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文档简介

项目1土方工程施工教学目标1.了解土方工程的施工内容以及工程特点。2.掌握土的工程性质。3.了解土方工程量的计算。4.掌握基坑排水、降水的方法,能根据具体条件正确选择使用5.了解土方施工机械工作性能,能正确选用土方施工机械6.掌握常见基坑支护方法的施工方法及特点7.掌握填方土料的选择以及填方施工方法8.熟悉土方工程质量标准与安全技术1.1土方工程基本知识主要施工过程:场地平整、基坑(槽)开挖、土方填筑与压实以及相关的运输等准备与辅助工作:场地清理、测量放线、排水疏干、降低水位、土壁支护等土方工程是建筑、道路、桥梁、水利、地下工程等各种土木工程施工的主要分部工程之一1.1.1土方工程及其施工特点工程量大土方工程的施工特点施工工期长施工条件复杂劳动强度大投资大可达数百万立方米,施工面积可达数平方公里,大型的基坑开挖,深度可达20多米多为露天作业,手气候、水文、地质等影响较大,不确定因素较多合理安排施工计划,尽量不要安排在雨季,要作出土石方的合理调配方案,统筹安排1.1.2

土的工程分类和性质

1.土的工程分类在土方施工中,根据土的坚硬程度和开挖的难易程度将土分为八类(表1-1),前四类属于一般土,后四类属于岩土土方施工与土的级别关系密切,级别不同,开挖的方法和手段、运用的机具、用工和费用都不同2.土的工程性质土的工程性质对土方工程的施工方法、机械设备的选择,劳动力和机械台班的消耗及工程费用都有较大的影响。(1)土的可松性与可松性系数天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,任然不能完全复原,这种现象称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示,分为最初可松性系数和最终可松性系数。最初可松性系数

最终可松性系数可松性系数对土方的调配、计算土方运输量及运输工具数量都有影响(2)土的天然含水量在天然状态下,土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率叫土的天然含水量,反映了土的干湿程度。土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量,当含水量超过25%~30%时,就难以进行机械化施工;当含水量超过20%时,一般运土汽车就容易打滑、陷车;而在填土中则需保持“最佳含水量”,方能在压实时获得最大干密度。

(3)土的天然密度和干密度土在天然状态下单位体积的质量,叫土的天然密度(简称密度)干密度是土的固体颗粒质量与总体积的比值

土的天然密度直接影响了土的承载力、土压力及边坡的稳定性;土的干密度是检验填土压实质量的控制指标(4)土的渗透系数土的渗透性系数表示单位时间内水穿透土层的能力,以m/d表示.它影响施工降排水的速度以及降水方案的选择;在土方填筑时,需根据不同涂料的渗透系数确定填铺顺序1.2土方量计算土方工程中土方量的计算主要包括场地平整土方量计算、基坑(槽)土方量计算以及边坡土方量计算,然后根据计算所得的挖(填)土方量确定平衡调配方案;根据工程规模、施工期限、现场机械设备条件选用土方机械并拟定施工方案。1.2.1场地平整土方量计算建筑工程开工前,要进行场地平整,将现场平整成施工所要求的设计平面确定场地设计标高场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据,也是总施工图规划和土方竖向设计的依据。合理确定场地的设计标高,对减少土方量、节约土方运输费用、加快施工进度等都具有重要的意义场地设计标高一般应在设计文件上规定若设计文件对场地设计标高无明确规定和特殊要求中小型场地可采用“挖填土方量平衡法”确定对大型场地宜作竖向规划设计,采用“最佳平面设计法”(用最小二乘法,使挖填平衡且总土方量最小)确定一般情况下,先根据场地内挖(填)方平衡的原则,对场地设计标高进行初步计算,在考虑实际因素对设计标高进行调整。2.场地平整土方量计算场地平整土方量的计算方法通常有方格网法和断面法两种。断面法由于计算精度较低,多用于地形起伏变化较大的地区。对于地形较为平坦、面积较大的场地,通常采用方格网。方格网法现根据方网格各方格角点的自然地面标高和实际采用的设计标高,算出相应的角点填(挖)高度(施工高度),然后计算每一方格的土方量,并算出场地边坡的土方量,即可求得整个场地的填(挖)土方总量。1.2.2基坑(槽)土方量计算施工的土方工程外形有时很复杂,几何形状不规则,要做到精确计算比较困难。工程中,常将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算基坑土方量计算基坑土方量可按立体几何中的柱体体积公式计算

2.基槽土方量计算基槽和路堤管沟的土方量可以沿长度方向分段后,再用同样方法计算

3.边坡土方量计算(1)土方边坡为了防止塌方,保证施工安全,在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时,土壁应做成有斜率的边坡土方边坡的坡度是以土方挖方深度H与放坡宽度B之比表示

边坡系数根据地形图和边坡竖向布置图或现场测绘,边坡的土方量可以划分为两种近似几何形体计算,一种为三角棱椎体(图1-10①~③、⑤~⑪),另一种为三角棱柱体(图1-10④)(2)边坡土方量计算(2)边坡土方量计算三角棱椎体(图1-10①~③、⑤~⑪)

三角棱锥体边坡体积

(2)边坡土方量计算三角棱柱体(图1-10④)三角棱柱体边坡体积

当两端横断面面积相差很大的情况下

1.2.3土方调配土方量计算完成后,还应进行挖、填方平衡计算,综合考虑土方运距最短、运程合理和各个工程项目的合理施工程序等,做好土方平衡调配,减少重复挖运,从而达到缩短工期和降低成本同时能方便施工的目的1.土方调配原则进行土方调配,必须根据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法综合考虑,并按调配原则,经计算比较,来选择经济合理的调配方案。(3)合理布置挖、填方分区线,选择恰当的调配方向、运输线路,使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥(4)好土用在回填质量要求高的地区(5)土方平衡调配应尽可能与城市规划和农田水利相结合,将余土一次性运到指定弃土场,做到文明施工(1)挖方与填方基本平衡和就近调配(2)考虑近期施工与后期利用相结合的原则以及分区与全场相结合的原则,还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合,以避免重复挖运和场地混乱2.土方调配表的编制(1)划分调配区(2)计算土方量并标明在图上(3)计算调配区之间的平均运距(4)确定土方最优调配方案(5)绘制土方调配图、调配平衡表土方调配图挖方区编号挖方数量(m3)各填方区填方数量(m3)T1T2T3合计8006005001900W15004005010070

W2500

50040

W350040060

10070

W4400

40040

合计1900

土方量调配平衡表1.3基坑(槽)支护在基坑(槽)开挖中,要求基坑(槽)土壁稳定,主要是依靠土体的内摩擦力和粘结力来平衡土体的下滑力保持土壁稳定。为了防止土壁坍塌或滑坡,对挖方或填方的边缘,一般需做成一定坡度的边坡。当场地受限无法放坡时,则应设置基坑(槽)支护结构等有效的防护措施。1.3.1土方边坡与防护土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。边坡可做成直线形、折线形、分级型和梯形

直线形

折线形

分级形

梯形当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,可不放坡也不设支撑,但深度不宜超过下表的规定土的种类容许深度/m密实、中密的砂土和碎石土类(充填物为砂土)1.00硬塑、可塑的粉质黏土及粉土1.25硬塑、可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土)1.50坚硬的黏土2.00不设支撑时的容许挖方深度永久性挖方边坡应按设计要求放坡。对临时性挖方边坡值可按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2018)第9.2.4的规定执行土的类别边坡值(高:宽)砂土不包括细砂、粉砂1:1.25~1:1.50黏性土坚硬1:0.75~1:1.00硬塑、可塑1:1.00~1:1.25软塑1:1.50或更缓碎石土充填坚硬、硬塑黏性土1:0.5~1:1.00充填砂土1:1.00~1:1.50临时性挖方工程的边坡坡率允许值对留设的边坡,当使用时间较长时,应做好坡面的保护。常用方法包括薄膜或砂浆覆盖法,挂网或挂网抹面法,喷射混凝土或混凝土护面法,土袋或砌石压坡法等

薄膜或砂浆覆盖法挂网或挂网抹面法

喷射混凝土或混凝土护面法土袋或砌石压坡法1.3.2浅基坑(槽)支护当开挖基坑(槽)的土体含水量大而不稳定,或基坑较深,或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖,而土质较差时,应采取措施对基坑(槽)进行支护才能保证土方开挖施工安全顺利进行对宽度不大、深5m以内的浅沟(槽),一般宜设置简单的横撑式支撑,其形式需根据实际开挖深度、土质条件、地下水位、施工时间、施工季节和当地气象条件、施工方法与相邻建(构)筑物情况进行选择支撑方式简图支撑方法及适用条件间断式水平支撑两侧挡土板水平放置,用工具式或木横撑借木楔顶紧,挖一层土,支顶一层。适用于能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度在2m以内断续式水平支撑挡土板水平放置,中间留出间隔,并在两侧同时对称立竖方木,再用工具式或木横撑上、下顶紧。适用于能保持立壁的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度在3m以内连续式水平支撑挡土板水平连续放置,不留间隔,两侧同时对称立竖方木,上、下各顶一根撑木,端头加木楔顶紧。适用于较松散的干土或天然湿度的黏土类土,地下水很少,深度为3~5m连续或断续式垂直支撑挡土板垂直放置,可连续或留适当间隙,然后每侧上、下各水平顶一根方木,再用横撑顶紧。适用于较松散或天然湿度很高的土,地下水较少,深度不限水平垂直混合式支撑沟槽上部设连续式水平支撑,下部设连续式垂直支撑。适用于沟槽深度较大,下部有含水层的情况对宽度较大、深度不大的浅基坑(槽),常见支撑方法见下表支撑方式简图支撑方法及适用条件斜柱支撑水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时锚拉支撑水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端打入土中,另一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土,不能安设横撑时使用1.3.3深基坑支护基坑支护结构一般根据地质条件、基坑开挖深度、对周边环境保护要求及降水情况等选用。在支护结构设计中首先要考虑安全可靠性,其次要满足工程地下结构施工的要求,并应尽可能降低造价和便于施工。

混凝土灌注桩混凝土灌注桩支护是指在待开挖基坑的周围,用钻机钻孔或人工挖孔,然后下钢筋笼,现场灌注混凝土成桩,形成桩排作为挡土支护灌注桩的排列方式钻孔灌注桩是桩排式中应用最多的一种,其挡墙抗弯能力强、变形相对较小、经济效益较好。施工很难做到桩与桩相切,多为间隔排列式,故不具备挡水功能,适用于地下水位较深、土质较好的地区。在地下水位较高的地区应用时,则需另做挡水帷幕。(2)钢板桩钢板桩支护是指用一种特制的钢板,相互连接打入土层中,构成一道连续的板墙,主要作为深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。钢板桩在软土地区打设方便,施工速度快且简便;有一定的挡水能力;可重复使用,但由于一次性投资较高,多以租赁方式租用,用后拔出归还(3)SMW工法桩支护SMW工法是通过多轴型钻掘搅拌机将水泥系强化剂与地基土反复混合搅拌,并采用H型钢或钢板作为其应力补强材,形成具有足够强度和刚度的、连续无接缝的地下墙体。SMW工法施工扰动小,不会产生邻近地面沉降、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害,同时H型钢可以重复使用,一般至少可使用四次以上,降低了钢铁等资源消耗(4)地下连续墙支护地下连续墙是指分槽段用专用机械成槽、浇筑钢筋混凝土所形成的连续地下墙体。土方开挖时,地下连续墙可用作支护结构,既挡土又挡水,还可以同时用作建筑物的承重结构,缩短工期降低工程造价(5)内支撑系统支护当基坑深度较大,悬臂式挡墙的强度和变形无法满足要求时,可在坑内采用内撑支护,常用的有钢支撑、混凝土支撑、钢与混凝土的混合支撑。钢管支撑的形式主要有对撑和角撑,对撑的间距较大时,可设置腹杆形成桁架式支撑;钢筋混凝土内支撑刚度大、变形小,能有效控制挡墙和周围地面的变形,可随挖土逐层就地现浇,形式可随基坑形状而变化,适用于周围环境要求较高的深基坑。对撑角撑钢筋混凝土支撑1.4施工排水与降水土方开挖过程中,当基坑(或沟槽)底面标高低于地下水位时,由于土的含水层被切断,地下水会不断地渗入坑内;雨期施工时,地面水也会流入坑内。为了保证施工正常进行,防止边坡塌方和地基承载能力下降,必须在基坑土方开挖前和开挖过程中,根据工程地质和地下水文情况,采取有效措施做好降水和排水工作,降低地下水位或设置止水帷幕,使地下水位在基坑底面以下。基坑开挖深度浅时,可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。在软土地区,基坑开挖深度超过3m时,一般就要用井点降水。当因降水危及基坑及周边环境安全时,可采用截水或回灌方法。无论采用哪种方法,降水工作应持续到基础施工完毕并回填土后才停止。1.4.1集水明排在基坑或沟槽开挖时,采用截、疏、抽的方法来进行排水。在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔30~40m设置集水井,使基坑内的水经排水沟流向集水井,然后用水泵将其排出基坑外排水沟、集水井随基础开挖逐层设置,并设置在拟建建筑基础边净距0.4m以外;沟边缘距边坡坡脚应不小于0.3m;排水沟纵向坡度宜控制在2‰~3‰;排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.5m,集水井底面应比沟底面低0.5m以上,并随基坑的挖深而加深,以保持水流通畅,井底需铺设0.3m左右的碎石滤水层,以免抽水时将泥砂抽走,并可防止井底土被扰动。排水时集水井内水位应低于设计要求水位不小于0.5m集水井排水设备简单、排水方便,费用较低,采用较为普通,宜用于粗粒土层和渗水量小的黏性土。当土层为细砂和粉砂时,地下水渗流会带走细砂,易导致边坡坍塌或流砂现象

。当地下水位较高且基底为黏土层时,易引起坑底隆起。防治流砂的原则是“治流砂必治水”。主要途径有消除、减少或平衡动水压力或改变其方向。其具体措施有打板桩法、地下连续墙法、抢挖法、水下挖土法

、枯水期施工法、人工降低地下水位法等。1.4.2人工降低地下水位人工降低地下水位在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落在坑底以下,直至施工结束为止。优点可使所挖的土始终保持干燥状态,改善施工条件;使地下水的渗流向下,从根本上防止流砂发生,并增加土中有效压力,提高土的强度或密实度。缺点在降水过程中,基坑附近的地基土壤会有一定的沉降,施工时应加以注意。不仅是一种施工措施,也是一种地基加固方法人工降低地下水位方法轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵等。方法选择依据根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点、设备及经济技术等具体条件进行选择。1.轻型井点降水1)轻型井点设备:由管路系统、抽水设备组成在基坑的外围竖向埋设一系列井点管深入含水层内,井点管的上端通过弯联管与总管相连接,利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,以达到降水的目的。管路系统:滤管、井点管、弯联管及总管等。滤管进水设备通常采用长1.0~1.2m,直径38mm或51mm的无缝铜管管壁钻有直径为12~19mm的呈星棋状排列的滤孔,滤孔面积为滤管表面积的20%~25%滤管井点管总管弯联管骨架管外面包以两层孔径不同的铜丝布或塑料布滤网滤网外面再绕一层8号粗钢丝保护网,滤管下端为一锥形铸铁头。滤管上端与井点管连接。在骨架管与滤网之间用塑料管或梯形钢丝隔开,塑料管沿骨架管绕成螺旋形滤管井点管直径38mm或51mm、长5~7m的钢管,可整根或分节组成井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管用直径100~127mm的无缝钢管,每段长4m,其上装有与井点管连接的短接头,间距0.8m或1.2m。由真空泵、离心泵和水气分离器(叉叫集水箱)等组成抽水设备按负荷长度(即集水总管长度)采用W5型真空泵≤100mW6型真空泵≤200m抽水设备:(1)轻型井点的布置根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等确定。平面布置井点管距离基坑一般不宜小于0.7m,以防局部发生漏气井点管间距一般为0.8-1.6m,或根据土质、降水深度、工程性质等按计算和经验确定,一般可取滤管周长的5~10倍在基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井点管应适当加密当基坑或沟槽宽度小于6m,水位降低值不大于5m时采用布置在地下水流的上游一侧,两端延伸长一般不小于沟槽宽度单排线状井点平面布置沟槽宽度大于6m,或土质不良,宜用双排线状井点双排线状井点平面布置面积较大的基坑宜用环状井点四角部分应适当加密环状井点平面布置采用多套抽水设备时,井点系统应分段,各段长度应大致相等。分段地点宜选择在基坑转弯处,以减少总管弯头数量和水流阻力,提高水泵抽吸能力抽水设备宜设置在各段总管的中部,使两边水流平衡分段处应设阀门或将总管断开,以免管内水流紊乱,影响抽水效果高程布置轻型井点的降水深度在考虑设备水头损失后,不超过6m。井点管的埋设深度H(不包括滤管长)按下式计算H≥H1+h+IL1)确定井点埋深时,还要考虑到井点管一般要露出地面0.2~0.3m。2)如果计算出的井点管的埋设深度大于井点管长度,则应降低井点管

的埋置面3)在任何情况下,滤管必须埋在透水层内,并且比开挖基坑(槽)底

深0.9m以上。4)当一级井点系统达不到降水深度要求:如上层的土质较好时,可先用集水井排水法挖去一层土再布置井点系统;也可采用二级井点,即先挖去第一级井点所疏干的土,

然后再在其底部装设第二级井点二级轻型井点示意图(2)轻型井点的施工轻型井点施工工艺放线定位挖井点沟槽铺设总管冲孔安装井点管、灌填砂砾滤料、上部填黏土密封用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备安装集水箱和排水管开动真空泵排气、开动离心水泵试抽抽水井点管的埋设质量是保证轻型井点顺利抽水、降低地下水位的关键采用水冲法施工,分为冲孔和埋管两个过程冲孔埋管

冲孔先用起重设备将冲管吊起并插在井点的位置上,然后开动高压水泵,将土冲松,冲管边冲边沉。冲孔直径一般为300mm,以保证井管四周有一定厚度的砂滤层冲孔深度宜比滤管底深0.5~1.0m,以防冲管拔出时,部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部

埋管井孔冲成后,立即拔出冲管,插入井点管,并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层,以防孔壁塌土砂滤层一般选用干净的中粗砂,填灌均匀,并且填至滤管顶面以上1~1.5m,来保证水流畅通井点填砂后,在地面以下0.5~1.0m范围内用黏土封口,以防漏气井点系统埋设完毕后应进行试抽,检查有无漏水、漏气,出水是否正常,有无淤塞等现象轻型井点在使用时,一般应连续抽水,若时抽时停容易堵塞滤网,使出水浑浊并引起附近建筑物由于土颗粒流失而沉降、开裂。如果中途停抽,地下水回升,也可能引起边坡塌方等事故。抽水过程中应按时检查观测井中水位下降情况,随时调节离心泵的出水阀以控制出水量,使排水均匀,做到细水长流,保持水位面稳定在要求位置抽水正常出水规律:先大后小,先浑后清如果不上水或者水一直较浑浊,或水流变清后又浑浊等情况,应立即检查纠正。抽水时还需要经常观测真空泵的真空度以判断井点系统工作是否正常,真空度一般应不低于66.7kPa,如真空度低,通常是由于管路漏气,应及时检查管路系统连接处及井点管埋设的密封情况,并采取措施井点管淤塞,一般可以通过听管内水流声响、手摸管壁感到有振动、手触摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法检查如果有较多井点管发生堵塞,严重影响降水效果,应逐根用高压水反冲洗或拔出重埋。地下基础工程(或构筑物)竣工并回填土后,方可拆除井点系统,所留井孔用砂砾石填密实,地面以下2m范围内用黏土填实为观察地下水位的变化,可在影响半径内设观察孔降水对周围建筑的影响(1)地下水流失造成地下水位下降、地基自重应力增加和土层压缩等原因,会产生较大的地面沉降;(2)土层的不均匀性和降水后地下水位呈漏斗曲线,四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降,使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。2.喷射井点降水喷射井点降水

是在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点),形成水气射液,将地下水经井点外管与内管之间的间隙抽出排。基坑面积较大时,采用环形布置;施工设备进出口(道路)处的井点间距为5~7m;冲孔直径为400~600mm,深度比滤管底深1m以上基坑宽度小于10m时,采用单排线型布置;大于10m时作双排布置

井点间距一般为2.0~3.5m;3.电渗井点降水电渗井点降水是在轻型井点或喷射井点管的内侧加设电极,通以直流电,利用黏土的电渗现象和电泳特性,使渗透系数较小的黏土空隙中的水流动加速,从而使地基排水效率得到提高4.深井井点降水深井井点在深基坑的周围埋置深于基底的井管,通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽除,使地下水位低于坑底优点排水量大,降水深,井距大,对平面布置的干扰小,不受土层限制,井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单,施工速度快,井点管可以整根拔出重复使用缺点一次性投入大,成孔质量要求严格1.4.3回灌和截水为防止或减少降水对周围环境的影响,避免产生过大的地面沉降,可采取回灌井点法、砂沟、砂井回灌以及截水措施。1.回灌井点法在降水井点与需保护的建筑物、构筑物间设置一排井点。在降水井点抽水的同时通过回灌井点向土层内灌入适量的水(经过处理的降水井点抽出的水),形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建(构)筑物基础的地下水流失,使原建筑物下仍保持较高的地下水位,以减小其沉降程度2.砂沟、砂井回灌在降水井点与被保护建(构)筑物之间设置砂井作为回灌井,沿砂井布置一排砂沟,将降水井点抽出的水,适时、适量地排入砂沟,再经砂井回灌到地下3.截水利用截水帷幕,切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕通常用注浆法、旋喷法、深层搅拌水泥土桩墙等形成。1.5土方机械化施工在土方施工中,一般采用机械开挖、人工修整的方式。人工开挖只适用于小型基坑(槽)、管沟及土方量少的场所,对大量土方应尽可能采用机械化和先进的作业方法,以减轻繁重的体力劳动,加快施工进度,提高生产率。推土机土方施工常用机械铲运机挖掘机装载机压实机械1.5.1常用土方施工机械由拖拉机和推土铲刀组成,能够独立完成挖土、运土和卸土工作推土机的特点操作灵活运转方便所需工作面较小行驶速度快易于转移能爬30°左右的缓坡1、推土机主要用途场地清理和平整开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑,以及配合铲运机、挖土机工作等。可以推一至三类土,经济运距100m以内,效率最高为60m生产效率主要决定因素切土、推土、回程等工作的循环时间推土铲刀前推土的体积提高生产率的方法下坡推土法分批集中,一次推送法沟槽推土法并列推土法1.下坡推土法斜坡上推土机顺下坡方向切土与推运,坡度不要超过15%,避免后退时爬坡困难。2.分批集中,一次推送法在硬质土中,切土深度不大,将土先堆积在一处,然后集中推送到卸土区,使铲刀前保持满载,堆积距离不宜大于30m,推土高度以2m内为宜3.沟槽推土法推土机重复多次在一条作业线上切土和推土,使地面逐渐形成一条浅槽。可增加10%~30%的推土量。槽的深度以1m左右为宜,槽间土埂宽约0.5m。4.并列推土法平整面积较大的场地时,采用两台或三台推土机并列推土。两机并列推土可增大推土量15%~30%,三机并列推土可增加推土量30%~40%。相邻两台推土机的铲刀应保持150~300mm间距,避免互相影响。

2、铲运机能综合完成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、卸土、平土)的土方机械,按行走方式分为自行式和拖式两种自行式铲运机拖式铲运机对行驶道路要求较低,行驶速度快、操纵灵活、运转方便、生产率高铲运机的特点常应用于坡度在20以内的大面积场地平整,开挖大基坑、沟槽以及填筑路基、堤坝等工程主要用途铲运机的开行路线选定铲运机斗容量后,生产率高低主要取决于机械的开行路线和施工方法。开行路线确定的依据填方、挖方区的分布情况并结合当地具体条件进行选择。主要分为环形路线和8字形路线两种。(1)环形路线根据铲土和卸土的相对位置不同,可分为两种:(a)(b)(a)(b)每一循环只完成一次铲土与卸土。(1)环形路线当挖填交替而挖填方之间的距离又较短时,则可采用C)大环形路线特点:一次循环可完成两次铲土与回填的作业,减少转弯次数,提高生产效率(2)8字形路线轮流在两个工作面上进行,每一个循环完成两次挖土和卸土的作业,比环形路线缩短运行时间,从而提高了生产率。每循环两次转弯方向不同,可避免机械行驶时的单侧磨损。适用于取土坑较长的路基填筑,以及坡度较大的场地平整。3、挖掘机是基坑(槽)土方开挖的常用机械。按工作装置的不同,分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四类正铲挖土机特点:“向前向上,强制切土”。适用:开挖停机面以上的一~三类土,它与运土汽车配合能完成整个挖运任务。可用于开挖大型干燥基坑以及土丘等。挖掘能力大,生产率高开挖方式正向挖土侧向卸土正向挖土后方卸土正向挖土侧向卸土挖土机沿前进方向挖土,运输工具停在侧面装土优点:挖土机卸土时动臂回转角度小,运输工具行驶方便。生产率高,使用广泛。挖土机沿前进方向挖土,运输工具停在挖土机后方装土特点:开挖的工作面较大,但挖土机卸土时动臂回转角大,生产率低,运输车辆要倒车开入,一般只宜用来开挖工作面较狭小且较深的基坑。正向挖土后方卸土反铲挖土机特点:“后退向下,强制切土”。适用:开挖停机面以下的一~三类土,适用于挖基坑、基槽和管沟、有地下水的土或泥泞土。

挖掘能力比正铲小沟端开挖沟侧开挖开挖宽度受限制,不能控制好边坡,停在沟边稳定性差。无法采用沟端开挖时采用。开挖方式拉铲挖土机特点:“后退向下,自重切土”适用:开挖停机面以下的一~二类土,开挖大而深的基坑或水下挖土。挖土半径和深度大,不如反铲灵活,精度差抓铲挖土机特点:“直上直下,自重切土”适用:开挖停机面以下的一~二类土,如窄而深的基坑、挖取水中淤泥、装卸碎石、矿渣等松散材料,软土地区开挖基坑等。挖掘力较小4、装载机装载机按行走方式分履带式和轮胎式两种,按工作方式分单斗式、链式和轮斗式装载机。适用于装卸土方和散料,也可用于松软土的表层剥离、地面平整和场地清理等工作履带式

轮胎式冲击式压实机械5、装载机根据压实的原理不同,分为冲击式、碾压式和振动压实机械三大类利用夯锤下落的冲击力夯实土壤,主要有蛙式打夯机和内燃式打夯机两类。适用:狭小的场地和沟槽作业,也可用于室内地面的夯实及大型机械无法到达的边角的夯实。[A1]

蛙式打夯机内燃式打夯机光面碾用于土方的回填压实;羊足碾适用于黏性土的回填压实,不能用在沙土和面层土的压实;气胎碾的弹性好,压力均匀,碾压质量好碾压式压实机械可以利用机械滚轮的压力压实土壤以达到所需的密实度,常用的有光面碾、羊足碾、气胎碾。碾压式压实机械可以利用机械滚轮的压力压实土壤以达到所需的密实度,常用的有光面碾、羊足碾、气胎碾。光面碾光面碾用于土方的回填压实;羊足碾适用于黏性土的回填压实,不能用在沙土和面层土的压实;气胎碾的弹性好,压力均匀,碾压质量好振动压实机械借助机械激振力使土颗粒发生相对位移而达到密实,适用于非黏性土压实振动平板夯生产率高,压实效果好,主要用在工程量大的大型土石方工程中振动压路机手扶式振动碾1.5.2土方挖运机械的选择标准:效率高、费用低。(1)地形起伏不大,坡度小,土方面积大,含水适当,平均运距短。(2)地形起伏较大,挖土高度≥3m,运距>1km,工程量大且集中。铲运机正铲挖土机+自卸汽车推土机+自卸汽车(3)开挖基坑推土机:深1~2米,基坑不太长铲运机:深2米以内,线状基坑正铲挖土机:基坑大,集中含水量较小地下水位较高反铲、拉铲、抓铲+自卸汽车1.6基坑(槽)土方开挖基坑开挖前应完成支护结构、地面排水、地下水控制、基坑及周边环境监测、施工条件验收和应急预案准备等工作的验收,合格后方可进行土方开挖。开挖过程中应随时检查平面位置、水平标高、边坡坡率、压实度、排水系统、地下水控制系统、预留土墩、分层开挖厚度、支护结构的变形,并随时观测周围环境变化。1.6.1基坑开挖方案主要有放坡挖土、中心岛(墩)式挖土、和盆式挖土放坡挖土最经济的挖土方案当基坑开挖深度不大(软土地区挖深不超过4m;地下水位低的土质较好地区挖深亦可较大)、周围环境又允许时,经验算能确保土坡的稳定性时,均可采用放坡开挖中心岛(墩)式挖土

盆式挖土1.6.2土方开挖和支撑施工注意事项原则:开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖

开挖注意事项:1.在坑顶1.0m内不得堆放弃土,在此距离外堆土高度不得超过1.5m;2.在桩基周围、墙基或围墙一侧,不得堆土过高;3.基坑(槽)挖好后,应立即做垫层或浇筑基础;4.如用机械挖土,为防止基底土被扰动,在基底留出200~400㎜厚的土层,待基础施工前采用人工开挖5.挖土不得挖至基坑(槽)的设计标高以下,如个别处超挖,应用与基土相同的土料填补,并夯实到要求的密实度。其它:⑴基坑开挖,上部应有排水措施,防止地表水流入坑内冲刷边坡,造成塌方和破坏基土。⑵基坑开挖,应进行测量定位、抄平放线,定出开挖宽度,根据土质和水文情况确定在四侧或两侧、直立或放坡开挖,坑底宽度应注意预留施工操作面。⑶应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保持土壁稳定的方法和措施。⑷基坑开挖的一般程序:测量放线→切线分层开挖→排降水→修坡→整平→留足预留土层等。相邻基坑开挖时应遵循先深后浅或同时进行的施工程序,挖土应自上而下水平分段分层进行,边挖边检查坑底宽度及坡度,每3m左右修一次坡,至设计标高再统一进行一次修坡清底。⑸基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好后不能立即进入下道工序时,应预留15(人工)~30cm(机械)一层土不挖,待下道工序开始前再挖至设计标高,以防止持力层土壤被阳光曝晒或雨水浸泡。⑹在地下水位以下挖土,应在基坑内设置排水沟、集水井或其它施工降水措施,降水工作应持续到基础施工完成;⑺雨季施工时基坑槽应分段开挖,挖好一段浇筑一段垫层;⑻弃土应及时运出,在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移动施工机械时,应与基坑上边缘保持1m以上的距离,以保证坑壁或边坡的稳定;⑼基坑挖完后,应组织有业主、设计、勘察、监理四方参与的基坑验槽,并报质监站验证。符合要求后方可进入下一道工序。1.7土方回填与压实土方回填时,应先低处后高处,逐层填筑。回填基底的处理,应符合设计要求,在土方回填前应先

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