土方机械开挖 (1)电子课件中职 基础工程施工.pptx

土方机械开挖(1)电子课件 高教版 中职 基础工程施工1.6 土方开挖与填筑1.6.1土方机械1.6.1.1 推土机推土机是土方工程施工的主要机械之一，它是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。液压操纵推土板的推土机除了可以升降推土板外，还可调整推土板的角度，因此具有更大的灵活性。1.6 土方开挖与填筑1.6.1土方机械1.6.1.1 推土机推土机操纵灵活，运转方便，所需工作面较小、行驶速度快、易于转移，能爬 30左右的缓坡，因此，应用范围较广。推土机适于开挖一至三类土。多用于平整场地，开挖深度不大的基坑，移挖作填，回填土方，堆筑堤坝以及配合挖土机集中土方、修路开道等。1.6.1.2 铲运机铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序（挖土、装土、运土、卸土和平土）的机械。按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运机两种。按铲斗的操纵系统又可分为机械操纵和液压操纵两种。图1-41 自行式铲运机外形图图1-42 拖式铲运机外形图铲运机操纵简单，不受地形限制，能独立工作，行驶速度快，生产效率高。铲运机适于开挖一至三类土，常用于坡度 20以内的大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑等。1.6.1.3 挖掘机挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为机械传动和液压传动两种。工作装置有正铲、反铲、抓铲机械传动挖掘机还有拉铲。使用较多的是正铲与反铲。挖掘机利用土斗直接挖土，因此也称为单斗挖土机。1.6.1.3 挖掘机1正铲挖掘机正铲挖掘机外型如图1-44所示。它适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个挖运工作正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。图1-44正铲挖掘机外形2反铲挖掘机反铲适用于开挖一至三类的砂土或粘土。主要用于开挖停机面以下的土方，一般反铲的最大挖土深度为46m，经济合理的挖土深度为35m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。反铲的外型如图1-46所示。图1-46 液压反铲挖掘机外形3抓铲挖掘机机械传动抓铲外形如图1-48所示。它适用于开挖较松软的土。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥、装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲也有采用液压传动操纵抓斗作业。抓铲挖土时，通常立于基坑一侧进行，对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。抓挖淤泥时，抓斗易被淤泥“吸住”，应避免起吊用力过猛，以防翻车。图1-48 抓铲挖掘机外形4拉铲挖掘机拉铲适用于一至三类的土，可开挖停机 面以下的土方，如较大基坑（槽）和沟渠挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤坝等。其外形及工作状况如图1-49所示。拉铲挖土时，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土时斗齿朝下，利用惯性，较湿的粘土也能卸净。但其开挖的边坡及坑底平整度较差，需更多的人工修坡（底）。它的开挖方式也有沟端开挖和沟侧开挖两种。图1-49 拉铲挖掘机外形及工作状况1.6.2 土方填筑1.6.2.1 土料的选用与处理填方土料应符合设计要求，保证填方的强度与稳定性，选择的填料应为强度高、压缩性小、水稳定性好、便于施工的土、石料。如设计无要求时，应符合下列规定：（1）碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径不大于每层铺厚的2/3）可用于表层下的填料。（2）含水量符合压实要求的粘性土，可作为填土。但在道路工程中粘性土不是理想的路基填料，在使用其作为路基填料时必须充分压实并设有良好的排水设施。（3）碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅可用于无压实要求的填方。（4）淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，在软土或沼泽地区，经过处理含水量符合压实要求可用于填方中的次要部位。填土应严格控制含水量，施工前应进行检验。当土的含水量过大，应采用翻松、晾晒、风干等方法降低含水量，或采用换土回填、均匀掺入干土或其他吸水材料、打石灰桩等措施；如含水量偏低，则可预先洒水湿润，否则难以压实。1.6.2.2 填土的方法填土可采用人工填土和机械填土。人工填土一般用手推车运土，人工用锹、耙、锄等工具进行填筑，从最低部分开始由一端向另一端自下而上分层铺填。机械填土可用推土机、铲运机或自卸汽车进行。用自卸汽车填土，需用推土机推开推平，采用机械填土时，可利用行驶的机械进行部分压实工作。填土必须分层进行，并逐层压实。特别是机械填土，不得居高临下，不分层次，一次倾倒填筑。1.6.2.3 压实方法填土的压实方法有碾压、夯实和振动压 实等几种。碾压适用于大面积填土工程。碾压 机械有平碾（压路机）、羊足碾和汽胎碾。应用最普遍的是刚性平碾。夯实主要用于小面积填土，可以夯实粘性土或非粘性土。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。内燃夯土机作用深度为0.40.7m，它和蛙式打夯机都是应用较广的夯实机械。人力夯土（木夯、石硪）方法则已很少使用。振动压实主要用于压实非粘性土，采用的机械主要是振动压路机、平板振动器等。1.6.2.4 影响填土压实的因素填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1 压实功的影响填土压实后的重度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的重度与所耗的功的关系见图1-50。压实功(N m)图1-50 土的重度与压实功的关系2含水量的影响在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。但含水量过大，由于水在土中占了一定的体积，而其又不可压缩，致使土体难以压实。每种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的重度最大（图1-51）。各种土的最佳含水量op和所能获得的最大干重度，可由击实试验取得。施工中，土的含水量与最佳含水量之差可控制在-4%+2%范围内。干重度最大干重度含水量最佳含水量图1-51 土的含水量对其压实质量的影响3铺土厚度的影响土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小（图1-52）。施工中铺土厚度应小于压实机械压土时的有效作用深度，而且还应考虑最优土层厚度。铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度；铺得过薄，则要增加机械的总压实遍数。图1-52 压实作用沿深度的变化1.6.2.5 填土压实的质量检查填土压实后应达到一定的密实度及含水量要求。密实度要求一般由设计根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定，例如建筑工程中的砌体承重结构和框架结构，在地基主要持力层范围内，压实系数（压实度）c 应大于0.96，在地基主要持力层范围以下，则c 应在0.930.96之间。压实系数（压实度）为土的控制干重度 与土的最大cd干重度dmax 之比，即：dd maxc（1-32）