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本文格式為Word版,下載可任意編輯——路基施工準(zhǔn)備項目三路基施工準(zhǔn)備與組織

項目描述

路基工程的項目較多,且土石方工程量大,分布不均勻,不僅與自身的其他工程

與設(shè)施相互制約,而且同鐵路工程的其他工程項目相互交織。因此,為確保質(zhì)量,實現(xiàn)快速、高效率安全施工,必需重視施工技術(shù)與管理。本項目就路基施工的準(zhǔn)備工作與土質(zhì)調(diào)查、施工組織設(shè)計等做一全面的介紹。

在鐵道線路的施工中,路基土石方工程量占了很大比重。根據(jù)新建鐵路線路的資料說明:每公里鐵道線路的路基土石方數(shù)量,在平原地區(qū)可達(dá)0.8~3.5萬立方米;在丘陵地區(qū)可達(dá)3.5~7.5萬立方米;在山丘地區(qū)可達(dá)7.5~14.5萬立方米。工程數(shù)量大,勞動消耗量大,工程費用也大,常占工程總造價的20%~30%。

路基土石方工程量大,分布不均勻,不僅與自身的其他工程與設(shè)施,如路基排水、防護與加固等相互制約,而且同鐵路工程的其他工程項目,如橋涵、隧道及附屬設(shè)施相互交織。加之,我國幅員開闊,地跨各種氣候帶,地質(zhì)、水文、氣候等自然條件,給路基施工造成大量不利因素。如沖積平原地區(qū)的軟土以及沙漠、凍土、黃土、水庫等地段的鐵道線路,有的缺水使填土難于夯密實;有的降雨量太大,造成土石方施工的很大困難。特別是對于土石方集中的工點,如不做好施工計劃與施工組織設(shè)計,則往往會造成路基土石方施工質(zhì)量差,線路初期行車速度低,日后的養(yǎng)護工作量大,或者在勞力、費用、材料、機具方面造成巨大浪費,甚至不能按期竣工交付運營。

因此,為確保質(zhì)量,實現(xiàn)快速、高效率安全施工,必需重視施工技術(shù)與管理?,F(xiàn)就路基施工的準(zhǔn)備工作與土質(zhì)調(diào)查、施工組織設(shè)計等做一全面的介紹。

第一節(jié)路基施工準(zhǔn)備與土質(zhì)調(diào)查

一、路基施工前的準(zhǔn)備工作(一)施工調(diào)查與審核設(shè)計

將施工地段的設(shè)計文件以及有關(guān)施工方面的各種資料,一一與工點現(xiàn)場進行核對檢查。如發(fā)現(xiàn)誤差,應(yīng)與設(shè)計人員聯(lián)系,更正設(shè)計錯誤。審核后的設(shè)計文件,應(yīng)作審核記錄,并由審核人簽字。需辦理變更設(shè)計手續(xù)的,應(yīng)即辦理完善。為做好土石方調(diào)配和施工組織設(shè)計工作,需搜集以下資料:

1.特別土地區(qū)和特別條件下路基地質(zhì)狀況、河道狀況、地下水位、凍結(jié)深度、風(fēng)沙或泥石流季節(jié)等。

2.核對土石方類別及其分布,進行填料初步核查和試驗,調(diào)查高填、深挖、站場施工環(huán)境條件及取、棄土困難地段的填料來源、棄土位置和運土條件(包括運距、道路交通狀況)等。

3.大量石方爆破地段的地形、地貌、地質(zhì)、附近居民、建筑物、交通與通信設(shè)施狀況。4.農(nóng)作物收、種季節(jié)及平均產(chǎn)量和辦理用地補償工作所需資料。

5.為辦理房屋、道路、管路、線路等拆遷補償工作和清理施工現(xiàn)場所需的資料。6.改建既有線或增建二線并行路基時,既有線的運營狀況、路基狀況以及為采取安全合理、施工便利的工程措施所需資料。

7.修筑各項臨時工程、施工機械及運輸組裝場地、施工防排水措施的資料。8.現(xiàn)場布置、機具配備、工期安排。9.任務(wù)劃分、隊伍部署、駐地選擇。

根據(jù)沿線調(diào)查資料,寫出調(diào)查報告,提出施工初步安排看法、施工中存在的問題及解決的措施。

(二)測量放線

完成現(xiàn)場交樁之后,必需完成中線、水準(zhǔn)的貫穿測量,并與相鄰地段貫穿閉合,之后再施放線路中線樁和路基邊樁。中線、水準(zhǔn)、邊樁的測量誤差必需符合現(xiàn)行《鐵路測量技術(shù)規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定。測量工作必需貫徹雙檢制。(三)征租土地

鐵路用地及界內(nèi)設(shè)施的拆遷、補償必需遵守現(xiàn)行《國家建設(shè)征用土地條例》的有關(guān)規(guī)定。尋常的方法是依據(jù)設(shè)計規(guī)定的路基用地范圍與取、棄土用地范圍劃定用地界限,計算征地數(shù)量,同時依施工設(shè)備、料場、生產(chǎn)和生活房屋等計算征地數(shù)量,向政府土地管理機關(guān)報送征、租地計劃,經(jīng)批準(zhǔn)后按政府統(tǒng)一定價補償。(四)拆遷建筑物

依照用地界與施工方法,確定應(yīng)拆遷的建筑物。拆遷民用建筑物應(yīng)事先取得當(dāng)事人或業(yè)主的同意。拆遷公用建筑物也應(yīng)取得政府同意。(五)修筑施工便道(包括渡口碼頭等)

施工便道宜結(jié)合地方交通規(guī)劃部門規(guī)劃的永久性道路計劃,參照臨時道路修建標(biāo)準(zhǔn)進行修建,并力求避免與鐵路、通訊電力線路、農(nóng)田灌渠和各種大型管道平交。如無法避免時,應(yīng)與所屬業(yè)主訂立協(xié)議,按有關(guān)安全技術(shù)規(guī)定設(shè)置標(biāo)志。

(六)設(shè)置排水系統(tǒng)

填方或挖方地段,在正式開工前,均應(yīng)按設(shè)計圖紙和規(guī)范及施工過程的需要,設(shè)置永久性及臨時性的排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)應(yīng)在土石方施工前完成。(七)修建臨時工程設(shè)施

建筑生產(chǎn)與生活用房屋,架設(shè)通訊、電力線路,解決工程與生活用水設(shè)施,修建機械停放場與料庫。

二、土質(zhì)調(diào)查與鑒定

根據(jù)設(shè)計要求,結(jié)合工程對象及路基結(jié)構(gòu),選擇合格的填料。填料的鑒定由主管技術(shù)人員與試驗人員現(xiàn)場勘察取樣(包括取土場、路基基底),通過試驗確定填料類別,提供檢驗指標(biāo)數(shù)據(jù),選擇確定取土場地。完成土工試驗后,按規(guī)定填寫試驗報告,經(jīng)相關(guān)部門審核簽認(rèn)后方可使用。

(一)土質(zhì)調(diào)查內(nèi)容

1.重點核查取土坑的地質(zhì)狀況。2.復(fù)查取土場的土質(zhì)試驗資料。3.補充變更設(shè)計地段的土質(zhì)調(diào)查。(二)土質(zhì)調(diào)查程序土質(zhì)調(diào)查程序如圖3-1所示。

調(diào)查準(zhǔn)備調(diào)查計劃土質(zhì)調(diào)查施工計劃施工沿線取土取土場其他取土場建立機械配置方案土石方調(diào)配計劃原位測試現(xiàn)場取樣土石鑒定土質(zhì)試驗變更設(shè)計成果報告圖3-1土質(zhì)調(diào)查程序(三)土質(zhì)調(diào)查方法

1.沿線取土坑:在重點土方工程地段,每間隔500m距離,在線路中心的兩側(cè)交替位置,用推土機或人工挖掘試驗坑,開槽深度尋常為3~5m,進行必要的地質(zhì)測繪描述,并以0.5~1.0m分層取樣,進行物理力學(xué)試驗。

2.填料取土場:在土源區(qū)挖掘數(shù)處試驗坑,分層取樣,進行物理力學(xué)試驗。(四)土工試驗成果的應(yīng)用

路基工程的土工試驗項目視需要而定。1.土的工程分類

(1)確定土的顆粒分組及砂石土類的名稱

通過顆粒分析曲線進行土的顆粒分組。根據(jù)粒徑分組,由大到小,以最先符合者確定碎石類和砂類土的名稱。(2)確定黏性土的名稱

由于土的界限含水量能較好地反映出細(xì)粒土隨含水量變化的工程性質(zhì),因此可采用塑性指數(shù)指標(biāo)確定黏性土的名稱。

2.評價土的工程性質(zhì)(1)確定土的潮濕狀態(tài)

按飽和度的大小,碎石類土及砂類土可劃分為稍濕、潮濕、飽和三種狀態(tài)。飽和度值按

下式計算:

Sr=式中Sr—飽和度;

VW×100%(3-1)VVVW—水所占據(jù)的體積;VV—孔隙部分的體積。

按液性指數(shù)的大小,土可分為堅硬、可塑、流塑等狀態(tài)。液性指數(shù)按下式計算:IL?式中ω0—自然含水量;

ωp—塑限含水量;Ip—塑性指數(shù);IL—液性指數(shù)。

黏性土的各種狀態(tài)可以用來判斷土壤的穩(wěn)定性。當(dāng)自然含水量ω0接近于塑限ωp時,即

?0??pIp(3-2)

IL接近于零時,黏土質(zhì)硬而強度高,其狀態(tài)是穩(wěn)定的;當(dāng)自然含水量ω0接近于液限ωL時,

即IL接近于1時,黏土質(zhì)軟而強度弱,稍加振動即呈滾動狀態(tài),是不穩(wěn)定的。(2)判斷土的密實程度

碎石類土的密實程度,一般按自然存在的狀態(tài)和開挖鉆探的難易,劃分為密實、中密、松散三種。

砂類土的密實程度,用相對密度指標(biāo)的大小和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的錘擊數(shù)衡量。黏性土的密實程度,間接地用其可壓縮性表示,即按壓縮系數(shù)指標(biāo)劃分成高、中、低三級。

(3)確定巖石的強度等級

確定自然地基容許承載力時,對于軟質(zhì)巖石,采用自然濕度下的單軸極限抗壓強度分類;對于硬質(zhì)巖石,采用飽和狀態(tài)下的單軸極限抗壓強度分類。

3.土石分級分類鑒定及機械施工土石歸類(1)土方尋常按開挖時的特征鑒別。

對于軟土(軟黏性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土、泥炭),開挖時粘附工具、卸土?xí)r需連續(xù)敲擊或推刮方能卸落者,按土的工程分級類別鑒定標(biāo)準(zhǔn)提高一級歸類;對于多年凍土,按施工時的具體狀況采取開挖方法定級歸類;爆破開挖的按石方歸類。(2)石方工程分級分類鑒定,按鉆爆難易和爆破參數(shù)鑒別。(3)采用機械施工的土石方,按液性指數(shù)IL和相對密度Dr值歸類。4.填料分類和分組

填料選擇是決定路堤能否穩(wěn)固和穩(wěn)定的重要因素。因此,填料的分類表達(dá)了填筑路堤的落實性、水穩(wěn)性、滲透性和凍脹性等工程性質(zhì)。

5.確定土的變化率

自然土體或巖石在施工過程中的變化,一般可以概括為三種狀態(tài),即開挖前的自然狀態(tài),挖掘、裝運后的松散狀態(tài),落實后的密實狀態(tài)。當(dāng)處理一致質(zhì)量的土石方時,其體積變化可用土石變化率的三個系數(shù)來表示。

(1)土方松方系數(shù)

松方系數(shù)又稱可松性系數(shù)或脹余率,用K1表示:

K1??V松方量(3-3)?2?d'地面土方量V1?d3

3

式中V1—原地面土石方量(自然狀態(tài),m);

V2—開挖同質(zhì)量地面土石方變松后的土方量(m);?d—原狀土石的干重度(kN/m);

3

'?d—松散狀態(tài)土的干重度(kN/m)。

3

表3-1土石松方系數(shù)序號12345678(一類土)砂土、亞砂土(一類土)種植土、泥炭(二類土)亞黏土、黃土、砂土、混合卵石(三類土)輕黏土、重亞黏土、礫石土、亞黏土混合卵石(碎石)(四類土)重黏土、卵石土、黏土卵石(碎)石、壓縮黃土、砂巖(四類土)泥炭巖(五~七類)次硬質(zhì)巖石(軟質(zhì))(八類土)硬質(zhì)巖石(2)土的效率系數(shù)

土的效率系數(shù)又稱壓縮系數(shù),用K2表示:

K2?土石類別可松動系數(shù)K11.08~1.171.2~1.31.14~1.281.24~1.301.26~1.321.30~1.371.30~1.451.45~1.50落實后的土方量Vd?d??(3-4)

地面土方量V1?n式中K2—壓縮系數(shù)(效率系數(shù));V1—原地面土方量(m3);

Vd—同質(zhì)量土碾壓后的土方量(m3);?d—原狀土的干容重(kN/m3);

。?n—落實土的干容重(kN/m3)

土的壓縮特性可用壓縮率?表示:

??

?n??dK???d?100%?2nmax?100%?d?d(3-5)

?值一般在10%~20%間變化,當(dāng)以小數(shù)表示其值時,不難推出K2與?之間的關(guān)系:

11??K2??(3-6)

??11??故K2?1??

2原狀土核算為機械落實土?xí)r,其壓縮率和土石方效率參考值見表3-2

表3-2土方壓縮率和土方效率系數(shù)

土質(zhì)類別松土一般土質(zhì)種植土砂土普通土或硬土一般土質(zhì)自然濕度黃土枯燥堅實黃土壓縮率α(%)1m10205~15512~175~73原狀土落實后的體積土方效率系數(shù)0.90.800.85~0.950.050.850.94注:①深土層埋藏的潮濕紅膠土,開挖采空后水分散失,碎裂成2~cm的小塊,機械不易壓碎,填筑落實后有5%的脹余。

②膠結(jié)密實的砂礫土及含量接近30%的堅密砂粘土有3%~5%的脹余。

(3)土的沉陷系數(shù)

土的沉陷系數(shù)是指挖出的松散土與正常攤鋪落實后的土之間的單位體積比,以K3表示:

'落實后的土方量Vd?dK3???取土?xí)r的土方量V2?d

(3-7)

式中V2—土體開挖后變松的土方量(m3);

3

Vd—同質(zhì)量土碾壓后的土方量(m);

'?d,?d—符號意義同式(3-3)。

由上述可得,K3?表3-3。

K2K1,其值總是小于1。落實度為95%時,沉陷系數(shù)值可參考

表3-3土的沉陷系數(shù)

土質(zhì)類別紅土砂土黏砂土碎石沉陷系數(shù)K30.70~0.800.70~0.850.70~0.800.70~0.80(4)地面壓陷系數(shù)

在自然地基或經(jīng)填筑落實后的路基面上,由于運輸車輛或大型施工機械來回屢屢的運行,致使其地基或路基而可能產(chǎn)生的壓陷量以壓陷系數(shù)C1表示,可參考表3-4取值,亦可經(jīng)計算而得。

表3-4地面壓陷系數(shù)

地基土質(zhì)沼澤土凝滯的圖、細(xì)粒砂松砂、潮濕的黏土、耕地大塊膠結(jié)的砂、潮濕的黏土堅實的黏土泥灰土人力夯填土C1(MPa/m)0.10~0.150.18~0.250.25~0.351.00~1.251.60~1.800.70~0.800.40~0.60

式中C1—地面壓陷系數(shù)(MPa/m);

C1?Ph(3-8)

3

P—有效作用壓力(MPa),鏟運機容量為6~8m按0.6MPa計算;推土機容量為100馬力時按0.4MPa計算;推土機容量為100馬力時按0.4MPa計算;h—壓陷量(m)。

其次節(jié)路基工程施工組織設(shè)計

2.1概述

一、路基工程施工組織設(shè)計的作用

施工組織設(shè)計是指導(dǎo)擬建工程項目進行施工準(zhǔn)備和正常施工的全面性技術(shù)經(jīng)濟文件,它是編制設(shè)計總概算、施工圖預(yù)算和施工預(yù)算,實行項目管理的重要依據(jù)。像高速鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、專業(yè)工序多,并且受到自然環(huán)境制約的工程,只有在工程開工前做好施工組織設(shè)計,才能全面、有計劃合理地組織與指導(dǎo)施工,才能具體地實現(xiàn)設(shè)計意圖,質(zhì)量良好地完成建設(shè)任務(wù)。

施工企業(yè)編制的施工組織設(shè)計,是施工企業(yè)用以投標(biāo)承包方式承攬工程的主要技術(shù)經(jīng)濟文件,是工程開工前施工準(zhǔn)備工作的重要組成部分。施工組織設(shè)計一經(jīng)建設(shè)部門同意或上級部門批準(zhǔn),即可作為組織工程項目施工的依據(jù)。除有特別狀況,必需征得有關(guān)單位同意和上級核準(zhǔn)外,施工組織設(shè)計嚴(yán)禁隨意變動。二、路基工程施工組織設(shè)計的任務(wù)1、合理的選擇施工方法。

根據(jù)工程數(shù)量、工期要求、土壤種類、運土距離、勞動力及施工機具等具體條件綜合分析,并通過技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)比選,確定最正確施工方法。

2、合理的進行土石方調(diào)配,使土石方的利用達(dá)到最大限度,減少施工方數(shù)。3、周密的安排施工進度計劃。根據(jù)施工定額或預(yù)算定額,以及確定的路基土石方施工方數(shù),計算所需勞動工天、材料、施工機械和運輸工具臺班消耗量,再根據(jù)工期要求、施工順序安排勞動組織、機具設(shè)備及施工進度計劃,并決定其調(diào)動順序。

4、合理進行工地組織。根據(jù)安排的施工順序、施工方法和施工工期合理的進行工地組織,把整個工地劃分為幾個施工段落,修建運土道路,將開挖地點與填筑地點聯(lián)系起來,成為完整的工作循環(huán)。對于高填深挖大量集中的土石方工程,還須依照選定的施工方法進行詳細(xì)的開挖設(shè)計和填筑設(shè)計,另外還要繪制每一施工循環(huán)的平面布置略圖。除此之外,還應(yīng)籌劃施工所需要的機具修理,水電供應(yīng)和施工所需生產(chǎn)、生活房屋及設(shè)施,以保證工程的順利開展。

三、路基工程施工組織設(shè)計的編制

(一)編制施工組織設(shè)計的基本原則

1、貫徹執(zhí)行國家的法律、政策和法令,嚴(yán)格執(zhí)行基本建設(shè)程序,注意儉約用地。2、應(yīng)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,進行技術(shù)經(jīng)濟方案的比選,根據(jù)最滿意的方案進行設(shè)計。3、應(yīng)先重點后一般,全面規(guī)劃,統(tǒng)籌安排。對人力、物力、財力的分派,在首先考慮

重點和關(guān)鍵工程的同時,也要安排好的一般工程的銜接和站后配套工程。

4、結(jié)合工期要求和地區(qū)狀況配置施工機械設(shè)備,要充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有機具的效能,5、臨時工程與正式工程應(yīng)做到盡量協(xié)同。同時要注意因地制宜,就地取材,降低工程

造價。

6、盡量采用行之有效的施工方法和先進的施工工藝,積極而慎重地采用新技術(shù)、新結(jié)

構(gòu)、新材料和新設(shè)備。

7、根據(jù)工程所在地的季節(jié)特征,以及工期、工程類別和特點,安排好施工順序和工程

的銜接,采取有效措施,加快施工進度。(二)編制實施性施工組織設(shè)計的原始資料

1、線路平面、縱斷面圖,路基橫斷面圖,排水系統(tǒng)圖,土石方數(shù)量計算表及匯總表;2、施工調(diào)查的資料(地質(zhì)、地形、水文、氣象及施工供應(yīng)條件等);3、指導(dǎo)性施、工程工組織設(shè)計(施工方案、工期要求、工程協(xié)同等);

4、施工單位所擁有的機械設(shè)備類型、規(guī)格、數(shù)量、能力程度及其標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)作業(yè)圖表;5、有關(guān)定額資料及施工單位統(tǒng)計的工效指標(biāo)。(三)施工組織設(shè)計文件組成及內(nèi)容1.說明書

主要說明線路特征、工程特點、工程數(shù)量、工期、設(shè)備條件及所使用的定額,著重說明

土石方調(diào)配,施工方法選擇及機械設(shè)備經(jīng)濟技術(shù)比較,以及加快施工進度、提高工程質(zhì)量、降低成本、保證施工安全和支援農(nóng)業(yè)的技術(shù)組織措施等。

2.圖紙

⑴線路平面示意圖及縱斷面簡圖;

⑵土石方調(diào)配圖,包括區(qū)間路基土方概略調(diào)配圖和站場土石方方作風(fēng)配圖;⑶施工進度計劃圖(線條圖或網(wǎng)絡(luò)圖);

⑷勞動力動態(tài)圖(人力施工),機械使用動態(tài)圖(機械施工);⑸機械運行路線圖;⑹施工場地平面布置圖。3.附表

⑴路基土石方數(shù)量表;

⑵土石方數(shù)量調(diào)配明細(xì)表和匯總表;

⑶廣場土石方數(shù)量計算表及廣場土石方調(diào)配表;⑷勞、材、機數(shù)量計算表;⑸施工進度計算表;

⑹勞動力組織及機械設(shè)配備表;⑺臨時工程數(shù)量表。

(四)路基工程施工組織設(shè)計編制程序

1.根據(jù)原始資料和設(shè)計文件,認(rèn)真分析施工條件。

2.經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較確定施工方法和機具設(shè)備,并合理進行土石方調(diào)配,繪制區(qū)間、站場土石方調(diào)配圖,編制土石方調(diào)配表。3.計算勞、材、機需要量。4.繪制線路平面、縱斷面圖。5.編制施工進度計劃圖、表。

6.繪制勞動力動態(tài)圖(人力施工)、機械使用動態(tài)圖(機械施工);7.編制技術(shù)作業(yè)規(guī)程。8.繪制運土機械運行圖。9.繪制施工場地平面布置圖。

10.編制說明書。

施工組織設(shè)計可用文、圖、表三種形式表示,并相互結(jié)合,相互補充,盡量做到形象、確鑿、簡單和有有利于指導(dǎo)現(xiàn)場施工。要根據(jù)設(shè)計圖及定額資料確切計算各個工程項目的工程量,以便確鑿計算人力、物力的需要量,科學(xué)地安排和使用人力、物力,做到既能保證需要,又不出現(xiàn)冗員、窩工和物資設(shè)備呆滯現(xiàn)象。確定施工技術(shù)方案,對各個部分的施工工序、施工方法、施工機械選擇、安全保護措施等都要作出具體規(guī)定,并

繪制工程總體和平面布置圖。施工進度計劃要確定工程的開工和竣工日期、施工順序和施工進度,對重點工程(特別是工作面小、工程量大和嚴(yán)重影響工期的工程)應(yīng)編制詳細(xì)的施工方案及進度計劃。

2.2路基施工方法選擇

鐵路路基土石方是一項量大、面廣、貫穿全線的工程,為了儉約勞動力、提高工效、減輕勞動強度、加快施工進度、降低工程成本和確保工程質(zhì)量,在選擇施工方法時,凡有條件的地方,應(yīng)盡量采用機械施工。對于施工條件受限制或工程量小的工點,不宜采用機械施工時,可采用人力協(xié)同小型機械施工。因此,要因地制宜選擇施工機械,并在挖、裝、運、卸、夯等各工序間做到配套使用,連續(xù)作業(yè),以實現(xiàn)路基土石方工程施工的綜合機械化。一、路基施工方法簡介(一)土方施工1.人力施工

人力施工主要是人工挖土和裝土,借助小型機械運土、卸土和夯實。下面介紹幾種常用的人力施工方法。⑴人推架子車運土

架子車(或手推車)是一種簡單靈活、使用便利的運輸工具,在路基土石方施工中被廣泛使用。除一般的架子車外,常用的還有另外兩種型式的自卸車,一種是前翻斗式自卸架子車,車箱容積為0.2~0.24m3;另一種是活底翻斗自卸架子車,車箱容積為0.28~0.3m3。每輛架子車配備3人,挖土、裝土、推車各1人。每輛前翻斗式自卸架子車,運距為200m時,每天可完成土方8.3m3;活底翻斗式自卸架子車,運距為200m時,每天可完成土方7.5m3。

⑵卷揚機拉架子車運土

用卷揚機牽引翻斗架子車進行升高運輸,這種方法主要適用于高填方及工程量集中的上坡運土工點,其特點是效率較高,勞動強度小,使用靈活,卸土簡單,比較省力。⑶人推軌道翻板車運土

利用小斗車從上向下裝車運土,人力推運一段,其余利用自重和坡度溜放,重車下坡速度要慢,以利安全,適用于土石方數(shù)量大且工程集中的地段。2.機械施工

土方施工中,常用的主要機械有推土機、鏟運機、挖掘機和裴蓑機,輔助機械有松土機、自動平地機、羊足壓路機(羊足碾)、帶專門工作裝置的刷坡機、路拱整修機和邊(側(cè))溝開挖機等。

推土機是一種具有推(挖)、運、碾壓等效能的土方機械,操縱靈活,轉(zhuǎn)移便利,適應(yīng)近距離范圍內(nèi)的施工。

鏟運機具有挖、裝、運、卸、散、平、碾壓等全部土方施工工序的作業(yè)性能,運距適應(yīng)范圍較遠(yuǎn),使用靈便。

挖土機或裝載機是一種只能進行挖裝作業(yè)的土方機械,必需輔以自動傾卸汽車或其他運輸工具運土才能進行路基施工。我國鐵路土方施工中,常用的挖土機一般是履帶式正鏟挖土機,這種機械不如推土機和鏟運機調(diào)動靈活,并且需要用大型運輸工具來轉(zhuǎn)移。因此,一般在重點填挖方地段才采用,以盡量減少機械的轉(zhuǎn)移。而裝載精明活機動,適應(yīng)性較強。

松土機(或除根機)應(yīng)用于冬季施工或土質(zhì)堅硬地段刨松土壤。自動平地機主要用于整平路基面和大面積的場地平整以及路堤和路塹邊坡的修整。羊足壓路機主要用于路堤上層及路基特別設(shè)計地段或密實度要求較高工程的落實。(二)石方施工

石方機械施工的基本作業(yè)程序是:鉆眼、爆破、挖裝、運填和落實。常用的爆破方法有:炮眼法,藥壺法、深孔法和小型藥室法等。一般多采用深孔法,對于石方集中的工點,也可采用大爆破。在石方工程深孔爆破施工中,常用的施工機械有潛孔鉆機、鑿巖機、鏟運機、推土機、挖掘機和自卸汽車等。二、選擇施工方法的原則

施工方法的選擇與土石方調(diào)配有著極其密切的聯(lián)系,因而總是一面進行土石方調(diào)配,一面按適合條件選擇施工方法,只有兩者做到綜合協(xié)調(diào),統(tǒng)一考慮,才能得出比較理想的方案。但對狀況繁雜的地段,須采用不同的施工方法和調(diào)配方式進行技術(shù)經(jīng)濟的綜合比較后,方能得出經(jīng)濟合理的方案。

機械施工中,能不能充分發(fā)揮機械效能,取決于機械施工的組織工作和機械的運用。因此,必需根據(jù)工地的具體條件,合理選擇施工方法與機械類型,把機械安排到最適合的工地上去,使機械發(fā)揮出更大的作用,以便取得良好的經(jīng)濟效益。

選擇施工方法與機械類型,一般可按以下原則進行:

1.首先考慮困難繁雜及控制工期的工點,然后解決一般性工點;

2.先解決正線路基,然后是站場及附屬工程,但不要截然分開,如有的站場工程數(shù)量大,可先考慮;

3.先定大爆破和機械化工點,后定小型機械施工點;

4.在選擇機械類型時,應(yīng)考慮技術(shù)性能是否適合,設(shè)備供應(yīng)是否可能,并對不同的施工方法進行比較后再做出決定。同時應(yīng)充分利用施工單位現(xiàn)有機械設(shè)備,再根據(jù)需要,考慮適當(dāng)添置或租賃機械設(shè)備。

三、選擇土石方施工機械的影響因素(一)土方機械

各種土方施工機械性能互不一致,而機械的技術(shù)性能又往往限制了機械的使用。某種機械在一定的工作條件下是適合的,而在另一種條件下就不能很好地發(fā)揮效能,甚至根本不能進行工作。因此,在選擇機械時,應(yīng)考慮以下影響因素。1.工作數(shù)量

在土方數(shù)量很大且較集中的工點,可用生產(chǎn)能力強的大型機械,因其生產(chǎn)效率高,且能減少機械轉(zhuǎn)移工地的時間消耗,工程成本要比用一般小能力機械為低。假使土方數(shù)量較小,則只能用生產(chǎn)能力小的機械。

工點工作量的大小,對于移動困難的大型機械影響甚大,特別是在交通不便的地區(qū)更為顯著。假使工點工作量不大,則需增多機械轉(zhuǎn)移的次數(shù),致使生產(chǎn)率的提高甚至還補償不了因轉(zhuǎn)移而增多的支出,在這種狀況下,往往限制了大型機械的使用。在選擇機械時,可參考表3—5。

機械工作限額表3-5順序123456機械名稱推土機鏟運機鏟運機鏟運機挖土機挖土機規(guī)格紅旗1002~2.5m6m6m以上0.25~0.5m1~2m33333工作限額(m)不限制50005000~1000020000~300005000~1000015000~400003附注2.工程期限

工程期限是選擇施工方法的主要影響因素,一般在工期緊迫且工程量較集中的地段,應(yīng)使用大型機械,這樣做雖然會增高工程成本,但如能因此而加快施工進度并提前交付使用,倒反而有利。有時路基雖能提前完工,可是由于其他原因不能使整段線路提前交付使用,那就沒有必要采用大型機械來縮短路基工程的工期了。但路基的完工期限,無論如何要滿足鋪軌工期要求。

3.土壤性質(zhì)

路塹和取土坑(或取土場)的土質(zhì)對挖土機械有一定的限制,如普通土、松土可以使用所有的土方機械來開挖。對于硬土,當(dāng)鏟運機的鏟刀不易吃土?xí)r,則可先用松土機刨松后再進行鏟運施工。斗容量為6m以上的大型鏟運機,可在直徑為25cm的卵石土壤中工作(卵石成分不超過25%)。對石質(zhì)土壤(如軟石、次堅石),經(jīng)爆破后也可用鏟運機和推土機施工。土壤凍結(jié)時,當(dāng)凍土厚度為10~20cm時,可以直接使用推土機,鏟運機或挖土機施工。當(dāng)凍土厚度超過20cm時,則需先將凍土耙松或爆破松動后再裝運。

4.路堤填筑高度及路塹開挖深度

3m以內(nèi)的矮路堤或淺路塹,宜采用推土機填挖土方,特別是橫向坡度不陡的半填半挖地段更為適合。當(dāng)填挖高大于3m,宜采用鏟運機施工。在淺路塹中,不宜使用土斗容量很

大的挖土機,由于掌子面很淺,機鏟挖土?xí)r必需重復(fù)轉(zhuǎn)動,延長了挖土工作循環(huán)時間,再加上時常移動笨重機械,致使工作效率大大降低。挖土機適用于土質(zhì)大路塹及大型取土場挖土和半徑7m以上的土方挖掘及卸棄,但其最低工作面高度必需在1.5m以上。

5.地形條件及交通條件

地形條件對于選擇土方機械及運輸工具有很大的影響,由于地形及交通條件,往往決定著能否向工點運輸機械或工點間的轉(zhuǎn)移。因而在選擇機械時應(yīng)充分考慮并利用地形及交通條件,滿足機械性能的要求。

6.當(dāng)?shù)貧夂驐l件

施工地段的氣候條件,對選擇施工方法也有影響,如冬、雨季有不能工作的雨雪天,地表凍結(jié)厚度影響施工效率等,這些因素對所用機械的選擇關(guān)系很大。土石方施工應(yīng)按季節(jié)安排,一般旱季應(yīng)盡量做填方、土方及地下水發(fā)育的地段,而雨季最好做挖方、石方和地下水弱流的地段。

7.土石方運輸距離

對施工機械及運土工具的選擇,還要考慮土石方運距的長短,在一般狀況下,推土機的運距以10~100m為宜,鏟運機以100~800m為宜。挖土機或裝載機需配備運輸工具裝運土方,而運輸工具的需要量還必需與挖土機械的能力相適應(yīng)。當(dāng)采用傾卸汽車協(xié)同挖土機裝運土方時,可參考表3—6配備傾卸汽車。

每臺挖土機所配備的傾卸汽車輛數(shù)表3—6挖土機的斗容量(m)運距(km)0.51.00.51.52.04.00.51.00.751.52.04.00.51.01.01.53傾卸汽車的重量(t)3.54679155791218———6.534679457912571010——445—34573462.04.0——12157108.施工單位的機械設(shè)備和技術(shù)條件施工單位的土方機械和運輸設(shè)備的供應(yīng)與購置條件,對機械的選擇有時會起決定性的作用。首要的問題是有無機械可用,其次再考慮不同類型機械的適用條件,當(dāng)然也可考慮是否有租用的可能和取費標(biāo)準(zhǔn)。

上面所述選擇土方機械的影響因素是相互制約的。在選擇時,必需抓住主要矛盾,將影響因素進行綜合分析,從中選出經(jīng)濟合理的施工方案。各種常用土方施工機械的適用范圍和使用條件可參見表3—7和表3—8。

土方施工機械適用范圍表3—7施工適用范圍機械名稱準(zhǔn)備作業(yè)1.修筑臨時道路;2.推倒樹木,拔除樹根;3.鏟除草皮,清除積雪;推土機4.推緩陡坡地形;、5.翻挖回填井、墳、陷穴;6.清除建筑垃圾1.鏟除草皮;拖式鏟運機2.移運孤石自行鏟運機鏟除草皮基本作業(yè)1.高度3m以內(nèi)路堤和路塹土方工程;2.運距10~100m以內(nèi)土方挖運、鋪填和落實;3.半填半挖路基土石方工程;4.橋涵處路基缺口土方回填運距100~800m以內(nèi)土方挖運、鋪填和落實運距500m以內(nèi)土方挖運、鋪填和落實輔助作業(yè)1.斜坡上挖臺階;2.路基面粗平;3.取土坑及棄土堆平整;4.土層落實;5.協(xié)同鏟運機頂裝助鏟1.路基面及場地粗平;2.取土坑及棄土堆平整1.開挖排水溝、截水溝;2.路基面、場地平整;3.修整邊坡1.高度0.75m以內(nèi)路側(cè)取土填筑路1.鏟除草皮、清除積雪;自行平地機堤;2.疏松土層2.高度0.6m以內(nèi)路側(cè)棄土開挖路塹單斗挖掘機1.半徑7m以上土方挖掘和卸棄;1.開挖溝槽及基坑;2.運距500m~5000m協(xié)同自卸汽車、2.水下?lián)仆粒ㄒ陨侠梅椿疖嚨冗h(yuǎn)運土、石、砂施工鏟、拉鏟或哈式挖掘機)施工適用范圍準(zhǔn)備作業(yè)基本作業(yè)1.運距500m~5000m協(xié)同自卸汽車裝土方和砂石料;2.改裝成推土機完成相應(yīng)作業(yè)1.疏松含有礫石的普通土和硬土2.破碎及揭開0.5m以內(nèi)凍土層輔助作業(yè)機械名稱單斗裝載機1.翻松舊道路路面;拖式松土機2.清除樹根、小樹墩和灌木叢土方機械使用條件表3-8

路基種類路路側(cè)取土主導(dǎo)機械自行平地機73.5kW推土機102.9~147kW推土機73.5kW推土機輔助機械填挖高度(m)<0.75<3<3水平運距(m)10~4010~80集中工作量3(m)不限不限最小工作面長度或高度(m)300~500

堤6~8m拖式鏟運機9~12m拖式鏟運機6~8m拖式鏟運機9~12m拖式鏟運機遠(yuǎn)運取土9m以上自行鏟運機挖掘機協(xié)同自卸汽車等裝載機協(xié)同自卸汽車自行平地機73.5kW推土機路側(cè)棄土102.9~147kW推土機6~8m拖式鏟運機6~8m拖式鏟運機9~12m拖式鏟運機73.5kW推土機102.9~147kW推土機6~8m拖式鏟運機縱向利用9~12m拖式鏟運機9m以上自行鏟運機挖掘機協(xié)同自卸汽車等裝載機協(xié)同自卸汽車33333333333<6>6不限不限不限不限不限<0.6<358.8kW推土機<3<6<15>15不限不限不限58.8kW推土機不限不限不限不限100~250250~800≯700≯1000>500500~5000500~500010~4010~80100~300300~600≯100020~70<10080~800≯1000>500500~5000500~5000不限>5000>5000>5000>5000>5000>10000>1000不限不限>5000>5000>5000不限不限>5000>5000>5000>10000>100050~8080~100≮50~80≮50~80≮50~80≮2.0~3.5~300~50050~80≮100≮200≮100≮100≮100≮2.0~3.5路塹半填半挖73.5~102.9KW推土機不限20~80路基注:本表均指松土,如土質(zhì)堅硬時應(yīng)先用松土機將土疏松。

(二)石方機械

鐵路石方施工,要求鉆孔、挖、裝、運、填、壓機械具有設(shè)備能力大、效率高、便捷靈活、有一定的越野和爬坡能力等性能。

選擇石方機械時應(yīng)考慮工期所要求的生產(chǎn)能力、爆破巖石的塊度和巖堆的尺寸、運輸工具的類型和大小、機械進入工點的運輸條件及爆破時機械撤離和重新進入工作面的便利程度,以及選用該機械是否經(jīng)濟等綜合分析確定。1.鉆孔機械選擇

鉆孔機械種類及型號較多,如沖擊鉆機、露天潛孔鉆機,牙輪鉆機等,鉆機孔徑為φ60~φ300mm。鐵路石方工程施工以鉆孔直徑為φ100~φ150mm的露天潛孔鉆機較為適合。2.挖裝機械選擇

石方挖裝機械選擇,必需根據(jù)施工現(xiàn)場的地形地質(zhì)狀況、巖石特性、爆破方法、機械性能、施工方法、運輸距離等綜合考慮,避免因選型錯誤造成石方挖裝困難。

⑴推土機推運石方

推土機開挖石方適用條件是:石方數(shù)量較少,運距不大于60m,開挖深度淺可以一次爆破成形,巖石易于破碎。并要求路塹端頭至少有一端為深溝,作為施工石方的棄土場。⑵鏟運機開挖石方

鏟運機開挖石方,適用條件主要取決于石方爆破的破碎程度。鏟運作業(yè)對石塊粒徑的要求:50cm以上者不應(yīng)多于5%,小于25cm的不少于總方數(shù)量的60%。否則易發(fā)活力械故障,影響機械效率。對于已風(fēng)化的柔弱巖石及薄層石灰?guī)r,經(jīng)裂碎或松動爆破后,巖石塊度較小,且運距小于500m范圍內(nèi),可采用鏟運機施工。⑶裝載機挖裝石方

裝載機挖裝石方,適用于場地開闊的傍山開挖及站場石方,作業(yè)面寬度不小于10m,長度最好能同時擺放2~3臺裝載機作業(yè),并能修建運輸車輛上下循環(huán)道路。⑷挖掘機挖裝石方

挖掘機機體笨重,轉(zhuǎn)移困難,要求作業(yè)面場地道路平整,適用于開挖數(shù)量大而集中的石方工程。由于回轉(zhuǎn)半徑和運輸車輛運行路線的要求,對石方路塹較長和開挖深度較大的施工作業(yè),必需根據(jù)不同的開挖寬度做出分層的挖掘機和傾卸汽車聯(lián)合作業(yè)施工設(shè)計,據(jù)以組織生產(chǎn)。

3.石方挖運機械配套

石方挖運機械配套取決于巖石性質(zhì)、破碎程度、施工條件、運距等因素。一般選用大功率、大容量、穩(wěn)固的挖掘機或裝載機,自卸汽車載重量以8t以上的為好,每車裝3~5斗比較適合。挖運機械配套是否適合將直接影響生產(chǎn)效率的高低。

四、土石方綜合機械化施工參考指標(biāo)

土石方施工機械,除選用單項施工機械外,應(yīng)盡可能考慮綜合機械化施工,并做到配套使用。

3.3土石方調(diào)配

一、土石方調(diào)配的目的

土石方調(diào)配是研究和解決路基施工中如何取土、棄土及移挖作填的問題,也就是在何種狀況下,路塹中的挖方應(yīng)縱向移挖作填,用來填筑路堤;在何種狀況下,路塹中的挖方應(yīng)作橫向棄土,而路堤中的填方應(yīng)橫向取土填筑最為經(jīng)濟合理。經(jīng)濟合理的土石方調(diào)配,能最大限度地移挖作填,減少土石方施工方數(shù);同時能正確地布局取土坑和棄土堆的位置,少占農(nóng)田,也能加速施工進度。土石方調(diào)配還是編制概預(yù)算和施工組織設(shè)計的依據(jù)。因此,合理地進行土石方調(diào)配,對確保路基施工期限、降低工程造價是十分重要的。

二、土石方調(diào)配的原則

在進行土石方調(diào)配時,應(yīng)遵守以下幾項原則:

1.盡量移挖作填,減少棄土堆,取土坑占用農(nóng)田,儉約用地。貫徹以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的方針,在不增加國家投資的基礎(chǔ)上,結(jié)合施工進行改地造田以支援農(nóng)業(yè),促進農(nóng)業(yè)基本建設(shè)的發(fā)展。

2.路堤取土,應(yīng)根據(jù)所需數(shù)量,考慮路基排水、農(nóng)田澆灌和改地造田,結(jié)合施工方法、地形和土壤狀況,選用淺挖寬取、坡地取平和取土坑挖取等方法。兼作排水的取土坑,坑底要有一定坡度,深度要與橋涵進出口標(biāo)高相協(xié)同。若無上述要求,可深挖窄取,以少占農(nóng)田為原則。在沿河地段,要注意不要因取土而造成河巖沖刷。

3.路塹棄土,應(yīng)保證路塹邊坡穩(wěn)定和地面排水,不能堵塞渠道。沿河棄土,不能阻塞河流,壓縮橋孔而造成對河岸的沖刷。

4.對橋隧、站場及附屬工程等的棄土要合理利用,避免由于施工不當(dāng)或考慮不周造成取、棄土多占農(nóng)田的不良后果。

5.路堤的填料質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范的要求,應(yīng)盡量考慮利用可作填料的路塹挖方、隧道棄碴,附屬工程棄方,附近城郊、工礦建設(shè)棄碴等。如路塹挖方的土質(zhì)不符合路堤填料的質(zhì)量要求時,則應(yīng)廢棄。

6.在土石方的合理調(diào)配范圍內(nèi),需跨越數(shù)量較大的高填深挖地段時,應(yīng)考慮該地段的工期長短,核定能否在規(guī)定期限內(nèi)完成路基施工任務(wù)。

7.土石方調(diào)配時,應(yīng)綜合考慮與遠(yuǎn)期工程相協(xié)同。在預(yù)留的復(fù)線位置或擬擴建的站場范圍,都不應(yīng)在其挖方上棄土,亦不應(yīng)在其填方處取土。

8.路基土石方調(diào)配段落的劃分,一般以概算編制的施工段落為單元,在調(diào)配中要周密考慮工期的先后順序,研究其運輸?shù)目赡苄浴2⒋_定其調(diào)配的運輸?shù)缆?。例如在建有大橋和隧道的區(qū)段。因修建工期較長,調(diào)配時可不考慮跨越,但在建有中、小橋涵地段,則應(yīng)根據(jù)地外形況。適當(dāng)考慮其跨越的可能性。

三、區(qū)間路基土石方調(diào)配(一)調(diào)配原理

區(qū)間路基和一般中間站土石方的調(diào)配,常采用線調(diào)配法,即沿線路中心線調(diào)配土石方。該法主要是根據(jù)經(jīng)濟運距確定縱向移挖作填和橫向取、棄土的合理范圍。

從經(jīng)濟觀點來看,當(dāng)由路塹挖一方土縱向運到路堤的費用,比在該路塹挖一方土就近橫向運到棄土堆和自取土坑挖一方土橫向運到路堤的總費用低時,則縱向運土是經(jīng)濟的,可以縱向移挖作填。而當(dāng)縱向運土大到一定距離時,即路塹挖一方土運到路堤的費用,比將該一方土運到棄上堆再從取土坑挖一方土運到路堤的總費用大時,則縱向運土是不經(jīng)濟的。而應(yīng)采用橫向取、棄土。此時,縱向運土的范圍稱為縱向移挖作填的最大范圍(或稱極限范圍)。而在縱向移挖作填的最大范圍內(nèi)的平均運距稱為最大經(jīng)濟運距(或稱極限平均運距),這就是區(qū)間路基土石方調(diào)配的基本原理。

設(shè)路塹A處挖lm3土體橫向運往棄土堆時的單價為ak元(棄方的平均單價);設(shè)從取土坑挖1m3土體橫向運往路堤B處時的單價為ap元(借方的平均單價);設(shè)路塹A處挖1m土體縱向運往路堤B處的單價為Amp元(利用方的平均單價)。根據(jù)調(diào)配原理,路塹A處運往路堤B處則應(yīng)滿足:

Amp≤ak+ap(3—9)

而上式每一單價均包括挖土費用和運土費用,因此

圖3—2最經(jīng)濟運距

Amp?a?bLmp

ak?a1?b1Lkap?a2?b2Lp

式中a——縱向移挖作填時,在路塹中開挖lm3土體的費用(元);

b——縱向移挖怍填時,lm3土體運輸lm距離的費用(元);Lmp——縱向平均運距(m);

a1——橫向棄土?xí)r,在路塹中開挖lm3土體的費用(元);b1——橫向棄土?xí)r,1m3土體運輸lm距離的費用(元);Lk——路塹至棄土堆的橫向運距(m);

a2——橫向取土?xí)r,在取土坑開挖1m3土體的費用(元);

3

b2——橫向取土?xí)r,lm土體運輸lm距離的費用(元);Lp——取土坑至路堤的橫向運距(m)。根據(jù)公式(3一9),即可用下式求得最大經(jīng)濟運距Lmp:Lmp??a1?b1?Lk???a2?b2?Lp??aba?b?Lk?Lp?b

當(dāng)路塹與取土坑的土質(zhì)一致并采用同—施工方法時,則土體的開挖單價相等,運輸單價也相等,即上式可簡化為:

Lmp?(3—10)

在取土和棄土?xí)r,有的要占用農(nóng)田、損毀青苗,因此還要將相應(yīng)的購地費和青苗補償費計算在內(nèi)。故公式(3—10)應(yīng)改為:Lmp?3

3

a?b?Lk?Lp??AF?A?F?b(3—11)

式中F——取土lm和棄土lm占用耕地的總面積(m2);

2

A——lm耕地的購地費(元);

33

F?——取土lm和棄土lm占用的青苗總面積(m2)A?——lm2的青苗費(元)。式中的各個單價可以由定額和單價表中查得,只需確定兩個橫向運距Lk和Lp。(二)橫向運距的確定1.橫向水平運距的計算?,或路堤中心線到取土坑中心橫向運距應(yīng)根據(jù)路塹中心線到棄土堆中心線間的距離Lk線間的距離L?p來計算,如圖3—3所示。?和L?當(dāng)橫向運距沒有上、下坡時,Lkp即為橫向水平運距。dphpl1Hk1:nBpm1:HpL’ppL1:ml2n1:dkhkWkLL’kk(a)(b)圖3—3路基橫向運距??LkdpWk?mk?Hk?l1?np?hp?(3—12)22式中Wk——路塹底寬(m);mk——路塹邊坡;Hk——路塹挖深(m);l1——隔帶寬(m);np——棄土堆邊坡;hp——棄土堆高度(m);dp——棄土堆頂寬(m)。L?p?Bp2?mp?Hp?l2?nk?hk?dk(3—13)2式中Bp——路堤頂寬(m);

mp——路堤邊坡;Hp——路堤填高(m);l2——護道寬(m);n1——取土坑邊坡;hk——取土坑深度(m);dk——取土坑底寬(m)。

2.橫向?qū)嶋H運距的計算

(1)橫向斜距離的計算

??(m)?設(shè)橫向棄土的斜距離為Lk;橫向取土的斜距離為L?;棄土堆重心與路塹重p(m)心間的高度差為H1(m),近似按0.4(Hk+hp)計算,取土坑重心與路堤重心間的高度差為

H2(m),近似按0.4(Hp+hk)計算。則

???Lk?Lk??2?H12(3—14)

?L?p??L??p22(3—15)?H2(2)橫向折合水平距離Lk、Lp的計算

??、L??當(dāng)重載方向有上、下坡時,應(yīng)根據(jù)不同的運輸方法,按運土斜距離Lkp,乘以重載坡度折算系數(shù)Kh(也稱升高折平系數(shù)),即為橫向折合水平運距Lk、Lp。即:

??(3—16)Lk?Kh?Lk?Lp?Kh?L?p(3—17)

根據(jù)采用的運輸方法及坡度值i,在表4—8、表4—9,表4一10和表4—11中查出Kh

值。坡度值i分別按下式計算:

i1?i2?H1?100%?LkH2?100%L?p下坡坡度%15及以內(nèi)1.016~301.331及以上1.9人力挑抬折算系數(shù)表3—9項目重載坡度折算系數(shù)上坡坡度%4及以內(nèi)1.05~301.831及以上3.5

手推車(架子車)折算系數(shù)表3—10項目重載坡度折算系數(shù)上坡坡度%2及以內(nèi)1.05~102.511及以上4.0下坡坡度%10及以內(nèi)1.011及以上2.0

輕軌斗(平)車折算系數(shù)表3—11項目重載坡度折算系數(shù)上坡坡度%0.3及以內(nèi)1.00.4~1.51.71.6及以上及2.4

鏟運機、推土機折算系數(shù)表3—12項目重載坡度折算系數(shù)上坡坡度%5及以內(nèi)1.06~102.011~203.021~303.5

四、區(qū)間路基土石方調(diào)配方法

采用在經(jīng)濟運距范圍內(nèi)的概略調(diào)配法進行區(qū)間路基土石方調(diào)配,其宗旨是在經(jīng)濟運距范圍內(nèi),最大限度地移挖作填,減少施工方數(shù)。(一)概略調(diào)配法

路基土石方的概略調(diào)配法,是在較熟練地把握調(diào)配原理和符合經(jīng)濟條件的前提下,在每百米的土石方數(shù)量圖上進行的。現(xiàn)以實例說明,如圖3—4所示。

圖3—4百米標(biāo)土石方數(shù)量圖

土石方數(shù)量圖的橫坐標(biāo)為距離(以百米標(biāo)表示),縱坐標(biāo)為每百米標(biāo)的土石方數(shù)量,挖方畫在上面,填方畫在下面。按比例畫成矩形,并在矩形上注明土石方數(shù)量。

當(dāng)綜合考慮了各種因素和確定了縱向調(diào)配的最大經(jīng)濟運距之后,即可在土石方數(shù)量圖上進行具體調(diào)配。由圖3—4可看出DKl20+500~DKl21+400間為挖方,其余前后兩段為填方。該段挖方可調(diào)往前一段,也可調(diào)往后一段填筑路堤作為利用方,畢竟怎樣調(diào),能調(diào)配多少方,主要取決于經(jīng)濟運距。

在調(diào)配時,可由填挖交界處向兩邊進行土石方累計,每累計一次則計算一次縱向平均運距,同時觀測其是否接近經(jīng)濟運距,經(jīng)過幾次試算后,至接近時即將兩邊累計的土石方數(shù)量(即挖與填的數(shù)量)調(diào)整到相等,并定出兩端的樁號,這兩個樁號之間的距離即為縱向調(diào)配范圍。在此范圍以外,則采取橫向取、棄土。

本段線路處于荒野。取棄土不占農(nóng)田,無青苗可損,從有關(guān)單價表中查得挖土單價0.20元/m3,運lm3土0.05元/m,Lk=196m,Lp=200m。根據(jù)公式(3—10)計算得Lmp?

0.20?0.05?196?200??400m

0.05根據(jù)以上所述,經(jīng)過試算,就可以較簡單地定出該段路基縱向移挖作填和橫向取棄土的范圍。調(diào)配結(jié)果是:

將DKl20+500~DKl20+972處挖方12620m3縱向調(diào)至DKl20+122~DKl20+500處作填方是經(jīng)濟的。其縱向平均運距可以較確切地用各百米標(biāo)內(nèi)土石方數(shù)量與距離的加權(quán)平均值計算其填挖方各重心間的距離。即

平均運距Lcp=[(3120×339+1600×250+3500×150+×4400×50)+(2520×436+

1700×350+1400×250+4000×150+3000×50)]/12620=395.9m<400m

同理,將DKl20+996~DKl21+400處挖方10540m3縱向調(diào)至DKl217+00~DKl21+786處作填方也是經(jīng)濟的。其平均運距為

Lcp=[(140×402+1700×350+4100×250+1600×150+3000×50)+(3440×343+

1500×250+3100×150+2500×50)]/10540=399.5m<400m

根據(jù)上述結(jié)果,從理論上講,DKl20+972~DKl20+996處挖方840m3應(yīng)作橫向棄土,DKl20+000~DKl20+122處所需填方3080m3和DKl21+786~DKl22+000處所需填方5660m3均需橫向取土填筑。

(二)與其它工程的相互利用

在路基土石方調(diào)配中,除了合理安排區(qū)間路基土石方本身的利用和取棄土外,還應(yīng)充分考慮與其它工程的相互利用和協(xié)同,以減少施工方數(shù)和降低工程造價。

1.附屬工程的利用

在進行調(diào)配時,應(yīng)注意對附近的附屬工程(改河、改溝、開挖側(cè)溝、擴大天溝、改移馬路等)的土石方加以利用,不僅可以減少施工方數(shù),而且少占用土地。

2.隧道出碴的利用

隧道開挖的土石方可利用填筑路堤,其數(shù)量為除去本身(混凝土用的碎石與拱背回填片石)利用之外,隧道每延長米可利用30m3作路堤填料用。對于短隧道的開挖,一般為兩端并進,兩端出碴,會合處不一定在中點,故每端只能考慮利用隧道全長五分之二的數(shù)量。在調(diào)配中,對該項土石方的利用方數(shù)不計入施工方數(shù),而列在隧道出碴內(nèi)。

(三)土石方調(diào)配在經(jīng)濟運距范圍內(nèi)的工期核算

當(dāng)土石方調(diào)配在經(jīng)濟運距范圍內(nèi),但需跨越數(shù)量較大的填挖地段時,可能出現(xiàn)工期限制,在這種狀況下,需要進行工期核算,確定施工順序,以保證在規(guī)定期限內(nèi)完成路基施工任務(wù)。

如圖3—5,工期的核算順序是應(yīng)先算出60000m3路塹開挖所需的工天,再算35000m3路塹開挖所需的工天。這是由于在60000m3的挖方尚未完成之前,由于沒有運土道路無法越過高坡進行運輸,故35000m3的挖方還不能開工。這兩個工期之和才是本段土石方工程的施工總期限。如總工期不超過規(guī)定工期,此95000m3土方可全部利用。當(dāng)60000m3土方開挖不超過規(guī)定工期,而95000m3超過規(guī)定工期時,則35000m3的開挖應(yīng)與60000m3的開挖同時進行,因不具備施工條件,為確保工期,只有將這35000m3中的一部分棄土或

作全部棄土。至于填土的不足部分,則另行在填方附近取土填筑路堤。

圖3—5土石方調(diào)配與工期協(xié)同(單位:m3)

當(dāng)土石方調(diào)配在經(jīng)濟運距范圍內(nèi),由挖方調(diào)向填方雖不跨越填筑地段,但土石方數(shù)量巨大,且開挖面又小時,亦應(yīng)進行工期核算。

(四)路基工程的施工順序

鐵路工程的一般施工順序為大中橋、小橋涵和隧道先行施工,接著是路基土石方,而土石方工程又常是先選擇重點或填挖方較大的地段進行。小橋涵必需在路基施工前完成,以保證路基機械施工的效率和工程質(zhì)量。特別是對重點土石方或工程量大起控制作用的涵洞,更要引起足夠的重視。

五、機械化施工土石方調(diào)配運距的調(diào)整

根據(jù)土石方數(shù)量圖(或表)用概略法或目估法進行土石方調(diào)配,并確定施工方法和運距,對于人力施工來講是比較適合的,但對于機械化施工的土石方工程,其調(diào)配所得的運距往往與機械實際走行距離不相符合,因此,調(diào)配結(jié)果不能依此而定,對運距需要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。其原因是:

一方面由于填挖處的地表水平與鄰近地段的地形起伏狀況不同,因此機械上總是不能行徑最短的直線距離,加上機械本身體積較大,來回轉(zhuǎn)彎時均須繞弧度運行,因此機械的實際運距較之直線距離有所延長,而其延長的距離,隨所用機械和運輸工具不同而各異,同時隨著工程的進展而改變;再由于路堤的逐漸升高或路塹的加深,機械從地表上升或下降而使其所需增加的距離也就會越來越長。

另一方面,用概略調(diào)配法調(diào)配土石方,在土石方數(shù)量圖上是按垂直斷面進行調(diào)配的,但用機械開挖路塹時,不能按垂直的橫斷面開挖,而是以水平或斜平方向開挖,同樣修筑路堤也必需分層填筑。這樣從概略調(diào)配法所得的運距,也不符合現(xiàn)場施工實際狀況。

因此,由概略調(diào)配法所定出的土石方調(diào)配范圍,需要按機械的實際走行路線進行修正,但實際狀況繁雜多變。為了適應(yīng)現(xiàn)代化土石方機械施工的要求,在進行機械化土石方調(diào)配時,宜按工地的實際狀況,直接作出幾個機械走行路線,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后,進一步?jīng)Q定其調(diào)配范圍。

3.4勞動力、機械及運輸工具需求量計算

在土石方調(diào)配和施工方法確定以后。就可據(jù)此計算勞動力、機械及運輸工具的需要量。一、勞動力需要量的計算

勞動力的需要量可按下式計算

p?Wr?qr

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