建筑施工技术土方工程

第二章土方工程

土方工程包括土的开挖、运输和填筑等三个基本的施工过程。在进行土石方工程施工时应按综合机械化的原理组织施工，并注意三者之间的关系，进行合理的平衡调配，以达到提高工效、减少运量、降低工程造价的目的。第一节

土方开挖与填筑的基本类型

工程施工中的土方工程有：场地平整、基坑和航道的开挖、码头(或闸墙)后填土、基坑回填等。

土方开挖的分类1．人工和半机械开挖方法2．机械开挖方法3．水力开挖方法4．爆破开挖方法填筑工程土料的基本填筑方法有两类：1．填方不加任何压实措施，全高程一次填筑，任其自然沉降；2．水平分层铺筑、逐层压实。填筑工程要求达到一定的密实度，以满足不同工程对稳定、防渗和沉降的不同要求。第二节土方开挖与运输一、挖运机械(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机属于连续式挖土机械；单斗式挖掘机属于循环式挖土机械。铲土升高旋转至卸土地点卸土回转土斗至开挖位置1．单斗式挖掘机

(1)反向铲挖掘机可挖停机面以上或以下及地下水位以下的I-II级土壤,反向铲操作灵活、方便。与正向铲挖掘机相比，生产率要低，常用于土方量不大，施工场地狭窄的沟槽和基坑的开挖。

图2-5单斗式挖掘机图2-6反向铲挖掘机（大宇DH220挖机）反向铲挖掘机工作范围及方法图2-8反向铲挖掘机的开挖方法沟端开挖法沟侧开挖法两旁开挖法图2-7反向铲挖掘机工作范围(2)正向铲挖掘机图2-9图2-10正向铲挖掘机图2-11正向铲挖掘机工作布置正向铲挖掘机有强有力的推力装置、生产率高，能挖I-IV级土和破碎后的岩石。适用于开挖停机面以上的土方。挖掘机在一个停机位置所能开挖到的工作面称为掌子。正向开行侧向开行(3)抓斗式挖土机抓斗式挖土机由于挖土能力小、效率低，主要用来开挖I、II级土壤的窄而深的基坑、沟槽、河泥等土方工程。

图2-122．多斗式挖掘机多斗式挖掘机属于连续式的挖土机械，它的生产率较高，多斗式挖掘机有斗轮式和链斗式两类。

图2-13图2-14多斗式挖掘机3．装载机装载机是一种短程装运结合的机械。装载机操作灵活轻便、工作平稳、安全可靠、生产效率高。

图2-15装载机外形图图2-16装载机（CAT966E装载机）(二)挖运机械1．铲运机施工

(1)铲运机：适用于场地平整、大型基坑的开挖及堤坝、路基的填筑。

图2-17(2)铲运机开行方式：图2-18铲运机开行方式2．推土机施工

图2-19图2-20TY222推土机(三)运输机械

1．汽车运输优点：速度快，可将物料直接运至指定地点而无需中途转运，在工作面狭窄和地形复杂的条件下适应性强，布置起来比较方便；缺点：运费较大。

图2-21工程运输汽车图2-22重型自卸汽车2．带式魄运输带式运踢输机适鼓用于运愤送松散乞状物料(土、碎参石、混逐凝土等)，生革产率键高，趣由于屑带式阴运输蛋机能浴适应超各种仇地形决条件翠，支预承简哥单，但在水母运工固程中出应用作广泛则。图2-2心31．挖掘朗机械生氏产率计牧算循环茫式单开斗挖他掘机叶和连赖续式娘多斗具挖掘价机的翁实际睡生产番率Pc，按脱下式烦计算帽：Pc=60童·q·爬n·KH·KS·KB·Kt(m3/h)式中：q—土斗捆的几掀何容达积(m3)；n—对于搅单斗劲挖掘晋机系望指每反分钟渡循环禁工作泪次数葱，对于攻多斗特挖掘置机系旅指每痛分钟轨倾倒臭的土荒斗数佣量。二、挖返运机械芬生产率惧计算式中崭：t1,t2,t3,菠t4—挖土哈,段重错车回峰转,撇卸土拐,促空足车回榨转的酱时间币；Ksc—土壤碗级别肠修正瞒系数虎，取而1.l～l哭.2；β—相对转绕角系数球，随转调角增大怖而增大转角胞90怎°时扑，β＝1转角为担100塌°～1羽35°煮时，β=1.0丧8～l恩.37皱；对于单稿斗式挖旗掘机：KH—土斗的薪充盈系次数，表镰示实际茶装料容福积与土仅斗几何根容积之闸比，视涌挖掘机尿类型而羊定，取透0.8表～1.腥0；KS—土的娘最初织可松洁性系凶数，予对于I级土约焦为0.皱91～奇0.8疤3，II级土约固为0.呼88～抖0．7娘8，III级土丘约为凡0．张8l～背0.沙71截，I吼V级土听约为塑0.软79怀～0灭.7晨3；KB—时间利着用系数鸦，表示昂挖掘机咸工作时蛮间利用侍程度，客可取0雷.8～爹0.9砍；Kt—联合作治业延误彻系数，危考虑运描输工具初的影响极挖掘的昆工作时臂间，有岗运输工帜具配合勤时，取0.土9；无提运输撇工具攀配合孤时，更取1.票0。2．运避输机隐械生卸产率处计算(1韵)循环浓式运夸输机鬼械：运输机量械的生产罩率取决酿于该运输卸机械便的载重撤量、雨行驶岸速度咱、开州行路晴线和绞距离从、装锦卸条四件等眼因素根，其岔每班的的运裹输生甚产率Pa由下寺式计饥算：式中牛：q——运输享工具假一次令运载塘的有辞效方强量(m3)；T1——每班时删间(m镇in训);T2——每班运裤输工具准的非工纳作时间(m寨in觉)拖;t——运输贸工具软每一味循环稻所需篮时间哀；包括装填车、卸弄车、途帆中运行瞒时间(m云in侍)；t1——装车届时间(mi倚n)；t2——卸车槽时间(m兴in盲)；L——运距(k酷m)；V——平均行开驶速度km穿/h，一般穗工地葱道路上开行禽的汽车物取15信km左/h～20k嗓m/h。每班歇运输室循环赵次数：(2)连续带式运订输机械尚：带式造运输摄机生蹈产率看，取会决于啦带宽衬、带烤速和顶运输匠机械套布置懂的倾艘角等净。若私以实录方计欣，带岗式运胆输机状的实绝际小椅时生鉴产率Pa(m3/h杠)可按皱下式详计算：Pa=K建·B2·V倾·Ka式中尾：K—带形系奖数；对叛平面带，K=2轿00；对槽脂型带腥，K=40所0；B—带宽(m)；V—带的羞运行灾速度(m/哭s)；Ka—各种影处响的综证合系数玩。三、拴挖运址强度按和挖射运机柳械数晨量的段确定(一)挖运猜强度炉的确廊定土方概的开缴挖、兰运输枪和填斑筑是逝土方繁工程连的三拳个基粪本施洞工过握程，鸽必须希全面浊综合蒙考虑茧。1．填筑强蛙度QD的确定式中补：V—压实后醉土体体绢积(m3)；T—有效仆工作戏日数(d)；Ka—土体沉怀实影响铁系数，觉可取1.0伐3～1.勉05；K1—土料的备损失系务数，可咬取1.擦0义5～1.卵10；K—施工不杠均衡系井数，可所取1.法2～1.3宇02．运掏输强凝度QT的确云定QT＝QD·K2·Kc(m3/d流)式中：QD—填筑咏强度Kc—压实部影响砍系数滔，Kc=γ0/γT；γ0为压货实土采体干容重(kN麻/m3)；γT为松散愈土料容逝重(k己N/缎m3)；K2—运输指过程搏中的扣土料讲损失草系数么，可疗取1.均0l～1.托05。3．开挖案强度Qc的确定Qc=QD·K2·K3·Kc’(m3/d)式中栽：Kc’—压实窑系数跪，Kc’=γ0/γc；γ0为压早实土亲体干容重(kN戒/m3)；γc为料凑场土兴料容欠重(kN剧/m3)；K3—开挖过杂程中土凯料损失怒系数，画取K3＝1.0章3~1妻.08。(二)挖运敌机械律数量翠的确宏定满足朝开挖作强度嘴的挖及掘机垃的数懒量Nc为：满足爪运输斯强度没的汽帝车数歇量Na为：校核满胶足挖土四机连续田工作的罪条件：式中劳：Qc—开挖强扭度；Pc—单台挖稻掘机的碰生产率(m3／h)；QT—运输强阻度；Pa—单辆夸汽车虫的生掠产率(m3／h)；n—单台锁挖掘机连续蔑工作时算的装车日数。第三搞节件土玩方填丑筑一、源土方叠填筑膏方法1．填方不安加压实影措施，吼任其自彼然沉降沿填恼方全限高程滋一次顺填足大，自尸填方编的一教端向材另一薯端逐千步扩灶展。湾对砂桶性土剂比较无适宜(固结沉忽降时间起较短)，用种于不斜急于描使用箭的场弄地和去路基判的填城方或昌水下由无法干进行董压实分的填赖方。2．水运平分环层铺滴筑，悲逐层伴压实压实效酿果好，昼密实度于可以人齿为控制艺，但施扮工比较鞭复杂，屿需要设初备及费早用较多吴。二、影变响土壤运密实的篇主要因蔽素影响土费壤密实宏的主要野因素有煤土壤本降身的物乳理力学阻特性和鬼施加外忘力的压供实功能蒸两个方那面。1．土壤欺的种类土中翻粘性膊含量铅愈多匀，压呀实愈勇困难唯；砂篇性土勾因颗付粒较纯粗(粉砂土娇除外)排水较临易，故陈较易压钳实。2．土益壤含珍水量在一辱定外那力的消作用仿下，互含水烟量过殖高或墨过低群，都浴达不聋到最震优的幅压实肾效果榜，只击有在浓某一疤含水肥量下脾压实栗效果患最好和，这抖个含斧水量巩就称怕为“深最优古含水埋量”护。3．颗粒遮级配颗粒愈瓣细小，设孔隙比袄愈大，钱渗透系腹数愈小龙，在压柴实过程蛋中，水状分不易状排出，疾影响压邪实效果绸。同时历，颗粒抱级配愈泉不均匀奸，压实火后的密且实度就善愈大。4．施工沃过程在土石岩料的铺歌筑、碾包压过程剂中，铺尿土厚度秒、碾压残力大小触、碾压博遍数等度都对土胃壤的密运实度有绘影响，云如同样雨的土质冈，薄层捕铺筑容草易密实帝，而铺苗筑层厚彻则难以列密实。三、妖土芬方填劫筑的拉密实沃方法盗、机遍具及窑压实眉参数机械力镇作用主怪要是利品用机械(平碾脆、气源胎碾后、羊筒足碾灭等)的静态印重力作学用压实昏土壤，扎或利用博机械(振动降平碾净、振垮动夯厌等)的动态今重力作思用压实弟土壤，郊或利用肌机械(夯板、辜夯锤、顷蛙式打阿夯机等)的冲击侵力作用尤压实土芳壤。水力票作用壮主要待是利后用水用的渗景流排浆除土巾壤颗悠粒间愈的空逐气，左并带着动土奴粒下予沉，总新组因合，竖达到倦密实值土壤锤的效相果。首这种社方法苍对砂渴性土纲较好屑。爆炸贴力作烂用是判利用松炸药扒爆炸敌时产翼生的弟震动站力使炊土壤启液化枝达到挑密实屋的效籍果。1.土石方芬的碾压刊密实法碾压帅机具:羊足碾1-机架2-滚筒3-羊足滚北箍4-羊足5-装料兰口6-挂环7-轴承图2-锈24羊足穗碾图2-蛮25羊足碾的四开