第1章土方工程

1土方工程本章內(nèi)容簡介：土石方工程的分類和特點(diǎn)土石方工程的施工準(zhǔn)備與輔助工作施工排水與地基處理土石方工程施工機(jī)械的選擇土方回填與夯實(shí)以及土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本章教學(xué)目標(biāo)：

熟悉土方施工準(zhǔn)備與輔助工作掌握土方各環(huán)節(jié)的施工工藝和操作要點(diǎn)掌握軟弱地基加固處理熟悉土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.1土方工程的基本知識(shí)

1.2土方施工準(zhǔn)備與輔助工作

1.3施工排水與地基處理1.5土方回填與夯實(shí)1.4土方工程施工機(jī)械化1.6土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

本章內(nèi)容1.1.1土方工程的分類及特點(diǎn)1）土方工程的分類（1）場地平整（2）基坑（槽）開挖（3）基坑（槽）回填（4）路基修筑2)土方工程施工特點(diǎn)①工程量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高。②施工條件復(fù)雜。③受場地限制。1.1土方工程的基本知識(shí)根據(jù)土開挖的難易程度，分為：松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石8類。松土和普通土可直接用鐵鍬開挖，或用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)施工；堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土和軟石要用鎬、撬棍開挖，或預(yù)先松土，部分用爆破的方法施工；次堅(jiān)石、堅(jiān)石和特堅(jiān)硬石一般要用爆破方法施工。土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法見表1.1所示。

1.1.2土的工程分類及性質(zhì)1)土的工程分類表1.1土的工程分類

土的分類土的名稱堅(jiān)實(shí)系數(shù)f密度(t/m3)開挖方法及工具一類土（松軟土）砂土、粉土、沖動(dòng)砂土層、疏松的種植土、淤泥（泥炭）0.5~0.60.6~1.5用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土（普通土）粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵（碎）石；種植土、填土0.6～0.81.1～1.6用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土（堅(jiān)土）軟及中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土、礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填土0.8～1.01.75～1.9主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘。部分用撬棍四類土（砂礫堅(jiān)土）堅(jiān)硬密實(shí)的粘性土或黃土，含碎石卵石的中等密實(shí)的粘土或黃土；粗卵石；天然級(jí)配砂石；軟泥灰?guī)r1.0～1.51.9整個(gè)先用鎬、撬棍，后用鍬挖掘，部分用楔子或及大鍾五類土（軟石）硬質(zhì)堅(jiān)土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫石，軟石灰及貝殼石灰石1.5～4.01.1～2.7用鎬或撬棍、大鍾挖掘，部分使用爆破方法六類土（次堅(jiān)石）泥巖、砂巖、礫石；堅(jiān)實(shí)的頁巖，泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r，風(fēng)化花崗巖、片麻巖及正長巖4.1～10.02.2～2.9用爆破方法開挖，部分用風(fēng)鎬七類土（堅(jiān)石）大理石；輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖，砂巖、礫巖、石灰?guī)r，微風(fēng)化安山石；玄武巖10.0～18.02.5～3.1用爆破方法開挖八類土（特堅(jiān)石）安山石；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r，閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖、角閃巖18.0～25.02.7～3.3用爆破方法開挖天然密度是指土在天然狀態(tài)下單位體積土的質(zhì)量，它與土的密實(shí)度和含水量有關(guān)。土的干密度，即單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量，即土體孔隙內(nèi)無水時(shí)土的質(zhì)量。常用干密度作為填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。2)土的工程性質(zhì)

(1)土的天然密度和干密度(2)土的含水量土的含水量是土中所含的水的質(zhì)量占土的固體顆粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。（3）土的可松性自然狀態(tài)下的土經(jīng)挖掘后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)到原來的體積，這種性質(zhì)稱為土的可松性。（4）土的滲透性土的滲透性也稱透水性，是指土體透過水的性能。（1）土的天然密度式中ρ——土的天然密度，kg/m3；m——土的總質(zhì)量，kg；

V—土的體積，m3。

知識(shí)窗（2）干密度式中ρd——土的干密度，kg/m3；

mS

——固體顆粒質(zhì)量，kg；V—土的體積，m3。（3）土的可松性式中KS，KS′——土的最初、最終可松性系數(shù)；V1——土在天然狀態(tài)下的體積，m3；V2——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積，m3；V3——土經(jīng)壓(夯)實(shí)后的體積，m3。1.2土方施工準(zhǔn)備與輔助工作土方施工前要準(zhǔn)備下列工作：①準(zhǔn)備全套工程圖紙和各種有關(guān)基礎(chǔ)工程的技術(shù)資料，進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查與勘測。②根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定和現(xiàn)場實(shí)際條件，制定基礎(chǔ)工程施工方案。③平整場地，處理地下、地上一切障礙物，完成“三通一平”。④測量放線，設(shè)立控制軸線樁和水準(zhǔn)點(diǎn)。⑤如在雨期施工，應(yīng)在場內(nèi)設(shè)置排水溝，準(zhǔn)備排水設(shè)施和機(jī)具，阻止場外雨水流入施工場地或基坑內(nèi)。如需夜間施工，應(yīng)按需要準(zhǔn)備足夠數(shù)量的照明設(shè)施，并在危險(xiǎn)地段設(shè)明顯標(biāo)志。施工準(zhǔn)備

(1)在場地平整施工前，應(yīng)利用原場地上已有各類控制點(diǎn)，或已有建筑物、構(gòu)筑物的位置、標(biāo)高，測設(shè)平場范圍線和標(biāo)高。(2)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)障礙物要調(diào)查清楚，制訂方案，并征得主管部門意見和同意，拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物；拆除和改造通訊和電力設(shè)施、自來水管道、煤氣管道和地下管道；遷移樹木。(3)盡可能利用自然地形和永久性排水設(shè)施，采用排水溝、截水溝或擋水壩措施，把施工區(qū)域內(nèi)的雨雪自然水、低洼地區(qū)的積水及時(shí)排除，使場地保持干燥,便于土方工程施工。(4)對(duì)于大型平整場地，利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀，將場地設(shè)計(jì)平面圖的方格網(wǎng)在地面上測設(shè)固定下來，各角點(diǎn)用木樁定位，并在樁上注明樁號(hào)、施工高度數(shù)值,以便施工。(5)

修好臨時(shí)道路、電力、通訊及供水設(shè)施，以及生活和生產(chǎn)用臨時(shí)知識(shí)窗1.2.1大面積場地平整1）場地平整與基坑（槽）開挖順序①先平整整個(gè)場地，后開挖建筑物基槽。②先開挖建筑物基槽，后平整場地。③邊平整場地，邊開挖基槽。2）大面積場地平整施工

大面積場地平整時(shí)適宜用大型土方機(jī)械進(jìn)行施工。(1)推土機(jī)施工(2)鏟運(yùn)機(jī)施工(3)單斗挖土機(jī)施工3）挖土機(jī)數(shù)量的確定1.2.2建筑物定位與放線1）建筑物定位將建筑設(shè)計(jì)總平面圖中建筑物外輪廓的軸線交點(diǎn)測設(shè)到地面上，用木樁標(biāo)定出來，樁頂釘小釘明確點(diǎn)位，稱軸線樁，然后根據(jù)軸線樁進(jìn)行細(xì)部測定。為進(jìn)一步控制各軸線位置，應(yīng)將主要軸線延長引測到安全地點(diǎn)并做出標(biāo)志，稱為控制樁。為便于開槽后施工各階段的軸線位置控制，可把軸線引測到龍門板上或引測到混凝土樁墩上，用軸線釘標(biāo)定。如是龍門板，其頂部標(biāo)高一般為±0.000m，以便控制挖基槽和基礎(chǔ)施工時(shí)的標(biāo)高，如圖1.1所示。2）放線

根據(jù)定位確定的軸線位置，用石灰劃出基槽（坑）開挖的邊線，基槽（坑）上口尺寸應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)尺寸和埋置深度、土類別及地下水等情況，并結(jié)合留置工作面或放坡條件確定，如圖1.2所示。工作面的留置要求為：磚基礎(chǔ)不小于150mm，混凝土及鋼筋混凝土基礎(chǔ)為300mm。1.2.3土方邊坡與土壁支撐

土壁穩(wěn)定，主要是由土體內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就會(huì)塌方。造成土壁塌方的主要原因有：

邊坡過陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開挖深度大的坑槽中，常引起塌方。雨水、地下水滲入基坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因?；?槽)邊緣附近大量堆土，或停放機(jī)具、材料，或由于動(dòng)荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度。知識(shí)窗土壁塌方的原因1）土方邊坡土方邊坡的坡度以挖方深度(或填方深度)

h與底寬b之比表示，如圖1.3所示，即：

土方邊坡坡度=

H/B=1/(B/H)=1∶m

式中，m=B/H稱為邊坡系數(shù)。

密實(shí)、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)：1.0m；

硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)粘土：1.25m；

硬塑、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土)：1.5m；

堅(jiān)硬的粘土：2m。

挖土深度超過上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)考慮放坡或做成直立壁加支撐。

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標(biāo)高時(shí)，挖方邊坡可做成直立壁不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定：當(dāng)挖地基坑較深或晾槽時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)行情況采取護(hù)面措施。常用的坡面保護(hù)方法有帆布、塑料薄膜覆蓋法，坡面拉網(wǎng)法或掛網(wǎng)。

基坑(槽)或管溝挖好后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)工程或地下結(jié)構(gòu)工程施工。在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)定情況。

永久性挖方邊坡坡度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放坡。臨時(shí)性挖方的邊坡值應(yīng)符合表1.5的規(guī)定。

表1.5臨時(shí)性挖方邊坡值

土的類別

邊坡值(高∶寬)

砂土(不包括細(xì)砂、粉砂)

1∶1.25～1∶1.50

一般性粘土

硬

1∶0.75～1∶1.00硬、塑

1∶1.00～1∶1.25

軟

1∶1.50或更緩

碎石類土

充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土

1∶0.50～1∶1.00

充填砂土

1∶1.00～1∶1.50

2）土壁支撐坑（槽）壁支撐的形式，應(yīng)根據(jù)開挖深度、土質(zhì)條件、地下水位、開挖方法、相鄰建筑物或構(gòu)筑物等情況進(jìn)行選擇或設(shè)計(jì)，目前常用的支撐形式如圖1.4所示。（1）襯板式支撐（2）護(hù)坡樁支撐3）重力式擋土墻重力式擋土墻的材料可使用漿砌塊石、條石或素混凝土。重力式擋土墻基底做成逆坡，對(duì)土質(zhì)地基，逆坡坡度不宜大于0.1∶1.0；對(duì)巖石地基，逆坡坡度不大于0.2∶1.0。板樁式支撐特別適用于地下水位較高且土質(zhì)為細(xì)顆粒、松散飽和土的支護(hù)，可防治流砂現(xiàn)象產(chǎn)生。

板樁支撐作用：使地下水在土中的滲流路線延長，減小了動(dòng)水壓力，從而可預(yù)防流砂的產(chǎn)生；板樁支撐既擋土又防水，特別適于開挖較深、地下水位較高的大型基坑；可以防止基坑附近建筑物基礎(chǔ)下沉。

知識(shí)窗打入板樁的質(zhì)量要求：板樁位置在板樁的軸線上，板壁面垂直，保證平面尺寸準(zhǔn)確和垂直度；封閉式板樁墻要求封閉合攏；埋置達(dá)到規(guī)定深度要求，有足夠的抗彎強(qiáng)度和防水性能。

1.2.4基坑（槽）施工基坑（槽）的開挖或回填應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡快完成。施工中應(yīng)防止地面水流入坑、溝內(nèi)，以免邊坡塌方或基土遭到破壞。雨期施工或基坑（槽）挖好后不能及時(shí)進(jìn)行下一工序時(shí)，可在基底標(biāo)高以上留150～300mm厚土層不挖，待下一工序開始前再挖除，以免擾動(dòng)基土。采用機(jī)械開挖基坑（槽）時(shí)，可在基底標(biāo)高以上預(yù)留200～300mm土層用人工清理?；樱ú郏┩鈷佂?，坑邊上緣至棄土堆坡腳的距離，槽深在2m以內(nèi)者，不應(yīng)小于0.8m；槽深在2～4m，應(yīng)在0.8～1.5m以外，槽深在4m以上者，應(yīng)根據(jù)情況另行確定，棄土堆的高度，不應(yīng)超過1.5m，其他材料應(yīng)堆放在距槽邊1m以外的地方，挖土機(jī)離邊坡應(yīng)有一定的安全距離，以防坍方。觀看錄像：基坑開挖。基槽(坑)開挖中注意事項(xiàng)

①在開挖基槽(坑)之前，應(yīng)檢查龍門板、軸線樁有無走動(dòng)現(xiàn)象，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙校核基礎(chǔ)軸線的位置、尺寸及水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高等。②基槽(坑)、管溝的挖土應(yīng)分層進(jìn)行。③在施工過程中，基槽(坑)、管溝邊堆置土方不應(yīng)超過設(shè)計(jì)荷載。④基槽(坑)土方施工中及雨后，應(yīng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境進(jìn)行觀察和監(jiān)測，如出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)處理，待恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。⑤基槽(坑)開挖時(shí)，要加強(qiáng)垂直高度方向的測量，防止超挖，防止攪動(dòng)基底土層。⑥對(duì)特大型基坑，應(yīng)分區(qū)分塊挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，分區(qū)分塊及時(shí)澆筑墊層。⑦土方開挖施工中，若發(fā)現(xiàn)古墓及文物等，要保護(hù)好現(xiàn)場，并立即通知文物管理部門，經(jīng)查看處理后方可施工。

知識(shí)窗

1.3.1施工排水

施工排水可分為排除地面水和降低地下水兩大類。1)排除地面水:采用設(shè)置排水溝、截水溝或修筑土堤等設(shè)施來進(jìn)行2)降低地下水(1)基坑明溝排水法

如圖1.5所示。（2）井點(diǎn)降水①輕型井點(diǎn)：如圖1.6所示。1.3施工排水與地基處理觀看錄像：輕型井點(diǎn)。②噴射井點(diǎn)：當(dāng)基坑較深而地下水位又較高，且降水深度超過8m時(shí)，宜采用噴射井點(diǎn)。

噴射井點(diǎn)的平面布置：當(dāng)基坑寬度小于等于10m時(shí)，井點(diǎn)可作單排布置；當(dāng)大于10m時(shí)，可用雙排布置；當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形布置。井點(diǎn)間距一般采用2～3m，每套噴射井宜控制在20～30根井管。

③管井井點(diǎn)：管井井點(diǎn)是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽水來降低地下水位。在土的滲透系數(shù)大、地下水量大的土層中，宜采用管井井點(diǎn)。管井直徑為150～250mm，管井的間距，一般為20～50m，井內(nèi)水位降低，可達(dá)6～10m，兩井中間則為3～5m。當(dāng)降水深度很大時(shí)，在管井井點(diǎn)內(nèi)采用一般的潛水泵和離心泵滿足不了要求時(shí)，可改用深井泵，加大管井深度來解決。1）流砂現(xiàn)象及危害在基坑挖到地下水位0.5m以下，如果采用坑內(nèi)抽水，有時(shí)坑底下面的土?xí)闪鲃?dòng)狀態(tài)，隨地下水一起涌進(jìn)坑內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。

發(fā)生流砂現(xiàn)象時(shí)，土壤完全失去承載能力，工人難以立足，施工條件惡化，邊挖土邊冒，很難達(dá)到設(shè)計(jì)深度；流砂嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起基坑邊坡塌方，如果附近有建筑物，就會(huì)因地基被掏空而使建筑物下沉、傾斜，甚至倒塌。2）流砂現(xiàn)象的防治

①在工期允許的情況下，土方工程應(yīng)在全年最低水位季節(jié)施工，因地下水位低，槽內(nèi)外水位差小，所以動(dòng)水壓力減少了，就不易產(chǎn)生流砂，甚至可以減輕流砂現(xiàn)象。②水中挖土，即采用不排水施工，使基坑內(nèi)水壓與坑外水壓相平衡，阻止流砂現(xiàn)象產(chǎn)生。③打板樁法，將板樁打入坑底下面一定深度，增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的滲流路程，從而減少動(dòng)水壓力，防止流砂發(fā)生。④人工降低地下水位法，即采用井點(diǎn)降水等方法，使動(dòng)水壓力的方向朝下，因而也就能有效地預(yù)防流砂的發(fā)生。1.3.2流砂現(xiàn)象及處理1.3.3地基的局部處理

1)土坑（填土、淤泥）的處理2)磚井或土井的處理

3)“橡皮土”的處理

地基的局部處理可概括為“挖、填、換”三個(gè)字。

1.3.4軟弱地基加固處理

地基處理就是按照上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求，對(duì)地基進(jìn)行必要的加固或改良，提高地基土的承載力，保證地基穩(wěn)定，減少房屋的沉降或不均勻沉降。常用的軟弱地基加固處理方法有換土法、夯實(shí)法。１）換土墊層法

（1）灰土墊層

（2）砂墊層或砂石墊層

2）夯實(shí)地基法(1)重錘夯實(shí)法是用起重機(jī)將如圖1.7所示的重錘提升到一定高度后,利用自由下落時(shí)沖擊能重復(fù)夯打擊實(shí)基土表面,使其形成一層比較密實(shí)的硬殼層,從而使地基得到加固,適用于處理高于地下水位0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土的加固處理。

(2)強(qiáng)夯法

是用起重機(jī)械將重錘(如圖1.8所示，一般為8～30t)吊起從高處(一般為6～30m)自由下落，對(duì)地基反復(fù)進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基處理方法，適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粘性土粉土、濕陷性黃土及填土地基等的深層加固。

１）推土機(jī)

推土機(jī)（如圖1.9所示）按鏟刀的操作方式分索式和液壓式，按行走方式分為履帶式和輪胎式。推土機(jī)的特點(diǎn)是操縱靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小，功率大，行駛速度較快，易于轉(zhuǎn)移。推土機(jī)可以單獨(dú)使用，也可以卸下鏟刀牽引其他無動(dòng)力的土方機(jī)械，如拖式鏟運(yùn)機(jī)、松土機(jī)、羊足碾等。1.4土方工程施工機(jī)械化1.4.1土方工程機(jī)械

土方工程的施工過程主要有：土方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等。除量小分散不適宜用機(jī)械施工外，應(yīng)盡量采用機(jī)械化施工，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工的進(jìn)度，縮短工期。觀看錄像：推土機(jī)。按行走的方式，可分為履帶式推土機(jī)和輪胎式推土機(jī)。履帶式推土機(jī)附著力強(qiáng)，爬坡性能好，適應(yīng)性強(qiáng)；輪胎式推土機(jī)行駛速度快，靈活性好。目前，我國生產(chǎn)的履帶式推土機(jī)有東方32100、T-120、黃河220等；輪胎式推土機(jī)有TL160等。知識(shí)窗２）鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成全部土方施工工序（挖土、裝土、運(yùn)土、卸土、壓實(shí)和平土）的機(jī)械。按行走方式分為自行式鏟運(yùn)機(jī)和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種。

鏟運(yùn)機(jī)操縱簡單靈活，行駛速度快，生產(chǎn)率高，且運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。它適用于大面積場地平整，開挖大型基坑、溝槽，以及填筑路基等土方工程，鏟運(yùn)機(jī)可鏟運(yùn)含水量不大于27％的四類以下的土，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為800m左右。

圖1.10所示為自行式鏟運(yùn)機(jī)。

按行走方式分為牽引式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)；按鏟斗操縱系統(tǒng)分，有液壓操縱和機(jī)械操縱兩種。為了提高鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率，可以采取下坡鏟土、推土機(jī)推土助鏟等方法，縮短裝土?xí)r間，使鏟斗的土裝得較滿。助鏟法：根據(jù)填、挖方區(qū)分布情況，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件，合理選擇運(yùn)行路線，提高生產(chǎn)率。一般有環(huán)形路線和“8”字形路線兩種形式。知識(shí)窗3）單斗挖土機(jī)

單斗挖土機(jī)按工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。（１）正鏟挖土機(jī)

特點(diǎn)是“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。根據(jù)挖土機(jī)與運(yùn)輸工具的相對(duì)位置不同，正鏟挖土和卸土的方式有以下兩種：正向挖土，側(cè)向卸土；正向挖土，后方卸土。圖1.11所示為正鏟開挖示意圖。

（２）反鏟挖土機(jī)特點(diǎn)是“后退向下，強(qiáng)制切土”。反鏟挖土機(jī)的開挖方式，可分為溝端開挖與溝側(cè)開挖,如圖1.12所示。

觀看錄像反鏟挖土機(jī)。（３）拉鏟挖土機(jī)

特點(diǎn)是“后退向下，自重切土”。拉鏟挖土機(jī)的開挖方式與反鏟挖土機(jī)相似，也可分為溝端開挖與溝側(cè)開挖。圖1.13所示為拉鏟挖土機(jī)及開挖方式示意圖。（４）抓鏟挖土機(jī)

抓鏟挖土機(jī)的特點(diǎn)是“直上直下，自重切土”。抓鏟挖土機(jī)的外形如圖1.14所示。單斗挖土機(jī)按其操縱機(jī)構(gòu)的不同，可分為機(jī)械式和液壓式兩類。液壓式單斗挖土機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是能無級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍大；快速作業(yè)時(shí)，慣性小，并能高速反轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，可減少強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng)；結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)身輕，尺寸??；附有不同的裝置，能一機(jī)多用；操縱省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。知識(shí)窗正鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是前進(jìn)行駛，鏟斗由下向上強(qiáng)制切土，挖掘力大，生產(chǎn)效率高；適用于開挖含水量不大于27%的一至三類土，且與自卸汽車配合完成整個(gè)挖掘運(yùn)輸作業(yè)；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正鏟挖土機(jī)的開挖方式，根據(jù)開挖路線與運(yùn)輸車輛的相對(duì)位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種：選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)下列條件，經(jīng)綜合比較擇優(yōu)選擇施工機(jī)械：（1）基坑情況：幾何尺寸大小、深淺、土質(zhì)、有無地下水及開挖方式等。（2）作業(yè)環(huán)境：占地范圍、工程量大小、地上與地下障礙物等。（3）氣候與季節(jié)：冬、雨期時(shí)間長短，冬期溫度與雨期降水量等情況。（4）機(jī)械配套與供應(yīng)情況。（5）施工工期長短和選用適宜的土方機(jī)械，達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益。1.4.2土方工程機(jī)械的選擇

土方開挖方式與機(jī)械選擇

(1)

平整場地常由土方的開挖、運(yùn)輸、填筑和壓實(shí)等工序完成。地勢較平坦、含水量適中的大面積平整場地，選用鏟運(yùn)機(jī)較適宜。地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場地，運(yùn)距在1000m以上時(shí)，可選擇正鏟挖土機(jī)配合自卸車進(jìn)行挖土、運(yùn)土，在填方區(qū)配備推土機(jī)平整及壓路機(jī)碾壓施工。挖填方高度均不大，運(yùn)距在100m以內(nèi)時(shí)，采用推土機(jī)施工，靈活、經(jīng)濟(jì)。知識(shí)窗(2)地面上的坑式開挖單個(gè)基坑和中小型基礎(chǔ)基坑開挖，在地面上作業(yè)時(shí)，多采用抓鏟挖土機(jī)和反鏟挖土機(jī)。抓鏟挖土機(jī)適用于一、二類土質(zhì)和較深的基坑；反鏟挖土機(jī)適于四類以下土質(zhì)，深度在4m以內(nèi)的基坑。(3)長槽式開挖

指在地面上開挖具有一定截面、長度的基槽或溝槽，適于挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝，宜采用反鏟挖土機(jī)；若為水中取土或土質(zhì)為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖土機(jī)挖土。若土質(zhì)干燥，槽底開挖不深，基槽長30m以上，可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。地面上的坑式開挖知識(shí)窗(4)整片開挖

對(duì)于大型淺基坑且基坑土干燥，可采用正鏟挖土機(jī)開挖。若基坑內(nèi)土潮濕，則采用拉鏟或反鏟挖土機(jī)，可在坑上作業(yè)。(5)對(duì)于獨(dú)立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽的開挖，則采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機(jī)配以翻斗車來完成淺基坑(槽)的挖掘和運(yùn)土。

知識(shí)窗1.５土方回填與夯實(shí)1.5.1土料的選擇填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，以保證填方的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。凡含水量過大或過小的粘土，含有8％以上的有機(jī)物質(zhì)（腐爛物）的土，含有5％以上的水溶性硫酸鹽的土、雜土、垃圾土、凍土等均不能作為回填土。同一填方工程應(yīng)盡量采用同一類土填筑；如采用不同土填筑時(shí)，必須按類分層夯填，并將透水性大的置于透水性小的土層之下以防填土內(nèi)形成水囊。1.5.2

填土壓實(shí)方法填土壓實(shí)方法有碾壓法、夯實(shí)法及振動(dòng)法，如圖1.15所示。平整場地等大面積填土工程多采用碾壓法。小面積的填土多用夯實(shí)法或振動(dòng)壓實(shí)法。①碾壓法：是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí)土壤，使其達(dá)到所需的密實(shí)度。常用的碾壓機(jī)有平碾及羊足碾。②夯實(shí)法：是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(shí)土壤，主要用于小面積回填土。③振動(dòng)壓實(shí)法：是將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)放在土層表面，借助于機(jī)械振動(dòng)使土達(dá)到緊密狀態(tài)。

1.5.3影響填土壓實(shí)的因素

填土壓實(shí)的主要影響因素為壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1)土的含水量較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大而不宜壓實(shí)。含水量地過大時(shí)，土顆粒之間的空隙被水分占去，也不宜壓實(shí)。因此，只有當(dāng)土具有適當(dāng)?shù)暮苛?，水起了潤滑作用，土顆粒間的摩阻力減小，土才能容易被壓實(shí)。2）鋪土厚度及壓實(shí)遍數(shù)

各種壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)影響深度的大小，與土的性質(zhì)及含水量有關(guān)，鋪土厚度應(yīng)小于壓實(shí)機(jī)械壓土?xí)r的壓實(shí)影響深度，鋪土厚度有一個(gè)最優(yōu)厚度范圍，可使土粒在獲得設(shè)計(jì)要求干密度的條件下，壓實(shí)機(jī)械所需的壓實(shí)遍數(shù)最少。施工時(shí)可參照表1.7選用。表1.7填方每層的鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)

壓實(shí)機(jī)械每層