土石方开挖与填筑专项施工方案

第三章土石方开挖与填筑土石的分类土石的分类繁多，其分类法也很多，如按土石的沉积年代、颗粒级配、密实度、液性指数分类等。在工程施工中，按土的开挖难易程度将土石分为八类如下表，这也是确定工程劳动定额的依据。土的工程分类

土的工程性质

土的工程性质对土方工程施工有直接影响，也是进行土方施工设计必须掌握的基本资料。土的主要工程性质有：土的可松性、渗透性、密实度、抗剪强度、土压力等。

⑴土具有可松性即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复。土的可松性程度用可松性系数表示，即

⑵土的渗透性是指土体被水透过的性质。土体孔隙中的自由水在重力作用下会发生流动，当基坑开挖至地下水位以下，地下水在土中渗透时受到土颗粒的阻力，其大小与土的渗透性及地下水渗流路线长短关。—最初可松性系数—最后可松性系数（3）容重：天然状态土的单位体积重量称为容重，它是显示土壤密实程度的主要标志。

（4）含水量：土中所含水分的重量与土的固体颗粒重量之比称为土的含水量。以百分数表示。“反映了土的物理力学性状，对工程地基的施工、土方的开挖与填筑、土方的密实有直接的影响。土方量的计算1、基坑、基槽、土方量的计算

土方量可按拟柱体积的公式算：

式中V——土方工程量，H，F1，F2如下图所示。F1、F2分别为基坑的上下底面积，F0为中截面面积，

a）基坑土方量计算；b）基槽、土方量计算2、场地平整土方工程量计算零线的概念：（1）四棱柱体计算法全挖或全填二挖二填一（三）挖三（一）填

部分挖填：

2、场地平整土方工程量计算（2）三棱柱体计算法全挖或全填

部分挖填：

2、场地平整土方量的计算

在场地平整土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。但土方外形往往复杂，不规则，要得到精确的计算结果很困难。一般情况下，可以按方格网将其划为一定的几何形状，并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。其计算步骤如下：⑴划分方格网⑵计算各角点的地面标高⑶计算各角点的设计标高⑷计算各角点的施工高度⑸计算零点、绘出零线⑹计算各方格内的挖填方体积⑺统计挖、填方量⑻调整设计标高

场地设计标高确定设计标高确定一般方法：工程实例：计算方格网零点及其零线零线即挖方区与填方区的交线，在该线上，施工高度为零。零线的确定方法是：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上，用插入法求出（下图）方格边线上零点的位置，再将各相邻的零点连接起来即得零线。某建筑场地地形图和方格网（边长a=20m）布置如图。土壤为二类土，地面泄水坡度ix=0.3%,iy=0.3%。试确定场地设计标高（不考虑土的可松性影响）并计算挖、填土方量。143.03243.70344.15444.48542.79642.99743.40843.94941.881042.201142.561242.79二、土方调配目的：使土方总运输量（m3·m）最小或施工费用最低1、调配区划分、平均运距、施工单价：2、表上作业法：初始调配方案→最优方案判别→方案调整→检查校核土方平衡与施工运距挖掘机

基坑土方开挖一般均采用挖掘机施工，对大型的、较浅的基坑有时也可采用堆土机。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。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多种。挖掘机利用土斗直接挖土，因此也称为单斗挖土机，按土斗作业装置分为正铲、反铲、抓铲及拉铲，使用较多的是前三种。

⑴正铲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。一般用于大型基坑工程，也可用于场地平整施工。

正铲挖土和卸土的方式根据正铲挖土机与运输汽车的相对位置不同，正铲挖土和卸土方式有以下两种：（1）正向挖土、后方卸土。（2）正向挖土、侧向卸土。

3．正铲纸挖土机匙的工作摔面及开绳行通道挖土机柿在一个生停机位壮置所能食开挖到骨的工作亭面称为开掌子，气也叫掌管子面。取工作面肾的大小株和形状漆，一般诞根据机甲械的性泄能、挖扭土和卸烛土的方模式以及律土壤的蚕性质等堆因素来诸确定。范根据工况作面的污大小和较基坑的乖断面，财即可布裁置挖土纯机的开避行通道锻。⑵反铲适用于谁开挖一刻至三类狂的砂土含或粘土阀。主要省用于开茫挖停机武面以下阵的土方段，一般队反铲的躺最大挖顶土深度模为4~文6m的基锯坑，灶经济训合理忽的挖软土深染度为3~5颗m。反呼铲也紧需要役配备宜运土畅汽车肤进行疲运输股。反铲修挖土救机的米开行非方式雨及施粗工方尖法反铲共挖土遮机的润开行良方式灭有沟滔端开寸行和堤沟侧词开行启两种引。（1）沟端妹开行。雄挖土机法位于基携槽一端旬挖土，洲随挖随肃退，后舞退方向挎与基槽刷开挖方栽向一致忌。其优萄点是挖粉土方便杯，开挖炼的深度跑和宽度扣都较大恢。反铲咽挖土机业如能在若基槽两暖侧卸土悉，其最谎大挖土压宽度为1．7倍挖纱土机羊的有念效挖括土半洋径。跌如基默坑宽闻度超绢过1.堤7倍挖土圾机的有厌效挖土闪半径时阶，则可酱将基坑咱分条平尿行开挖趟。（2）沟崖侧开再行。播挖土礼机位博于基题槽一庄侧挖丝式土，逝随挖咳随平鹊行于忘基槽扣移动巴。由仰于挖射土机脉移动洒方向筋与挖犯土方与向相贺垂直倒，所丧以机敌身稳呢定性盯较差棍，开统挖的朵深度陡和宽执度均挠较小苍，最沿大宽摘度为0.8倍挖盯土机蒜的有项效挖扑土半呜径，差但可悟就近往卸上雕堆置错。一确般在套场地霞宽敞咽的临间时性渗窄沟挣开挖葡中采销用。⑶抓铲对施工穷面狭窄难而深的统基坑、黄深槽、堤深井采鸽用抓铲笔可取得疫理想效垒果，也雹可用于浊场地平仁整中的造土堆与臂土丘的厉挖掘。锡抓铲还仗可用于午挖取水画中淤泥卫、装卸保碎石、时矿碴等周松散材娱料。抓雾铲也有忠采用液蛛压传动堂操纵抓宋斗作业欠。⑷拉铲拉铲卸适用乞于一友至三赶类的翠土，文可开研挖停熟机面碰以下壶的土额方，西如较帐大基例坑（私槽）以和沟潜渠，寨挖取峰水下继泥土荐，也旋可用玩于大堡型场畜地平顿整、若填筑众路基倡、堤抢坝等确。推土机推土并机适狡于推屈挖一抚至三毫类土禁。用尘于平高整场燥地，迟移挖吧作填新，回后填土挤方，丧堆筑丙堤坝前以及观配合桨挖土辰机集荐中土漆方、低修路恋开道准等。登推土沫机的裳作业储效率玩与运些距有跨很大性关系冈，下占表为芦直铲察作业遇时的土经济拘运距惠。推土壁机下列作宋业条件感下宜选大用推土泽机:配合开波挖机械啦作掌子级面清理聋、渣堆水集散工河作；具备都挖掘秆机工述作条蚂件地均段的贪土石瓦推运没(如戒炮台肌清理涌、边券坡修遥整等穷)；施工率场地勾广阔偷，大料方量须嵌合茶紧密礼的坚狐实黏巡寿土及锐软岩不的开耻挖；小型共基坑结及不情深的诵河渠仗土方答开挖姻；弃渣击场的纤平整广；配合铲陡运机开窜挖助推席。为提高爹推土机养的生产冲率，可渡采用以湖下几种缴施工方各法。（1）喷下坡推蝴土。在价不大于捕15°绒的斜坡进上，推险土机顺怒坡．向槽下切土崭、推运怠，借助符机械本武身的重阅力作用买，增大莫切土深幅度，缩逗短铲土赠时间，凭可提高膨生产率延30％哲左右。（2）栏并列推伏土。平纷整大面沾积的场昂地时，方为了增冈大铲刀给前土壤满的体积源，一般士采用２肌台推土见机并列汗推土。介这样可岔以减少郊土的散杠失，提裳高生产画率，并房诚可增大作推土量陪15％轿～30阅％。两永台推土填机刀片回间距保优持30器～50老cm，康平均运誓距不宜过超过5敢0～7索5ｍ，站不宜小阁于20榨ｍ。（3及）槽避子推帽土。仿利用赶已推培过的水土槽览再次邀推土屋，可样以减匠少铲共刀前瓜土的花散失蚕。当裤土槽惧推到任一定签程度俱，再哥推土阁埂。涉一般剩推土此量可劣提高燃10抵％～禽30阀％。病这种迟方法虫适宜嚼于挖骆土层史较厚购、运择距较染远的演工程袄。（4）其分批集振中，一乏次推送左。当推乳运距离战较远且绝土质又便较坚硬饼时，由兔于铲刀围切土深耕度较小悦，可将糟铲起的轻少量土自先集中截在几个洞中间地谅点，再迁一次推丽送，以仪便在铲润刀前保系持满载岸，有效充地利用吴推土机央的功率婚，缩短严推运时旅间。（5）婚附加侧龄板。在智铲刀两楼侧设置企挡土板钻，增加悔铲刀前廉土的体水积，以穷减少土帖的散失脉，提高愤生产率捐。铲运机铲运机坏是一种糊能综合飘完成挖搜、装、杠运、填赶的机械洋，对行验驶道路贺要求较押低，操旺纵灵活阀，生产冻率较高爹。按行峰走机构断可将铲轻运机分颗为拖拉周机式铲爹运机和缴自行式专铲运机孟两种；字按铲斗挂操纵方这式，又往可将铲熔运机分困为钢索奖式和液简压式两士种。可选用挪装载机气作为主省要挖装引机械:挖三级姿以下土箩方；挖装炕松散渴土方崖、沙抽砾石陵及爆踪蝶破后识快度声适宜哭的石浸渣；利用危推土狭机带客松土毫器对若坚实穷黏土拣、冻夹土和数软岩部破碎谷后的幅土石息方挖软装；由于竟施工舰场地师狭窄伯，不聪便于摘挖掘备机进层入作笛业面莲作业需的土委石方慎挖装披；具有准分散垄的作疮业点造，但益每个胀作业缎点土躺石方母挖装丛量均抹不很易大；掌子面拘高度、接装车台郑阶高度害和作业由面宽满煮足装载佩机作业临要求；运距短删，可以红使用装包载机同锯时完成测挖运作满业。铲运适机铲运机声的开行颈路线铲运机剪由挖至谈卸运行爹的循环偿路线称贝为开行考路线。遍开行路暑线合理誉与否，订将直接纳影响生挂产效率每，所以尘要预先禁根据挖角填方区镇的分布宰合理地居组织。费开行路方线一般晓有以下已两种形呜式：（1）让环形路孩线。（讽2）８唉字形路仪线。提高追铲运饥机生冷产率亡的措必施（1）尊下坡铲祥土。借阳助机械隆本身自妥重的作主用，来打加大切窗土深度义和缩短乱铲土时望间。但亮纵坡不心得超过手25°虚，横坡恰不得超胀过6°慌；铲运茧机不能芝在陡坡续上急转占弯，以滋免翻车固。（2奇）推构土机可助铲房诚。在波较硬纽奉的土篮层中旬用推舌土机集在铲别斗后演助推贸，可尽加大勿铲刀趁切削中力、笼切土革深度务和铲诸土速级度。荷推土宾机在辱助铲展的空剧隙时弃间可绒兼做裳松土爹或平贿整工灶作，树为铲滴运机考创造匙工作腿条件岗。提高铲绢运机生益产率的支措施（3）服双联铲跨运法。博当拖拉禁式铲运乘机的牵若引力有引富裕时距，可在乖拖拉机渔后面串价联两个择铲斗进借行双联饰铲运。胸如果土迹质较硬乔，可用鼠双联单府铲操作辩，即先仰将一个凭土斗铲厘满，再别铲第二颜个土斗筐；对于俗松软的曲土，则寄用双联惜双铲，坚即两个炭土斗同役时推土妹。推土机（索式膛、液压葡式）特点：操搜作灵群活浑工咬作面碗小笑速沫度快锈转移全方便歇能决爬30削°坡适用胜范围：场倒地清笛理平竭整1.5镇m以内拿的基晓坑开哗挖和秆沟槽朽回填堆筑堤姓坝滤配合挖银土机集对土虽适用锡于一～膨三类土作业方然法：痰槽匀形推趴土惑下坡漫推土伏并局列推惧土工作距魄离：100欺m最佳藏距离稠：30～60帝m铲运机（索迹式、棍液压幸式）特点：操作骄灵活肾综合钱挖运卸漠平月运转方棕便惕效率三高厅道路刚要求低适用范谢围：地形招起伏小丑大面积浑场地平哪整可大型枝基坑沟载槽开挖筑填龙路基别适甘宜松鸦土和矮普通阀土工作距秤离：染拖式—曲300训～80弹0m短自行式硬—80烂0～1联500饶m作业方软法：森环形提8字邀形宜下坡铲制土法招跨铲圆法飞助铲法单斗挖舒土机（挖掘钓机）（养机械式却液剂压式）特点：挖爪土方饱便灵璃活医效医率高灶可适雄应不海同条公件施寨工需装返卸汽恨车配委合适用范钩围：尸地形轧起伏遣大似挖鸦土深宫、高刷土茄方量扑大赠工作溉面条拉件差作业黎方法：特点：正铲挖编土机—姓正挖侧曾装薪正挖暖反装梦前惜进向上邪强徒制切土反铲挖浆土机—振沟端开爱挖锐沟侧吉开挖霸后叫退向下缝强节制切土拉铲挖闸土机—楚沟端开圾挖罗沟侧特开挖塔后拉退向下猛自糟重切土抓铲挖己土机—延正抓侧秃装誉正抓烦反装被直汤上直下妄自乎重切土运输高机械1.循环式若运输机低械2.连续式楚运输机善械赤皮带环运输机挖运机圆械数量睛计算挖运机舍械设备否的生产三能力工程雀的工茶期决溪定了辅施工病强度历，施笑工强唱度决撤定了倚所需威的填恼筑能妥力，锹在掌栏握挖输运机写械设思备的唐生产帐能力太的基钢础上碧，可蚕以决季定所彩需挖膀运机吊械设亏备数伪量。挖掘街机械形的待生产域率挖掘机疯的生产隐率P(m3/h基)式中倘，q—土斗的测几何容诞积，m3；n—每分如钟循寇环工今作次亮数（耀单斗皱挖掘挎机）丢，每纺分钟滤倾倒孩的土旅斗数毫量（献多斗仆挖掘遇机）点；KH—土斗驰的充胀盈系献数，梁表示充实际库装料践体积拳与土马斗的律几何轮容积垒的比大值；Kp‘—土的松棒散系数换，表示辜挖土前车实土与糊挖土后晒松土体渡积的比挨值；KB—时间利旷用系数箭；Kt—联合作眨业延误拔系数，手考虑运挖输工具姐影响挖排掘的工狂作时间幻玉。运输机愈械的生洗产能力循环式练运输机配械的生检产能力凤（m3）式中偶，q—运输保工具返装载利的有拐效方秘量，m3；T1—一台班选的时间各，min；T2—一台班果内运输拳工具的笑非工作用时间，min；t—运输工追具周转伍一次所盯需时间标，min。周转一滴次所需巩时间对于蛮工地元常用榨的汽停车、候拖拉沉机，式中，t1—装车时翅间，mi吊n；t2—卸车也时间垂，mi土n；L—运距，m；v—平均宅行驶扯速度卖，km/殊h。（拖拉救机，3.学5~类5跨km研/h。汽车渠，一般窗工地道全路，5~龙20掏k义m/肺h；改善坝路面的巴道路，25~见30紫km/酿h。）运输机借械数量农的确定循环栋式运科输机码械数翼量n的确定绝：式中利，QT—运输强会度（每蚕台班需蜓运输的外总方量用），m3。q—运输骡工具挣装载惜的有鸽效方暖量，m3；T1—一台班卵的时间画，min；T2—一台通班内劝运输县工具菊的非袖工作结时间拼，mi淘n；t—运输工董具周转悦一次所辈需时间凑，min。带式封运输鲜机的义生产剑率P(m3/h)式中广，K—带形系顿数；v—带的丙运行颗速度嫩，m/s；B—带宽途，m；KB—时间利供用系数扭；KH—充盈秘系数弃；Kp‘—土的裹松散博系数甚，表雨示挖尿土前够实土桌与挖援土后哈松土小体积需的比沈值；Kd—土石压粒径柴系数蒸，粒枕径为0.1拣~0.渠3倍带员宽者扮，取0.7占5；粒径愈为0.言05披~0施.0援9倍带书宽者仅，取0.9；对并细粒王材料叠，取1；K0—倾角影弦响系数蛇，倾角加越大，致系数越航小。挖运强策度的确妻定土石施债工的挖欲运强度屯取决于坝土石的菌填筑强海度；土被石的填惜筑强度助取决于甜各施工嗓阶段要终求完成牢的填筑腊方量。填庭筑慎强滴度(m3/d瞎)式中，V’—分期衔完成的而填筑设核计方量陪，m3；（以甜实方计芳）Ka—沉宜陷影铜响系辅数，旨可取魔1.渔03弹~1削.0插5；K—施舌工不朋均衡呼系数矮，可遮取1昏.2木~1躬.3渡；K1—作业康土料损鞋失系数哗，可取乒0.9段~0.剧95；T—施孩工分昏期时树段有乱效工嘉作天百数，鬼d。运抵输唱强志度根据屑填筑比强度QD确定看，(m3/d粱)式中食，K2—运输损愈失系数模，可取0.绞95邪~0岛.9早9；Kc—压实蚕影响谅系数饱，为番设计握干容相重与径土料通运输欲的松等散容读重之诸比。开酿挖顶强政度根据匆填筑音强度QD确定，(m3/d泊)式中，Kc‘—压实影饼响系数溜，为设尽计干容恒重与料左场土偷料天然炸容重之共比。K3—开挖遮损失芒系数者，可俱取0.佣92泼~0惧.9主7。挖运只机械步数量裁的确宅定采用正较向铲和呢自卸汽仗车配合泽是最普踏遍的挖役运方凡案。挖掘矛机的兽斗容组量和多自卸炼汽车碧的载蹈重量要求有多合理的蚁匹配关宫系。应上复核挖洪掘机的装车斗仁数，即勾装满一翅辆自卸颠汽车所践需挖掘机的斗掀数。挖掘机补自卸汽伪车的匹专配式中孙，Q—自卸汽巩车的载璃重量，t；q—选定晶挖掘抽机的妈斗容柴量，m3；gc—料场土仁料天然惹容重，kg改/朗m3;Kp‘—土料洋的松辣散影华响系筛数；KH—挖掘李机土压斗充总盈系势数。挖掘识机自筋卸汽症车的少匹配如m过大翠，说伯明挖秒掘机耍的斗薯容量牙太小腿，汽粮车等耐待时惕间太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药量懂为洞室竭爆破宪法特点一次爆血落方量彻大，凿参岩工作窝量少，俗受自然归因素影乱响小，移减少爆缴破次数么，但开架挖专门租的导洞周和药室小，爆破羊后岩石执块体不狡均匀，扰同时，蕉爆破时腹引起大扰的地震适用条芒件挖填方午集中，宿并需在筹短期内发挥奴效益甜的重重点工倡程山势陡适险进行讯土石方茶开挖劳动力晕缺乏，窗无大型凶施工工健具的地够区，对鞋块体无妨特殊要膛求分类定向崇爆破工、抛摩掷爆拿破、婆松动僻爆破诱、崩厦塌爆惭破改善爆廉破效果阁的方法采用巨或创犬造人盐工自攀由面巡寿（临初空面励）采用漏微差件挤压衡爆破分段装赢药爆破不耦颠合装森药：妙药包盘与孔届壁（百洞壁恒）间污留一从定空劝气间但隙，延降低腊过度匹粉碎斧岩石保证堵房诚塞长度裳和堵塞急质量土方的漠填筑与暮压实影响填蝇土压实召因素填土压骑实质量储与许多咸因素有烤关，其叹中主要氧影响因运素为：世压实秃功、透土的冈含水豪量以惊及每冈层铺撒土厚独度。填土吊压实活的质示量控雕制。⑴选择纵好填土梦的材料熊。⑵控巨制适宜心的含水狂量。⑶填土凶的压实第要达到杯一定的邻密实度城的要求.填土春的压个实度偷用压阅实系舞数来秃表示惨：填土装的压隐实方送法有弹碾压偏、夯验实和匪振动屯压实碎等几笋种。影响绳填土盗压实循因素填土压输实质量鹅与许多舅因素有跑关，其惭中主要强影响因涛素为：挎土的类获别、压凤实功、蓬土的含裤水量以施及每层梯铺土厚抗度。1、浮土的雷类别宾的影射响根据颗齿粒级配辈或塑性世指数上服可分为殖黏性土未和非黏稼性土（验砂土和晌碎石类臂土）。铁黏性土奴由于其厦颗粒小疗（ｄ＞矩0.0啦05ｍ家ｍ），朗孔隙比应和压缩粮性大，钉颗粒间伞的间隙脾又小，咬透气排考水困难骨，所以恋压实过糟程慢，我较难压奶实。而血砂上由释于其颗芒粒粗（唱ｄ＝2罚～0．反005交mm）鬼，孔隙桌比和压笛缩性小榨，颗粒箭间的间栗隙大，慎透气排樱水性好山，所以阳较容易剥压实。餐对这两嘱类土施般加相同全的压实桐功后，秧砂上所郑获得的绪干密度鼠大于初纠性土所舍获得的烈干密度饲。2．含殊水量刊的影牧响：填土中巩的含水秘量是影孝响压实槽效果的居重要因塑素。土户粒间含猛有适量辣的自由石水，可激在压实蹈过程中泼起润滑辨作用，鱼减小土蒜粒间相岂对移动众的阻力陪，因而瞎易于压坡实；若祖土粒间传含水量名很小，火在压实与过程中妖不足以扩产生润课滑作用杰，需要疤较大的腊压实功榜才能克养服土粒盆间的阻短力，所剥以难压败实；如果貌土粒驶间含俊水量券过大踩，土针体处张于饱朝和状过态，慈而水窑又是遮不可谢压缩菊的，述施加竞的压挡实功悟的一住部分芹为水伏所承奔受，冷则土骑体不冠可能垮压实即。当尼压实伪功一列定时躬，变应化含篮水量慌至某秀一值姜，可跃使填周土压私实后鸟获得尿某一充最大胡于密博度，达该含同水量患称为迟最佳裙含水暖量捷。3．压实灵功的影钓响：在同类窜土中施赴加不同乏的压实外功，可踢得到若存干条相霉应的含羊水量与口干密度哗的关系妹曲线。恋可以看竿出：（1）当填堂土中的穴含水量委较小时涛，若要属求压实妄效果相榜同，含锯水量不栋同，需好要施加木的压实遥功不同建，即当厌要求压窑实效果赵相同时姑，干土归要比湿看土多消蝇耗压实怠功；（2）当笼填土箱中的趴含水伐量增讽大至谊某一唤限度炸时，牧压实总功的洗增加生也不假能改纱善压僚实效熊果；颠（3）当猪填上物的含殿水量傲在某免一适折当值弓时，食开始书压实孙，土方的干建密度集会急渔剧增雄加；汪待到摸接近茄土的驴最大肾干密开度时是，压遥实功调虽增催加许永多，阴而土妄的干冻密度榜则没牲有多励大变博化。由此可腹以看出篇，盲目案增大压烘实功不碍仅不能王增加压尊实效果石，反而机降低了超压实功区效。此烈外，大困面积松哈土不宜翅用重型聪碾压机塘械直接碗滚压，并否则土骄层有强脾烈起伏汪现象，恶压不实烫。如果冲先用轻概型碾压遭实，再蝴用重型丽碾压实疫