土方工程施工

第2章

土方工程施【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】

土方工程的特點(diǎn)施工要求。土的工程性質(zhì)。土方填筑與壓實(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

了解土的分類與別。熟悉基坑(槽的土方施工。熟悉土方機(jī)械化工。熟悉土方機(jī)械的擇與合理配置。2.1

土方工程概述實(shí)問題：某工程位于經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，北側(cè)和東側(cè)為道路，南側(cè)和西側(cè)緊臨其他建筑。該程為高層綜合樓，地下有一層、地上有二十二層，基坑呈矩形狀，長(zhǎng)度98.0m寬度為，下水距地左右基礎(chǔ)挖深為。該程所地區(qū)下水位，土質(zhì)條件差，屬?zèng)_積-海平原填墊為鹽田，現(xiàn)用耕植土填起。主要土層為淤泥質(zhì)質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)黏土層，含水量一般在50%左右孔隙比一般在～之間，的壓性高，抗剪強(qiáng)度低，在外荷載作用下，地基承載能力低，變形大，不均勻沉降也大。近來，本地區(qū)在基坑施工中由于開挖不慎，造成基坑坍塌的事故屢有發(fā)生，對(duì)周圍建、道路、管線等造成很大破壞，從而影響了工程進(jìn)度，給人們的生活帶來不便，造成不的社會(huì)影響。本工程基坑土方開挖如何施工才能安全并盡量減少對(duì)周圍環(huán)境的影響？通本章的學(xué)習(xí)我們將會(huì)解決上面所提出的問題。土程特及施工要土方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一，它包括土石方的開挖、運(yùn)輸、填筑平整與壓實(shí)等主要施工過程，以及場(chǎng)地清理、測(cè)量放線、施工排水、降水和土壁支護(hù)等備與輔助工作。土方施工的特點(diǎn)如下。土方施工工程量大、面廣。施條件極為復(fù)雜。勞強(qiáng)度較大。組土方工程施工的要求如下。在件允許的情況下應(yīng)盡可能采用機(jī)械化施工條件夠或械設(shè)不足應(yīng)創(chuàng)條件，采取半機(jī)械化和革新工具相結(jié)合的方法。要理地安排施工計(jì)劃，盡量避開冬季、雨季施工，并做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作。對(duì)方進(jìn)行合理調(diào)配、統(tǒng)籌安排，降低費(fèi)用。做調(diào)查研究，了解土壤的種類和工程性質(zhì)，工期要求、質(zhì)量要求及施工條件，施工區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣象資料，擬定合理的施工方案和技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量安全、進(jìn)度。土類鑒按開挖的難易程度將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石特堅(jiān)硬石等八類。松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)硬一般要用爆破方法施工。土工程分類與現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法如表所示。ssss表2-1土的工程分類與場(chǎng)鑒別方法土的分類

土的名稱

可松性系數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法K

K'一類土(松軟土)

砂，亞砂土，沖積土層，種植土，泥炭(淤泥)

～1.17

～

能用鍬、鋤頭挖掘類土(普通土)類土(堅(jiān)土)類土(砂礫堅(jiān)土)類土(軟石)六類土(次堅(jiān)石)

亞黏土濕的黃土有碎石、卵石的砂，種植土填筑土及亞砂土軟及中等密實(shí)黏土重亞黏土，粗礫石，干黃土及碎石、卵石的黃土、亞黏土，實(shí)的填筑土重黏土及含碎石、石的黏土，粗卵石，密實(shí)的黃，天然級(jí)配砂石，軟泥灰?guī)r及白石硬石炭紀(jì)黏土，中密實(shí)的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石灰泥巖砂巖礫巖堅(jiān)實(shí)的頁(yè)巖，泥灰?guī)r，密實(shí)的石巖，風(fēng)化花崗巖，片麻巖

～1.28～～1.30～～1.32～～1.45～～1.45～

用鍬鋤頭挖掘少許用鎬翻松要用鎬少許用鍬鋤頭挖掘，部分用撬整個(gè)用鎬撬棍然后用鍬挖掘分用楔子及大錘用鎬或撬棍、大錘掘分使用爆破方法開挖用爆破方法開挖分用風(fēng)鎬大理巖，輝綠巖，巖，粗、中七類土(堅(jiān)石)

?；◢弾r實(shí)的白云巖、礫巖、片麻巖、石巖，風(fēng)化痕

～1.45～

用爆破方法開挖跡的安山巖、玄武八類土(特堅(jiān)硬石)

安山巖，玄武巖，崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝巖、玢巖

～1.50～

用爆破方法開挖土程質(zhì)1.土的含水量土含水量：土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率。mW100%w100%mm

(2-1)

式：

m——水狀土的，；m—烘干土的，；m——土中水的質(zhì)量kgwm——體顆的質(zhì)。土含水量隨氣候條件、雨雪和地下水的影響而變化，對(duì)土方邊坡的穩(wěn)定性及填方密實(shí)度有直接影響。2.土的天然密度干密土天然密度：在天然狀態(tài)下，單位體積土的質(zhì)量。它與土的密實(shí)程度和含水量有關(guān)。土天然密度按下式計(jì)算：

m

(2-2)式：——土天然密度，kg/

；m

——土的質(zhì)量，kg

；——土體積，

。干度：土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值，用下式表示：

m

(2-3)式：—土的密度，kg/；m—固體顆質(zhì)量；s—土體積，m。在定程度上，土的干密度反映了土的顆粒排列緊密程度。土的干密度越大，表示土越實(shí)。土的密實(shí)程度主要通過檢驗(yàn)填方土的干密度和含水量來控制。3.土的可松性系土可松性：天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)，土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。土可松性用可松性系數(shù)表示，即KK

(2-4)(2-5)式：K、K的初、終可松性系；——土在天然狀態(tài)下的體積，m——土挖后在散狀下的積，m；V—土壓(夯)實(shí)的體積，。土最初可松性系數(shù)是算車輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù)；土的最終可s松系數(shù)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)，各類土的可松性系數(shù)如表-1所。4.土的滲透性土滲透性：是指土體被水透過的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)表示。滲系數(shù)：表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以表示它同的顆級(jí)配密實(shí)度等有關(guān)，是人工降低地下水位及選擇各類井點(diǎn)的主要參數(shù)。土的滲透系數(shù)如表2-2所。表2-2土的滲透系數(shù)參表土的名稱黏土亞黏土輕亞黏土黃土粉砂細(xì)砂

滲透系數(shù)(m/d)＜0.005～0.50～0.50～1.00～5.00

土的名稱中砂均質(zhì)中砂粗砂圓礫石卵石

滲透系數(shù)(m/d)～20.0035～5020～5050～100～5002.2

基坑(槽的土方施工房位房定位：在基礎(chǔ)施工之前根據(jù)建筑總平面圖設(shè)計(jì)要求，將擬建房屋的平面位置和零點(diǎn)高在地面上固定下來。定一般用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀和鋼尺等測(cè)量?jī)x器，根據(jù)主軸線控制點(diǎn)，將外墻軸線的四個(gè)點(diǎn)用木樁測(cè)設(shè)在地面上(見。圖2-1建筑物的定1—龍門板(標(biāo)板)；2龍門樁3—軸線釘；4軸線樁(角樁；5—軸線6控制樁(引樁、保險(xiǎn)樁)房外墻軸線測(cè)定后，根據(jù)建筑平面圖將內(nèi)部縱橫的所有軸線都一一測(cè)出，并用木樁及頂面小釘標(biāo)識(shí)出來。放放：房屋定位后，根據(jù)基礎(chǔ)的寬度、土質(zhì)情況、基礎(chǔ)埋置深度及施工方法，計(jì)算確定槽(坑上口開寬度拉線后石灰地面畫出槽(坑)開的上口邊線即線見圖2-2)。圖2-2放線示意圖1—墻柱)軸線；2—龍門板；—白灰線(基槽邊線)；基槽寬度基開挖寬度的計(jì)算要做到以下幾點(diǎn)。不坡，不加擋土板支撐。不坡，但要留工作面。一來說當(dāng)槽(坑)底地下位以時(shí)每邊留出工作面寬度為300mm(圖2-3)，基放灰線尺寸為d

(2-6)式：—基礎(chǔ)放線寬mm

——基礎(chǔ)底寬，；——工作面寬(一取300mm)。圖2-3留工作面示意圖(3)留工面并支撐當(dāng)?shù)A埋置較深，場(chǎng)地又狹窄不能放坡時(shí)，為防止土壁坍塌，必須設(shè)置支撐。此時(shí)，放線尺寸除考慮基礎(chǔ)底寬、工作面寬外，還需加上支撐所需尺(一為100mm)dc

(2-7)(4)放坡如基槽深度超過《土方和爆破工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定時(shí)，即使土質(zhì)良好且無地水，亦需根據(jù)挖土深度和土質(zhì)情況。放灰線尺寸見圖：

(2-8)式：b—放寬度mhm

——坡度系數(shù)；h—基槽挖深。圖2-4放坡基槽留工作示意圖基坑土方挖基(坑)開挖有工開和小液壓土機(jī)挖兩形式開基(坑)應(yīng)規(guī)定尺寸合理排開順序分層行，連續(xù)工。土開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖嚴(yán)禁超挖”的原則。1.基槽坑)開深度制當(dāng)槽(坑挖離坑底左右，根龍門上標(biāo)及時(shí)水準(zhǔn)抄平在土上打水平樁，作為控制開挖深度的依據(jù)。2.基槽坑)開中注事項(xiàng)在挖基槽(坑)之，應(yīng)查龍板、線樁無走現(xiàn)象并根設(shè)計(jì)紙?；S線的位置、尺寸及水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高等。基(坑)、管溝的挖土分層行。在工過程中，基槽坑、管邊堆土方應(yīng)超設(shè)計(jì)載?；?坑土施工及雨，應(yīng)支護(hù)構(gòu)、圍環(huán)進(jìn)行察和測(cè)，出現(xiàn)常況應(yīng)及時(shí)處理，待恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工?；?坑)開挖時(shí)，要加垂直度方的測(cè)，防超挖防止動(dòng)基土層(6)對(duì)特型基，應(yīng)區(qū)分挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，分區(qū)分塊及時(shí)澆筑墊層。(7)土方挖施中發(fā)古墓文物保護(hù)好場(chǎng)立通知物管部門，經(jīng)看處理后方可施工。3.驗(yàn)槽基(坑)開挖完并清好以，在層施以前施工位應(yīng)同勘、設(shè)單位監(jiān)單位、建設(shè)單位一起進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查并驗(yàn)收基槽，通常稱為驗(yàn)槽。驗(yàn)(坑)的主要容和法如。核基槽(坑的位置平面寸、底標(biāo)。核基槽(坑土質(zhì)和下水況。空、古墓、古井、防空掩體及地下埋設(shè)物的位置、深度、形狀。對(duì)個(gè)基槽坑底進(jìn)全面察意土的顏色是否一致的堅(jiān)程度否一樣，有軟硬不一或弱土層。局的含水量有無異?，F(xiàn)象，走上去有無顫動(dòng)的感覺等。驗(yàn)的重點(diǎn)應(yīng)選擇在樁基、承重墻或其他受力較大部位。土坡土支撐土穩(wěn)定，主要是由土體內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就會(huì)塌方。造土壁塌方的主要原因如下。邊過陡，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，常引起方。雨下水入基土體重力增大及抗剪能力降低造塌方的主要原因。(3)基坑(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，使體產(chǎn)生剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度。1.土方邊坡土邊坡的坡度以挖方深度(或方深)h與寬b比表(見，即方邊坡

/b/h)

，中h稱邊系數(shù)圖2-5土方邊坡當(dāng)質(zhì)條件良好土均勻且地下水位低基坑(槽)或管溝底面標(biāo)高時(shí)挖邊坡可做成立壁不加支撐，但深度不宜超過下列規(guī)定。密、中密的砂土和碎石類充物為砂土：。硬、可塑的粉土及粉質(zhì)黏土。硬、可塑的黏土和碎石類充物為黏性)：1.5m。堅(jiān)的黏土：2m。挖深度超過上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)考慮放坡或做成直立壁加支撐。基(槽)或管溝好后應(yīng)及進(jìn)行礎(chǔ)工或地結(jié)構(gòu)程施。在工過中，經(jīng)檢查坑壁的穩(wěn)定情況。當(dāng)?shù)鼗虞^深或晾槽時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取護(hù)面措施。常用的坡面保護(hù)方有帆布、塑料薄膜覆蓋法，坡面拉網(wǎng)法或掛網(wǎng)。當(dāng)質(zhì)條件良好均勻地下位低于基(槽或溝底標(biāo)高深在5m以且不加支撐的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合表2-3的規(guī)。表2-3深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度土的類別中密的砂土中密的碎石類土充填物為砂土)硬塑的粉土中密的碎石類土充填物為黏性土)硬塑的粉質(zhì)黏土、土老黃土軟土(經(jīng)井點(diǎn)降水后)

坡頂無荷載1111111

邊坡坡度(高∶寬)坡頂有靜載1∶1.251∶1.001∶0.751∶0.671∶0.501∶0.25—

坡頂有動(dòng)載1∶1.501∶1.251∶1.001∶0.751∶0.671∶0.33—永性挖方邊坡坡度應(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2的規(guī)定表2-4臨時(shí)性挖方邊坡值土的類別砂土(不包括細(xì)砂、粉砂硬

邊坡值高∶寬)1∶1.25～11∶0.75～11一般性黏土碎石類土

硬、塑軟充填堅(jiān)硬、硬塑黏土充填砂土

1∶1.00～11∶1.50或更緩1∶0.50～11∶1.00～12.土壁支撐土支撐形式應(yīng)根據(jù)開挖深度和寬度、土質(zhì)和地下水條件以及開挖方法、相鄰建筑物等況進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。1)橫式撐橫式支撐由擋土板、楞木和工具式橫撐組成，用于寬度不大、深度較小溝槽開挖的土支撐。根放置方式的不同，擋土板分為水平擋土板和垂直擋土板兩(見圖2-6)。水平擋土板支撐

(b)垂直擋土板支撐圖2-6橫撐式支柱1—水平擋土板；2豎楞木；3—工具橫撐；豎直擋土板；5—楞木2)板式撐板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)，可防治流沙象產(chǎn)生。板支撐作用如下。(1)使地水在中的流路延長(zhǎng)，減小了動(dòng)水壓力，從而可預(yù)防流沙的產(chǎn)生。(2)板樁撐既土又水，別適于開挖較深、地下水位較高的大型基坑。(3)可以止基附近筑物礎(chǔ)下沉。打板樁的質(zhì)量要求如下。板位置在板樁的軸線上，板壁面垂直，保證平面的尺寸準(zhǔn)確和垂直度。封式板樁墻要求封閉合攏。埋達(dá)到規(guī)定的深度要求，有足夠的抗彎強(qiáng)度和防水性能。鋼施鋼樁又可分平板樁和波浪式板樁兩類。平樁(見2-7(a))防和承受向壓力性能良好，易打入地下，但長(zhǎng)軸方向抗彎強(qiáng)度小。波式板(見2-7(b))的防和抗性能較好在施中多用。板施工要正確選擇打樁方法、打樁機(jī)械和流水段劃分，以保證打設(shè)后的板樁墻有足夠剛度和防水作用。(1)打樁法的擇。鋼樁打入法一般分為單獨(dú)打入法、雙層圍檁插樁法和分段復(fù)打法。鋼樁單獨(dú)打入法適用于樁長(zhǎng)小于10m，工程要求不高的鋼板樁支撐施工。雙圍檁插樁法是在樁的軸線兩側(cè)先安裝雙層圍一定高度的鋼制柵)支架后鋼板依次鎖口咬合全部插入雙層圍檁間。圖2-7常用的鋼板分復(fù)打法是在板樁軸線一側(cè)安裝好單層圍檁支架，將1～20塊板樁拼裝組施工段入土中一定深度，形成一段鋼板樁墻，即屏風(fēng)墻。(2)合理分流段。施流水段的劃分應(yīng)使板樁墻面垂直，滿足墻面支撐安裝要求，有利于封閉合攏，使行路線短。(3)鋼板打設(shè)備工。

鋼樁、圍檁支架的矯正修理。按工圖放板樁的軸線進(jìn)行測(cè)標(biāo)高，作為控制板樁入土深度的依據(jù)。樁不宜過重，以防樁頭因過大錘擊而產(chǎn)生縱向彎曲。準(zhǔn)安裝好圍檁支架。鋼樁的打設(shè)。鋼樁的拔除。2.3

土方填筑與壓實(shí)填要最采用同類土壤填筑，填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)。(1)碎石土、土和破石(粒不大每層鋪厚的2/3)用于層下的填料。(2)含水符合實(shí)要的黏土，可用作各層填料。碎草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于的土，僅用于無壓實(shí)要求的填方。淤和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料在土或澤地經(jīng)處理使含水量符合壓要求后，可用于填方中的次要部位。有溶性硫酸鹽大于的，不能用作回填土，在地下水作用，硫鹽會(huì)漸解流失，形成孔洞，影響土的密實(shí)性。凍、膨脹性土等不應(yīng)作為填方土料。填壓方填壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三種。1.碾壓法碾法是由沿著表面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)土壤。一切拖動(dòng)和自動(dòng)的碾壓機(jī)具，如滾碾、羊足碾和氣胎碾等的工作都屬于同一原理。碾法主要用于大面積的填土，如場(chǎng)地平整、路基、堤壩等工程。平滾碾適用于碾壓黏和非黏性土壤；羊足碾只能用來壓實(shí)黏性土壤；氣胎碾對(duì)土壤壓力較為均勻，故其填土量較好。按輪重量，平滾碾又分為輕重5t以下)、中(重以)和(重10t)三。輕型碾壓實(shí)土層的厚度不大，但土層上部變得較密實(shí)，當(dāng)用輕型滾碾初碾后，再用重型滾碾壓，就會(huì)取得較好的效果。如直接用重型滾碾碾壓松土，則由于強(qiáng)烈的起伏現(xiàn)象，其碾效果較差。用壓法壓實(shí)土壤時(shí)，鋪土應(yīng)均勻一致，碾壓遍數(shù)要一樣，碾壓方向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊漸壓向中心，每次碾壓應(yīng)有15～的疊。2.夯實(shí)法夯法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(shí)土壤，主要用于小面積的回填土。夯實(shí)機(jī)具類型較多，有木夯、石硪、蛙式打夯機(jī)、火力夯以及利用挖土機(jī)或起重機(jī)裝上夯板后的土機(jī)等。其中蛙式打夯機(jī)輕巧靈活，構(gòu)造簡(jiǎn)單，在小型土方工程中應(yīng)用最廣。夯法的優(yōu)點(diǎn)是可夯實(shí)較厚的土層，重錘的夯厚度達(dá)～1.5m強(qiáng)力夯可對(duì)層土壤夯實(shí)。但對(duì)木夯、石硪或蛙式打夯機(jī)等機(jī)具，其夯實(shí)厚度則較小，一般在2以。3.振動(dòng)法振法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生對(duì)位移達(dá)到緊密狀態(tài)。此法用于振實(shí)非黏性土壤效果較好。近來，又將碾壓和振動(dòng)法結(jié)合起來而設(shè)計(jì)和制造了振動(dòng)平碾、振動(dòng)凸塊碾等新型壓實(shí)械。振動(dòng)平碾適用于填料為爆破碎石渣、碎石類土、雜填土或輕亞黏土的大型填方；振凸塊碾則適用于亞黏土或黏土的大型填方。當(dāng)壓實(shí)爆破石渣或碎石類土?xí)r，可選用重為8～15t的振平碾鋪厚度～先壓碾壓壓數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)確，一為～8。影方實(shí)果的主要素影土壤壓實(shí)效果的因素主要有：含水量、壓實(shí)功、每層鋪土厚度。1.含水量土含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響比較顯著。回填土含水量過大、過小都難以夯壓密實(shí)，因，要求回填土應(yīng)有最佳的含水量，也就是當(dāng)土壤在這種含水量的條件下壓實(shí)時(shí)，能獲得大的密實(shí)度，而且所需的夯擊能最小。所以，當(dāng)回填土過濕時(shí)，應(yīng)先曬干或摻入干土及吸水材料；過干時(shí)，則應(yīng)灑水進(jìn)行濕潤(rùn)，盡可能使土壤保持在最佳含水量的范圍內(nèi)。土最佳含水量時(shí)的最大干密度，可由擊實(shí)試驗(yàn)取得，也可查經(jīng)驗(yàn)表確定。2.壓實(shí)功壓功指壓實(shí)工具的重量、碾壓遍數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等對(duì)壓實(shí)效果的影響。影響實(shí)效果的因素如圖所。圖2-8影響壓實(shí)效果的素3.每層鋪土厚度鋪過厚，下部土體所受壓實(shí)作用力小于土體本身的黏結(jié)力和摩擦力，土顆粒不能相互動(dòng)，無論壓實(shí)多少遍，填方也不能被壓實(shí)；鋪土過薄，則下層土體壓實(shí)次數(shù)過多，而受切破壞，所以規(guī)定了一定的鋪土厚度。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使填方壓實(shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)小。填方每層的鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)如表所示。表2-5填方每層的鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)壓實(shí)機(jī)械

每層鋪土厚度/

每層壓實(shí)遍數(shù)/遍平碾羊足碾振動(dòng)壓實(shí)碾蛙式打夯機(jī)人工打夯

250～300200～350250～350200～250＜200

6～88～163～43～43～42.4

土方機(jī)械化施工土工程面廣量大，人工挖土不僅勞動(dòng)繁重，而且生產(chǎn)率低、工期長(zhǎng)、成本高，因此，土工程中應(yīng)盡量采用機(jī)械化、半機(jī)械化的施工方法，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度。土工程施工機(jī)械的種類繁多，主要包括四大類，即挖掘機(jī)械單挖土機(jī)、多斗挖土機(jī)，挖機(jī)械(推機(jī)鏟運(yùn)、裝)，輸機(jī)(翻車、自卸車、帶運(yùn)機(jī)，密機(jī)械壓機(jī)、蛙式打夯機(jī)、振動(dòng)夯)。土工程施工機(jī)械應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、現(xiàn)有情況、配套要求，并考慮經(jīng)濟(jì)效益合理選用。場(chǎng)整工1.場(chǎng)地平整施工備工場(chǎng)平整施工準(zhǔn)備的主要工作：場(chǎng)地清理、地面水排除、修筑好臨時(shí)道路以供機(jī)械進(jìn)場(chǎng)土方運(yùn)輸用。2.場(chǎng)地平整機(jī)械工1)推機(jī)工推機(jī)按行走方式可分為履帶式和輪胎式；按推土板的操縱方式可將推土機(jī)分為索式自重切)和壓式強(qiáng)制土、以調(diào)推土角)。其點(diǎn)：操縱靈活，所需工作面小，行駛速度快，轉(zhuǎn)移方便，能爬30°右的緩坡，能獨(dú)完成切土、推土和卸土等工作，應(yīng)用較廣。推機(jī)多用于場(chǎng)地清理和平整，開挖深度在以內(nèi)的坑，填平溝坑，及配鏟運(yùn)、挖土機(jī)工作等。后加裝松土裝置，破、松硬土和凍土，能牽引無動(dòng)力的土方機(jī)械如拖鏟運(yùn)機(jī)羊碾等直推土的固式推鏟如2-9所示回式鏟刀的兩種狀態(tài)如、所。圖2-9直鏟推土機(jī)的固式推土鏟

圖2-10

回轉(zhuǎn)式鏟刀示意圖推機(jī)可推挖一至三類土，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在以，30～時(shí)濟(jì)效最好推機(jī)的生產(chǎn)效率主要取決于推土板推移土的體積及切土、推土、回程等工作的循環(huán)時(shí)。施方法如下。下鏟土。重力作用以增加推土能力和縮短推土?xí)r間，最大坡度在°內(nèi)為，如所示分集中，一次推送。適用于較硬的土中。并推土或臺(tái)推土機(jī)并列推土少土的散失生產(chǎn)效率2-12(a)所。槽推土。原槽推土、減少土散失，如圖所示。土跨鏟法推當(dāng)土槽推至一定深(一為0.4～0.5m))轉(zhuǎn)而推土(其度約鏟刀寬度的一半的土可以方便地將較硬的土推走)。鏟上附加側(cè)板。鏟刀兩邊裝上側(cè)板，以增加鏟刀前的土方體積。圖2-11

下坡推土法槽形推土法

(b)并列推土法圖2-12并列推土法和槽推土法2)鏟機(jī)工鏟機(jī)是一種能獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、整平的土方機(jī)械。按無動(dòng)力設(shè)備，鏟運(yùn)機(jī)可分為拖式和自行式兩種。拖式鏟運(yùn)機(jī)需有拖拉機(jī)牽引及操縱自行式鏟運(yùn)機(jī)的行駛和工作，都靠本身的動(dòng)力設(shè)備完成。鏟機(jī)對(duì)行駛道路的要求較低，操縱靈活，行駛速度快，生產(chǎn)率高，費(fèi)用低，適用于地起伏不大，坡度在15°內(nèi)的面積地平，擔(dān)基坑溝槽挖以填筑基等工，宜于開挖含水量不超過27%松土和普通土，土需土機(jī)松后能開，但適在礫石層、凍土地帶和沼澤區(qū)施工。拖鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)距以800m以內(nèi)宜，右率最。自式鏟機(jī)的濟(jì)運(yùn)為～1500m在規(guī)劃運(yùn)行路線時(shí)應(yīng)力符合濟(jì)運(yùn)的要。鏟機(jī)開行線路和施工方法如下。(1)鏟運(yùn)的開路線(見圖2-13)環(huán)路線。是常用路線。其優(yōu)點(diǎn)是一個(gè)循環(huán)能完成多次鏟土和卸土，減少鏟運(yùn)機(jī)的轉(zhuǎn)次數(shù)，提高工作效率；為防止機(jī)件單側(cè)磨損，應(yīng)避免僅向一側(cè)轉(zhuǎn)彎。8字路線鏟土卸土輪流兩個(gè)作面進(jìn)行每一循環(huán)能完成兩次作業(yè)，即次鏟土只需轉(zhuǎn)彎一次，比環(huán)形路線縮短運(yùn)行時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；一個(gè)循環(huán)中兩次轉(zhuǎn)彎向不同，機(jī)械磨損也較均勻。它適用于取土坑較長(zhǎng)的路基填筑，以及坡度較大的場(chǎng)地平中。圖2-13鏟運(yùn)機(jī)開行路線示意(2)鏟運(yùn)的施方法下鏟土利用重力來增大牽引力鏟切土深短裝土?xí)r間提生產(chǎn)。一地面坡度以°°宜如果然條不允，可施工逐步造一下坡土的形。跨法。預(yù)留土埂，間隔鏟土方法。土埂高度應(yīng)不大300mm，寬以不于拖機(jī)履帶間凈距為宜。助法。在地勢(shì)平坦、土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí)，可采用推土機(jī)助鏟，以縮短鏟土?xí)r間。一般每3～臺(tái)運(yùn)機(jī)配一臺(tái)推土機(jī)助鏟?；谕凉こ讨凶畛Ｓ玫囊环N施工機(jī)械，按其行走機(jī)構(gòu)不同分為履帶式和輪胎式；按其傳動(dòng)式分為機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種；按工作裝置不同分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟(見圖。單挖土機(jī)進(jìn)行土方挖土作業(yè)時(shí)，需自卸汽車配合運(yùn)土。圖2-14

單斗挖土機(jī)工作簡(jiǎn)1)正挖機(jī)的工正挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土。正挖土機(jī)的挖掘力大，生產(chǎn)率高，能開挖停機(jī)面以上的一至四類土，宜用于開挖高度于的燥的基坑，但需設(shè)置不大于度上下道。工方式如下(見。(1)正向土側(cè)卸土動(dòng)臂轉(zhuǎn)角度小，運(yùn)輸工具行駛方便，生產(chǎn)率高，應(yīng)用較廣。(2)正向土后卸土所挖工作面較大，但回轉(zhuǎn)角度大，生產(chǎn)率低，運(yùn)輸工具倒車開，一般只用來開挖施工區(qū)域的進(jìn)口處，以及工作面狹小且較深的基坑。圖2-15正鏟挖土機(jī)的工作方1—正鏟挖土機(jī)；2自卸汽車2)反挖機(jī)的工反挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：后退向下，強(qiáng)制切土。反挖土機(jī)主要用于開挖停機(jī)面以下深度不大的基坑

槽)

或溝及含水量大的一至三類，最大挖土深度為～6m，濟(jì)合的挖深度～。挖的土方卸在基坑(槽管溝的兩邊放或推土推到遠(yuǎn)處堆放配備卸汽運(yùn)見。圖2-16反鏟挖土機(jī)的工作方1—鏟挖土機(jī)；自卸汽車；3—棄土堆3)拉挖機(jī)的工拉挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：后退向下，自重切土。拉挖土機(jī)的挖土半徑和挖土深度較大，能開挖停機(jī)面以下的一至二類的土，但不如反挖土機(jī)靈活準(zhǔn)確見圖2-17)。鏟土機(jī)用于挖較較大基(槽)、渠，挖取水泥土以及填筑路基、修筑堤壩，河道清淤。拉鏟挖土機(jī)大多將土直接卸在基)附堆，或配備自卸汽車裝土運(yùn)走，但工效較低。拉鏟挖土?xí)r，吊桿傾斜角度應(yīng)°以上，先兩側(cè)然后中間，分層進(jìn)行，保持邊坡整齊，距邊坡的安全距離應(yīng)不小于。開方式如下。溝開挖。拉鏟停在溝端，倒退著沿溝縱向開挖，一次開挖寬度可以達(dá)到機(jī)械挖土半的兩倍，能兩面出土，汽車停放在一側(cè)或兩側(cè)，裝車角度小，坡度較易控制，并能開挖陡的坡，適用于就地取土填筑路基及修筑堤壩等。溝開挖。拉鏟停在溝側(cè)沿溝橫向開挖，沿溝邊與溝平行移動(dòng)，開挖寬度和深度均較，一次開挖寬度約等于挖土半徑。如溝槽較寬，可在溝槽的兩側(cè)開挖。本法開挖邊坡不控制，適用于挖就地堆放以及填筑路堤等工程。4)抓挖機(jī)的工抓挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：直上直下，自重切土。抓挖土機(jī)的挖掘力較小，能開挖一至二類土，適用于土質(zhì)比較松軟，施工面狹窄而深基坑、深槽、沉井挖土，清理河泥等工程，或裝卸碎石、礦渣等松散材料。對(duì)型基坑，抓鏟立于一側(cè)抓土，對(duì)較寬的基坑，則在兩側(cè)或四側(cè)抓土，抓鏟應(yīng)離基坑一定距離，如圖所。圖2-17拉鏟挖土機(jī)挖土示意

圖2-18抓鏟挖土機(jī)挖土示意圖土可裝自卸汽車運(yùn)走或堆棄在基坑旁或用推土機(jī)推到遠(yuǎn)處堆放。挖泥時(shí)，抓斗易被淤泥吸住，應(yīng)避免用力過猛，以防翻車。抓鏟施工，一般均需加配。土械選與合理配土機(jī)械的選擇，通常應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)和技術(shù)條件提出幾種可行性方案，然后進(jìn)行技術(shù)濟(jì)分析比較，選擇效率高、綜合費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)行施工，一般選用土方施工單價(jià)最小的械。在大型建設(shè)項(xiàng)目中，土方工程量很大，而當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的施工機(jī)械的類型及數(shù)量常常有定的限制，此時(shí)必須將現(xiàn)有機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)籌分配，以使施工費(fèi)用最小。一般可以用線性規(guī)的方法來確定土方施工機(jī)械的最優(yōu)分配方案。前敘述了主要的挖土機(jī)械的性能和適用范圍，現(xiàn)綜合介紹選擇土方施工機(jī)械的要點(diǎn)如。22當(dāng)形起伏不大、坡度在°以內(nèi)挖填整土的面較大土的水量當(dāng)、平運(yùn)距短(一在以內(nèi))時(shí)采用鏟運(yùn)機(jī)較為合適；如果土質(zhì)堅(jiān)硬或冬季凍土層度超100～150mm時(shí)必由其機(jī)械助翻再鏟。當(dāng)般土含水大于或黏土水量超過時(shí)鏟運(yùn)機(jī)要陷車，須將疏干再施。地起伏大的山區(qū)丘陵地帶，一般挖土高度在以，運(yùn)距離過1000m工程較大且集中一可采用(反鏟掘機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工并在棄區(qū)配推土機(jī)整場(chǎng)地。當(dāng)挖土層厚度在～6m以上時(shí)，可在挖土段的較低處設(shè)置倒土漏斗，推土機(jī)土推入漏斗中，并用自卸汽車在漏斗下裝土并運(yùn)走。漏斗上口尺寸為左右由鋼框支承，底部預(yù)先挖平以便裝車，漏斗左右及后側(cè)土壁應(yīng)加以支護(hù)。也可以用挖掘機(jī)或推機(jī)開挖土方并將土方集中