(jī)械主要有羊足輾、輪胎壓路機(jī)、光面壓路機(jī)以及其它拖式路滾等。（1）羊足輾：最適于粘性和半粘性土壤的輾壓。但羊足輾對(duì)砂質(zhì)土壤的效果不好，許多國(guó)家在輾筒上加振動(dòng)器，壓實(shí)效果可以得到改善。（2）光輪壓路機(jī)：又叫平滾壓路機(jī)，這是傳統(tǒng)的靜力作用自行式壓路機(jī)。主要用于輾壓路面和壓實(shí)路基。在建筑施工中，路面或場(chǎng)地表面的壓實(shí)多采用中型或輕型壓路機(jī)；而路基土方、路面基礎(chǔ)層、碎石路面和瀝青混凝土路面的壓實(shí)工作等，則采用重型壓路機(jī)。（3）輪胎式壓路機(jī)：輪胎式壓路機(jī)在土方壓實(shí)工程中應(yīng)用比較廣泛，既作為基礎(chǔ)壓實(shí)，又可作為路面壓實(shí)；既適應(yīng)于砂質(zhì)土壤的壓實(shí)，又適用于粘性土壤的壓實(shí)；特別是瀝青路面的壓實(shí)，更為合適。輪胎壓路機(jī)與光面壓路機(jī)比較，有以下優(yōu)點(diǎn)A在高低不平的土層面壓實(shí)時(shí)，能使整個(gè)作業(yè)地段均勻壓實(shí)B壓實(shí)時(shí)有揉壓作用，即有垂直壓力，又有水平壓力，使土壤顆粒在各個(gè)方向上都能位移，從而提高壓實(shí)質(zhì)量，這對(duì)于含有碎石或卵石的土壤更為有效；C輪胎壓實(shí)土壤是呈橢圓形接觸，壓實(shí)深度大，施工進(jìn)度快；又由于輪胎變形的關(guān)系，壓實(shí)時(shí)間長(zhǎng)，特別適用于對(duì)粘性土壤的壓實(shí)。D輪胎壓路機(jī)可以改變兩個(gè)使用性能參數(shù)，即增減配重改變每個(gè)輪胎的負(fù)荷和增減輪胎內(nèi)壓改變接觸壓力，從而可適應(yīng)不同土壤和不同土層厚度的壓實(shí)性能，其壓實(shí)費(fèi)用也比羊足輾低。輪胎式壓路機(jī)有拖式和自行式兩種。2、振動(dòng)式壓路機(jī)：是目前比較高效、經(jīng)濟(jì)的壓實(shí)機(jī)械，其生產(chǎn)率高，壓實(shí)效果好，能壓實(shí)多種性質(zhì)的土壤，在大型的土石方填筑工程中，配合大容量、高功能的挖裝和運(yùn)輸機(jī)械施工，施工進(jìn)度快，成本低，應(yīng)用較廣。振動(dòng)式壓路機(jī)可分為自行式和牽引式兩種，自行式的機(jī)型較?。C(jī)重0.66~10t），行駛速度快，機(jī)動(dòng)靈活，適用于狹小場(chǎng)地（如道路建筑）的壓實(shí)；牽引式的機(jī)型較大（機(jī)重5~15t），由拖拉機(jī)牽引，壓實(shí)厚度大，生產(chǎn)率高，一般多用于大型的水工建筑。振動(dòng)壓路機(jī)型號(hào)的意義是：第一個(gè)字母“Y”表示“壓路機(jī)”；第二個(gè)字母“Z”表示“振動(dòng)式”；第三個(gè)字母“T”表示“拖式”，“S”表示“手扶式”，“Z”表示“組合式”，“J”表示“鉸接式”；第四、五個(gè)數(shù)字表示壓路機(jī)結(jié)構(gòu)重量（單位為t）3、沖擊式夯實(shí)機(jī)械：是借夯體下落的動(dòng)能來(lái)壓實(shí)土壤的機(jī)械，可以壓實(shí)多種性質(zhì)的土壤。夯實(shí)機(jī)械分大型夯和小型夯大型夯一般由挖掘機(jī)改裝而成，夯體重2~3.5t，夯土層較厚，夯實(shí)工作面較小，與其它壓實(shí)機(jī)械比較，很不合算，只在特殊情況下采用。但大型夯改為強(qiáng)力夯，采用8~10t的重錘從6米以上高度自由落下，進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，卻是加固地基的簡(jiǎn)單、高效的一種新方法。小型夯類型很多，主要有內(nèi)燃式、電動(dòng)式和氣動(dòng)式三種，一般用于零星土方壓實(shí)以及輾壓機(jī)械不能壓到的邊角或接頭地方。國(guó)產(chǎn)常用小型打夯機(jī)有內(nèi)燃式和蛙式兩種。內(nèi)燃打夯機(jī)特點(diǎn)是：構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，機(jī)動(dòng)性能好，適用于無(wú)電源的施工場(chǎng)地，特別是移動(dòng)頻繁的施工場(chǎng)所。蛙式打夯機(jī)是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的夯擊機(jī)具，以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，借偏心塊產(chǎn)生的離心力夯擊土壤。適用于有電源的施工場(chǎng)所，房建墻基，室內(nèi)地面回填，以及溝槽回填等壓實(shí)作業(yè)。（二）合理機(jī)型的選擇根據(jù)工程條件，選擇合理的壓實(shí)機(jī)械類型，其選擇要點(diǎn)如下：1、按工程量大小選擇填筑土方工程量或施工場(chǎng)地較大時(shí)，應(yīng)選擇中型或大型的滾壓式機(jī)械，當(dāng)土方量較小或施工場(chǎng)地較窄時(shí)，應(yīng)選用沖擊式夯實(shí)機(jī)械。2、按填土層厚度選擇3、按土壤性質(zhì)選擇4、考慮其它因素5、路面壓實(shí)機(jī)械的選擇路面壓實(shí)機(jī)械的選擇，主要根據(jù)路面所用材料和路面質(zhì)量要求而定。（1）按填筑材料選擇：（2）按路面要求選擇：二、壓實(shí)機(jī)械的使用使用壓實(shí)機(jī)械，要正確選擇機(jī)械使用參數(shù)和機(jī)械使用方法。（一）壓實(shí)機(jī)械使用參數(shù)的選擇壓實(shí)機(jī)械在施工前，必須根據(jù)機(jī)械及土壤條件確定壓土層厚度，機(jī)械滾壓次數(shù)和行駛速度，以保證土方壓實(shí)質(zhì)量和生產(chǎn)率。1、填筑土壤的最佳含水量2、壓實(shí)機(jī)械行程的次數(shù)壓實(shí)機(jī)械在同一地方行程的次數(shù)，必須根據(jù)土壤含水量和土層厚度確定4、壓實(shí)機(jī)的行駛速度根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，一般行駛速度應(yīng)控制在時(shí)速3~4公里以下，對(duì)于拖拉機(jī)牽引的壓實(shí)機(jī)械，行駛速度不應(yīng)超過(guò)2檔速度。如果行駛速度太高，壓實(shí)效果顯著下降。在壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)先輕后重，先慢后快，，配重可加上，速度可快些，以提高壓實(shí)生產(chǎn)率；最后兩遍的速度則應(yīng)放慢此，以保證表面質(zhì)量。5、振動(dòng)輾壓實(shí)參數(shù)振動(dòng)輾的振動(dòng)力大小決定于振動(dòng)頻率和振幅。在輾壓非粘性土壤過(guò)程中，如果輾筒始終與土層接觸，即與土壤發(fā)生共振時(shí)，其壓實(shí)效果好，一般土壤的自振頻率在1500~2500次/分鐘，因此，振動(dòng)輾的頻率也應(yīng)選擇在1500~2500次/分鐘之間。（二）壓實(shí)機(jī)械的施工方法1、平整填土：壓路機(jī)在壓實(shí)之前，必須使用平整機(jī)械（如推土機(jī)）對(duì)填土進(jìn)行平整。土壤均勻平整是提高壓實(shí)生產(chǎn)效率和保證壓實(shí)質(zhì)量的前提。在平整過(guò)程中，必須注意土層厚度，并要求接近最優(yōu)厚度，還必須注意表層平整，為機(jī)械壓實(shí)創(chuàng)造有利條件。2、輾壓方向：壓實(shí)機(jī)械的輾壓方向以縱向?yàn)楹?，不但可以提高生產(chǎn)率，還將降低動(dòng)力消耗和司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度。據(jù)測(cè)試，壓實(shí)機(jī)械轉(zhuǎn)彎一次要多耗15秒鐘。

3、作業(yè)順序?qū)Υ竺娣e的壓實(shí)，可采用大環(huán)形路線運(yùn)行，由邊緣壓向中央；也可采用小環(huán)形路線運(yùn)行，從一邊逐漸壓向另一邊，最后在中央或另一邊增加輾壓那些主輪未壓到的地方。對(duì)于路堤的壓實(shí)，除采用環(huán)形路線由邊緣逐漸壓向填方中線外，如果選用自行機(jī)械，還可以采用前進(jìn)—后退的穿梭壓實(shí)方法。4、施工程序采用多種機(jī)械聯(lián)合施工作業(yè)時(shí)，施工方法和施工程序是機(jī)械施工的關(guān)鍵。當(dāng)采用挖裝、運(yùn)輸、平整和壓實(shí)機(jī)械聯(lián)合填筑施工時(shí)，一般應(yīng)以有利于運(yùn)輸生產(chǎn)為主。因此填筑現(xiàn)場(chǎng)最好采用分段流水作業(yè)法，以保證有條不紊地施工。分段流水作業(yè)法有縱向施工程序和橫向施工程序兩種：

（1）縱向施工程序：縱向施工適用于作業(yè)面寬廣的重點(diǎn)土方工程，由于投入施工的各種機(jī)械較多，容易發(fā)生相互干擾，因此，應(yīng)把作業(yè)面按縱向分成若干片，然后按作業(yè)程序如卸土、平整、壓實(shí)進(jìn)行?？v向施工程序的施工組織比較復(fù)雜，但機(jī)械有效作業(yè)時(shí)間比較長(zhǎng)（轉(zhuǎn)彎次數(shù)少）機(jī)械運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益比較高，如果地形和場(chǎng)地允許，應(yīng)盡量采用。（2）橫向施工程序：橫向施工的適用范圍較廣，當(dāng)作業(yè)場(chǎng)地狹小，不利于縱向分片施工時(shí)，可以采用這種作業(yè)法。橫向施工程序比較簡(jiǎn)單，只把作業(yè)面分為幾段，并按作業(yè)程序向前施工。5、冬季壓實(shí)法冬季壓實(shí)除選擇合適的土壤和較重型的壓實(shí)機(jī)械外，土層厚度應(yīng)適當(dāng)減小，輾壓次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。如凍土和非凍土混合填筑時(shí)，應(yīng)將凍土打碎，分層填筑和壓實(shí)。預(yù)留不沉落度應(yīng)比夏季增加30%~50%。6、碎石路面的輾壓方法輾壓方法如下：第一，初輾時(shí)，使用輕型機(jī)械，輾壓撒布石料，一直壓至碎石相互緊靠不能移動(dòng)即可；第二，灑水輾壓，應(yīng)用灑水車灑水，以降低石料間摩擦阻力，提高粘結(jié)性，灑水輾壓應(yīng)采用較重或加配重機(jī)械，輾壓速度不宜過(guò)高（時(shí)速1.5~2以下）；輾壓次數(shù)一般要25次以上，第三，撒碴屑輾壓，撒布石碴和石屑，厚度為1.5~2厘米，并用路刷掃入縫隙，然后用重型機(jī)械（10~15噸）輾壓，7、瀝青混凝土路面的輾壓方法有先重后輕和先輕后重兩種，先輕后重的方法是，先用5~6噸的壓路機(jī)輾壓5~6次，然后用7~8噸和10~15噸的壓路機(jī)輾壓15~20次，此法可使混合料成分合理分配，并在溫度較高、塑性較大的狀態(tài)下壓實(shí)。如縱向起伏不平，可采用三輪三軸壓路機(jī)進(jìn)行糾正。三、提高壓實(shí)機(jī)械使