课件6-1.4土方填筑与压实、1.5土方工程机械化施工

1、1.4土方填筑与压实1.5土方工程机械化施工,授课老师：胥民尧 TEL: 159 9518 1812 (新) QQ群： 345441936 2015年9月,上节课主要内容 一、集水坑降水 二、井点降水法 轻型井点：管路系统、抽水设备 轻型井点的计算 对周边建筑的影响 三、流砂及其防治,本节课主要内容 一、填方土料的选择和填筑要求 二、填土压实方法、质量标准 三、影响填土压实质量的因素 四、土方施工常用机械 五、土方工程机械化施工选择,土 方 回 填,一、填方土料的选择和填筑要求,基础施工完成后，应及时进行土方回填，以防止基础浸水。填土时应与地下管线埋设工作统筹安排，避免土方的二次开挖。回填土前

2、应清除基底的垃圾、树根等杂物，抽除坑穴内积水、淤泥。 为了保证填土的强度和稳定性，必须正确选择回填土料和填筑方法，以满足填土压实的质量要求。,（一）不允许做填方的填料,回填土应选择好的土料粘性土、碎石类土、砂土（使用细、粉砂时应征得设计人员同意）、爆破石碴。,1）含水量大的黏土、冻土； 2）含有大量有机质的土（8%）不能作为填料，因为吸水后易变形，会降低承载力； 3）含水溶性硫酸盐大于5%的土也不能作为填料，因为硫酸盐溶解后会形成空洞； 4）碎块草皮和有机质含量大于8%的土，只能用于无压实要求的填方。,（二）填筑要求,填土应分层进行，尽量采用同类土回填。换土回填时，必须将透水性较小的土层置于透

3、水性较大的土层之上，不得将各类土料任意混杂使用。填方土层应接近水平的分层压实。 土方在回填时，应做到双侧回填，不能单侧回填，单侧回填会使基础墙受挤动而产生侧向位移。,二、填土压实方法、质量标准,填土压实后要达到一定密实度要求。填土的密实度要求和质量指标通常以压实系数c表示。 压实系数是土的施工控制干密度和土的最大干密度的比值。 压实系数土的控制干密度d/最大干土密度dmax 填土压实系数要求： 一般工程中基础四周或两侧一般回填土c为0.9 一般工程中室内地坪、管道地沟回填土c为0.9 一般工程中一般堆放物件场地回填土c为0.85,二、填土压实方法、质量标准,黏性土或排水不良的砂土的最大干密度宜

4、采用击实试验确定。当无试验资料时，可按公式（29）计算。,二、填土压实方法、质量标准,式中：dmax 压实填土的最大干密度； 经验系数，黏土取0.95，粉质黏土取0.96，粉土取0.97； w水的密度； ds土粒相对密度； WOP最优含水量，单位为%，可按当地经验取值WP+2，其中WP为土的塑限，对于粉土WOP取1418。 液限WL 由可塑到流动状态的界限含水量 塑限WP 由可塑到半固体状态的界限含水量,二、填土压实方法、质量标准,施工前，应求出现场各种填料的最大干密度，然后乘设计的压实系数，求得施工控制干密度作为检查施工质量的依据。 填土压实后的实际干密度可采用环刀法取样，取样部位应在每层压

5、实后的下半部。 试样取出后，先称量出土的湿密度并测定其含水量，然后计算土的实际干密度0,见公式（130）。,二、填土压实方法、质量标准,式中：土的湿密度，单位为g/cm3； W土的含水量，单位为%。 如用上式算得的土的实际干密度0d（d为施工控制干密度），则压实合格；若0d，则压实不够，应采取相应措施，提高压实度。,填土的压实方法：碾压、夯实、振动压实 1、碾压法适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、振动碾和羊足碾等。 平碾压路机：静力作用，适用于薄层填土或表面压实、平整场地、修筑堤坝及道路工程；,二、填土压实方法、质量标准,振动碾：使土受到振动和碾压，效率高，适用于填料为爆破石渣、

6、碎石类土、杂填土或粉土的大型填方工程。 羊足碾：需要较大牵引力，与土接触面积小，单位面积压力比较大，适用于压实粘性土,压路机,羊足碾,二、填土压实方法、质量标准,2.夯实法：利用夯锤自由落下的冲击力使土颗粒重新排列压实填土 分类：蛙式打夯机、柴油打夯机等 蛙式打夯机：体积小、重量轻、操纵方便、夯击能量大，在建筑工程上使用很广。缺点：劳动强度较大。适用于粘性较低的土（砂土、粉土、粉质粘土）基坑（槽）、管沟及边角部位的填方的夯实。,蛙式打夯机压实,二、填土压实方法、质量标准,平板振动机,二、填土压实方法、质量标准,3. 振动压实法 适用、操作简单，但振实深度有限。 适于小面积粘性土薄层回填土振实、

7、较大面积砂土的回填振实以及薄层砂卵石、碎石垫层的振实。,三、影响填土压实质量的因素,填土压实的主要影响因素为压实功（压实工具的重量、碾压遍数、锤落高度、作用时间）、土的含水量、每层铺土厚度。 压实功的影响 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的关系见图：,三、影响填土压实质量的因素,含水量的影响 土的含水量对填土压实质量有很大影响。 较为干燥的土由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小。 土中含水量较大，超过一定限度时，土颗粒之间的孔隙全部被水填充而呈饱和状态，土也不能被压实。 在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最优含水

8、量。,土的最佳含水量和最大干密度参考表,三、影响填土压实质量的因素,压实作用沿深度的变化,三、影响填土压实质量的因素,3 铺土厚度的影响 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。 压实影响深度与土的性质 和含水量等因素有关。,压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定 若无试验可参考下表：,三、影响填土压实质量的因素,四、土方施工常用机械,土方工程施工的特点是工程量大，施工条件复杂。人工挖土不仅劳动繁重，而且劳动生产率低，工期长，成本较高。 因此，在土方工程施工中合理地选择土方机械、组织机械化施工，加快施工进度，缩短工期，降

9、低工程成本等都具有很重要的意义。推土机和挖土机是土方工程机械化施工中应用最广、最重要的施工机械 。,四、土方施工常用机械,4.1推土机 1、定义：推土机是由拖拉机和推土铲刀组成。 2、分类：按铲刀的操纵机构不同，推土机分为索式和液压式两种。索式推土机的铲刀借本身自重切入土中，在硬土中切土深度较小。液压式推土机由于用液压操纵，能使铲刀强制切入土中，切土深度较大。同时，液压式推土机铲刀还可以调整角度，具有较大的灵活性。,四、土方施工常用机械,3、特点：推土机能单独地进行挖土、运土和卸土工作，具有操纵灵活、运转方便、所需要工作面较小、行驶速度较快等特点 4、适用范围：适用于场地清理，场地平整，开挖深

10、度不大的基坑以及回填作业等。还可以牵引其他无动力的土方机械。最为有效的运距在30-60m之间。,四、土方施工常用机械,4.2 单斗挖土机 土方工程的机械化施工中最常用的挖土机就是履带式液压式通用单斗挖土机。单斗挖土机根据工作的需要，依其工作装置的不同，又分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。单斗挖土机进行土方开挖作业时，需自卸汽车配合运土。,4.2.1正铲挖掘机 1、 特点：前进向上，强制切土，挖掘力大，生产率高，能开挖停机面以上的一至四类土,四、土方施工常用机械,（a）、（b）正向开挖，侧向装土 （c）正向开挖，后方装土,2、 根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同，一般有两种作业方法：,四、土方施

11、工常用机械,3、挖土机的工作面：正铲挖土机的挖土方式不同，其所需的工作面大小也不同。挖土机的工作面是指挖土机在一个停机点进行挖土的工作范围。工作面的形状和尺寸取决于挖土机的性能和卸土方式。根据挖土机作业方式不同，挖土机的工作面分为侧工作面与正工作面两种。,四、土方施工常用机械,侧工作面(挖土机侧向卸土时的工作面) 根据运输工具与挖土机的停放标高是否相同又分为高卸侧工作面(车辆停放处高于挖土机停机面)及平卸侧工作面(车辆与挖土机在同一标高)。侧工作面的形状及尺寸：,四、土方施工常用机械,正铲挖土机开挖大面积基坑时，必须对挖土机作业的开行路线和工作面进行设计，确定开行次序和次数，称为开行通道，基坑

12、开挖深度较小时，可布置一层开行通道；当基坑深度较大时，则开行通道需布置多层。,四、土方施工常用机械,4.2.2反铲挖土机 反铲挖土机挖土的工作特点是：后退向下，强制切土。其挖土力较大，能开挖停机面以下的-类土。反铲挖土机主要用于开挖深度4m左右的基坑、基槽和管沟等，亦可用于地下水位较高的土方开挖。 反铲挖土机的作业方式分为沟端开挖和沟侧开挖 。,四、土方施工常用机械,四、土方施工常用机械,沟端开挖，挖土机停在基坑或基槽的端部，向后倒退挖土，汽车停在基坑或基槽两侧装土。其优点是挖土方便，挖土深度和宽度较大，当基坑较宽时，可多次开行挖土。 沟侧开挖，挖土机沿基坑或基槽一侧开行挖土，将土弃于远处。其开挖方向与挖土机开行方向相垂直。挖土机工作时稳定性较差，挖土深度和宽度较小，一般在无法采用沟端开挖方式时或挖土不需要运走时，才采用沟侧开挖方式。,四、土方施工常用机械,4.2.3拉铲挖土机 拉铲挖土机的土斗用钢丝绳悬挂在挖土机动臂上，挖土时土斗在自重作用下落到地面切入土中。 其挖土特点是：后退向下，自重切土。其挖土深度和挖土半径均较大，能开挖停机面以下-类土，但不如反铲动作灵活准确，适于开挖大型基坑及水下挖土。,四、土方施工常用机械,四、土方施工常用机械,4.2.4抓铲挖土机 抓铲挖土机是在挖土机动臂上用钢丝绳悬吊一个抓斗，挖土时抓斗在自重作用下落到地面切土。其挖土特点是：直上直