土石方工程施工-土的工程性質(zhì)和方量計(jì)算（水利工程施工課件）

土方挖運(yùn)工程施工目錄1土方開挖方法2機(jī)械開挖土方3機(jī)械挖運(yùn)土方水利水電工程施工技術(shù)土方的開挖方式主要有人工及半機(jī)械化開挖、機(jī)械開挖和水力開挖三種1、人工及半機(jī)械化開挖這種方法一般是用來開挖土方、全風(fēng)化巖石或靠近建基面的開挖。開挖強(qiáng)度低，用工量大，但是開挖質(zhì)量有保證。一些土方量小及不便于機(jī)械化施工的地方，主要有一次到底法和分層下挖法。一、土方開挖方法水利水電工程施工技術(shù)2、機(jī)械開挖土方多采用機(jī)械開挖，用于土方開挖的機(jī)械有單斗挖掘機(jī)、多斗挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)械等，用于場(chǎng)地開闊、方量大的土方及軟弱巖石。施工強(qiáng)度高、進(jìn)度快、生產(chǎn)能力高；但是機(jī)械投入量大。3、水力開挖利用高壓水將土沖走。這種方法需要施工現(xiàn)場(chǎng)有充足水源且地形比較有利，所以用水量大、環(huán)保要求高。一、土方開挖方法水利水電工程施工技術(shù)二、機(jī)械開挖土方土方開挖掘機(jī)械包括單斗挖掘機(jī)和多斗式挖掘機(jī)兩類挖掘機(jī)械單斗式正向鏟挖掘機(jī)反向鏟挖掘機(jī)拉鏟挖掘機(jī)抓鏟挖掘機(jī)多斗式鏈斗式挖掘機(jī)斗輪式挖掘機(jī)1.單斗挖掘機(jī)：?jiǎn)味吠谕翙C(jī)按工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。1二、機(jī)械開挖土方（1）正鏟適用范圍：適于挖停機(jī)面以上的土方，也能挖停機(jī)面以下的淺層土方。特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，鏟土能力大。1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。二、機(jī)械開挖土方（2）反鏟

適用于挖停機(jī)面以下的土方，靈活性好，鏟土能力不大。溝端開挖方法最常用。適用于挖停機(jī)面以下的土方，靈活性好，鏟土能力不大。溝端開挖方法最常用。二、機(jī)械開挖土方反鏟挖土機(jī)的開行方式有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種（3）拉鏟挖掘機(jī)拉鏟挖土機(jī)工作時(shí)利用慣性，把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進(jìn)行挖土或卸土，鏟斗由上而下，靠自重切土，可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程，特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的開挖。拉鏟開挖方式與反鏟相似，可溝端開挖，也可溝側(cè)開挖。二、機(jī)械開挖土方（4）抓鏟挖掘機(jī)抓鏟挖土機(jī)主要用于開挖土質(zhì)比較松軟，施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程，特別適于水下挖土。土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)不能用抓鏟施工。適用于挖掘窄深型基坑或沉井中的水下淤泥開挖。二、機(jī)械開挖土方（5）影響單斗挖掘機(jī)生產(chǎn)率的主要因素主要影響因素有土壤性質(zhì)、掌子的高度、旋轉(zhuǎn)角度、工作時(shí)間利用程度、運(yùn)輸車輛的大小、司機(jī)的操作水平和挖掘機(jī)的技術(shù)狀況。為了提高單斗挖掘機(jī)效率采取的措施：①加長中間斗齒長度，減小阻力，減小鏟土?xí)r間；②合并回轉(zhuǎn)、升起、降落的操作過程，縮短循環(huán)時(shí)間；③挖松散土料時(shí)，可更換大鏟斗；④加強(qiáng)機(jī)械的保養(yǎng)維修；⑤合理布置工作面，做好準(zhǔn)備工作，使工作時(shí)間得以充分利用；⑥保證有足夠的運(yùn)輸工具并合理組織好運(yùn)輸路線。二、機(jī)械開挖土方2.多斗式挖掘機(jī)多斗式挖掘機(jī)是一種連續(xù)作業(yè)式挖掘機(jī)械，按構(gòu)造不同，可分為鏈斗式和斗輪式兩類。

水利水電工程施工技術(shù)（1）鏈斗式挖掘機(jī)鏈斗式采砂船是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，適用大規(guī)模采集河道中沙礫料的多斗挖掘機(jī)。二、機(jī)械開挖土方（2）斗輪式挖掘機(jī)斗輪式挖掘機(jī)的斗輪安裝在可仰俯的斗輪臂上，斗輪上裝有多個(gè)鏟斗，當(dāng)斗輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即行挖土，當(dāng)鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)到最高位置時(shí)，土靠自重卸落到受料皮帶機(jī)上，最終卸入運(yùn)輸工具或直接送至料堆，斗輪式挖掘機(jī)多用于料場(chǎng)大規(guī)模取土作業(yè)。二、機(jī)械開挖土方水利水電工程施工技術(shù)開挖和運(yùn)輸是土方工程施工兩項(xiàng)主要過程，承擔(dān)這兩個(gè)過程施工的機(jī)械是各類挖掘機(jī)械、挖運(yùn)組合機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械。1.挖運(yùn)組合機(jī)械挖運(yùn)組合機(jī)械推土機(jī)鏟運(yùn)機(jī)裝載機(jī)三、機(jī)械挖運(yùn)土方（1）推土機(jī)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。三、機(jī)械挖運(yùn)土方（2）鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)的特點(diǎn)是能綜合完成鏟土、運(yùn)土、平土或填土等全部土方施工工序，對(duì)行駛道路要求較低；操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便，生產(chǎn)率高，在土方工程中常應(yīng)用用于大面積場(chǎng)地平整。三、機(jī)械挖運(yùn)土方自行式拖式（3）裝載機(jī)裝載機(jī)是一種工作效率高、用途廣泛的工程機(jī)械。主要對(duì)散粒材料進(jìn)行裝、運(yùn)、卸作業(yè)。也可用于裝運(yùn)、挖掘、平整場(chǎng)地、索引車輛和更換工作裝置后還可完成吊起等工作。三、機(jī)械挖運(yùn)土方2.土方運(yùn)輸土方運(yùn)輸分為無軌運(yùn)輸和有軌運(yùn)輸。（1）無軌運(yùn)輸：主要為自卸汽車（如圖所示）。它與挖掘機(jī)斗容的關(guān)系為3-5倍最適宜。三、機(jī)械挖運(yùn)土方（2）有軌運(yùn)輸有軌運(yùn)輸包括窄軌和標(biāo)準(zhǔn)軌道運(yùn)輸，有軌運(yùn)輸一般情況下，采用窄軌。軌距為：1000mm、762mm、610mm。在施工中鐵路運(yùn)輸?shù)木€路布置方式有：?jiǎn)尉€式、單線帶岔道式、雙線式和環(huán)形式四種。三、機(jī)械挖運(yùn)土方3.土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇（1）土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇依據(jù)基礎(chǔ)形式、工程規(guī)模、開挖深度、地質(zhì)、地下水情況、土方量、運(yùn)距、現(xiàn)場(chǎng)和機(jī)具設(shè)備條件、工期要求以及土方機(jī)械的特點(diǎn)等。

（2）土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇要求合理選擇挖方機(jī)械，以充分發(fā)揮機(jī)械效率，節(jié)省機(jī)械費(fèi)用，加速工程進(jìn)度。比如水利定額中不同斗容的挖掘機(jī)配置多大自卸汽車的噸位都有一個(gè)范圍，如果不按照定額對(duì)應(yīng)的型號(hào)配置挖運(yùn)設(shè)備，就會(huì)使我們的施工成本提高。三、機(jī)械挖運(yùn)土方3.土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇（3）土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇要點(diǎn)：1）當(dāng)?shù)匦纹鸱淮螅露仍?0度以內(nèi)，挖填平整土方的面積較大，土的含水量適當(dāng)，平均運(yùn)距短（一般在1km以內(nèi)）時(shí)，采用鏟運(yùn)機(jī)較為合適。（地形起伏不大，運(yùn)距≤1km）2）地形起伏較大的丘陵地帶，一般挖土高度在3m以上，運(yùn)輸距離超過1km，工程量較大且又集中時(shí)，可采用下述三種方式進(jìn)行挖土和運(yùn)土。（地形起伏較大，運(yùn)距＞1km）

a、正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工。（正鏟+汽車）b、推土機(jī)將土推入漏斗，并用自卸汽車在漏斗下承土并運(yùn)走。

c、推土機(jī)預(yù)先把土推成一堆，用裝載機(jī)把土裝到汽車上運(yùn)走。三、機(jī)械挖運(yùn)土方3.土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇(4)土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇原則：（含水量、運(yùn)距、深度）1）土的含水量較小，可結(jié)合運(yùn)距長短、挖掘深淺，分別采用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工。當(dāng)基坑深度在1-2m，基坑不太長時(shí)可采用推土機(jī)；2m以內(nèi)長度較大的線狀基坑，宜由鏟運(yùn)機(jī)開挖；當(dāng)基坑較大，工程量集中時(shí)，可選項(xiàng)用正鏟挖土機(jī)挖土。2）如地下水位較高，又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，可能造成正鏟挖土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)陷車時(shí)，則采用反鏟、拉鏟或抓鏟挖土機(jī)配合自卸汽車較為合適。三、機(jī)械挖運(yùn)土方土石方工程量的計(jì)算和分配目錄1土石方工程量的計(jì)算方法2土石方工程量的計(jì)量規(guī)則土石方工程量計(jì)算是確定勞動(dòng)量多少，工程設(shè)計(jì)概算計(jì)算的重要依據(jù)。土的工程性質(zhì)和方量計(jì)算1.土石方工程量的計(jì)算方法算土石方工程量計(jì)算基本方法有方格網(wǎng)法和斷面法兩種。方格網(wǎng)法由設(shè)計(jì)單位(一般在1：500的地形圖上)將場(chǎng)地劃分為邊長a=10～40m的若干方格,與測(cè)量的縱橫坐標(biāo)相對(duì)應(yīng),在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn)。方格網(wǎng)法適用于地形變化連續(xù)的地形情況，方格網(wǎng)法計(jì)算土方量。斷面法沿場(chǎng)地取若干個(gè)相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y(cè)量定出），將所取的每個(gè)斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個(gè)三角形和梯形。1.土石方工程量的計(jì)算方法算1.1網(wǎng)格法1.1.1方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟（1）劃分方格網(wǎng)

由設(shè)計(jì)單位(一般在1/500的地形圖上)將場(chǎng)地劃分為邊長a=10-40m的若干方格，與測(cè)量的縱橫坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)，在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn)。（2）計(jì)算場(chǎng)地各個(gè)角點(diǎn)的施工高度hn——角點(diǎn)施工高度(以“+”為填，“-”為挖)n—方格的角點(diǎn)編號(hào)1.1.1方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟（3）計(jì)算“零點(diǎn)”位置，確定零線

方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“—”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn)，即為“零點(diǎn)”，如圖所示。零點(diǎn)位置計(jì)算示意圖1.1.1方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟（4）計(jì)算方格土方工程量

按下表所列計(jì)算公式，逐格計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方量或填方量。1.1.1方格網(wǎng)法計(jì)算土方量的步驟（5）計(jì)算土方總量

將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場(chǎng)地挖方和填方的總土方量。1.2斷面法斷面法：沿場(chǎng)地取若干個(gè)相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y(cè)量定出），將所取的每個(gè)斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個(gè)三角形和梯形?；弁练搅靠裳亻L度方向分段計(jì)算什么是基槽？Ｖ1－－第一段土方量。Ｌ1——第一段的長度。什么是基坑？2.土石方工程量的計(jì)算規(guī)則2.1工程量的基本概念（1）設(shè)計(jì)工程量：按照建筑物和工程的幾何輪廓尺寸計(jì)算的數(shù)量乘以不同設(shè)計(jì)階段系數(shù)而得出的數(shù)量

。（2）施工超挖:在水利水電工程施工中一般不允許欠挖，為保證建筑物的設(shè)計(jì)尺寸，施工中允許一定的超挖量。（3）超填量:施工超填量是指由于施工超挖及施工附加相應(yīng)增加的回填工程量。

1.土石方工程量的計(jì)算規(guī)則（4）施工附加量:指為完成本項(xiàng)工程而必須增加的工程量，如土方工程中的取土坑、試驗(yàn)坑、隧洞工程中的為滿足交通、放炮要求而設(shè)置的內(nèi)錯(cuò)車道、避炮洞以及下部擴(kuò)挖所需增加的工程量。概算定額已含合理的超挖量、超填量和施工附加量。預(yù)算定額中均未計(jì)入這三項(xiàng)工程量，采用預(yù)算定額編制概(估)算單價(jià)時(shí)應(yīng)按開挖設(shè)計(jì)斷面和有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的加寬及增放坡度計(jì)算。（5）施工損耗量:包括運(yùn)輸及操作損耗，體積變化損耗及其他損耗。2.2設(shè)計(jì)工程量計(jì)算2.2.1設(shè)計(jì)工程量計(jì)算按照建筑物和工程的幾何輪廓尺寸計(jì)算的數(shù)量乘以不同設(shè)計(jì)階段系數(shù)而得出的數(shù)量。設(shè)計(jì)工程量計(jì)算階段系數(shù)表項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段鋼筋混凝土混凝土土石方開挖土石方填筑鋼筋鋼材灌漿工程量(萬m3)300以上100～300100以下500以上200～500200以下500以上200～500200以下永久水工建筑物可行性研究1.051.031.051.101.031.051.101.031.051.101.051.051.15初步設(shè)計(jì)1.031.011.031.051.011.031.051.011.031.051.031.031.10施工臨時(shí)建筑物可行性研究1.101.051.101.151.051.101.151.051.101.151.101.10初步設(shè)計(jì)1.051.031.051.101.031.051.101.031.051.101.051.05金屬結(jié)構(gòu)可行性研究1.15初步設(shè)計(jì)1.10

2.2.2施工超挖、超填量及施工附加量計(jì)算(1)地下建筑物開挖規(guī)范允許超挖量及施工附加量，可在設(shè)計(jì)尺寸上按半徑加大20cm計(jì)算。(2)水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖允許超挖量及施工附加量：①平面高程，一般應(yīng)不大于20cm；②邊坡依開挖高度而異：開挖高度在8m以內(nèi)，應(yīng)小于等于20cm；開挖高度在8～15m，應(yīng)小于等于3