施工技術(shù)土方工程土方開挖與填筑PPT課件

1、11.6 土方開挖與填筑 土方機(jī)械 推土機(jī) 推土機(jī)是土方工程施工的主要機(jī)械之一，它是在履帶式拖拉機(jī)上安裝推土板等工作裝置而成的機(jī)械。 液壓操縱推土板的推土機(jī)除了可以升降推土板外，還可調(diào)整推土板的角度，因此具有更大的靈活性。第一章 土方工程第1頁/共30頁21.6 土方開挖與填筑土方機(jī)械 推土機(jī) 推土機(jī)操縱靈活，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，所需工作面較小、行駛速度快、易于轉(zhuǎn)移，能爬 30左右的緩坡，因此，應(yīng)用范圍較廣。 推土機(jī)適用性 開挖一至三類土。多用于平整場地，開挖深度不大的基坑，移挖作填，回填土方，堆筑堤壩以及配合挖土機(jī)集中土方、修路開道等。第一章 土方工程第2頁/共30頁3鏟運(yùn)機(jī) 鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成全

2、部土方施工工序（挖土、裝土、運(yùn)土、卸土和平土）的機(jī)械。 按行走方式分為自行式鏟運(yùn)機(jī)和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種。 按鏟斗的操縱系統(tǒng)又可分為機(jī)械操縱和液壓操縱兩種。第一章 土方工程第3頁/共30頁4圖1-41 自行式鏟運(yùn)機(jī)外形圖第一章 土方工程第4頁/共30頁5圖1-42 拖式鏟運(yùn)機(jī)外形圖第一章 土方工程第5頁/共30頁6 鏟運(yùn)機(jī)操縱簡單，不受地形限制，能獨(dú)立工鏟運(yùn)機(jī)操縱簡單，不受地形限制，能獨(dú)立工作，行駛速度快，生產(chǎn)效率高。作，行駛速度快，生產(chǎn)效率高。 鏟運(yùn)機(jī)適用性鏟運(yùn)機(jī)適用性 開挖一至三類土，常用于坡度開挖一至三類土，常用于坡度 2020以內(nèi)的以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整、壓實(shí)，大型基坑開挖大面積土方挖

3、、填、平整、壓實(shí)，大型基坑開挖和堤壩填筑等。和堤壩填筑等。第一章 土方工程第6頁/共30頁7挖掘機(jī) 挖掘機(jī)按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。工作裝置有正鏟、反鏟、抓鏟，機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)還有拉鏟。使用較多的是正鏟與反鏟。挖掘機(jī)利用土斗直接挖土，因此也稱為單斗挖土機(jī)。第一章 土方工程第7頁/共30頁8挖掘機(jī) 1正鏟挖掘機(jī) 正鏟挖掘機(jī)外型如圖1-44所示。它適用于開挖停機(jī)面以上的土方，且需與汽車配合完成整個(gè)挖運(yùn)工作。正鏟挖掘機(jī)挖掘力大，適用于開挖含水量較小的一類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。 圖1- 44 正鏟挖掘機(jī)外形 第一章 土方工程第8頁/共30頁9正鏟作業(yè)示意

4、第一章 土方工程第9頁/共30頁10 2反鏟挖掘機(jī) 反鏟主要用于開挖停機(jī)面以下的土方，需要配備運(yùn)土汽車進(jìn)行運(yùn)輸。適用于開挖一至三類的砂土或粘土。一般反鏟的最大挖土深度為46m，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為35m。反鏟的外型如圖1-46所示。圖圖1-46 1-46 液壓反鏟挖掘機(jī)外形液壓反鏟挖掘機(jī)外形第一章 土方工程第10頁/共30頁11反鏟作業(yè)示意反鏟作業(yè)示意第一章 土方工程第11頁/共30頁12 3抓鏟挖掘機(jī) 機(jī)械傳動(dòng)抓鏟外形如圖1-48所示。它適用于開挖較松軟的土。對(duì)施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟可取得理想效果。抓鏟還可用于挖取水中淤泥、裝卸碎石、礦碴等松散材料。抓鏟也有采用液壓傳動(dòng)操縱

5、抓斗作業(yè)。 抓鏟挖土?xí)r，通常立于基坑一側(cè)進(jìn)行，對(duì)較寬的基坑則在兩側(cè)或四側(cè)抓土。抓挖淤泥時(shí)，抓斗易被淤泥“吸住”，應(yīng)避免起吊用力過猛，以防翻車。第一章 土方工程第12頁/共30頁13圖1-48 抓鏟挖掘機(jī)外形第一章 土方工程第13頁/共30頁14抓鏟作業(yè)示意第一章 土方工程1.6 土方開挖與填筑第14頁/共30頁15 4拉鏟挖掘機(jī) 拉鏟可開挖停機(jī)面以下的土方，如較大基坑（槽）和溝渠挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤壩等。適用于一至三類的土，其外形及工作狀況如圖1-49所示。 拉鏟挖土?xí)r，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土?xí)r斗齒朝下，利用慣性，較濕的粘土也能卸凈。但其開挖的邊坡及坑底平整度較差，需更

6、多的人工修坡（底）。它的開挖方式也有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。第一章 土方工程第15頁/共30頁16圖1-49 拉鏟挖掘機(jī)外形及工作狀況第一章 土方工程第16頁/共30頁17拉鏟作業(yè)示意第一章 土方工程第17頁/共30頁18土方填筑 土料的選用與處理 填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，保證填方的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，選擇的填料應(yīng)為強(qiáng)度高、壓縮性小、水穩(wěn)定性好、便于施工的土、石料。如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：第一章 土方工程第18頁/共30頁19（1）碎石類土、砂土和爆破石渣（粒徑不大于每層鋪 厚的2/3）可用于表層下的填料。（2）含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可作為填土。但 在道路工程中粘性土不是理想的路基填料

7、，在使 用其作為路基填料時(shí)必須充分壓實(shí)并設(shè)有良好的 排水設(shè)施。（3）碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅可用于無 壓實(shí)要求的填方。（4）淤泥和淤泥質(zhì)土，一般不能用作填料，在軟土或 沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理含水量符合壓實(shí)要求可用于 填方中的次要部位。第一章 土方工程第19頁/共30頁20 填土應(yīng)嚴(yán)格控制含水量，施工前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)土的含水量過大，應(yīng)采用翻松、晾曬、風(fēng)干等方法降低含水量，或采用換土回填、均勻摻入干土或其他吸水材料、打石灰樁等措施；如含水量偏低，則可預(yù)先灑水濕潤，否則難以壓實(shí)。第一章 土方工程第20頁/共30頁21填土的方法 填土可采用人工填土和機(jī)械填土。 人工填土一般用手推車運(yùn)土，人工用

8、鍬、耙、鋤等工具進(jìn)行填筑，從最低部分開始由一端向另一端自下而上分層鋪填。 機(jī)械填土可用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或自卸汽車進(jìn)行。用自卸汽車填土，需用推土機(jī)推開推平，采用機(jī)械填土?xí)r，可利用行駛的機(jī)械進(jìn)行部分壓實(shí)工作。填土必須分層進(jìn)行，并逐層壓實(shí)。特別是機(jī)械填土，不得居高臨下，不分層次，一次傾倒填筑。第一章 土方工程第21頁/共30頁22壓實(shí)方法 填土的壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)等幾種。 碾壓適用于大面積填土工程。碾壓 機(jī)械有平碾（壓路機(jī)）、羊足碾和汽胎碾。應(yīng)用最普遍的是剛性平碾。 夯實(shí)主要用于小面積填土，可以夯實(shí)粘性土或非粘性土。夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。內(nèi)燃夯土機(jī)作用深度為0.40.7

9、m，它和蛙式打夯機(jī)都是應(yīng)用較廣的夯實(shí)機(jī)械。人力夯土（木夯、石硪）方法則已很少使用。 振動(dòng)壓實(shí)主要用于壓實(shí)非粘性土，采用的機(jī)械主要是振動(dòng)壓路機(jī)、平板振動(dòng)器等。第一章 土方工程第22頁/共30頁23第一章 土方工程第23頁/共30頁24影響填土壓實(shí)的因素 填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。第一章 土方工程第24頁/共30頁25圖1- 50 土的重度與壓實(shí)功的關(guān)系重度 ( KN/m ) 壓實(shí)功 ( N m )3 1 壓實(shí)功的影響 填土壓實(shí)后的重度與壓實(shí)機(jī)械在其上所施加的功有一定的關(guān)系。土的重度與所耗的功的關(guān)系見圖1-50。施工中應(yīng)保證必要的壓實(shí)遍數(shù)。

10、第一章 土方工程第25頁/共30頁26 2含水量的影響 在同一壓實(shí)功條件下，填土的含水量對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大而不易壓實(shí)。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí)，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實(shí)。但含水量過大，由于水在土中占了一定的體積，而其又不可壓縮，致使土體難以壓實(shí)。 第一章 土方工程第26頁/共30頁27圖1- 51 土的含水量對(duì)其壓實(shí)質(zhì)量的影響 最佳含水量含水量最大干重度干重度 每種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下，使用同樣的壓實(shí)功進(jìn)行壓實(shí)，所得到的重度最大（圖1-51）。各種土的最佳含水量op和所能獲得的最大干重度，可由擊實(shí)試驗(yàn)取得。施工中，土的含水量與最佳含水量之差可控制在-4% +2%范圍內(nèi)。第一章 土方工程第27頁/共30頁28 3鋪土厚度的影響 土在壓實(shí)功的作用下，壓應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小（圖1-52）。 施工中鋪土厚度應(yīng)小于壓實(shí)機(jī)械壓土?xí)r的有效作用深度，而且還應(yīng)考慮最優(yōu)土層厚度。鋪得過厚，要壓很多遍才能達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度；鋪得過薄，則要增加機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)。圖1-52 壓實(shí)作用沿 深度的變化 第一章 土方工程第28頁/共30頁29填土壓實(shí)的質(zhì)量檢查 填土壓實(shí)后應(yīng)達(dá)到一定的密實(shí)度及含水量要求。 密實(shí)度要求一般由設(shè)計(jì)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求以及土的性