教學(xué)單元1土方工程施工

第一章土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)施工知識(shí)目標(biāo)：掌握土的物理及力學(xué)性質(zhì)的知識(shí)；熟練掌握土方開挖、回填和壓實(shí)的施工工藝知識(shí)。熟練掌握土方開挖時(shí)邊坡的支護(hù)方法；掌握土方工程施工降水、排水方法；了解土方施工機(jī)械的性能，掌握對(duì)填方土料要求及填筑壓實(shí)方法；理解填土壓實(shí)的主要因素；掌握土方工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢查方法。能力(nénglì)目標(biāo)：

能進(jìn)行土方工程量計(jì)算，土方調(diào)配計(jì)算；能編制單項(xiàng)土方施工方案，土方施工技術(shù)交底；能判別土方施工機(jī)械性能及適用情況；能進(jìn)行土方工程施工質(zhì)量檢查。教學(xué)目標(biāo)：共九十五頁(yè)主要施工過(guò)程：土的開挖或爆破、運(yùn)輸、填筑、平整和壓實(shí)等;輔助(fǔzhù)施工過(guò)程：排水、降水和土壁支撐等。土方工程的施工(shīgōng)過(guò)程土方開挖；

人防工程及地下建筑物的土方場(chǎng)地平整；

路基填土及碾壓等。

基坑(槽)與管溝的開挖；土方施工工程共九十五頁(yè)1.1概述1.1.1土方工程的施工(shīgōng)特點(diǎn)4工程量大；123施工(shīgōng)工期長(zhǎng)；施工條件復(fù)雜；勞動(dòng)強(qiáng)度大的特點(diǎn)。共九十五頁(yè)

土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)施工前的準(zhǔn)備工作1做好施工組織設(shè)計(jì)2選擇合理的施工方法和機(jī)械設(shè)備3制定合理的調(diào)配方案4實(shí)行科學(xué)管理，保證工程質(zhì)量，取得好的經(jīng)濟(jì)效果共九十五頁(yè)根據(jù)(gēnjù)土的堅(jiān)硬程度和開挖方法將土分為8類(見(jiàn)表1-1)。

1.1.2土的工程(gōngchéng)分類土的工程性質(zhì)對(duì)土方工程施工方法的選擇、勞動(dòng)量和機(jī)械臺(tái)班的消耗及工程費(fèi)用有較大的影響。共九十五頁(yè)土一般(yībān)由土顆粒(固相)、水(液相)和空氣(氣相)三部分組成（見(jiàn)圖1-1）。這三部分之間的比例關(guān)系隨著周圍條件的變化而變圖1-1土的三相示意圖

化，三者相互間比例不同，反映出土的物理狀態(tài)不同。1.1.3土的基本(jīběn)性質(zhì)1、土的組成共九十五頁(yè)（1）土的可松性與可松性系數(shù)

1）定義

天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加(zēngjiā)，雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí)，仍然不能完全復(fù)原，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示。

2、土的物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)共九十五頁(yè)2）計(jì)算(jìsuàn)式共九十五頁(yè)（2）土的天然含水量1）定義在天然狀態(tài)(zhuàngtài)下，土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率叫土的天然含水量，反應(yīng)了土的干濕程度，用ω表示。2）計(jì)算式

共九十五頁(yè)（3）土的天然密度和干密度

１）天然密度定義

土在天然狀態(tài)下單位體積(tǐjī)的質(zhì)量(簡(jiǎn)稱密度)。

２）天然密度計(jì)算式

（1－４）

３）干密度定義

干密度是土的固體顆粒重量與總體積的比值。

４）干密度計(jì)算式

（1－５）共九十五頁(yè)（4）土的孔隙比和孔隙率

１）定義

孔隙比是土的孔隙體積Vv與固體體積Vs的比值；孔隙率是土的孔隙體積Vv與總體積V的比值，用百分率表示。

２）計(jì)算(jìsuàn)式

（1－6）

（1－7）

孔隙比和孔隙率反映了土的密實(shí)程度?？紫侗群涂紫堵试叫⊥猎矫軐?shí)。

共九十五頁(yè)（5）土的滲透系數(shù)

土的滲透性系數(shù)(xìshù)表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示。

一般土的滲透系數(shù)見(jiàn)表1-2。

共九十五頁(yè)1.2土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)量計(jì)算及土方調(diào)配1.2.1基坑(jīkēnɡ)1.基坑土方量計(jì)算

基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體體積公式計(jì)算(圖1-2)。即：

（1－8）

共九十五頁(yè)2.基槽和路堤(lùdī)、管溝的土方量計(jì)算

基槽和路堤管溝的土方量可以沿長(zhǎng)度方向分段后，按下式計(jì)算：

（1－9）

３.總土方量計(jì)算

將各段土方量相加即得總土方量V總。

共九十五頁(yè)1.2.2場(chǎng)地(chǎngdì)平整土方量計(jì)算工作內(nèi)容：場(chǎng)地平整前，首先要確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，計(jì)算挖、填土方工程量，確定土方平衡調(diào)配方案。任務(wù)：根據(jù)工程規(guī)模(guīmó)，施工期限，土的性質(zhì)及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備條件，選擇土方機(jī)械，擬訂施工方案。共九十五頁(yè)1、場(chǎng)地(chǎngdì)設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮的因素(1)滿足建筑規(guī)劃和生產(chǎn)工藝及運(yùn)輸?shù)囊螅?2)盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；(3)場(chǎng)地內(nèi)的挖、填土方量力求平衡，使土方運(yùn)輸費(fèi)用最少；(4)有一定的排水坡度，滿足排水要求。共九十五頁(yè)（1）初步(chūbù)計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高

原則：使場(chǎng)地內(nèi)挖填方平衡，即場(chǎng)地內(nèi)挖方總量等于填方總量。

方法：場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算方法一般采用方格網(wǎng)法，計(jì)算示意圖見(jiàn)圖１－４。場(chǎng)地(chǎngdì)平整的步驟和方法確定共九十五頁(yè)可按下式計(jì)算(jìsuàn)：即

(1－10)

(1－11a)

可簡(jiǎn)化為

場(chǎng)地(chǎngdì)設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算式共九十五頁(yè)（2）場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整

考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整：

1)由于具有可松性，填土將有剩余；

2)由于設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的填方工程用土量，或設(shè)計(jì)

標(biāo)高以下的挖方工程挖土量的影響，使設(shè)計(jì)標(biāo)

高降低(jiàngdī)或提高。

3)由于邊坡挖填方量不等，而引起挖填土方量的

變化，需相應(yīng)地增減設(shè)計(jì)標(biāo)高。

場(chǎng)地平整(píngzhěng)的步驟和方法確定共九十五頁(yè)（3）泄水坡度(pōdù)對(duì)角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響

1)單向泄水場(chǎng)地各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算

場(chǎng)地單向泄水時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：

場(chǎng)地平整(píngzhěng)的步驟和方法確定共九十五頁(yè)2)雙向泄水場(chǎng)地各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算

場(chǎng)地雙向泄水時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)任意(rènyì)一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：

共九十五頁(yè)2、場(chǎng)地(chǎngdì)土方量計(jì)算根據(jù)方格網(wǎng)計(jì)算場(chǎng)地的填、挖土方總量的步驟如下：

（1）劃分(huàfēn)方格網(wǎng)計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度

方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算：

共九十五頁(yè)（2）計(jì)算(jìsuàn)零點(diǎn)位置

1）數(shù)解法計(jì)算零點(diǎn)位置

共九十五頁(yè)2）圖解法計(jì)算零點(diǎn)的位置

圖解法直接求出零點(diǎn)方法如圖1-8所示，用尺在各角上標(biāo)出相應(yīng)比例，用線相連，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。

（3）計(jì)算方格土方工程量

按方格網(wǎng)底面積圖形(túxíng)

用表1-3所列公式，計(jì)算每

個(gè)方格內(nèi)的挖方或填方量。

共九十五頁(yè)（4）邊坡土方量計(jì)算

邊坡的土方量可以劃分為兩種近似幾何(jǐhé)形體計(jì)算:1)三角棱錐體土方量計(jì)算式為:

2)三角棱柱體，土方量計(jì)算式為:

共九十五頁(yè)（5）計(jì)算土方總量將挖方區(qū)(或填方(tiánfānɡ)區(qū))的所有方格土方量和邊坡土方量匯總后即得場(chǎng)地平整挖(填)方的工程量。共九十五頁(yè)土方調(diào)配(diàopèi)：就是對(duì)挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)的處理。好的土方調(diào)配方案，應(yīng)該是使土方運(yùn)輸量(或費(fèi)用)達(dá)到最小，而且又能方便施工。1.2.3土方(tǔfāng)調(diào)配共九十五頁(yè)（1）應(yīng)力求達(dá)到挖方與填方基本平衡和就近調(diào)配(diàopèi)，使土方運(yùn)輸量或費(fèi)用最??；（2）土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則；（3）合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線路；（4）好土用在回填質(zhì)量要求高的地區(qū)。1、土方調(diào)配(diàopèi)原則共九十五頁(yè)土方調(diào)配圖表的編制編制的方法如下：（1）劃分調(diào)配區(qū)。在劃分調(diào)配區(qū)時(shí)應(yīng)注意：1）調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與房屋或構(gòu)筑物的位置相協(xié)調(diào)，使近期施工(shīgōng)與后期利用相結(jié)合。2)調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的功效得到充分發(fā)揮。3)當(dāng)土方運(yùn)距較大或場(chǎng)區(qū)內(nèi)土方不平衡時(shí)，可根據(jù)附近地形，考慮就近借土或就近棄土。場(chǎng)地土方調(diào)配，需作成相應(yīng)的土方調(diào)配圖表，如圖1－14所示。2、土方(tǔfāng)調(diào)配圖表的編制共九十五頁(yè)（2）計(jì)算土方(tǔfāng)量按前述計(jì)算方法，求得各調(diào)配區(qū)的挖填方量，并標(biāo)寫在圖上。共九十五頁(yè)（3）計(jì)算調(diào)配(diàopèi)區(qū)之間的平均運(yùn)距平均運(yùn)距計(jì)算方法：1）重心坐標(biāo)計(jì)算

(1－19)

也可用作圖法近似地求出形心位置以代替重心位置。2）量取平均運(yùn)距

重心求出后，標(biāo)于相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上，然后用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。共九十五頁(yè)（4）確定土方最優(yōu)調(diào)配方案

最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線性規(guī)劃(xiànxìnɡɡuīhuá)為理論基礎(chǔ)的，常用“表上作業(yè)法”求得。共九十五頁(yè)（5）繪制土方調(diào)配圖根據(jù)(gēnjù)表上作業(yè)法求得最優(yōu)調(diào)配方案，在地形圖上繪出土方調(diào)配圖如圖1－14。共九十五頁(yè)土方開挖前需做好下列主要準(zhǔn)備工作：1.場(chǎng)地(chǎngdì)清理；2.排除地面水；3.修筑臨時(shí)設(shè)施。1.3施工準(zhǔn)備與輔助(fǔzhù)工作1.3.1施工準(zhǔn)備共九十五頁(yè)1.土方邊坡土方邊坡的坡度是以土方挖方深度H與放坡寬度B之比表示（見(jiàn)圖1-15）。即

基坑（槽）H式中m=B/H，稱為(chēnɡwéi)邊坡系數(shù)B

圖1-15邊坡的表示方法1.3.2土方(tǔfāng)邊坡與土壁支撐共九十五頁(yè)土方(tǔfāng)邊坡的確定土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時(shí)間的長(zhǎng)短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。放坡深度起點(diǎn)規(guī)定深度超過(guò)下列規(guī)定既應(yīng)放坡:密實(shí)、中密的砂土(shātǔ)和碎石類土(充填物為砂土)1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)黏土1.25m；硬塑、可塑的黏土和碎石類土(充填物為黏性土)1.5m；堅(jiān)硬的黏土2m。挖方深度超過(guò)上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)考慮放坡或作成直立壁加支撐。共九十五頁(yè)（1）邊坡放坡坡度規(guī)定(guīdìng)

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)，挖方深度在5m以內(nèi)不加支持的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合表1-5規(guī)定。

共九十五頁(yè)土的類別

坡頂無(wú)荷載坡頂有靜載坡頂有動(dòng)載中密的砂土1：1001：1.251：1.50中密的碎石類土(充填物為砂土)

1：0.751：1.001：1.25硬塑的輕亞黏土

1：0.671：0.751：1.00中密的碎石類土(充填物為黏性土)1：0.501：0.671：0.67硬塑的亞粘土、黏土

1：0.331：501：0.67老黃土1：0.101：0.251：0.33

軟土(經(jīng)井點(diǎn)降水后)1：1.00——注：1.靜載指堆土或材料等，動(dòng)載指機(jī)械(jīxiè)挖土或汽車運(yùn)輸作業(yè)等。靜載或動(dòng)載距挖方邊緣的距離應(yīng)保證邊坡和直立壁的穩(wěn)定，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外，高度不超過(guò)1.5m。2.當(dāng)有成熟施工經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可不受本表限制。深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡(dǒupō)度

(不加支撐)表1-5共九十五頁(yè)（2）臨時(shí)性挖方邊坡值規(guī)定永久性挖方邊坡應(yīng)按設(shè)計(jì)要求(yāoqiú)放坡。對(duì)臨時(shí)性挖方邊坡值應(yīng)符合表1-6規(guī)定。臨時(shí)性挖方邊坡值表1－6

土的類別邊坡坡度(高：寬)砂土(不包括細(xì)砂、粉砂)1:1.25~1:1.50一般粘性土堅(jiān)硬硬塑軟1:0.75~1:1.001:1.00~1:1.251.00：1.50碎石類土充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土充填砂土1:0.50~1:1.001:1.00~1:1.50共九十五頁(yè)2.土壁支撐

（1）橫撐式土壁支撐的分類及適用范圍

1）分類：分為水平擋土板(圖1－16a)和垂直擋土板(圖1－16b)兩類；

2）適用范圍：

（2）橫撐式土壁支撐的布置

1）采用橫撐式支撐時(shí)，應(yīng)隨挖隨撐，支撐要牢固。

2）施工中應(yīng)經(jīng)常檢查，如有松動(dòng)、變形等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)加固(jiāɡù)或更換。

3）支撐的拆除應(yīng)按回填順序依次進(jìn)行，多層支撐應(yīng)自下而上逐層拆除，隨拆隨填。共九十五頁(yè)目的：

1）防止地下水滲入、地面水流入基坑，為了保證施工的正常進(jìn)行；

2）防止邊坡塌方和地基承載能力的下降(xiàjiàng)。方法：分為明排水法和人工降低地下位法兩類。1.3.3土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)施工排水與降低地下水位共九十五頁(yè)基坑開挖時(shí)，沿坑底周圍或中央開挖排水溝，在溝底設(shè)集水井，使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流向集水井(shuǐjǐng)后用水泵抽走(見(jiàn)圖1－17)。排水溝的縱坡宜控制在1‰～2‰；集水井每隔20～40m設(shè)置一個(gè)；集水井的直徑或?qū)挾?，一般?.7～0.8m；其深度隨著挖土的加深而加深，要始終低于挖土面0.8～1.0m；井壁可用竹、木等簡(jiǎn)易加固。1.明溝(mínggōu)排水法共九十五頁(yè)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，排水方便，采用較為普通。

缺點(diǎn)：當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)又不好時(shí)，容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。

開挖土質(zhì)不好，地下水位較高的基坑時(shí)，當(dāng)挖至地下水水位以下，由于地下水壓力的作用，坑底下面的土?xí)S地下水涌入基坑。這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。

流沙現(xiàn)象的危害：發(fā)生流砂時(shí)，土完全喪失承載能力。使施工條件惡化，難以達(dá)到開挖設(shè)計(jì)深度。嚴(yán)重時(shí)會(huì)(shíhuì)造成邊坡塌方及附近建筑物下沉、傾斜、倒塌等。明溝(mínggōu)排水法的特點(diǎn)流砂現(xiàn)象：共九十五頁(yè)流砂防治的途徑

在基坑開挖中，防治流砂的主要途徑有：消除、減少或平衡動(dòng)水壓力。流砂防治的方法(fāngfǎ)(1)搶挖法；(2)打板樁法；(3)水下挖土法；(4)人工降低地下水位；(5)地下連續(xù)墻法。流砂的防治(fángzhì)辦法共九十五頁(yè)人工降低地下水位：在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備將水抽走，使地下水位降落在坑底以下，直至施工結(jié)束為止。特點(diǎn)：使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，改善施工條件；防止流砂現(xiàn)象發(fā)生；提高土的強(qiáng)度或密實(shí)度；可適當(dāng)改陡邊坡以減少挖土數(shù)量注意事項(xiàng)：但在降水過(guò)程中，基坑附近的地基土壤會(huì)有一定的沉降，施工時(shí)應(yīng)加以注意。人工降低地下水位的方法：輕型(qīnɡxínɡ)井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深井泵法等。2.人工(réngōng)降低地下水位共九十五頁(yè)輕型井點(diǎn)降低地下水位(1)輕型井點(diǎn)設(shè)備

輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成(見(jiàn)圖1-20)；管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。(2)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的布置原則

根據(jù)基坑大小(dàxiǎo)與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度要求在平面與豎向進(jìn)行布置。共九十五頁(yè)1)平面布置方法(fāngfǎ)：?jiǎn)闻啪€狀井點(diǎn)布置雙排井點(diǎn)布置

共九十五頁(yè)環(huán)狀井點(diǎn)布置(見(jiàn)圖1－25)。

2)高程布置。

(3)輕型井點(diǎn)的計(jì)算

(4)抽水(chōushuǐ)設(shè)備的選擇

(5)井點(diǎn)管的安裝程序共九十五頁(yè)（2）噴射井點(diǎn)降低(jiàngdī)地下水位

(1)噴射井點(diǎn)的主要設(shè)備：噴射井點(diǎn)設(shè)備主要由噴射井管、高壓水泵(或空氣壓縮機(jī))和管路系統(tǒng)組成(圖1－31a)。(2)噴射井點(diǎn)的平面布置：共九十五頁(yè)

（3）深井井點(diǎn)降低地下水位1)管井井點(diǎn)系統(tǒng)的組成及設(shè)備：深井井點(diǎn)系統(tǒng)主要由井管和水泵組成見(jiàn)圖1－32。2)深井布置：深井井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量可按無(wú)壓完整井環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)公式計(jì)算。一般沿基坑四周每隔15~30m設(shè)一個(gè)深井井點(diǎn)。

3)深井井點(diǎn)的埋設(shè)：深井井點(diǎn)施工程序：井位放樣→做井口→安護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆孔→回填井底砂墊層→吊放井管→回填管壁與孔壁間的過(guò)濾層→安裝抽水控制電路→試抽→降水井正常(zhèngcháng)工作。共九十五頁(yè)土方工程的施工過(guò)程主要包括：土方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等。常用的施工機(jī)械有：推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、單斗挖土機(jī)、裝載機(jī)等，施工時(shí)應(yīng)正確(zhèngquè)選用施工機(jī)械，加快施工進(jìn)度。

1.4土方(tǔfāng)機(jī)械化施工共九十五頁(yè)特點(diǎn)：推土機(jī)操縱靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小、行駛(xíngshǐ)速度快、易于轉(zhuǎn)移，能爬30°左右的緩坡。適用范圍：主要用于場(chǎng)地清理和平整；開挖深度1.5m以內(nèi)的基坑；填平溝坑；配合鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)工作等；此外，在推土機(jī)后面可安裝松土裝置，破、松硬土和凍土；也可拖掛羊足輾進(jìn)行土方壓實(shí)工作；推土機(jī)可以推挖一～三類土，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距100m以內(nèi)，效率最高為60m。1.4.1常用土方施工機(jī)械(jīxiè)的施工特點(diǎn)1、推土機(jī)施工共九十五頁(yè)1.作業(yè)方法及提高生產(chǎn)率的措施推土機(jī)提高生產(chǎn)率的措施有：下坡(xiàpō)推土、并列推土、多刀送土和利用前次推土的槽推土等。2.推土機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算(1)推土機(jī)小時(shí)生產(chǎn)率Ph，按下式計(jì)算共九十五頁(yè)(2)推土機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率Pd，按下式計(jì)算(jìsuàn)共九十五頁(yè)鏟運(yùn)機(jī)按行走方式分拖式和自行式兩種。特點(diǎn)：鏟運(yùn)機(jī)能綜合完成挖土、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；適用范圍：主要用于大面積土方場(chǎng)地平整；開挖大基坑(jīkēnɡ)、溝槽以及填筑路基、堤壩等工程鏟運(yùn)含水量不的松土和普通土；不適于在礫石層和凍土地帶及沼澤區(qū)工作。

鏟運(yùn)機(jī)施工(shīgōng)共九十五頁(yè)（1）鏟運(yùn)機(jī)的開行路線(lùxiàn)鏟運(yùn)機(jī)的開行路線有環(huán)形路線和8字形路線開行兩種形式（見(jiàn)圖1-37），應(yīng)根據(jù)填方、挖方區(qū)的分布情況并結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件進(jìn)行合理選擇。共九十五頁(yè)（2）鏟運(yùn)機(jī)施工方法及特點(diǎn)

1)下坡鏟：土鏟運(yùn)機(jī)可以借助其重力來(lái)加大鏟土能力，縮短裝土?xí)r間，提高生產(chǎn)率。2)跨鏟法：采用預(yù)留土埂(tǔɡěnɡ)間隔鏟土的方法減少向外撒土量，挖土埂(tǔɡěnɡ)時(shí)增加了兩個(gè)自由面，阻力減小，達(dá)到“鏟土快，鏟斗滿”的效果。3)助鏟法：在堅(jiān)硬的土層中鏟土?xí)r，另配一臺(tái)推土機(jī)在鏟運(yùn)機(jī)的后拖桿上進(jìn)行頂推，協(xié)助鏟土，以縮短鏟土的時(shí)間。共九十五頁(yè)

分類：按其行走裝置(zhuāngzhì)的不同，分為履帶式和輪胎式兩類。按其工作裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟。按其操縱機(jī)械的不同，分為機(jī)械式和液壓式兩類，機(jī)械式現(xiàn)使用較少，液壓式單斗挖土機(jī)如圖1－38所示。3.單斗挖土機(jī)施工(shīgōng)共九十五頁(yè)（1）正鏟挖土機(jī)挖土特點(diǎn)：“向進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。其挖掘能力大，生產(chǎn)率高；適用范圍：用于開挖停機(jī)面以上的一~三類土，它與運(yùn)土汽車配合能完成整個(gè)(zhěnggè)挖運(yùn)任務(wù)?？捎糜陂_挖大型干燥基坑以及土丘等。性能：正鏟挖土機(jī)性能見(jiàn)表1-9。共九十五頁(yè)1）開挖方式根據(jù)挖土機(jī)的開挖路線與運(yùn)輸工具的相對(duì)位置不同，分為正向挖土側(cè)向卸土和正向挖土后方卸土兩種(見(jiàn)圖1－40)。

a)正向挖土側(cè)向卸土；

b)正向挖土后方卸土；2)工作面工作面是指挖土機(jī)一次開行中進(jìn)行(jìnxíng)挖土?xí)r的工作范圍

a）工作面布置原則；

b）工作面布置方式。共九十五頁(yè)（2）反鏟挖土機(jī)挖土特點(diǎn)：“后退向下，強(qiáng)制切土”。適用范圍：其挖掘力比正鏟小，能開挖停機(jī)面以下的一～三類土，適用于挖基坑、基槽和管溝、有地下水的土壤或泥濘(nínìng)土壤。性能：液壓反鏟挖土機(jī)技術(shù)性能見(jiàn)表1－10。挖土布置方式：反鏟挖土機(jī)挖土?xí)r可采用溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種方式，如圖1－44所示。1)溝端開挖；2)溝側(cè)開挖。共九十五頁(yè)1)溝端開挖(kāiwā)；（第二臺(tái)階采用溝端開挖）2)溝側(cè)開挖。（第一臺(tái)階采用溝側(cè)開挖）共九十五頁(yè)共九十五頁(yè)(3)拉鏟挖掘機(jī)挖土特點(diǎn)：拉鏟挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：“后退(hòutuì)向下，自重切土”。適用范圍：用于開挖停機(jī)面以下的一~二類土?？捎糜陂_挖大而深的基坑或水下挖土。挖土布置方式：拉鏟挖土機(jī)的開挖方式與反鏟挖土機(jī)的開挖方式相似，可溝側(cè)開挖也可溝端開挖(見(jiàn)圖1－45)共九十五頁(yè)(4)抓鏟挖土機(jī)抓鏟挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)：“直上直下，自重切土”適用范圍：挖掘力較小，適用于開挖停機(jī)面以下的一~二類土，如挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料(cáiliào)。在軟土地基的地區(qū)，常用于開挖基坑等。共九十五頁(yè)分類：按行走方式分履帶式和輪胎式兩種；按工作方式分單斗式裝載機(jī)、鏈?zhǔn)胶洼喍肥窖b載機(jī)。

土方工程主要使用單斗鉸接式輪胎裝載機(jī)。具有操作輕便、靈活、轉(zhuǎn)運(yùn)方便、快速等特點(diǎn)。適用范圍：用于裝卸土方和散料，也可用于松軟土的表層剝離(bōlí)、地面平整和場(chǎng)地清理等工作。性能：常用國(guó)產(chǎn)鉸接式輪胎裝載機(jī)主要技術(shù)性能及規(guī)格見(jiàn)表1－11。4.裝載機(jī)共九十五頁(yè)壓實(shí)機(jī)械根據(jù)壓實(shí)原理分為沖擊式、碾壓式和振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械三大類。(1)沖擊式壓實(shí)機(jī)械分類：沖擊式壓實(shí)機(jī)械主要(zhǔyào)有蛙式打夯機(jī)和內(nèi)燃式打夯機(jī)兩類，蛙式打夯機(jī)一般以電為動(dòng)力。適用范圍：沖擊式打夯機(jī)適用于狹小的場(chǎng)地和溝槽作業(yè)，也可用于室內(nèi)地面的夯實(shí)及大型機(jī)械無(wú)法到達(dá)的邊角的夯實(shí)。5.壓實(shí)機(jī)械(jīxiè)共九十五頁(yè)(2)碾壓式壓實(shí)機(jī)械分類：碾壓式壓實(shí)機(jī)械按行走方式分自行式壓路機(jī)和牽引式壓路機(jī)兩類。自行式壓路機(jī)常用的有光輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)。適用范圍：自行式壓路機(jī)主要用于土方、礫石、碎石的回填壓實(shí)及瀝青混凝土路面的施工。牽引式壓路機(jī)的行走動(dòng)力一般采用(cǎiyòng)推土機(jī)牽引。共九十五頁(yè)(3)振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械工作原理：振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械是利用機(jī)械的高頻振動(dòng)，把能量傳給被壓土壤，降低土壤顆粒間的摩擦力，在壓實(shí)能量的作用下，達(dá)到較大的密實(shí)度。分類：振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械按行走方式分為手扶平板式振動(dòng)壓實(shí)機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)兩類。適用范圍：手扶平板式振動(dòng)壓實(shí)機(jī)主要用于小面積的地基夯實(shí)。振動(dòng)壓路機(jī)是效率高、經(jīng)濟(jì)的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械，主要用在工程量大的大型土石方工程中。技術(shù)性能(xìngnéng)：常用壓路機(jī)主要技術(shù)性能(xìngnéng)參數(shù)見(jiàn)表1-12。共九十五頁(yè)土方機(jī)械的選擇原則：根據(jù)工程特點(diǎn)和技術(shù)條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇效率高、費(fèi)用低的機(jī)械。土方機(jī)械選擇要點(diǎn)：（1）地形起伏不大，平均運(yùn)距短，挖填平整土方的面積較大，土的含水量適當(dāng)(shìdàng)，可選鏟運(yùn)機(jī)。（2）地形起伏較大的丘陵地帶，當(dāng)挖土高度在3m以上，運(yùn)輸距離超過(guò)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：

1）正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工；

2）用推土機(jī)將土推入漏斗，并用自卸汽車在漏斗下承土并運(yùn)走。

3）用推土機(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。1.4.2土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇(xuǎnzé)及配套計(jì)算1.土方機(jī)械的選擇共九十五頁(yè)（3）開挖基坑時(shí)根據(jù)下述原則選擇機(jī)械

1)土的含水量較小，可結(jié)合運(yùn)距長(zhǎng)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。

2)如地下水位較高，則采用反鏟，拉鏟或抓鏟挖土機(jī)配合自卸汽車較為合適(héshì)。（4）移挖作填或基坑、管溝的回填土方施工，運(yùn)距在60~100m內(nèi)宜選用推土機(jī)。共九十五頁(yè)土方機(jī)械配套計(jì)算時(shí)，應(yīng)先確定(quèdìng)主導(dǎo)施工機(jī)械，其它機(jī)械應(yīng)按主導(dǎo)機(jī)械的性能進(jìn)行配套選用。當(dāng)用挖土機(jī)挖土，汽車運(yùn)土?xí)r，應(yīng)以挖土機(jī)為主導(dǎo)機(jī)械。

2.挖土機(jī)與運(yùn)土車輛的配套(pèitào)計(jì)算原則共九十五頁(yè)填筑前的準(zhǔn)備工作：在土方填筑前，應(yīng)清除基底上的垃圾、樹根及坑穴中的水、淤泥和雜物等。在建筑物或構(gòu)筑物地面下的填方或厚度小于0.5m的填方，應(yīng)清除基底上的草皮(cǎopí)、垃圾和軟弱土層。在穩(wěn)定山坡上填方，當(dāng)山坡坡度為1/10～1/15時(shí)，應(yīng)清除基底上的草皮；坡度陡于1/5時(shí)，應(yīng)將基底挖成階梯形，階寬不小于1m。當(dāng)填方基底為耕植土或松土?xí)r，應(yīng)將基底輾壓密實(shí)。1.5土方(tǔfāng)的填筑與壓實(shí)共九十五頁(yè)（1）正確選擇填土的種類和填筑方法。（2）填方(tiánfānɡ)土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。1.5.1填筑的要求(yāoqiú)共九十五頁(yè)填土的壓實(shí)方法(fāngfǎ)一般有碾壓法、夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法。原理：碾壓法是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí)土壤，使之達(dá)到所需的密實(shí)度，碾壓機(jī)械有光面碾(壓路機(jī))、羊足碾和氣胎碾。特點(diǎn)及適用范圍：光面碾：光面碾對(duì)砂土、粘性土勻可壓實(shí)；羊足碾：羊足碾需要較大的牽引力，且只宜壓實(shí)粘性土；氣胎碾：氣胎碾在工作時(shí)是彈性體，其壓力均勻，填土質(zhì)量較好。1.5.2填土壓實(shí)方法(fāngfǎ)1.碾壓法共九十五頁(yè)原理：夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤，用于小面積回填。夯實(shí)方法：夯實(shí)法分人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩種。夯實(shí)機(jī)械：夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)，人工夯土用的工具有木夯、石夯、飛硪等。原理：振動(dòng)壓實(shí)法是將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)放在土層表面，借助振動(dòng)機(jī)械使壓實(shí)機(jī)械振動(dòng)，土顆粒在振動(dòng)力的作用下發(fā)生相對(duì)位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。適用范圍：如使用(shǐyòng)振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，可使土受振動(dòng)和碾壓兩種作用，碾壓效率高，適用于大面積填方工程。2.夯實(shí)(hānɡshí)法

3.振動(dòng)壓實(shí)法共九十五頁(yè)填土壓實(shí)的影響因素較多，主要有壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.壓實(shí)功的影響填土壓實(shí)后的密度與所耗的功的關(guān)系見(jiàn)圖1－46。2.含水量的影響填土含水量應(yīng)達(dá)到最佳含水量。最佳含水量：壓實(shí)功一定時(shí)，使回填土達(dá)到最大干密度的含水量(見(jiàn)圖1－47)，各種土的最佳含水量和最大干密度可參考表1－14。工地簡(jiǎn)單檢驗(yàn)粘性土含水量的方法一般是以手握成團(tuán)落地開花(kāihuā)為適宜。1.5.3填土壓實(shí)的影響(yǐngxiǎng)因素共九十五頁(yè)3.鋪土厚度的影響鋪得過(guò)厚，每層的碾壓(niǎnyā)遍數(shù)增加；鋪得過(guò)薄，總壓實(shí)遍數(shù)增加。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使土方壓實(shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最少。

上述三方面因素之間是互相影響的。共九十五頁(yè)（1）基槽放線：（2）柱基放線：（3）大基坑(jīkēnɡ)開挖：1.6基坑(jīkēnɡ)(槽)施工1.6.1放線共九十五頁(yè)基坑(槽)開挖的原則：基坑(槽)土方開挖應(yīng)遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。開挖注意事項(xiàng)：1.在坑頂1.0m內(nèi)不得堆放棄土，在此距離外堆土高度不得超過(guò)1.5m；2.在樁基周圍、墻基(qiánɡjī)或圍墻一側(cè)，不得堆土過(guò)高；3.基坑(槽)挖好后，應(yīng)立即做墊層或澆筑基礎(chǔ)；4.如用機(jī)械挖土，為防止基底土被擾動(dòng)，在基底留出200～400㎜厚的土層，待基礎(chǔ)施工前用人工開挖5.挖土不得挖至基坑(槽)的設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，如個(gè)別處超挖，應(yīng)用與基土相同的土料填補(bǔ)，并夯實(shí)到要求的密實(shí)度。1.6.2基坑(jīkēnɡ)(槽)開挖共九十五頁(yè)在結(jié)凍時(shí)土的機(jī)械(jīxiè)強(qiáng)度大大提高，使土方工程冬期施工造價(jià)增高，工效降低，寒冷地區(qū)土方工程施工一般宜在入冬前完成。若必須在冬期施工時(shí)，其施工方法應(yīng)結(jié)合施工條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。施工前應(yīng)周密計(jì)劃，作好準(zhǔn)備，做到連續(xù)施工。1.7土方工程(tǔfānɡɡōnɡchénɡ)的冬期、雨期施工共九十五頁(yè)1.凍結(jié)深度：當(dāng)溫度低于0℃，且含有水分而凍結(jié)的各類土稱為凍土。我們把冬季(dōngjì)土層凍結(jié)的厚度叫凍結(jié)深度。2.凍土的分類：按季節(jié)性凍土地基凍脹量的大小及其對(duì)建筑物的危害程度，將地基土的凍脹性分為四類。1.7.1凍土的定義、特性(tèxìng)及分類共九十五頁(yè)Ⅰ類：不凍脹。凍脹率Ka≤1%，對(duì)敏感(mǐngǎn)的淺基礎(chǔ)均無(wú)危害。Ⅱ類：弱凍脹。凍脹率Ka=1%～3.5%，對(duì)淺埋基礎(chǔ)的建筑物也無(wú)危害，在最不利條件下，可能產(chǎn)生細(xì)小的裂縫，但不影響建筑物的安全。Ⅲ類：凍脹。Ka=3.5%～6%，淺埋基礎(chǔ)的建筑物將產(chǎn)生裂縫。Ⅳ類：強(qiáng)凍脹。Ka>6%，淺埋基礎(chǔ)將產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。共九十五頁(yè)常用做法有松土(sōnɡtǔ)防凍法、覆蓋雪防凍和隔熱材料防凍等。1.保溫材料覆蓋法面積較小的基槽(坑)的防凍，可直接用保溫材料覆蓋，表面加蓋一層塑料布。常用保溫材料有爐渣、鋸未、膨脹珍珠巖、草袋、樹葉等。其做法見(jiàn)圖1-50、圖1-51。1.7.2地基土的保溫(bǎowēn)防凍共九十五頁(yè)2．暖棚保溫法：已經(jīng)開挖的較小的基槽（坑）的保溫與防凍可采用暖棚保溫法。在已挖好的的基槽（坑）上，搭好骨架(gǔjià)鋪上基層，覆蓋保溫材料。也可搭塑料大棚，在棚內(nèi)采取供暖措施。共九十五頁(yè)人工開挖凍土適用開挖面積較小和場(chǎng)地(chǎngdì)狹窄，不具備用其它方法進(jìn)行土方破碎、開挖的情況。施工時(shí)掌鐵楔的人與掌錘的不能臉對(duì)著臉，必須互成90°。同時(shí)要隨時(shí)注意去掉楔頭打出的飛刺，以免飛出傷人1.7.3凍土的融化(rónghuà)與開挖1、人工法開挖共九十五頁(yè)當(dāng)凍土層厚度為0.25m以內(nèi)時(shí)，可用推土機(jī)或中等動(dòng)力的普通挖掘機(jī)施工開挖。當(dāng)凍土層厚度為0.3m以內(nèi)時(shí)，可用拖拉機(jī)牽引的專用松土機(jī)破碎凍土層。當(dāng)凍土層厚度為0.4m以內(nèi)時(shí)，可用斗容量≥1m3的挖土機(jī)開挖土體。當(dāng)凍土層厚度為0.4～1m時(shí)，可用松碎凍土的打樁機(jī)進(jìn)行破碎。最簡(jiǎn)單的施工方法是用風(fēng)鎬將凍土破碎，然后用人工和機(jī)械挖掘(wājué)運(yùn)輸。2、機(jī)械(jīxiè)法開挖共九十五頁(yè)爆破法適用于凍土層較厚，面積較大的土方工程，這種方法是將炸藥放入直立爆破孔中或水平爆破孔中進(jìn)行爆破，凍土破碎后用挖土機(jī)挖出，或借爆破的力量向四周崩出，做成需要的溝槽。凍土爆破必須由具有專業(yè)施工資質(zhì)的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工，嚴(yán)格遵守國(guó)家雷管(léiguǎn)、炸藥的管理規(guī)定和爆破操作規(guī)定執(zhí)行。

3、爆破(bàopò)法開挖共九十五頁(yè)冬期回填土應(yīng)盡量選用未受凍的、不凍脹的土壤進(jìn)行回填施工。填土前，應(yīng)清除基礎(chǔ)上的冰雪和保溫材料；填方邊坡表層1m以內(nèi)，不得用凍土(dònɡtǔ)填筑；填方上層應(yīng)用未凍的、不凍脹的或透水性好的土料填筑；冬期填方每層鋪土厚度應(yīng)比常溫施工時(shí)減少20～25％，預(yù)留沉降量應(yīng)比常溫施工時(shí)適當(dāng)增加。用含有凍土