施工—土方工程.pptx

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1、2023/2/151一、土方工程的种类与特点1、土方工程的种类（1）、平整场地：h300mm的挖填、找平。（2）、挖基槽：b3m，l3b的挖土。（3）、挖基坑：A20m2,l3b的挖土。（4）、挖土方：其他情况。（5）、回填土：夯填和松填。2、土方工程的特点1）、工程量大，施工工期长，劳动强度大。2）、施工条件复杂，又多为露天作业，受地区气候条件、地质和水文条件的影响很大，难以确定的因素较多。第1页/共113页2023/2/152二、土的工程分类与现场鉴别方法在土方工程施工中，根据土开挖的难易程度（坚硬程度），将土分为：一般土：松软土（）、普通土（）、坚土（）、砂砾坚土（）岩石：软石（）、次坚

2、石（）、坚石（）、特坚石（）松软土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。详细见表1-1所示 第2页/共113页2023/2/153表2-1土的工程分类与现场鉴别方法第3页/共113页2023/2/154表2-1土的工程分类与现场鉴别方法第4页/共113页2023/2/155三、土的工程性质土一般由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三部分组成。1.土的天然密度和干密度土的密度：（G=2.552.85C=3.1,S=2.552.75，W=1.0，黏土=1.8

3、2.0，砂土62.0）土的干密度：第5页/共113页2023/2/156 土的天然含水量:通常情况下，5%的为干土；5%30%的为湿土。例题：已知土的总质量为0.123Kg，体积70m3,含水量20%。问土的密度、干密度是多少？解答：密度：干密度：第6页/共113页2023/2/157土的可松性与可松性系数：自然状态下的土，经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质，称为土的可松性。最初可松性系数：最后可松性系数：第7页/共113页2023/2/158例题：已知基坑体积2000m3，基础体积1200m3，土的最初可松性系数1.14，最后可松性系1.05。问

4、应预留多少回填土（自然状态下）？预留夯实土：2000-1200=800m3；预留原土：800/1.05=760.2m3；外运原土：2000-760.2=1238m3；外运松土：12381.14=1412m3。第8页/共113页2023/2/1594、土的压缩性土的压缩性是指土在压力的作用下体积变小的性质。一般土的压缩率见表2-3土的类别土的名称土的压缩率（%）每m3松散土压实后的体积（m3）土的类别土的名称土的压缩率（%）每m3松散土压实后的体积（m3）一、二类土种植土一般土砂土201050.80.950.9三类土天然湿度黄土一般土干燥坚实黄土12-1755-70.850.950.94第9页/

5、共113页2023/2/15105、土的孔隙比和孔隙率孔隙比：孔隙率：一般情况：n=0.51.2是粘性土，n=0.30.9是砂土；e0.6是密实的低压缩性土，e1是疏松的高压缩性土。第10页/共113页2023/2/1511土的名称渗透系数K 土的名称渗透系数K黏土60土的渗透性第11页/共113页2023/2/1512在土方工程施工之前，必湎计算土方的工程量。但各种土方工程的外形有时很复杂，而且不规则。一般情况下，将其划分为一定的几何形状，采用一定精度而和实际情况近似的方法进行计算。第12页/共113页2023/2/1513一、基坑、基槽土方量计算1、边坡形式：（a）直线形（b）折线形（c）

6、阶梯形说明：i、m可以根据土质查规范确定，也可由施工经验确定；在保证质量、安全的前提下，i尽可能大、m尽可能小。第13页/共113页2023/2/15142、基槽土方量计算（两面放坡）基槽不放坡时：基槽放坡时：说明：两个棱台组合形成一个长方体。（例：i=1:0.5，l=90m,a=20m,c=0.25m,h=10m）第14页/共113页2023/2/15153、基坑土方量计算（四面放坡）当基坑不放坡时：当基坑放坡时：说明：两个棱台组合形成一个长方体，三个棱锥组合形成一个长方体。第15页/共113页2023/2/1516二、场地平整土方工程量计算（挖高填低、平整压实）场地平整是将现场平整成施工所

7、要求的设计平面。场地平整前，首先要确定场地设计标高，计算挖、填土方工程量，确定土方平衡调配方案；并根据工程规模、施工期限、土的性质及现有机械设备条件，选择土方机械，拟定施工方案。第16页/共113页2023/2/1517（一）场地设计标高的确定（按照挖填平衡原则）在确定场地设计标高时，必须结合现场的具体条件，反复进行技术经济比较，选择一个最优方案(挖填方量最少)。若设计文件对场地设计标高明确规定和特殊要求，可参照下述步骤和方法确定。1、划分方格网，方格的边长一般采用10-40mm。2、计算或测量各种方格角点的自然标高（实测法、图解法）。3、初步计算场地设计标高。第17页/共113页2023/2

8、/1518式中：H1一个方格独有的角点标高；H2两个方格共有的角点标高；H3三个方格共有的角点标高；H4四个方格共有的角点标高。第18页/共113页2023/2/15194、场地设计标高的调整（考虑到土可松性、挖填方量、土方运输等影响）5、泄水坡度对角点设计标高的影响。第19页/共113页2023/2/1520（1）单向泄水时，场地各点设计标高的求法。（2）双向泄水时，场地各点设计标高的求法。说明：顺着坡度方向取“+”，逆着坡度方向用“-”第20页/共113页2023/2/1521（二）、场地土方量的计算1、计算各方格角点的施工高度2、计算零点位置3、计算方格土方工程量按方格网底面积图形和公式

9、，计算每个方格内的挖方或填方量。平均高度法：计算图形底面积乘以平均施工高度而得出。如：二点填方或挖方（梯形）第21页/共113页2023/2/15224、边坡土方量的计量（1）、三角棱锥体边坡：三角棱锥体边坡体积（如）计算公式式中：（2）三棱柱体边坡体积：三棱柱体边坡体积如）计算公式：当两端横端面面积相差很大的情况第22页/共113页2023/2/15235、计算土方总量例题：某建筑场地地形图如图123所示，方格网a=20m，土质为中密的砂土，设计泄水坡度ix=3%，iy=2%,不考虑土的可松性对设计标高的影响，试确定场地各方格角点的设计标高，并计算挖填土方量。第23页/共113页2023/2

10、/1524解：1)计算角点地面标高图解法：根据地形图上所标的等高线，假定两等高线间的地面坡度按直线变化，用插入法求出各方格角点的地面标高，如图等高线44.044.5间角点4的地面标高H4。说明：x、L值用比例尺在图中量去。图解法：以等高线与方格边线交点为区域，画出垂直等高线的平行等分线，等分距离为方格边线上的相临两点高差。如图：H4=44.50-0.16=44.34米。第24页/共113页2023/2/15252)计算场地设计标高H0 第25页/共113页2023/2/15263)、场地设计标高的调整 本例不考虑土的可松性和借弃土的影响，主要考虑泄水坡度的影响。以场地中心点8为H0，其余各角点

11、设计标高为：第26页/共113页2023/2/15274)、计算各方格角点施工高度 第27页/共113页2023/2/1528其余角点施工高度见图 第28页/共113页2023/2/15295)、计算零点，标出零线 首先计算零点，零点在相邻两角点为一挖一填的方格边线上，在图126中，角点2为填方，角点3为挖方，角点2、3之间必定存在零点。如图所示：第29页/共113页2023/2/1530同理求出7、8、14、15、13、8之间的零点，把所有零点求出标在图上，零点连线即为零线。第30页/共113页2023/2/15316)、计算土方量 四棱柱法A、全挖全填方格第31页/共113页2023/2/

12、1532B、方格四个角点中，部分是挖方，部分是填方时（图126），其挖方或填方体积分别为：第32页/共113页2023/2/1533C、方格三个角点为挖方，另一个角点为填方时：总挖方量=17.91+117+270+0.03+35.28+234.04=674.26m3总填方量=136+25.9+263+214.03+40.3+0.038=679.27m3第33页/共113页2023/2/1534总结：场地平整土方量的计算步骤1、确定要平整的场地形状；2、划分方格网(a)；3、测定各方格角点原地面标高(Hx);4、计算场地设计标高(H0)；5、修正各方格角点设计标高（Hn）;6、计算各方格角点的施

13、工高度（hx）7、计算零点、绘制零线；8、确定填、挖方区；9、计算填、挖方区土方量。第34页/共113页2023/2/1535三、土方调配方案（一）、土方调配原则（1）应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配、运距最短。（2）土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则。（3）应考虑分区与全场相结合的原则。（4）合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。（5）好土用在回填质量要求高的地区。（6）土方调配还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。第35页/共113页2023/2/1536（二）、土方调配区的划分（三）、土方调配图表的编制 1、划分调

14、配区：划出零线，确定挖填方区。2、计算土方量：计算各调配区的挖填方方量。3、计算调配区之间的平均运距：根据重心位置，确定平均运距。4、进行土方调配5、绘制土方调配图（采取就近原则）第36页/共113页2023/2/1537开挖土方时，边坡土体的下滑力产生剪应力，此前应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦土体失去平衡，边坡就会塌方。为了防止塌方，保证施工安全，在基坑（槽）开挖超过一定限度时，土壁应放坡开挖，或者加以临时支撑或支护以保证土壁的稳定。图2-17土方调配图第37页/共113页2023/2/1538开挖土方时，边坡土体的下滑力产生剪应力，此前应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦

15、土体失去平衡，边坡就会塌方。为了防止塌方，保证施工安全，在基坑（槽）开挖超过一定限度时，土壁应放坡开挖，或者加以临时支撑或支护以保证土壁的稳定。第38页/共113页2023/2/1539一、土方边坡及其稳定土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。1、场地永久性边坡的确定依据：使用时间（临时或永久性）、土的种类、物理力学性质（内摩擦角、黏聚力、密度、温度）、水文情况等确定。方法：a、按设计要求放坡；b、如设计无规定，可按表2-6采用。2、基坑（槽）临时边坡条件：当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好（即不会发生坍滑、移动、散或

16、不均匀下沉），且无地下水时。情况一：不放坡，直立土壁，不加支护。容许挖方深度应按表2-7规定。情况二、深度在5m内的基坑、管沟边坡的最陡坡度可按表2-8确定。情况三、高10m以内的临时性挖方边坡坡度可按表2-9确定。第39页/共113页2023/2/1540二、浅基坑（槽）支撑（解释浅、深基坑（槽）的区别是以挖深5m为界）基坑（槽）或管沟开挖，如果条件允许，采用放坡开挖经济；如果条件限制，不能放坡时，就需要对土壁支撑，以保证土方稳定。（一）、横撑式支撑适用条件：对宽度不大，深5m以内的浅沟、槽（坑），能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土，地下水很少。形式选择：根据开挖深度、土质条件、地下水位、

17、施工时间长短、施工季节和当地气象条件、施工方法与相邻建（构）筑物情况进行选择。分类：1、间断式水平支撑：适于深度在2m以内。2、断续式水平支撑：适于深度在3m以内。3、连续式水平支撑：适于深度为3-5m。4、连续式或间断式垂直支撑：适于深度不限。第40页/共113页2023/2/1541（二）、其他支撑（不能横撑式支撑）第41页/共113页2023/2/1542适用条件：对宽度较大，深不大的基坑或使用机械挖土时使用。第42页/共113页2023/2/1543分类：1、斜柱支撑：适于能够安设斜撑。2、锚拉支撑：适于不能能够安设斜撑。3、短桩横隔板支撑：适于部分地段下部放坡不够时使用。4、临时挡土

18、墙支撑：适于当部分地段下部放坡不够时使用。第43页/共113页2023/2/1544三、深基坑支撑结构支护方案的选择依据：（一）、重力式支护结构按受力不同可分为：重力式支护结构、非重力式、支护结构、边坡稳定式支护深层搅拌水泥土桩挡墙施工：原理：利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将软土与固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。方法：定位预拌下沉制备水泥浆提升、喷浆、搅拌重复上下搅拌清洗、移位适用：淤泥、淤泥质土、粉质黏土等地基承载力特征值不大于150kP的土层。第44页/共113页2023/2/1545（二）、非重力式支护结构1、型

19、钢桩横挡板支护方法：打型钢桩挖土塞挡土板挖土适用：土质好，底下水位低，深度不很大的一般黏性土、砂土基坑中。2、挡土灌注桩支护方法：钻孔吊钢筋笼灌注混凝土形成桩排适用：黏性土、开挖面积较大、教深（大于6m）的基坑。第45页/共113页2023/2/15463、排桩内支撑支护方法：围护排桩（在桩上）设竖向立柱支撑（在围护排桩上设围檩加）纵、横向水平支撑适用：各种不宜设置锚杆的松软土层及软土地基支护。4、挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合方法：内侧设混凝土灌注桩外切水泥搅拌桩组成防渗帷幕适用：土质差、底地下水位高、能挡土防渗。第46页/共113页2023/2/1547（三）、土层锚杆支护结构原理：锚杆

20、一端插入土层中，另一端与挡土结构拉结，借助锚杆与土层的摩擦里产生的水平抗力抵抗土侧压力来维护挡土结构的稳定。1、土层锚杆的分类一般灌浆锚杆、压力灌浆锚杆、预应力锚杆、扩孔灌浆锚杆。土层锚杆按使用时间又分永久性和临时性两类。土层锚杆根据支护深度和土质条件可设置一层或多层。2、土层锚杆的构造与布置1）构造：锚头、支护结构、拉杆、锚固体系等2）布置：包括确定锚杆的尺寸、埋置深度、锚杆层数、锚杆的垂直间距和水平间距、锚杆的倾角等。第47页/共113页2023/2/15483、施工要点土层锚杆施工一般先将支护结构施工完成，开挖基坑至土层锚杆标高，随挖随设置一层土层锚杆，逐层向下设置，直至完成。1）施工程

21、序：施工准备土方开挖测量放线钻机就位钻孔、成孔插放钢筋灌注水泥浆养护锚头锁定。2）成孔机具设备：使用较多的有螺旋式钻孔机、气动冲击式钻孔机和旋转冲击式钻孔面、履带全行走全液压万能钻孔机。第48页/共113页2023/2/1549（四）、土钉墙支护结构原理：在开挖边坡表面铺钢筋网喷射细石混凝土，并每隔一定距离埋设土钉，使与边坡土体形成复合体，从而提高边坡稳定性，对土坡进行加固。方法：开挖工作面修整边坡喷射第一层混凝土钻孔、安设土钉注浆、安设连接件绑扎钢筋网喷射第二层混凝土。适用：土钉墙支护为一种边坡稳定式支护结构，适用于淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、粉土等地基，地下水位较低，基坑开挖深度在12

22、m以内时采用。第49页/共113页2023/2/1550为保证土方施工顺利进行，就要做好施工排水工作，即排除地面水和降低地下水。一、地面排水对象：低洼区积水、雨水。要求：使场地保持干燥，便于施工。方法：设置排水沟、截水沟或修筑土堤等设施，将水直接排至场外，或流入低洼处再用水泵抽走。做法：主排水沟横断面不小于0.5m*0.5m，纵向坡度根据地形确定，一般不小于3。出水口应设置在远离建筑物或构筑物的低洼地点，并保证排水通畅。第50页/共113页2023/2/1551二、集水井降水对象：雨水、地下水。要求：边坡稳定，坑（槽）底不受水浸泡。方法：在基坑（槽）开挖时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，在沟下游

23、设置集水井，汇集沟内积水，然后水泵抽走做法：1、排水沟和集水井应设置在基础范围以外；2、排水沟的横断面不小于0.5m*0.5m，纵向坡度宜为1-2；3、集水井每隔20-40m设置一个，其直径和宽度一般为0.6-0.8m，其深度终低于挖土面0.7-1.0m。第51页/共113页2023/2/1552三、井点降水原理：在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落在坑底以下，连续抽水直至施工结束为止。分类：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵等。选用：根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点、设备及经济技术比较等具体条件参照表2-10选用。

24、第52页/共113页2023/2/1553（一）、轻型井点1、设备：井点管、滤管、集水总管、弯联管、抽水设备等。井点管：38mm或51mm、l=5-7m的钢管，可整根或分节组成。集水总管:100-125mm的无缝钢管，l=4m，其上装有与井点管连接的短接头，0.8m或1.2m。抽水设备:由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成。第53页/共113页2023/2/15542、布置：根据基坑平面形状与大小、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等确定。1）平面布置：单排线状：b6m,h5m,单排布置在地下水流的上游一侧，Bb。双排线状：b6m,或土质不良。环状：面积较大的基坑，在四周转角处

25、，井点管要适当加密分为封闭式和非封闭式。当采用非封闭式环行井点，开口方向应在地下水下游一侧。也可U形布置2）、高程布置：轻型井点的降水深度在考虑设备水头损失后，不超过6m。第54页/共113页2023/2/1555井点管的埋设深度H（不包括滤管长）按下式计算说明：7001000，500，500，500，1/4、1/10，100012000，10%20%。第55页/共113页2023/2/15563、井点施工工艺程序放线定位铺设总管冲孔安装并点管、填砂砾滤料、上部填黏土密封用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备与总管连通安装集水箱和排水管开动真空泵排气、再开动离心水泵抽水测量观测井中地下水位变化

26、。井点降水系统的设计和施工程序：1）、确定井点降水系统的构成（设计）平面布置高程布置井点管数量井点管间距抽水设备2）、按施工程序进行井点系统施工（施工）放样冲孔（300，500）安装井点管回填（1.01.5，1000）安装弯联管和总管安装抽水设备开动离心泵抽水观测水位变化第56页/共113页2023/2/15574、轻型井点的计算步骤：a、确定井点系统的平面和竖向布置；b、计算井点系统涌水量；C、确定井点管数量和间距；d、校核水位降低数值；e、选择抽水设备和井点管的布置等。第57页/共113页2023/2/15581）井点系统涌水量计算（涌水量与水井的类型有关）第58页/共113页2023/2

27、/1559a、无压完整井的环状井点系统：（字母参数意义见课本）（K见P10取值）式中：b、无压非完整井点系统：c、承压完整井点系统（H0H，取H；H0H，取H0。）第59页/共113页2023/2/15602）、井点管数量与井距的确定井点管数量：式中：q单根井点管最大出水量井距：D不能太大，抽水压力小，出水不大；不能太小，彼此干扰。一般取值为0.8、1.2、1.6、1.6、2.0m。第60页/共113页2023/2/15615、抽水设备的选择：要求水泵的抽水能力大于井点管系统的(用水量)，通常一套抽水设备配两台离心泵，可轮换备用。6、井点管的安装埋设：采用水冲法，分为冲孔和埋管两个过程。7、轻

28、型井点的使用：连续抽水，直至基础施工完成并回填。8、轻型井点系统降水设计实例（见教材P53）第61页/共113页2023/2/1562（二）、喷射井点（喷射器先抽水后喷水）适用范围：当降水深度超过6m，土层渗透系数为（0.1-2.0）m/d的弱透水层时，采用喷射井点降水比较合适，其降水深度可达20m。（三）、深井井点（潜水泵抽水）适用范围：适用于抽水量大、较深的砂类土层，降水深可达50m以内。（四）、电渗井点适用范围：在饱和黏性土中，特别是在淤泥和淤泥质黏土中，由于土的渗透系数很小（小于0.1m/d），此时宜采用电渗井点排水。（五）、管井井点适用范围：适于渗透系数较大、地下水丰富的土层、砂层或

29、用集水井排水法易造成土粒大量流失，引起边坡塌方及用轻型井点难以满足要求的情况下使用。但管井属于重力排水范畴，吸程高度受到一定限制，要求渗透系数K较大（20-200m/d），降水深度仅为3-5m。第62页/共113页2023/2/1563（六）、降水对周围建筑的影响及防止措施1、影响情况：a、会产生较大的地面沉降；b、四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。2、防止措施：在降水区域和原有建筑物之间的土层中设置一道固体抗渗屏幕外，还可用回灌井点补充地下水的办法来保持地下水位。第63页/共113页2023/2/1564四、流砂产生及防治1、现象：当基坑（槽）挖土至

30、地下水水位以下时，而土质又是细砂或粉砂，有采用集水井法降水，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水一起流动涌入基坑，这种现象称为流砂现象。2、原因：当基坑底挖至地下水位以下时，坑底的土就受到动水压力的作用。如果动水压力等于或大于土的浸水重度时，土粒失去自重处于悬浮状态，能随着渗流的水一起流动，带入基坑边发生流砂现象。3、危害：发生流砂现象时，土完全丧失承载能力，使施工条件恶化，难以达到开挖设计深度。严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下降、倾斜、倒塌等。总之，流砂现象对寺方施工和附近建筑物有很大危害。第64页/共113页2023/2/15654、易产生流砂的土a、土的颗粒组成中，黏粒含量小于10

31、%，粉粒（颗粒为0.005-0.05mm）含量大于75%b、颗粒级配中，土的不均匀系数小于5；c、土的天然孔隙比大于0。75；d、土的天然含水量大于30%5、防治措施：a、抢挖法。b、打板桩法。c、水下挖土法。d、人工降低地下水位。e、地下连续墙法。第65页/共113页2023/2/1566土（石）方工程有人工开挖、机械开挖和爆破三种开挖方法。施工过程主要包括：土方开挖、运输、填筑与压实等。常用的施工机械有：推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等，施工时应正确选用施工机械，加快施工进度。第66页/共113页2023/2/1567一、推土机施工（一）特点多用于场地清和理和平整、开挖深度1.5m以内

32、的基坑，填平沟坑，以及配合铲运机、挖土机工作等。推土机可以推挖一-三类土，运距在100m以内的平土或移挖作填，宜采用推土机，尤其是当运距在30-60m之间，最有效，即效率最高。第67页/共113页2023/2/1568（二）、作业方法推土机可以完成铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶行程。推土机的主要作业方法：1.下坡推土法方法：在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与堆运，借助于机械本身向下的重力作用切土，增大切土深度和运间，可提高生产率30%-40%，但坡度不宜超过15度。适用：半挖半填地区推土丘、回填沟、渠时使用。2.槽形推土法方法：推土机重复多次在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅

33、槽，再反复在沟槽中进行推土，以减少土从铲刀两侧漏散，可增加10%-30%的推土量。槽的深度以1m左右为宜，槽与槽之间的土坑宽约50cm。适用：推土层较厚，运距较远的情况。第68页/共113页2023/2/15693.并列推土法方法：平整较大面积场地时，可采用2-3台推土机并列作业（1530cm），以减少土体漏失量，提高效率20%。适用：大面积场地平整及运送土用。4.分堆集中，一次推送法方法：在硬质土中，切土深度不大，将土先积聚在一个或数个中间点，然后再整批推送到卸土区，使铲刀前保持满载。（提高效率12%18%）适用：适于运送距离较远，而土质又比较坚硬，或长距离分段送土时采用。第69页/共113

34、页2023/2/1570二、铲运机施工（一）、特点铲运机的特点是能综合完成铲土、运土、平土或填土等全部土方施工工序，对行驶道路要求较低；操纵灵活、运转方便，生产率高，在土方工程中常应用用于大面积场地平整。在工业与民用建筑施工中，常用铲运机的斗容量为1.5-7。自行式铲运机的经济运距以800-1500m为宜，拖式铲运机的运距以600m为宜，当运距为200-300m时效率最高。第70页/共113页2023/2/1571（二）、开行路线铲运机的基本作业是铲土、运土、卸土三个工作行程和一个空载回驶行程。1、小环形开行路线（一个循环只完成一次铲土和卸土）适于长100m内填土高15m内的路堤、路堑及基坑开

35、挖、场地平整等工程采用。2、大环行开行路线（一个循环完成多次铲土和卸土）适于工作面很短（50-100m）和填不高(0.1-1.5m)的路堤、路堑、基坑以及场地平整等工程采用。3、“8”字形开行路线（一个循环完成两次铲土和卸土）适于开挖管沟、沟边卸土或土坑较长（300-500m）的侧向取土、填筑路基以及场地平整等工程采用。4、锯齿形开行路线（一个循环完成多次铲土和卸土）适于工作地段很长（500m以上）的路堤、堤坝修筑时采用。（两侧高、中间低）第71页/共113页2023/2/1572（三）、作业方法1、下坡铲土法：适于斜坡地形大面积场地平整或推土回填沟渠用。2、跨铲法：较坚硬的土铲土回填或场地平

36、整。3、交错铲土法：一般比较坚硬的土的场地平整。（先宽后窄、分两排路线铲进）4、助铲法：地势平坦、土质坚硬、宽度大、长度长的大型场地平整。（铲土机+推土机）5、双联铲运法：较松软的土、进行大面积场地平整及筑堤时采用。（多个铲斗前后串联）（四）、铲运机生产率计算（略）第72页/共113页2023/2/1573三、单斗挖土机施工单斗挖土机分为履带式和轮胎式两类。还可根据工作的需要，更换其工作装置。按其工作装置的不同，分为正铲、反铲和抓铲等。按其操纵机械的不同，可分为机械式和液压式两类。第73页/共113页2023/2/1574（一）、正铲挖土机1、特点：前进向上，强制切土。其挖掘力大，生产率高，能

37、开挖停机面以内的一四类土，它与运土汽车配合能完成整个挖运任务。2、适用：土质较好，无地下水的地区工作，开挖大型干燥基坑以及土丘等。3、挖土、卸土方式：1）正向开挖，侧向卸土：工作面较小，深度不大的边坡、基坑（槽）、沟渠和路重等。2）正向开挖，后方卸土：工作面较小，且较深的基坑（槽）、管沟和路堑等。第74页/共113页2023/2/15754、作业方法1）、分层挖土法：用于开挖大型基坑或沟渠，工作面高度大于机械挖掘的合理高度时采用。2）、多层挖土法：适于开挖高边坡或大型基坑3）、中心开挖法：适用于开挖较宽的山坡地段或基坑、沟渠等4）、上下轮换开挖法：适于土层较高，土质不太硬，铲斗挖掘距离很短时使

38、用。第75页/共113页2023/2/1576（二）、反铲挖土机1、特点：后退向下、强制切土，其挖掘力比正铲小，能在停机以下一三级砂土或黏土。2、适用：开挖深度在4M以内的基坑，对地下水位较高处也适用。3、作业方法：1）沟端开挖法：适于一次成沟后退挖土，挖出土方随即运走时采用，或就地取土填筑路基或修筑堤坝等。2）沟侧开挖法：用于横挖土体和需将土方甩到离沟边较远的距离时使用。3）多层接力开挖法：适用于开挖土质较好，深10m以上的大型基坑、沟槽和渠道。第76页/共113页2023/2/1577（三）、拉铲挖土机1、特点：后退向下、自重切土，其挖掘半径和挖土深度较大，能开挖在停机面以下一二级土。2、

39、开挖方式：1）沟端开挖法：适于就地取土填筑路基及修筑堤坝。2）沟侧开挖法：适用于土方就地堆放的基坑、基槽以及填筑路堤等工程。3、作业方法：1）分段挖土法：适于开挖宽度大的基坑、基槽、沟渠工程。2）分层挖土法：适用于开挖较深的基坑，特别是圆形或方形基坑。3）顺序挖土法：适于开挖土质较硬的基坑。第77页/共113页2023/2/1578（四）、抓铲挖土机1、特点：直上直下、自重切土，其挖掘力小，只能开挖一二级土。2、适用：挖掘独立基坑、沉井，特别适于地下挖土。3、作业方法在回转半径范围内开挖基坑上任何位置的土方，并可在任何高度上卸土。第78页/共113页2023/2/1579三、土方施工机械的选择

40、1、依据：基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等。2、要求：合理选择挖方机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。3、要点：1）当地形起伏不大，坡度在20度以内，挖填平整土方的面积较大，土的含水量适当，平均运距短（一般在1km以内）时，采用铲运机较为合适。（地形起伏不大，运距1km）第79页/共113页2023/2/15802）地形起伏较大的丘陵地带，一般挖土高度在3m以上，运输距离超过1km，工程量较大且又集中时，可采用下述三种方式进行挖土和运土。（地形起伏较大，运距1km）a、正铲挖土机配合自卸汽车进行施工

41、。（正铲+汽车）b、推土机将土推入漏斗，并用自卸汽车在漏斗下承土并运走。c、推土机预先把土推成一堆，用装载机把土装到汽车上运走。4、原则：（含水量、运距、深度）1）土的含水量较小，可结合运距长短、挖掘深浅，分别采用推土机、铲运机或正铲挖土机配合自卸汽车进行施工。当基坑深度在1-2m，基坑不太长时可采用推土机；尝试须2m以内长度较大的线状基坑，宜由铲运机开挖；当基坑较大，工程量集中时，可选项用正铲挖土机挖土。2）如地下水位较高，又不采用降水措施，或土质松软，可能造成正铲挖土机和铲运机陷车时，则采用反铲，拉铲或抓铲挖土机配合自卸汽车较为合适，挖掘尝深度见有关机械的性能表。第80页/共113页202

42、3/2/15811、土料要求：符合设计，保证填方强度和稳定性，无设计要求时：1）碎石类土砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；2）含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；3）淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；4）碎块草皮和有机质含量大于8的土，仅用于无压实要求的填方工程；5）含盐量符合规定的盐渍土（吸水性强），一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根基。6）不得使用冻土、膨胀性土作填料。2、应分层回填压实。第81页/共113页2023/2/1582二、填土压实方法：碾压、夯实、振动压实法。1、碾压法：1

43、）原理：利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。2）适用：主要用于大面积填土。3）分类：平滚碾、羊足碾和气胎碾等的工作都属于同一原理。a、平碾：适用于碾压粘性和非粘性土。按重量分有：轻型（35t）、中型（610t）、重型（1215t）。图158轮光碾压路机1转向轮；2刮泥板；3操纵台；4机身；5驱动轮；第82页/共113页2023/2/1583b、羊足碾：羊足碾和平碾不同，它是碾轮表面上装有许多羊蹄形的碾压凸脚（图160），一般用拖拉机牵引作业。图160羊足碾1连接器；2框架；3轮滚；4投压重物口5羊蹄；6洒水口；7后连接器；8铲刀一般羊足碾适用于压实中等深度的粉质粘土、粉土、黄土等

44、。行驶速度控制在3km/h。第83页/共113页2023/2/15842、夯实法1）原理：利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤。2）适用：主要用于小面积的回填土。夯实砂性土、湿陷性黄土、杂填土以及含有石块的填土。3）分类：人工夯实（木夯、石夯）和机械夯实（夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机）。人力打夯前应将填土初步整平，打夯要按一定方向进行，一夯压半夯，夯夯相接，行行相连，两遍纵横交叉，分层夯打。夯实基槽及地坪时，行夯路线应由四边开始，然后再夯向中间。图161蛙式打夯机1夯头；2夯架；3三角胶带；4底盘；第84页/共113页2023/2/15853、振动法1）原理：是将重锤放在土层的表面或内部，借助于

45、振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。2）适用：用于振实非粘性土效果较好。（大面积）第85页/共113页2023/2/1586三、填土压实要求1、密实度要求：通常以压实系数c表示。压实系数是土的施工控制干密度d和土的最大干密度dmax的比值。1）选择依据：一般根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定。如未做规定，可采用表19中的数值。2）确定方法（实验法）：式中：各参数通过施工现场取土样，在实验室进行实验测定计算。第86页/共113页2023/2/15872、一般要点1）尽量选用同类土，控制含水量；2）由下至上，整宽分层填压；3）起伏之处，做好接茬；4）预留高度，观测沉降。

46、第87页/共113页2023/2/1588四、影响填土压实质量的因素填土压实后的密度与压实机械 在其上所施加的功有一定的关系。图162土的密度与压实的功的关系2、含水量的影响1 1、压实功的影响：土的含水量对填土压实有很大影响，较干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力大，填土不易被夯实。第88页/共113页2023/2/15893、铺土厚度的影响土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减少，在压实过程中，土的密实度也是表层大，而随深度加深而逐渐减少，超过一定深度后，虽经反复碾压，土的密实度仍与未压实前一样。各种不同压实机械的压实影响深度与土的性质、含水量有关，所以，填方每层铺土的厚度，应根据土质、

47、压实的密实度要求和压实机械性能确定。填方每层的铺土厚度和压实遍数参见P78表2-15。（与压实机具有关）第89页/共113页2023/2/1590土方开挖工作是准备工作，定位和标高引测，确定工作面、放坡、排水设施和设置支撑，挖出土边线和进行放灰线工作，土方开挖。一、土方开挖准备工作为了保证施工的顺利进行，土方开挖施工前需作好以下各项准备工作：1、查勘施工现场，2、熟悉和审查图纸，3、编制施工方案，4、清楚现场障碍物，5、平整施工场地，6、进行地下墓探，7、作好排水设施，8、设置测量控制，9、修建临时设施，10、修筑临时道路，11、准备机具，12、进行施工组织等。第90页/共113页2023/2

48、/1591二、定位放线1、基槽放线根据房屋主轴线控制点，将外墙轴线的交点用木桩测设的地面上，并在桩顶钉上铁钉作为标志。（外墙轴线其他轴线开挖边线）2、柱基放线根据设计图上柱子的纵横轴线，测定柱基定位桩，每个桩的中心线设置四个定位木桩，其桩位离基础开挖线的距离为0.51.0m。（纵横轴线开挖边线）大基坑开挖，根据房屋的控制点，按基础施工图上的尺寸和按边坡系数及工作面确定的挖土边线的尺寸，放出基坑四周的挖土边线。第91页/共113页2023/2/1592三、基坑（槽）开挖开挖应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。1、开挖基坑（槽）时，应符合下列规定；1）施工前必须做好地面排水和降

49、低地下水位工作；2）预留一部分用作回填土外，多余的土弃到土地区；3）基坑（槽）挖好后，应立即做垫层或浇筑基础；4）挖土不得超挖；5）雨季施工时，边开挖、边排水、边做；6）基坑开挖时，做好测量复核工作；2、基坑开挖程序测量放线切线分层开挖排降水修坡整平留足预留土层等。遵循：先深后浅、分段分层。第92页/共113页2023/2/1593四、深基坑土方开深基坑一般采用“分层开挖、先撑后挖”的开挖原则。1、分层挖土：由上至下，逐层开挖。将基坑按深度分为多层进行逐层开挖。可以从一边到另一边，也可从两头对称开挖。2、分段挖土：由一边至另一边，逐块开挖将基坑分成几段或几块分别进行开挖，开挖一块浇筑一块混凝土

50、垫层或基础。3、盆式挖土：先中心后四周先分层开挖基坑中间部分的土方，基坑周边一农业政策范围内的土暂不开挖，待中间部分的混凝土垫层、基础或地下室结构施工完成之后，再用水平支撑或斜撑对四周围结构进行支撑，边支撑边开挖，直至坑底，最后浇筑该部分结构混凝土。4、中心岛式挖土：先四周后中心先开挖基坑周边土方，在中间留土墩作为支点搭设栈桥，挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车亦可利用栈桥进入基坑运土，可有效加快挖土和运土的速度。第93页/共113页2023/2/1594五、地基验槽1、验收人：施工、勘察设计、监理或建设单位、质量监督部门等有关人员。2、依据：设计图纸要求和建筑地基基础工程施工质量验收规