施工技術(shù)要點-2土方工程

第二章土土方工工程土方工程包包括土的開開挖、運輸和填筑等三個基基本的施工工過程。在進行土石石方工程施施工時應(yīng)按按綜合機械械化的原理理組織施工工，并注意意三者之間間的關(guān)系，，進行合理理的平衡調(diào)調(diào)配，以達達到提高工工效、減少少運量、降降低工程造造價的目的的。第一節(jié)土方開挖與與填筑的基基本類型工程施工中中的土方工工程有：場場地平整、、基坑和航航道的開挖挖、碼頭(或閘墻)后填土、基基坑回填等等。土方開挖的的分類1．人工和半半機械開挖挖方法2．機械開挖挖方法3．水力開挖挖方法4．爆破開挖挖方法填筑工程土料的基本本填筑方法法有兩類：：1．填方不加加任何壓實實措施，全全高程一次次填筑，任任其自然沉沉降；2．水平分層層鋪筑、逐逐層壓實。。填筑工程要要求達到一一定的密實實度，以滿滿足不同工工程對穩(wěn)定定、防滲和和沉降的不不同要求。。第二節(jié)土土方開挖挖與運輸一、挖運機機械(一)挖掘機械分類構(gòu)造及工作特點：單斗式和多斗式傳動系統(tǒng)：索式、鏈式和液壓式多斗式挖掘掘機屬于連連續(xù)式挖土土機械；單斗式挖掘掘機屬于循循環(huán)式挖土土機械。鏟土升高旋轉(zhuǎn)至卸土地點卸土回轉(zhuǎn)土斗至開挖位置1．單斗式挖挖掘機(1)反向鏟挖掘掘機可挖停機面面以上或以以下及地下下水位以下下的I-II級土壤,反向鏟操作作靈活、方方便。與正正向鏟挖掘掘機相比，，生產(chǎn)率要要低，常用用于土方量量不大，施施工場地狹狹窄的溝槽槽和基坑的的開挖。圖2-5單斗式挖掘掘機圖2-6反反向向鏟挖掘機機（大宇宇DH220挖機）反向鏟挖掘掘機工作范范圍及方法法圖2-8反向鏟挖掘掘機的開挖挖方法溝端開挖法法溝側(cè)開挖法法兩旁開挖法法圖2-7反向鏟挖掘掘機工作范范圍(2)正向鏟挖掘掘機圖2-9圖2-10正向鏟挖掘掘機圖2-11正向鏟挖掘掘機工作布布置正向鏟挖掘掘機有強有有力的推力力裝置、生生產(chǎn)率高，，能挖I-IV級土和破碎碎后的巖石石。適用于開挖挖停機面以以上的土方方。挖掘機在一一個停機位位置所能開開挖到的工工作面稱為為掌子。正向開行側(cè)向開行(3)抓斗式挖土土機抓斗式挖土土機由于挖挖土能力小小、效率低低，主要用用來開挖I、II級土壤的窄窄而深的基基坑、溝槽槽、河泥等等土方工程程。圖2-122．多斗式挖挖掘機多斗式挖掘掘機屬于連連續(xù)式的挖挖土機械，，它的生產(chǎn)產(chǎn)率較高，，多斗式挖挖掘機有斗斗輪式和鏈鏈斗式兩類類。圖2-13圖2-14多斗式挖掘掘機3．裝載機裝載機是一一種短程裝裝運結(jié)合的的機械。裝裝載機操作作靈活輕便便、工作平平穩(wěn)、安全全可靠、生生產(chǎn)效率高高。圖2-15裝載機外形形圖圖2-16裝裝載機（CAT966E裝載機）(二)挖運機械1．鏟運機施施工(1)鏟運機：適適用于場地地平整、大大型基坑的的開挖及堤堤壩、路基基的填筑。。圖2-17(2)鏟運運機開行方方式：圖2-18鏟運機開行行方式2．推土機施施工圖2-19圖2-20TY222推土機(三)運輸機械1．汽車運輸輸優(yōu)點：速度度快，可將將物料直接接運至指定定地點而無無需中途轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運，在工工作面狹窄窄和地形復(fù)復(fù)雜的條件件下適應(yīng)性性強，布置置起來比較較方便；缺點：運費費較大。圖2-21工程運輸汽汽車圖2-22重重型自卸汽汽車2．帶式運輸輸帶式運輸機機適用于運運送松散狀狀物料(土、碎石、、混凝土等等)，生產(chǎn)率高高，由于帶帶式運輸機機能適應(yīng)各各種地形條條件，支承承簡單，在在水運工程程中應(yīng)用廣廣泛。圖2-231．挖掘機械械生產(chǎn)率計計算循環(huán)式單斗斗挖掘機和和連續(xù)式多多斗挖掘機機的實際生生產(chǎn)率Pc，按下式計計算：Pc=60·q·n·KH·KS·KB·Kt(m3/h)式中：q—土斗的幾何何容積(m3)；n—對于單斗挖挖掘機系指指每分鐘循循環(huán)工作次次數(shù)，對于多斗挖挖掘機系指指每分鐘傾傾倒的土斗斗數(shù)量。二、挖運機機械生產(chǎn)率率計算式中：t1,t2,t3,t4—挖土,重重車回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),卸卸土,空空車回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的時間；；Ksc—土壤級別修修正系數(shù)，，取1.l～l.2；β—相對轉(zhuǎn)角系系數(shù)，隨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角增大而而增大轉(zhuǎn)角90°°時，β＝1轉(zhuǎn)角為100°～135°時時，β=1.08～～l.37；對于單斗式式挖掘機：：KH—土斗的充盈盈系數(shù)，表表示實際裝裝料容積與與土斗幾何何容積之比比，視挖掘掘機類型而而定，取0.8～1.0；KS—土的最初可可松性系數(shù)數(shù)，對于I級土約為0.91～～0.83，II級土約為0.88～～0．78，III級土約為0．8l～0.71，IV級土約為0.79～～0.73；KB—時間利用系系數(shù)，表示示挖掘機工工作時間利利用程度，，可取0.8～0.9；Kt—聯(lián)合作業(yè)業(yè)延誤系系數(shù)，考考慮運輸輸工具的的影響挖挖掘的工工作時間間，有運運輸工具具配合時時，取0.9；無運輸輸工具配配合時，，取1.0。2．運輸機機械生產(chǎn)產(chǎn)率計算算(1)循環(huán)式運運輸機械械：運輸機械械的生產(chǎn)率率取決于于該運輸機械械的載重量、、行駛速速度、開開行路線線和距離離、裝卸卸條件等等因素，，其每班班的運輸輸生產(chǎn)率率Pa由下式計計算：式中：q——運輸工具具一次運運載的有有效方量量(m3)；T1——每班時間間(min);T2——每班運輸輸工具的的非工作作時間(min);t——運輸工具具每一循循環(huán)所需需時間；；包括裝車車、卸車車、途中中運行時時間(min)；t1——裝車時間間(min)；t2——卸車時間間(min)；L——運距(km)；V——平均行駛駛速度km/h，一般工地地道路上開行的的汽車取取15km/h～20km/h。每班運輸輸循環(huán)次次數(shù)：(2)連續(xù)帶式運輸輸機械：：帶式運輸輸機生產(chǎn)產(chǎn)率，取取決于帶帶寬、帶帶速和運運輸機械械布置的的傾角等等。若以以實方計計，帶式式運輸機機的實際際小時生生產(chǎn)率Pa(m3/h)可按下式式計算：Pa=K·B2·V·Ka式中：K—帶形系數(shù)數(shù)；對平平面帶，K=200；對槽型帶帶，K=400；B—帶寬(m)；V—帶的運行行速度(m/s)；Ka—各種影響響的綜合合系數(shù)。。三、挖運運強度和和挖運機機械數(shù)量量的確定定(一)挖運強度度的確定定土方的開開挖、運運輸和填填筑是土土方工程程的三個個基本施施工過程程，必須須全面綜綜合考慮慮。1．填筑強度度QD的確定式中：V—壓實后土土體體積積(m3)；T—有效工作作日數(shù)(d)；Ka—土體沉實實影響系系數(shù)，可可取1.03～1.05；K1—土料的損損失系數(shù)數(shù)，可取取1.05～1.10；K—施工不均均衡系數(shù)數(shù)，可取取1.2～1.302．運輸強強度QT的確定QT＝QD·K2·Kc(m3/d)式中：QD—填筑強度度Kc—壓實影響響系數(shù)，，Kc=γ0/γT；γ0為壓實土土體干容重(kN/m3)；γT為松散土土料容重重(kN/m3)；K2—運輸過程程中的土土料損失失系數(shù)，，可取1.0l～1.05。3．開挖強強度Qc的確定Qc=QD·K2·K3·Kc’(m3/d)式中：Kc’—壓實系數(shù)數(shù)，Kc’=γ0/γc；γ0為壓實土土體干容重(kN/m3)；γc為料場土土料容重重(kN/m3)；K3—開挖過程程中土料料損失系系數(shù)，取取K3＝1.03~1.08。(二)挖運機機械數(shù)數(shù)量的的確定定滿足開開挖強強度的的挖掘掘機的的數(shù)量量Nc為：滿足運運輸強強度的的汽車車數(shù)量量Na為：校核滿滿足挖挖土機機連續(xù)續(xù)工作作的條條件：：式中：：Qc—開挖強強度；；Pc—單臺挖挖掘機機的生生產(chǎn)率率(m3／h)；QT—運輸強強度；；Pa—單輛汽汽車的的生產(chǎn)產(chǎn)率(m3／h)；n—單臺挖挖掘機連續(xù)續(xù)工作作時的的裝車車數(shù)。。第三節(jié)節(jié)土土方方填筑筑一、土土方填填筑方方法1．填方不不加壓壓實措措施，，任其其自然然沉降降沿填方方全高高程一一次填填足，，自填填方的的一端端向另另一端端逐步步擴展展。對對砂性性土比比較適適宜(固結(jié)沉沉降時時間較較短)，用于于不急急于使使用的的場地地和路路基的的填方方或水水下無無法進進行壓壓實的的填方方。2．水平平分層層鋪筑筑，逐逐層壓壓實壓實效效果好好，密密實度度可以以人為為控制制，但但施工工比較較復(fù)雜雜，需需要設(shè)設(shè)備及及費用用較多多。二、影影響土土壤密密實的的主要要因素素影響土土壤密密實的的主要要因素素有土土壤本本身的的物理理力學(xué)學(xué)特性性和施施加外外力的的壓實實功能能兩個個方面面。1．土土壤壤的的種種類類土中中粘粘性性含含量量愈愈多多，，壓壓實實愈愈困困難難；；砂砂性性土土因因顆顆粒粒較較粗粗(粉砂砂土土除除外外)排水水較較易易，，故故較較易易壓壓實實。。2．土土壤壤含含水水量量在一一定定外外力力的的作作用用下下，，含含水水量量過過高高或或過過低低，，都都達達不不到到最最優(yōu)優(yōu)的的壓壓實實效效果果，，只只有有在在某某一一含含水水量量下下壓壓實實效效果果最最好好，，這這個個含含水水量量就就稱稱為為““最最優(yōu)優(yōu)含含水水量量””。。3．顆顆粒粒級級配配顆粒粒愈愈細細小小，，孔孔隙隙比比愈愈大大，，滲滲透透系系數(shù)數(shù)愈愈小小，，在在壓壓實實過過程程中中，，水水分分不不易易排排出出，，影影響響壓壓實實效效果果。。同同時時，，顆顆粒粒級級配配愈愈不不均均勻勻，，壓壓實實后后的的密密實實度度就就愈愈大大。。4．施施工工過過程程在土土石石料料的的鋪鋪筑筑、、碾碾壓壓過過程程中中，，鋪鋪土土厚厚度度、、碾碾壓壓力力大大小小、、碾碾壓壓遍遍數(shù)數(shù)等等都都對對土土壤壤的的密密實實度度有有影影響響，，如如同同樣樣的的土土質(zhì)質(zhì)，，薄薄層層鋪鋪筑筑容容易易密密實實，，而而鋪鋪筑筑層層厚厚則則難難以以密密實實。。三、、土土方方填填筑筑的的密密實實方方法法、、機機具具及及壓壓實實參參數(shù)數(shù)機械械力力作作用用主主要要是是利利用用機機械械(平碾碾、、氣氣胎胎碾碾、、羊羊足足碾碾等等)的靜靜態(tài)態(tài)重重力力作作用用壓壓實實土土壤壤，，或或利利用用機機械械(振動動平平碾碾、、振振動動夯夯等等)的動動態(tài)態(tài)重重力力作作用用壓壓實實土土壤壤，，或或利利用用機機械械(夯板板、、夯夯錘錘、、蛙蛙式式打打夯夯機機等等)的沖沖擊擊力力作作用用壓壓實實土土壤壤。。水力力作作用用主主要要是是利利用用水水的的滲滲流流排排除除土土壤壤顆顆粒粒間間的的空空氣氣，，并并帶帶動動土土粒粒下下沉沉，，新新組組合合，，達達到到密密實實土土壤壤的的效效果果。。這這種種方方法法對對砂砂性性土土較較好好。。爆炸炸力力作作用用是是利利用用炸炸藥藥爆爆炸炸時時產(chǎn)產(chǎn)生生的的震震動動力力使使土土壤壤液液化化達達到到密密實實的的效效果果。。1.土石石方方的的碾碾壓壓密密實實法法碾壓壓機機具具:羊足足碾碾1-機架架2-滾筒筒3-羊足足滾滾箍箍4-羊足足5-裝料料口口6-掛環(huán)環(huán)7-軸承承圖2-24羊足足碾碾圖2-25羊足碾的的開開行行方方式式進退退錯錯距距法法圈轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)套套壓壓法法氣胎胎碾碾1-金屬屬車車廂