土石方开挖和机械化施工技术讲义讲稿(附图).ppt

第三节 土石方开挖和机械化施工,3.1 施工准备,1、拆除和搬迁阻碍物 2、制定或修建排水、防洪设施 3、保证三通一平 4、机械准备和检查、维修,3.2 常见沟槽断面型式,直壁槽 梯形槽 混合槽 联合槽,3.3 沟槽断面选择,土的种类 地下水情况 施工方法 施工环境 支撑条件 管径、埋深,一、目的：施工方便、安全，保证质量，减少土方量。,二、考虑因素,3.4 基坑或沟槽断面尺寸确定,1、底宽确定： 基 础 宽：有基础时取基础宽、无基础时取管外径。 工作宽度：视管径而定，查规范可得，一般不大于0 .8m,2、槽深确定： 视情况考虑基础、管座厚度、管外径、管顶覆土厚度等。,3、上囗宽确定： 在底宽确定后，结合边坡坡度确定。 4、土方开挖边坡：1:n，其中边坡率n=a/h,3.5 场地平整施工方法,场地平整施工过程：开挖、运输、填筑、压实。 3.5.1 推土机施工,机械特性： 操作灵活、运行方便，需工作面小，可挖土送土，适用于13类土。 作业特点： 摊平；运距100m内的推土；开挖浅基坑；回填或集中土方。 适用范围： 找平表面、平整场地；短距离移挖作填、回填；开挖深1.5m基坑。,1、推土机生产率计算 1）推土机的小时生产率(p29),2）推土机的台班生产率,（m3/台班）,kb-时间利用系数，取0.72-0.75,2、提高推土机生产率措施 1）下坡推土：坡度150 2）并列推土：用于大面积场地平整 3）槽形推土：用于土层厚，运距较远的情况 4）分批集中、一次推送 用于运距较远且土质较硬的情况 5）铲刀加置侧板 用于运距较远且土质疏松的情况,二机并列 平均运距为5070m 生产率提高15%30%,槽深1m左右 埂宽50cm,3.5.2 铲运机施工 分拖式铲运机和自行式铲运机二种。,机械特性： 操作简单灵活，不受地形限制，不需特设道路，能独立完成铲、运、卸、压作业，行驶速度快，生产效率高。 作业特点： 大面积整平；开挖大基坑、沟槽；填筑路基堤坝。 适用范围： 13类土；运距600至1500米内的挖运土。,1、铲运机生产率计算 1）铲运机的小时生产率,2）推土机的台班生产率,kb-时间利用系数，取0.65-0.75,（m3/台班）,kc-铲斗充盈系数，砂土0.75、其它土0.85-1.0。,2铲运机的施工方法 （1）开行路线 1）环形（大环形） 2）“8”字形 3）锯齿形 （2）施工措施 1）下坡铲土 2）跨铲法 3）交错铲土 4）助铲法,3.6 沟槽或基坑开挖,3.6.1 开挖方法 1、人工开挖 2、机械开挖,3.6.2 开挖机械 1、单斗挖土机（正铲、反铲、拉铲、抓铲） 2、多斗挖土机（挖沟机）,一、单斗挖土机 1、正铲挖土机 工作特点：开挖停机面以上的土，生产率高，需设置下 坡通道。 适用范围：无地下水，可开挖1-4类且高度在2m以上的 土。 工作方式：正向挖土、侧向卸土（多用） 正向挖土、后方卸土（用于深度较大时）,正向挖土、后方卸土,正向挖土、侧向卸土,图示是某基坑划分为三条开行通道进行挖土的情况。第i次开行，采用正向挖土后方卸土方式，一次开挖到底；第ii、iii次开行都用正向挖土，侧向卸土方式，一次开挖到底。进出口坡道的坡度为1:8。开挖较深的基坑时，应分层划分开行通道，逐层下挖。,2、反铲挖土机 工作特点：开挖停机面以下的土，无需设置通道。 适用范围：开挖管沟、基槽或小型基坑、地下水位较高或 泥泞的土壤。 工作方式：沟端开挖（工作面宽度大） 沟侧开挖（稳定性差、开挖深度和宽度较小， 边坡控制差）,3、拉铲挖土机 适用范围：开挖停机面以下的土，装备简单。 工作方式：沟端开挖 沟侧开挖,4、抓铲挖土机 适用范围：用以开挖面积小、深度较大的沟槽或基坑， 尤其是水下挖土。,拉铲挖土机的挖土特点是：“后退向下，自重切土”。其挖土半径和挖土深度较大，能开挖停机面以下的iii级土，工作时，利用惯性力将铲斗甩出去，挖得比较远。但不如反铲灵活准确，宜用于开挖大而深的基坑或水下挖土。,抓铲挖土机的挖土特点是：“直上直下，自重切土”。其挖掘力较小，只能开挖的i级土，抓铲挖土机的抓铲能在回转半径范围内开挖基坑上任何位置的土方。宜于开挖窄而深的基坑或水中淤泥。,二、多斗挖土机（挖沟机） 工作特点：连续作业、生产效率高、能量消耗低、施工 质量高、同时完成挖卸作业。 可通过调整装置增加挖土宽度和深度。 适用范围：开挖黄土、粉质粘土等。,3.6.3 生产率计算 一 、单斗挖土机生产率计算 1、小时生产率 2、台班生产率 3、自卸汽车台数 自卸汽车台数=挖土机台班产量/汽车台班产量,二、多斗挖土机生产率计算 其中：n：土斗每分钟挖掘次数； q：土斗容量（l）； kc：斗的充盈系数； ks：土的最初可松性系数； k：土的开挖难易程度系数； kb：时间利用系数。,3.7 土方机械和运输车辆的配合,3.7.1 土方机械的选择依据 1、土方工程的类型及规模； 2、地质水文及气候条件； 3、机械设备条件； 4、工期要求。,3.7.2 土方机械的选择标准 1、多种机械可供选择时，应选择高效率、低费用机械； 2、现有土方机械类型及数量受限时，应考虑各类机械 的最优分配，使施工总费用最少。,3.7.3 运土机械的载重量及数量 能否充分发挥挖土机的生产率、能否保证挖土机 连续作业，不仅取决于本身的技术性能，也取决于所 选运输工具是否与之协调。 载重量：=（ 35 ）q q挖土机每斗土重； 数 量：n=t/（t1+t2） t1=nt n=10k1/ （kc q）,3.8 塌方、流沙