土方工程机械化施工及填土压实土木工程施工讲义第讲

第3讲

机械化施工及填土压实1土方机械化施工

2填土压实邵阳学院***（教授级高工）第1章

土方工程

推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面小、行驶速度快，能爬300左右的坡。适用于场地平整、开挖深度1.5m左右的基坑、移挖作填、填筑堤坝、回填基坑和基槽土方、为铲运机助铲、为挖掘机清理集中余土和创造工作面，修路开道、牵引其它无动力施工机械，大马力推土机还可犁松坚岩。1土方机械化施工1.1推土机施工第3讲

机械化施工及填土压实TQ230G全液压高原推土机

TY320C前铲后犁推土机共47页

第1页水中清碴平整场地土方推送移挖作填1.1推土机施工共47页

第2页提高推土机生产效率的方法1.1推土机施工下坡推土顺地面坡势沿下坡方向推土，可增大铲刀切土深度和运土数量，缩短推土时间,提高生产率约30～40%。共47页

第3页并列推土1.1推土机施工

大面积施工区可采用2～3台推土机并列推土，减少土的散失量而增大推土量，提高生产率约15～30%。3台推土机并列推土共47页

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分批集中、一次推送当运距较远又土质较坚硬时，宜多次铲土，一次推送。

槽型推土当土层较厚时，可利用前次推土的槽形推土，可减少土的散失量，增大推土量。1.1推土机施工军用推土机美国M9共47页

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铲运机操纵简单、运转方便、行驶速度快、生产效率高，是能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等全部土方施工工序的施工机械。适用于坡度为200以内的大面积场地平整、大型基坑开挖、填筑路基堤坝。1.2铲运机施工1土方机械化施工CL9A自行式铲运机CTY9A拖式铲运机铲运机施工作业中共47页

第6页铲运机的斗容量为2～8m3，自行式铲运机的经济运距为800～1500m，拖式铲运机的经济运距为600m，效率最高的经济运距为200～350m。如采用双联铲运或挂大斗铲运时，其经济运距可增加至1000m。1.2铲运机施工宇通重工CTY9A拖式铲运机卡特彼勒

657G自行式铲运机运距愈长、生产效率愈低，超过经济运距时应考虑汽车运输。共47页

第7页1.2.1

铲运机的运行路线

●椭圆形或大环形路线：在地形起伏不大、填方不高(＜1.5m)的路堤宜采用大环形路线。每隔一定时间变换铲运机行驶方向，以免机械单侧磨损。椭圆形路线适用施工地段较短的情况。

●“8”字形路线：该路线一个循环完成两次铲土和卸土，减少了转弯次数和空驶距离，一个循环中两次转弯方向不同，铲运机机械磨损均匀。在地形起伏较大、施工地段狭长时采用。1.2铲运机施工共47页

第8页1.2.2

提高铲运机生产效率的方法

下坡铲土利用机械重力的水平分力来加大切土深度并缩短铲土时间。推土机助铲在较坚硬的土层中用推土机助铲，可加大铲刀切削力、切土深度和铲土速度。助铲间隙可兼作松土、平整工作。1.2铲运机施工共47页

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●挖近填远、挖远填近：挖土先从距离填土区最近一端开始，由近而远；填土则从距挖土区最远一端开始，由远而近。既可使铲运机始终在合理的经济运距内工作，又可创造下坡铲土的条件。

●双联铲运法：拖式铲运机的动力有富余时，可在拖拉机后串连两个铲斗进行双联铲运。对坚硬土层，可先铲满一个斗，再铲另一个斗，即“双联单铲”；对松软土层，可两个斗同时铲土，即“双联双铲”。1.2铲运机施工共47页

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●跨铲法：在较坚硬的地段挖土时可采取预留土埂、间隔铲土的方法。可缩短铲土时间和减少向外撒土,提高效率。

●波浪式铲土法：铲土开始时，铲刀以最大深度切入土中，随着负荷增加、车速降低，相应减小切土深度，依次反复进行，直至铲斗装满为止，适用于较硬土层。

●挂大斗铲运：在土质松软地区，可改挂大型土斗，充分利用拖拉机的牵引力提高工效。1.2铲运机施工共47页

第11页卡特彼勒

657G铲运机

657G铲运机斗容量达85t，是07年的新品，铲斗可上下，内部推板可动，铰链式转向，可前后拖挂。1.2铲运机施工共47页

第12页1.3挖掘机施工

挖掘机主要用于挖掘基坑、沟槽、清理和平整场地，更换工作装置后还可进行装卸、起重、打桩等其它作业，能一机多用，工效高、经济效果好，是工程建设中的常用机械。

挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式，按工作装置分为正铲、反铲、抓铲、拉铲，斗容量0.1-2.5m3。常用的挖掘机是正铲和反铲挖掘机。1土方机械化施工共47页

第13页1.3.1

正铲挖掘机

正铲适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。主要用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成土方的挖运工作。采用正铲开挖大型基坑，应考虑工作面的大小、形状和开行通道的设置。邦立CE1000-7正铲挖掘机(四川)日立EX3600E-6正铲挖掘机1.3挖掘机施工共47页

第14页正铲的开挖方式

正向开挖、侧向装土

即挖土机向前进方向挖土，汽车停在侧面装土。

正向开挖、后方装土挖土机向前进方向挖土，汽车停在后面装土。此法因挖掘机卸土时回转角大、汽车需倒车开入，运输不方便。只适用于基坑宽度较小、深度较大的情况此法因挖掘机卸土时回转角小、运输方便、生产效率高而应用较广1.3挖掘机施工点击动画正铲挖土共47页

第15页1.3.2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4～6m，经济合理的挖土深度为3～5m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。带加长臂的反铲挖掘机1.3挖掘机施工共47页

第16页反铲的开挖方式

沟端开挖法

即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走。蔺家坝泵站泵站基坑开挖现场1.3挖掘机施工沟端开挖法共47页

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沟侧开挖法

即反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距沟较远的地方，如装车则回转角度较小，但边坡不易控制。1.3挖掘机施工点击动画反铲挖土深基坑的接力开挖管沟的沟侧开挖共47页

第18页拉铲拉铲抓铲拉铲工作示意图点击动画拉铲挖土点击动画抓铲挖土1.3挖掘机施工共47页

第19页主要用来眼铲、装、帝卸、运土举与砂石类许散装物料甩，也可对伶岩石、硬子土进行轻度铲掘，更换甜工作装辱置后可久推土、它起重、绕装卸等套作业。浓铲容量帐一般1.5～6.1驶m3。1.4其它土方达施工机械1土方机泥械化施拌工⑴装载站机ZL10签B型装载机(山东威职力天地)共47页第20页利用刮块刀平整栽地面的闸土方机福械。刮舒刀装在聚机械前圾后轮轴攀之间,能升降、黄倾斜、回咏转和外伸纸。动作灵锣活准确，过操纵方便茎，平整场缺地有较高必的精度，肉广泛用于公路、机脂场等大面税积的地面棍平整作业。⑵平地偿机成工MGB2奇0B平地机茶平地叶机在平历整作业1.4其它土政方施工壳机械共47页第21页1.5土方工程鬼综合机械渔化施工1土方机械淘化施工土方工程隙综合机械斜化施工，统是以土方报工程中某一施工世过程为主遵导，按其工程涨量大小、笼土质条件神、工期要跑求、运距五及场地来选择主导尸施工机械，并以此锋为依据来合理配锣备其它畏辅助施任工机械，实现慈机械化患施工。绣如：运距800～1500哨m的大型土石略方以铲运机拌为主大型土石培方施工现场共47页第22页●大型钥基坑整体元开挖以正倍铲为主；●小轻型基坑烈及管沟疫开挖以们反铲为广主；正铲开挖轮大型土石课方己反铲开挖收基坑反铲开浅挖管沟1.5土方工材程综合湿机械化爽施工共47页第23页1.5土方工他程综合叮机械化咳施工土方运距葱在1500披m以上时以汽汤车运输郊为主汽车运粘输要考虑装载机咬装土共47页第24页土质坚圾硬时，妻要配备梳大马力转推土机侨或松土惜机1.5土方工程封综合机械昨化施工共47页第25页2填土压仙实2.1.帽1土料要佳求：填方土寒料应符贱合设计铅要求，筒设计无脆规定时横应符合愚以下规祝定：⑴碎参石类土满、砂土铅和爆破国石渣（粒径不摆大于每项层铺厚俩的2/3），可用霸于表层以役下的填许料；第3讲机械化搏施工及驳填土压把实2.1填土的脸要求⑶碎块殃草皮和有态机质含量较大于8%的土，仅睛用于无压实谋要求的硬填方；⑵含肉水量符洪合压实图要求的倍粘性土宋，可用亏作各层填壁料；共47页第26页⑷淤哄泥和淤坦泥质土枣，一般你不能用额作填料伍，但在雅软土或玻沼泽地唯区，经填过含水权量处理麻符合压价实要求朗后，可伟用于填指方中的次要部位。含有大角量有机演物的土迷壤、石队膏或水遗溶性硫寒酸盐含显量大于2%的土壤、抓冻结或液季化状态的毙土壤不能爷作填土之柳用。精细的路夕基填料2.1填土的组要求共47页第27页2.1.鞠2最佳含私水量回填土影含水量枝过大过白小都难上以夯压谎密实，当土壤在眯最佳含水溉量的条件巷下压实时咬，能获得画最大的密搭实度。土壤过论湿时，零可先晒干或掺入干土；土壤过蠢干时，蚀则应洒水湿润以求取驴得较佳的修含水量。回填土括翻晒2.1填土的谎要求共47页第28页2.1镇.3分层厚度填方工程音应分层铺挡土压实。分层推厚度根贫据压实叹机具而杆定：压实机具每层铺土厚度（mm）每层压实遍数平碾200～3006～8羊足碾200～3508～15振动压实机200～3503～4柴油打夯机200～2503～4人工打夯＜2003～42.1填土的要缴求共47页第29页2.1.挽4填方施宝工注意蝴事项●填袭土应从弊场地最低部分开始，亿由一端挠向另一已端自下轮而上分吃层铺筑靠。●虚铺厚眨度：绵人工木疮夯20(粘性土)～30c涂m(砂质土)；推土机填途土30cm；铲运机榜或汽车填巴土30～50cm；2.1填土的要登求分层铺土逐层压实共47页第30页●斜忧坡上的应土方回垃填应将箭斜坡改氏成阶梯形，以防节填方滑境动；凸块式压路机货作业2.1填土的仇要求●填方断区如有积些水、杂物请和软弱土恢层等，必给须进行换土回填，换土伐回填亦焰分层进朝行；共47页第31页●回乡丰填基坑罩、墙基作或管沟多时，应逼从四周金或两侧枕分层、绪均匀、做对称进首行，以叛防基础酒、墙基销或管道猎在土压府力下产调生偏移值和变形知。2.1填土的要市求共47页第32页管沟须两灯侧对称分勉层回填墙基须唤四周分茧层均匀甘回填该工程问回填土过早,回填土标高过高2.2填土的压逝实方法2.2喂.1碾压法适用于壶大面积甘的场地纤平整和蝇路基、并堤坝工肠程，用秀压路机卡进行填弱方压实急时，填莲土厚度核不应超玻过25～30cm，碾压界遍数一奖样，碾轮重柜量先轻待后重，玻碾压方健向应从送两边逐顶渐压向峡中央，咽每次碾颂压应有15～25c敞m的重叠。全液压轮呜胎式压路克机压路机碾以压应“薄填、吨慢驶、多酬次”2填土压实共47页第33页碾压法施济工本次碾疫压与上次碾压的压痕不得重叠2.2填土的压何实方法“零沉屿降”的败高铁路宜基碾压施工三轮压路肝机（山推）共47页第34页俗称“打笛夯”，是说利用夯锤园自由下落凶的冲击力抢来夯实土鲜壤，中国瓶传统的“妙打夯”方抽法有木夯艰、石夯、站飞硪等。2.2填土的压汗实方法石夯飞硪共47页第35页2.2婚.2夯实法四川省嫁委书记担杜青林与修水塘刃的村民打黎石夯打飞硪倍已成为调民俗表颤演节目常用的蛙屠式打夯机污、振动打爆夯机、内捧燃打夯机煌适用于粘没性较低的爽土，常用嘉于基坑(槽)、管沟部位小面岂积的回蛋填土的炒夯实，眯也可配合压路葡机对边盲缘或边灯角碾压零不到之处进行夯绍实。填土厚坚度不大凯于25cm，一夯压半宰夯、依次自夯打。2.2填土的压舅实方法蛙式打夯耳机脏蛙式打亭夯机夯实狠基底持力六层共47页第36页适用于参压实沟室槽内的中土壤、指柱子周凭围和在何狭小空途间内施模工。又称“跳叔锤”。2.2填土的压促实方法冲击夯HCD非75冲击夯共47页第37页2.2填土的避压实方鲁法振动平掏板夯（徐工SR10乌0）整机重100河kg.激振力18k狂N内燃式振价动平板夯可压实阅松散的耐、粒状药的土壤班、沙砾弯及沥青谱路面，具有体葱积小，敞重量轻长，能自菠行前进祸，机动晌灵活性钞强等特些点，适如于建筑赏物临近狐的狭窄恐地带及管线沟槽悲等复杂地形妹的压实作硬业。无线电杯遥控双筐向振动些平板夯（戴纳派念克LH80禽0）整机重820k茶g.激振力95k扇N双向振僻动平板晴夯（戴纳兵派克LH70宏0）整机重780k宽g.激振力95k寻N共47页第38页冲击压路唉机（厦工蛾三明XG63蛾213C）冲击能膊量32KJ久.压实宽俩度3m冲击轮回为三边弧启型结构破碎压匪实机的强大冲惰击力可另把硬质冈路面破宣碎为网秩块状，悼并把块干状片直叙接压入推、加强圆路基。主要用于哨硬质路面态的维修、佩改造施工破碎压低实机（厦工三明XG63魂214C）冲击能洁量32KJ督.破碎宽度1.3船m破碎轮为四边弧型结构冲击式压础路机主要用夸于高标张准、高倍填方的压实。共47页第39页2.2填土的乖压实方译法2.2.较3强夯法是利用起堤重机械和我重锤进行涌软土地基每处理的施婶工方法，窄可夯实较肾厚的土层墨。强夯法的栏内容在第尝二章“地榆基处理与椅桩基工程奖”的课程羡中介绍.2.2填土的靠压实方透法共47页第40页2.2.宴4振动法适用于弄非粘性感土壤的模振动夯关实。主工要施工前机械是泛振动压元路机、懂平板振劳动器。双钢轮驱重动振动压吉路机压实效获果好、胖影响深革度大、辆生产效业率高，夸适用于两各类土隆壤的压败实，是奔大型土必石方压松实的首选设备。双钢轮昏振动压蓄路机阅单钢殃轮振动川压路机2.2填土的压假实方法共47页第41页拖式振动垂碾（华山）拖式振误动碾（徐工YZT1是6）整机重量16t.激振力373纳kN手扶式给振动碾（徐工XD0医8）整机重最量仅830k侧g.激振力15.饱7kN。是一种轻狸型振动压焰实机械。碰适用于基坑边角、丑井盖周围谨、管道回妄填和人行道、路疏肩、小处规模铺带装工程范，是大巾型压实机械芽的辅助平俯整压实施删工机械。2.2填土的寒压实方允法共47页第42页悍马25t单钢轮压号路机爬宝马BW双钢轮横压路机2.2填土的压脆实方法凸块振五动碾共47页第43页2.2填土的压盐实方法共47页第44页2.3填土密像实度的栋检验填土压实仓后应达到恼一定的密实度及含水量要袭求。检验槐指标为压实系园数（压实度游）λC，即：ρd——一般用“截环刀法”螺或灌砂或赢灌水法测矩定；ρmax——一般由挨击实试抵验确定他。2填土压显实检验的干段密度应有90%以上符合执设计要求判，其余10%的最低绒值与设占计值之泪差不得闸大于0.0厅8t/戏m3，且不得套集中。共47页第45页核子密凡度仪检测填扛土压实夸质量2.3填土压实材的检验路基填方范压实度检剃测路基填方庆压实度检装测静态变形兰模量测试柿仪检测填土辞压实质量共47页第46页LFG亲-K动态变疲形模量庙测试仪（德国）又称“手持乏落锤弯匹沉试验诉仪”。是通过轻姓型落锤惜试验仪井来进行动态荷卸载试验，主要应衔用在建筑斑地基、道婆路修筑时头进行承载力测喊试；土层故和非粘岁性底层检的压实质量文控制；以及狼土的改良试匠验。2.3填土压实犹的检验共47页第47页土方工程