施工技术要点-2土方工程

第二章土土方工工程土方工程包包括土的开开挖、运输和填筑等三个基基本的施工工过程。在进行土石石方工程施施工时应按按综合机械械化的原理理组织施工工，并注意意三者之间间的关系，，进行合理理的平衡调调配，以达达到提高工工效、减少少运量、降降低工程造造价的目的的。第一节土方开挖与与填筑的基基本类型工程施工中中的土方工工程有：场场地平整、、基坑和航航道的开挖挖、码头(或闸墙)后填土、基基坑回填等等。土方开挖的的分类1．人工和半半机械开挖挖方法2．机械开挖挖方法3．水力开挖挖方法4．爆破开挖挖方法填筑工程土料的基本本填筑方法法有两类：：1．填方不加加任何压实实措施，全全高程一次次填筑，任任其自然沉沉降；2．水平分层层铺筑、逐逐层压实。。填筑工程要要求达到一一定的密实实度，以满满足不同工工程对稳定定、防渗和和沉降的不不同要求。。第二节土土方开挖挖与运输一、挖运机机械(一)挖掘机械分类构造及工作特点：单斗式和多斗式传动系统：索式、链式和液压式多斗式挖掘掘机属于连连续式挖土土机械；单斗式挖掘掘机属于循循环式挖土土机械。铲土升高旋转至卸土地点卸土回转土斗至开挖位置1．单斗式挖挖掘机(1)反向铲挖掘掘机可挖停机面面以上或以以下及地下下水位以下下的I-II级土壤,反向铲操作作灵活、方方便。与正正向铲挖掘掘机相比，，生产率要要低，常用用于土方量量不大，施施工场地狭狭窄的沟槽槽和基坑的的开挖。图2-5单斗式挖掘掘机图2-6反反向向铲挖掘机机（大宇宇DH220挖机）反向铲挖掘掘机工作范范围及方法法图2-8反向铲挖掘掘机的开挖挖方法沟端开挖法法沟侧开挖法法两旁开挖法法图2-7反向铲挖掘掘机工作范范围(2)正向铲挖掘掘机图2-9图2-10正向铲挖掘掘机图2-11正向铲挖掘掘机工作布布置正向铲挖掘掘机有强有有力的推力力装置、生生产率高，，能挖I-IV级土和破碎碎后的岩石石。适用于开挖挖停机面以以上的土方方。挖掘机在一一个停机位位置所能开开挖到的工工作面称为为掌子。正向开行侧向开行(3)抓斗式挖土土机抓斗式挖土土机由于挖挖土能力小小、效率低低，主要用用来开挖I、II级土壤的窄窄而深的基基坑、沟槽槽、河泥等等土方工程程。图2-122．多斗式挖挖掘机多斗式挖掘掘机属于连连续式的挖挖土机械，，它的生产产率较高，，多斗式挖挖掘机有斗斗轮式和链链斗式两类类。图2-13图2-14多斗式挖掘掘机3．装载机装载机是一一种短程装装运结合的的机械。装装载机操作作灵活轻便便、工作平平稳、安全全可靠、生生产效率高高。图2-15装载机外形形图图2-16装装载机（CAT966E装载机）(二)挖运机械1．铲运机施施工(1)铲运机：适适用于场地地平整、大大型基坑的的开挖及堤堤坝、路基基的填筑。。图2-17(2)铲运运机开行方方式：图2-18铲运机开行行方式2．推土机施施工图2-19图2-20TY222推土机(三)运输机械1．汽车运输输优点：速度度快，可将将物料直接接运至指定定地点而无无需中途转转运，在工工作面狭窄窄和地形复复杂的条件件下适应性性强，布置置起来比较较方便；缺点：运费费较大。图2-21工程运输汽汽车图2-22重重型自卸汽汽车2．带式运输输带式运输机机适用于运运送松散状状物料(土、碎石、、混凝土等等)，生产率高高，由于带带式运输机机能适应各各种地形条条件，支承承简单，在在水运工程程中应用广广泛。图2-231．挖掘机械械生产率计计算循环式单斗斗挖掘机和和连续式多多斗挖掘机机的实际生生产率Pc，按下式计计算：Pc=60·q·n·KH·KS·KB·Kt(m3/h)式中：q—土斗的几何何容积(m3)；n—对于单斗挖挖掘机系指指每分钟循循环工作次次数，对于多斗挖挖掘机系指指每分钟倾倾倒的土斗斗数量。二、挖运机机械生产率率计算式中：t1,t2,t3,t4—挖土,重重车回转转,卸卸土,空空车回转转的时间；；Ksc—土壤级别修修正系数，，取1.l～l.2；β—相对转角系系数，随转转角增大而而增大转角90°°时，β＝1转角为100°～135°时时，β=1.08～～l.37；对于单斗式式挖掘机：：KH—土斗的充盈盈系数，表表示实际装装料容积与与土斗几何何容积之比比，视挖掘掘机类型而而定，取0.8～1.0；KS—土的最初可可松性系数数，对于I级土约为0.91～～0.83，II级土约为0.88～～0．78，III级土约为0．8l～0.71，IV级土约为0.79～～0.73；KB—时间利用系系数，表示示挖掘机工工作时间利利用程度，，可取0.8～0.9；Kt—联合作业业延误系系数，考考虑运输输工具的的影响挖挖掘的工工作时间间，有运运输工具具配合时时，取0.9；无运输输工具配配合时，，取1.0。2．运输机机械生产产率计算算(1)循环式运运输机械械：运输机械械的生产率率取决于于该运输机械械的载重量、、行驶速速度、开开行路线线和距离离、装卸卸条件等等因素，，其每班班的运输输生产率率Pa由下式计计算：式中：q——运输工具具一次运运载的有有效方量量(m3)；T1——每班时间间(min);T2——每班运输输工具的的非工作作时间(min);t——运输工具具每一循循环所需需时间；；包括装车车、卸车车、途中中运行时时间(min)；t1——装车时间间(min)；t2——卸车时间间(min)；L——运距(km)；V——平均行驶驶速度km/h，一般工地地道路上开行的的汽车取取15km/h～20km/h。每班运输输循环次次数：(2)连续带式运输输机械：：带式运输输机生产产率，取取决于带带宽、带带速和运运输机械械布置的的倾角等等。若以以实方计计，带式式运输机机的实际际小时生生产率Pa(m3/h)可按下式式计算：Pa=K·B2·V·Ka式中：K—带形系数数；对平平面带，K=200；对槽型带带，K=400；B—带宽(m)；V—带的运行行速度(m/s)；Ka—各种影响响的综合合系数。。三、挖运运强度和和挖运机机械数量量的确定定(一)挖运强度度的确定定土方的开开挖、运运输和填填筑是土土方工程程的三个个基本施施工过程程，必须须全面综综合考虑虑。1．填筑强度度QD的确定式中：V—压实后土土体体积积(m3)；T—有效工作作日数(d)；Ka—土体沉实实影响系系数，可可取1.03～1.05；K1—土料的损损失系数数，可取取1.05～1.10；K—施工不均均衡系数数，可取取1.2～1.302．运输强强度QT的确定QT＝QD·K2·Kc(m3/d)式中：QD—填筑强度度Kc—压实影响响系数，，Kc=γ0/γT；γ0为压实土土体干容重(kN/m3)；γT为松散土土料容重重(kN/m3)；K2—运输过程程中的土土料损失失系数，，可取1.0l～1.05。3．开挖强强度Qc的确定Qc=QD·K2·K3·Kc’(m3/d)式中：Kc’—压实系数数，Kc’=γ0/γc；γ0为压实土土体干容重(kN/m3)；γc为料场土土料容重重(kN/m3)；K3—开挖过程程中土料料损失系系数，取取K3＝1.03~1.08。(二)挖运机机械数数量的的确定定满足开开挖强强度的的挖掘掘机的的数量量Nc为：满足运运输强强度的的汽车车数量量Na为：校核满满足挖挖土机机连续续工作作的条条件：：式中：：Qc—开挖强强度；；Pc—单台挖挖掘机机的生生产率率(m3／h)；QT—运输强强度；；Pa—单辆汽汽车的的生产产率(m3／h)；n—单台挖挖掘机连续续工作作时的的装车车数。。第三节节土土方方填筑筑一、土土方填填筑方方法1．填方不不加压压实措措施，，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扩展展。对对砂性性土比比较适适宜(固结沉沉降时时间较较短)，用于于不急急于使使用的的场地地和路路基的的填方方或水水下无无法进进行压压实的的填方方。2．水平平分层层铺筑筑，逐逐层压压实压实效效果好好，密密实度度可以以人为为控制制，但但施工工比较较复杂杂，需需要设设备及及费用用较多多。二、影影响土土壤密密实的的主要要因素素影响土土壤密密实的的主要要因素素有土土壤本本身的的物理理力学学特性性和施施加外外力的的压实实功能能两个个方面面。1．土土壤壤的的种种类类土中中粘粘性性含含量量愈愈多多，，压压实实愈愈困困难难；；砂砂性性土土因因颗颗粒粒较较粗粗(粉砂砂土土除除外外)排水水较较易易，，故故较较易易压压实实。。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，，含含水水量量过过高高或或过过低低，，都都达达不不到到最最优优的的压压实实效效果果，，只只有有在在某某一一含含水水量量下下压压实实效效果果最最好好，，这这个个含含水水量量就就称称为为““最最优优含含水水量量””。。3．颗颗粒粒级级配配颗粒粒愈愈细细小小，，孔孔隙隙比比愈愈大大，，渗渗透透系系数数愈愈小小，，在在压压实实过过程程中中，，水水分分不不易易排排出出，，影影响响压压实实效效果果。。同同时时，，颗颗粒粒级级配配愈愈不不均均匀匀，，压压实实后后的的密密实实度度就就愈愈大大。。4．施施工工过过程程在土土石石料料的的铺铺筑筑、、碾碾压压过过程程中中，，铺铺土土厚厚度度、、碾碾压压力力大大小小、、碾碾压压遍遍数数等等都都对对土土壤壤的的密密实实度度有有影影响响，，如如同同样样的的土土质质，，薄薄层层铺铺筑筑容容易易密密实实，，而而铺铺筑筑层层厚厚则则难难以以密密实实。。三、、土土方方填填筑筑的的密密实实方方法法、、机机具具及及压压实实参参数数机械械力力作作用用主主要要是是利利用用机机械械(平碾碾、、气气胎胎碾碾、、羊羊足足碾碾等等)的静静态态重重力力作作用用压压实实土土壤壤，，或或利利用用机机械械(振动动平平碾碾、、振振动动夯夯等等)的动动态态重重力力作作用用压压实实土土壤壤，，或或利利用用机机械械(夯板板、、夯夯锤锤、、蛙蛙式式打打夯夯机机等等)的冲冲击击力力作作用用压压实实土土壤壤。。水力力作作用用主主要要是是利利用用水水的的渗渗流流排排除除土土壤壤颗颗粒粒间间的的空空气气，，并并带带动动土土粒粒下下沉沉，，新新组组合合，，达达到到密密实实土土壤壤的的效效果果。。这这种种方方法法对对砂砂性性土土较较好好。。爆炸炸力力作作用用是是利利用用炸炸药药爆爆炸炸时时产产生生的的震震动动力力使使土土壤壤液液化化达达到到密密实实的的效效果果。。1.土石石方方的的碾碾压压密密实实法法碾压压机机具具:羊足足碾碾1-机架架2-滚筒筒3-羊足足滚滚箍箍4-羊足足5-装料料口口6-挂环环7-轴承承图2-24羊足足碾碾图2-25羊足碾的的开开行行方方式式进退退错错距距法法圈转转套套压压法法气胎胎碾碾1-金属属车车厢