教學(xué)單元1 土方工程施工

1、（第四版）（第四版）第一章第一章 土方工程施工土方工程施工知識目標(biāo)：知識目標(biāo)： 掌握土的物理及力學(xué)性質(zhì)的知識；熟練掌握土方開挖、回填和壓實的施工工藝知識。熟練掌握土方開挖時邊坡的支護(hù)方法；掌握土方工程施工降水、排水方法；了解土方施工機(jī)械的性能，掌握對填方土料要求及填筑壓實方法；理解填土壓實的主要因素；掌握土方工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢查方法。能力目標(biāo)：能力目標(biāo)： 能進(jìn)行土方工程量計算，土方調(diào)配計算；能編制單項土方施工方案，土方施工技術(shù)交底；能判別土方施工機(jī)械性能及適用情況；能進(jìn)行土方工程施工質(zhì)量檢查。教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：（第四版）（第四版）主要施工過程：土的開挖或爆破、運輸、 填筑、平整和壓實等;輔

2、助施工過程：排水、降水和土壁支撐等。土方工程的施工過程土方工程的施工過程土方開挖；人防工程及地下建筑物的土方場地平整；路基填土及碾壓等。 基坑(槽)與管溝的開挖；土方施工工程土方施工工程（第四版）（第四版）1.1 1.1 概概 述述1.1.11.1.1土方工程的施工特點土方工程的施工特點4工程量大；123施工工期長；施工條件復(fù)雜；勞動強(qiáng)度大的特點。 （第四版）（第四版） 土方工程施工前的準(zhǔn)備工作土方工程施工前的準(zhǔn)備工作1 做好施工組織設(shè)計做好施工組織設(shè)計2 選擇合理的施工方法和機(jī)械設(shè)備選擇合理的施工方法和機(jī)械設(shè)備3 制定合理的調(diào)配方案制定合理的調(diào)配方案4 實行科學(xué)管理，保證工程質(zhì)量，取得好的經(jīng)

3、濟(jì)效果實行科學(xué)管理，保證工程質(zhì)量，取得好的經(jīng)濟(jì)效果（第四版）（第四版）根據(jù)土的堅硬程度和開挖方法將土分為8類 (見表1-1)。 1.1.2 1.1.2 土的工程分類土的工程分類 土的工程性質(zhì)對土方工程施工方法的選擇、勞動量和機(jī)土的工程性質(zhì)對土方工程施工方法的選擇、勞動量和機(jī)械臺班的消耗及工程費用有較大的影響。械臺班的消耗及工程費用有較大的影響。（第四版）（第四版） 土一般由土顆粒(固相)、水(液相)和空氣(氣相)三部分組成（見圖1-1）。 這三部分之間的比例關(guān)系隨著周圍條件的變化而變 圖1-1 土的三相示意圖 化，三者相互間比例不同，反映出土的物理狀態(tài)不同。1.1.3 1.1.3 土的基本性質(zhì)

4、土的基本性質(zhì)1 1、 土的組成土的組成（第四版）（第四版）（1）土的可松性與可松性系數(shù)1）定義 天然土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增加，雖經(jīng)振動夯實，仍然不能完全復(fù)原，這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示。2 2、 土的物理性質(zhì)土的物理性質(zhì)（第四版）（第四版）2）計算式）。土經(jīng)壓實后的體積（）；體積（土挖后松散狀態(tài)下的）；積（土在天然狀態(tài)下的體性系數(shù)；土的最初、最后可松、式中最后可松性系數(shù)最初可松性系數(shù)333231s1213sm m m : :VVVKKVVKVVKss（第四版）（第四版）（2）土的天然含水量1）定義在天然狀態(tài)下，土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率叫土的天然含水量

5、，反應(yīng)了土的干濕程度，用表示。2）計算式）。（土中固體顆粒的質(zhì)量）；土中水的質(zhì)量（式中kg kg %100 swswmmmm（第四版）（第四版）（3）土的天然密度和干密度）天然密度定義 土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量 (簡稱密度)。）天然密度計算式 （1）干密度定義 干密度是土的固體顆粒重量與總體積的比值。 ）干密度計算式 （1）VmVmsd度。土的天然密度和干密、）；土的體積（）；土的總質(zhì)量（式中d3 m kg Vm（第四版）（第四版）（4）土的孔隙比和孔隙率）定義 孔隙比是土的孔隙體積Vv與固體體積Vs的比值；孔隙率是土的孔隙體積Vv與總體積V的比值，用百分率表示。 ）計算式 （16） （1

6、7） 孔隙比和孔隙率反映了土的密實程度?？紫侗群涂紫堵试叫⊥猎矫軐?。svVVe %100VVnv（第四版）（第四版）（5）土的滲透系數(shù) 土的滲透性系數(shù)表示單位時間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示。 一般土的滲透系數(shù)見表1-2 。（第四版）（第四版）1.2 1.2 土方工程量計算及土方調(diào)配土方工程量計算及土方調(diào)配1.2.11.2.1基坑基坑1.基坑土方量計算 基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體體積公式計算(圖1-2)。即： （18）20146AAAHV）?；又薪孛娴拿娣e（）；基坑上下的底面積（、）；基坑深度（式中20221m m m AAAH（第四版）（第四版）2.基槽和路堤、管溝的土方量計算

7、基槽和路堤管溝的土方量可以沿長度方向分段后，按下式計算 ： （19） .總土方量計算 將各段土方量相加即得總土方量V總 。）。段的長度（第）；段的土方量（第式中m m 3iLiVii20146AAALViiiVV總（第四版）（第四版）1.2.2 1.2.2 場地平整土方量計算場地平整土方量計算工作內(nèi)容： 場地平整前，首先要確定場地設(shè)計標(biāo)高，計算挖、填土方工程量，確定土方平衡調(diào)配方案。任務(wù)： 根據(jù)工程規(guī)模，施工期限，土的性質(zhì)及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備條件，選擇土方機(jī)械，擬訂施工方案。（第四版）（第四版）1 1、場地設(shè)計標(biāo)高的確定、場地設(shè)計標(biāo)高的確定(1)滿足建筑規(guī)劃和生產(chǎn)工藝及運輸?shù)囊螅?2)盡量利用地形

8、，減少挖填方數(shù)量；(3)場地內(nèi)的挖、填土方量力求平衡，使土方運輸費用最少；(4)有一定的排水坡度，滿足排水要求。確定場地設(shè)計標(biāo)高時應(yīng)考慮的因素（第四版）（第四版）（1）初步計算場地設(shè)計標(biāo)高原則：使場地內(nèi)挖填方平衡，即場地內(nèi)挖方總量等于填方總量。方法：場地設(shè)計標(biāo)高的計算方法一般采用方格網(wǎng)法，計算示意圖見圖。場地平整的步驟和方法確定場地平整的步驟和方法確定（第四版）（第四版）可按下式計算：即 (110) (111a)可簡化為場地設(shè)計標(biāo)高計算式場地設(shè)計標(biāo)高計算式42221121122HHHHaNaHoNHHHHHo422211211方格角點標(biāo)高。方格邊長；方格數(shù)；式中iHaN NHHHHHo4432

9、4321（第四版）（第四版）（2）場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整 考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整：1) 由于具有可松性，填土將有剩余；2) 由于設(shè)計標(biāo)高以上的填方工程用土量，或設(shè)計 標(biāo)高以下的挖方工程挖土量的影響，使設(shè)計標(biāo) 高降低或提高。3) 由于邊坡挖填方量不等，而引起挖填土方量的 變化，需相應(yīng)地增減設(shè)計標(biāo)高。場地平整的步驟和方法確定場地平整的步驟和方法確定（第四版）（第四版）（3）泄水坡度對角點設(shè)計標(biāo)高的影響1) 單向泄水場地各點設(shè)計標(biāo)高的計算 場地單向泄水時，場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標(biāo)高為： 場地平整的步驟和方法確定場地平整的步驟和方法確定inlHH0（第四版）（第四版） 2) 雙向泄水場地各點設(shè)計標(biāo)高的計算 場

10、地雙向泄水時，場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標(biāo)高為：yyxxnililHH0（第四版）（第四版）2 2、場地土方量計算、場地土方量計算 根據(jù)方格網(wǎng)計算場地的填、挖土方總量的步驟如下：（1）劃分方格網(wǎng)計算各方格角點的施工高度方格角點的施工高度按下式計算：。角點的自然地面標(biāo)高標(biāo)高）；度時，即為場地的設(shè)計無泄水坡角點的設(shè)計標(biāo)高（若”為挖；”為填，以“以挖高度，角點施工高度，即填式中HHhHHhnnnn （第四版）（第四版）（2）計算零點位置 1）數(shù)解法計算零點位置。；(m)方格網(wǎng)的邊格 ， 均用 絕均用絕(m) 相鄰鄰兩角點的施工高、 (m)角點至零點的距離、 式中 212121222111 a hhxxah

11、hhxahhhx（第四版）（第四版）2）圖解法計算零點的位置 圖解法直接求出零點方法如圖1-8所示，用尺在各角上標(biāo)出相應(yīng)比例，用線相連，與方格相交點即為零點位置。 （3）計算方格土方工程量 按方格網(wǎng)底面積圖形用表1-3所列公式，計算每個方格內(nèi)的挖方或填方量。（第四版）（第四版）（4）邊坡土方量計算 邊坡的土方量可以劃分為兩種近似幾何形體計算: 1) 三角棱錐體土方量計算式為: 2)三角棱柱體，土方量計算式為: 20144421446 2AAAlVlAAV22 3122221111mhmhhAlAV其中（第四版）（第四版）（5）計算土方總量 將挖方區(qū)(或填方區(qū))的所有方格土方量和邊坡土方量匯總后

12、即得場地平整挖(填)方的工程量。（第四版）（第四版） 土方調(diào)配：就是對挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)的處理。 好的土方調(diào)配方案，應(yīng)該是使土方運輸量(或費用)達(dá)到最小，而且又能方便施工。1.2.3 1.2.3 土方調(diào)配土方調(diào)配（第四版）（第四版）（1）應(yīng)力求達(dá)到挖方與填方基本平衡和就近調(diào)配，使土方運輸量或費用最?。唬?）土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則；（3）合理布置挖、填方分區(qū)線，選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運輸線路；（4）好土用在回填質(zhì)量要求高的地區(qū)。 1 1、 土方調(diào)配原則土方調(diào)配原則（第四版）（第四版）土方調(diào)配圖表的編制編制的方法如下：（1）劃分調(diào)配區(qū)。在劃分

13、調(diào)配區(qū)時應(yīng)注意：1）調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與房屋或構(gòu)筑物的位置相協(xié)調(diào)，使近期施工與后期利用相結(jié)合。2) 調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)使土方機(jī)械和運輸車輛的功效得到充分發(fā)揮。3) 當(dāng)土方運距較大或場區(qū)內(nèi)土方不平衡時，可根據(jù)附近地形，考慮就近借土或就近棄土。 場地土方調(diào)配，需作成相應(yīng)的土方調(diào)配圖表，如圖114所示。2 2、 土方調(diào)配圖表的編制土方調(diào)配圖表的編制（第四版）（第四版）（2）計算土方量 按前述計算方法，求得各調(diào)配區(qū)的挖填方量，并標(biāo)寫在圖上。（第四版）（第四版）（3）計算調(diào)配區(qū)之間的平均運距平均運距計算方法：1）重心坐標(biāo)計算 (119) 也可用作圖法近似地求出形心位置以代替重心位置。2）量取平均運距 重心求出后

14、，標(biāo)于相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上，然后用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)之間的平均運距。VVyYVVxX 。；、各個方格的重心坐標(biāo) 各個方格的土方量 坐標(biāo)標(biāo)挖或填方調(diào)配區(qū)的重心 式中x、 、 V YX（第四版）（第四版）（4）確定土方最優(yōu)調(diào)配方案 最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎(chǔ)的，常用“表上作業(yè)法”求得。（第四版）（第四版）（5）繪制土方調(diào)配圖 根據(jù)表上作業(yè)法求得最優(yōu)調(diào)配方案，在地形圖上繪出土方調(diào)配圖如圖114。（第四版）（第四版）土方開挖前需做好下列主要準(zhǔn)備工作：1.場地清理；2.排除地面水；3.修筑臨時設(shè)施。1.3 1.3 施工準(zhǔn)備與輔助工作施工準(zhǔn)備與輔助工作1.3.1 1.3.1 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備

15、（第四版）（第四版）1.土方邊坡 土方邊坡的坡度是以土方挖方深度H與放坡寬度B之比表示（見圖1-15）。即 基坑（槽） H式中 m=B/H，稱為邊坡系數(shù) B 圖1-15 邊坡的表示方法mHBBH:11土方邊坡坡度1.3.2 1.3.2 土方邊坡與土壁支撐土方邊坡與土壁支撐（第四版）（第四版）土方邊坡的確定 土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。 放坡深度起點規(guī)定深度超過下列規(guī)定既應(yīng)放坡:密實、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)黏土 1.25m；硬塑、可塑的黏土和碎石類土(充填物為黏性土)1.5m

16、；堅硬的黏土2m。 挖方深度超過上述規(guī)定時，應(yīng)考慮放坡或作成直立壁加支撐。（第四版）（第四版）（1）邊坡放坡坡度規(guī)定 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好，土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標(biāo)高時，挖方深度在5m以內(nèi)不加支持的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合表1-5規(guī)定。 （第四版）（第四版）土的類別土的類別 坡頂無荷載坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有靜載坡頂有動載坡頂有動載中密的砂土中密的砂土1：1001：1.251：1.50中密的碎石類土中密的碎石類土(充填物為砂土充填物為砂土) 1：0.751：1.001：1.25硬塑的輕亞黏土硬塑的輕亞黏土 1：0.671：0.751：1.00中密的碎石類土中密的碎石類土(充填物為黏

17、性土充填物為黏性土)1：0.501：0.671：0.67硬塑的亞粘土、黏土硬塑的亞粘土、黏土 1：0.331：501：0.67老黃土老黃土1：0.101：0.251：0.33 軟土軟土(經(jīng)井點降水后經(jīng)井點降水后)1：1.00注：注：1.1.靜載指堆土或材料等，動載指機(jī)械挖土或汽車運輸作業(yè)等。靜靜載指堆土或材料等，動載指機(jī)械挖土或汽車運輸作業(yè)等。靜載或動載距挖方邊緣的距離應(yīng)保證邊坡和直立壁的穩(wěn)定，堆土或材料載或動載距挖方邊緣的距離應(yīng)保證邊坡和直立壁的穩(wěn)定，堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣應(yīng)距挖方邊緣0.8m0.8m以外，高度不超過以外，高度不超過1.5m1.5m。 2. 2.當(dāng)有成熟施工經(jīng)驗時，可不受本表

18、限制。當(dāng)有成熟施工經(jīng)驗時，可不受本表限制。深度在深度在5m5m內(nèi)的基坑內(nèi)的基坑( (槽槽) )、管溝邊坡的最陡坡度、管溝邊坡的最陡坡度 ( (不加支撐不加支撐) ) 表表1-51-5（第四版）（第四版）（2）臨時性挖方邊坡值規(guī)定 永久性挖方邊坡應(yīng)按設(shè)計要求放坡。對臨時性挖方邊坡值應(yīng)符合表1-6規(guī)定。 臨時性挖方邊坡值臨時性挖方邊坡值 表表1 16 6 土的類別土的類別邊坡坡度邊坡坡度(高：寬高：寬)砂土砂土(不包括細(xì)砂、粉砂不包括細(xì)砂、粉砂)1:1.251:1.50一般粘性土一般粘性土堅硬堅硬硬塑硬塑軟軟1:0.751:1.001:1.001:1.251.00：1.50碎石類土碎石類土充填堅硬

19、、硬塑粘性土充填堅硬、硬塑粘性土充填砂土充填砂土1:0.501:1.001:1.001:1.50（第四版）（第四版）2.土壁支撐（1）橫撐式土壁支撐的分類及適用范圍 1）分類：分為水平擋土板(圖116a)和垂直擋土板(圖116b)兩類； 2）適用范圍：（2）橫撐式土壁支撐的布置 1）采用橫撐式支撐時，應(yīng)隨挖隨撐，支撐要牢固。 2）施工中應(yīng)經(jīng)常檢查，如有松動、變形等現(xiàn)象時，應(yīng)及時加固或更換。 3）支撐的拆除應(yīng)按回填順序依次進(jìn)行，多層支撐應(yīng)自下而上逐層拆除，隨拆隨填。（第四版）（第四版）目的： 1）防止地下水滲入、地面水流入基坑，為了保證施工的正常進(jìn)行； 2）防止邊坡塌方和地基承載能力的下降。方法

20、： 分為明排水法和人工降低地下位法兩類。1.3.31.3.3土方工程施工排水與降低地下水位土方工程施工排水與降低地下水位（第四版）（第四版） 基坑開挖時，沿坑底周圍或中央開挖排水溝，在溝底設(shè)集水 井，使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流向集水井后用水泵抽走(見圖117)。 排水溝的縱坡宜控制在12； 集水井每隔2040m設(shè)置一個； 集水井的直徑或?qū)挾?，一般?.70.8m； 其深度隨著挖土的加深而加深，要始終低于挖土面0.81.0m； 井壁可用竹、木等簡易加固。1.明溝排水法（第四版）（第四版）優(yōu)點：設(shè)備簡單，排水方便，采用較為普通。缺點：當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)又不好時，容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。 開挖土

21、質(zhì)不好，地下水位較高的基坑時，當(dāng)挖至地下水水位以下，由于地下水壓力的作用，坑底下面的土?xí)S地下水涌入基坑。這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。流沙現(xiàn)象的危害：發(fā)生流砂時，土完全喪失承載能力。使施工條件惡化，難以達(dá)到開挖設(shè)計深度。嚴(yán)重時會造成邊坡塌方及附近建筑物下沉、傾斜、倒塌等。明溝排水法的特點流砂現(xiàn)象：（第四版）（第四版）流砂防治的途徑 在基坑開挖中，防治流砂的主要途徑有：消除、減少或平衡動水壓力。流砂防治的方法 (1) 搶挖法； (2) 打板樁法； (3) 水下挖土法； (4) 人工降低地下水位； (5) 地下連續(xù)墻法。流砂的防治辦法（第四版）（第四版）人工降低地下水位：在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)

22、一定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備將水抽走，使地下水位降落在坑底以下，直至施工結(jié)束為止。特點：使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，改善施工條件；防止流砂現(xiàn)象發(fā)生；提高土的強(qiáng)度或密實度；可適當(dāng)改陡邊坡以減少挖土數(shù)量注意事項：但在降水過程中，基坑附近的地基土壤會有一定的沉降，施工時應(yīng)加以注意。人工降低地下水位的方法：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點及深井泵法等。 2.人工降低地下水位 （第四版）（第四版）輕型井點降低地下水位 (1) 輕型井點設(shè)備 輕型井點設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成(見圖1-20)；管路系統(tǒng)包括：濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管等。 (2) 輕型井點系統(tǒng)的布置原則 根據(jù)基坑大小與深度、

23、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度要求在平面與豎向進(jìn)行布置。（第四版）（第四版） 1) 平面布置方法： 單排線狀井點布置 雙排井點布置 （第四版）（第四版）環(huán)狀井點布置 (見圖125)。 2) 高程布置。 (3) 輕型井點的計算 (4) 抽水設(shè)備的選擇 (5) 井點管的安裝程序（第四版）（第四版）（2）噴射井點降低地下水位 (1) 噴射井點的主要設(shè)備：噴射井點設(shè)備主要由噴射井管、高壓水泵(或空氣壓縮機(jī))和管路系統(tǒng)組成(圖131a)。 (2) 噴射井點的平面布置：（第四版）（第四版） （3）深井井點降低地下水位 1) 管井井點系統(tǒng)的組成及設(shè)備：深井井點系統(tǒng)主要由井管和水泵組成見圖132。 2)

24、深井布置：深井井點系統(tǒng)總涌水量可按無壓完整井環(huán)形井點系統(tǒng)公式計算。一般沿基坑四周每隔1530m設(shè)一個深井井點。 3) 深井井點的埋設(shè)：深井井點施工程序：井位放樣做井口安護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆孔回填井底砂墊層吊放井管回填管壁與孔壁間的過濾層安裝抽水控制電路試抽降水井正常工作。 （第四版）（第四版） 土方工程的施工過程主要包括：土方開挖、運輸、填筑與壓實等。常用的施工機(jī)械有：推土機(jī)、鏟運機(jī)、單斗挖土機(jī)、裝載機(jī)等，施工時應(yīng)正確選用施工機(jī)械，加快施工進(jìn)度。 1.4 1.4 土方機(jī)械化施工土方機(jī)械化施工（第四版）（第四版）特點：推土機(jī)操縱靈活，運轉(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。

25、適用范圍：主要用于場地清理和平整；開挖深度1.5m以內(nèi)的基坑；填平溝坑；配合鏟運機(jī)、挖土機(jī)工作等；此外，在推土機(jī)后面可安裝松土裝置，破、松硬土和凍土；也可拖掛羊足輾進(jìn)行土方壓實工作；推土機(jī)可以推挖一三類土，經(jīng)濟(jì)運距100m以內(nèi)，效率最高為60m。1.4.11.4.1常用土方施工機(jī)械的施工特點常用土方施工機(jī)械的施工特點1、 推土機(jī)施工（第四版）（第四版）1.作業(yè)方法及提高生產(chǎn)率的措施 推土機(jī)提高生產(chǎn)率的措施有：下坡推土、并列推土、多刀送土和利用前次推土的槽推土等。2.推土機(jī)生產(chǎn)率計算 (1) 推土機(jī)小時生產(chǎn)率Ph，按下式計算。1)1見表(土的可松性系數(shù) ；)(m能表查表 由機(jī)械性 ,推土機(jī)每土機(jī)

26、每次的 (s);循環(huán)環(huán)延續(xù)時 土送到填土地點的從推土到 式中/h)(m 3600 33sv將svkqt)kq/ (tp =（第四版）（第四版）(2) 推土機(jī)臺班生產(chǎn)率Pd，按下式計算之間。一般在臺班0.750.72 式中)/(m 8 3BBhdKKPP （第四版）（第四版） 鏟運機(jī)按行走方式分拖式和自行式兩種 。特點：鏟運機(jī)能綜合完成挖土、運土、平土或填土等全部土方施工工序；對行駛道路要求較低；操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便，生產(chǎn)率高；適用范圍：主要用于大面積土方場地平整；開挖大基坑、溝槽以及填筑路基、堤壩等工程鏟運含水量不的松土和普通土； 不適于在礫石層和凍土地帶及沼澤區(qū)工作。 鏟運機(jī)施工（第四版）（第

27、四版）（1）鏟運機(jī)的開行路線 鏟運機(jī)的開行路線有環(huán)形路線和8字形路線開行兩種形式（見圖1-37），應(yīng)根據(jù)填方、挖方區(qū)的分布情況并結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件進(jìn)行合理選擇。（第四版）（第四版）（2）鏟運機(jī)施工方法及特點 1) 下坡鏟：土鏟運機(jī)可以借助其重力來加大鏟土能力，縮短裝土?xí)r間，提高生產(chǎn)率。 2) 跨鏟法：采用預(yù)留土埂間隔鏟土的方法減少向外撒土量，挖土埂時增加了兩個自由面，阻力減小，達(dá)到“鏟土快，鏟斗滿”的效果。 3) 助鏟法：在堅硬的土層中鏟土?xí)r，另配一臺推土機(jī)在鏟運機(jī)的后拖桿上進(jìn)行頂推，協(xié)助鏟土，以縮短鏟土的時間。 （第四版）（第四版） 分類： 按其行走裝置的不同，分為履帶式和輪胎式兩類。 按其工

28、作裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟。 按其操縱機(jī)械的不同，分為機(jī)械式和液壓式兩類，機(jī)械式現(xiàn)使用較少，液壓式單斗挖土機(jī)如圖138所示。3. 單斗挖土機(jī)施工（第四版）（第四版）（1）正鏟挖土機(jī)挖土特點：“向進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。其挖掘能力大，生產(chǎn)率高；適用范圍：用于開挖停機(jī)面以上的一三類土，它與運土汽車配合能完成整個挖運任務(wù)?？捎糜陂_挖大型干燥基坑以及土丘等。性能：正鏟挖土機(jī)性能見表1-9。（第四版）（第四版）1）開挖方式 根據(jù)挖土機(jī)的開挖路線與運輸工具的相對位置不同，分為正向挖土側(cè)向卸土和正向挖土后方卸土兩種(見圖140) 。 a) 正向挖土側(cè)向卸土； b) 正向挖土后方卸土；2) 工作面

29、工作面是指挖土機(jī)一次開行中進(jìn)行挖土?xí)r的工作范圍 a）工作面布置原則； b）工作面布置方式。（第四版）（第四版）（2）反鏟挖土機(jī)挖土特點：“后退向下，強(qiáng)制切土”。適用范圍：其挖掘力比正鏟小，能開挖停機(jī)面以下的一三類土，適用于挖基坑、基槽和管溝、有地下水的土壤或泥濘土壤。性能：液壓反鏟挖土機(jī)技術(shù)性能見表110。挖土布置方式：反鏟挖土機(jī)挖土?xí)r可采用溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種方式，如圖144所示。1) 溝端開挖；2) 溝側(cè)開挖。（第四版）（第四版）1)溝端開挖；（第二臺階采用溝端開挖）2) 溝側(cè)開挖。（第一臺階采用溝側(cè)開挖）（第四版）（第四版）（第四版）（第四版）(3)拉鏟挖掘機(jī)挖土特點：拉鏟挖土機(jī)的挖土

30、特點是：“后退向下，自重切土” 。適用范圍：用于開挖停機(jī)面以下的一二類土。可用于開挖大而深的基坑或水下挖土。挖土布置方式：拉鏟挖土機(jī)的開挖方式與反鏟挖土機(jī)的開挖方式相似，可溝側(cè)開挖也可溝端開挖(見圖145) （第四版）（第四版）(4)抓鏟挖土機(jī)抓鏟挖土機(jī)的挖土特點：“直上直下，自重切土”適用范圍：挖掘力較小，適用于開挖停機(jī)面以下的一二類土，如挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。在軟土地基的地區(qū)，常用于開挖基坑等。（第四版）（第四版）分類：按行走方式分履帶式和輪胎式兩種；按工作方式分單斗式裝載機(jī)、鏈?zhǔn)胶洼喍肥窖b載機(jī)。 土方工程主要使用單斗鉸接式輪胎裝載

31、機(jī)。具有操作輕便、靈活、轉(zhuǎn)運方便、快速等特點。適用范圍：用于裝卸土方和散料，也可用于松軟土的表層剝離、地面平整和場地清理等工作。性能：常用國產(chǎn)鉸接式輪胎裝載機(jī)主要技術(shù)性能及規(guī)格見表111。4. 裝載機(jī)（第四版）（第四版） 壓實機(jī)械根據(jù)壓實原理分為沖擊式、碾壓式和振動壓實機(jī)械三大類。(1)沖擊式壓實機(jī)械分類：沖擊式壓實機(jī)械主要有蛙式打夯機(jī)和內(nèi)燃式打夯機(jī)兩類，蛙式打夯機(jī)一般以電為動力。適用范圍：沖擊式打夯機(jī)適用于狹小的場地和溝槽作業(yè)，也可用于室內(nèi)地面的夯實及大型機(jī)械無法到達(dá)的邊角的夯實。5.壓實機(jī)械（第四版）（第四版）(2)碾壓式壓實機(jī)械分類：碾壓式壓實機(jī)械按行走方式分自行式壓路機(jī)和牽引式壓路機(jī)兩

32、類。自行式壓路機(jī)常用的有光輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)。適用范圍：自行式壓路機(jī)主要用于土方、礫石、碎石的回填壓實及瀝青混凝土路面的施工。牽引式壓路機(jī)的行走動力一般采用推土機(jī)牽引。（第四版）（第四版） (3)振動壓實機(jī)械工作原理：振動壓實機(jī)械是利用機(jī)械的高頻振動，把能量傳給被壓土壤，降低土壤顆粒間的摩擦力，在壓實能量的作用下，達(dá)到較大的密實度。分類：振動壓實機(jī)械按行走方式分為手扶平板式振動壓實機(jī)和振動壓路機(jī)兩類。適用范圍：手扶平板式振動壓實機(jī)主要用于小面積的地基夯實。振動壓路機(jī)是效率高、經(jīng)濟(jì)的振動壓實機(jī)械，主要用在工程量大的大型土石方工程中。技術(shù)性能：常用壓路機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)見表1-12。（第四版）（

33、第四版）土方機(jī)械的選擇原則：根據(jù)工程特點和技術(shù)條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇效率高、費用低的機(jī)械。土方機(jī)械選擇要點： （1）地形起伏不大，平均運距短，挖填平整土方的面積較大，土的含水量適當(dāng)，可選鏟運機(jī)。 （2）地形起伏較大的丘陵地帶，當(dāng)挖土高度在3m以上，運輸距離超過1km，工程量較大且又集中時，可采用下述三種方式進(jìn)行挖土和運土： 1）正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工； 2）用推土機(jī)將土推入漏斗，并用自卸汽車在漏斗下承土并運走。 3）用推土機(jī)預(yù)先把土推成一堆，用裝載機(jī)把土裝到汽車上運走。1.4.21.4.2土方挖運機(jī)械的選擇及配套計算土方挖運機(jī)械的選擇及配套計算1. 土方機(jī)械的選擇（第四版）（第四

34、版） （3）開挖基坑時根據(jù)下述原則選擇機(jī)械 1) 土的含水量較小，可結(jié)合運距長短、挖掘深淺，分別采用推土機(jī)、鏟運機(jī)或正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工。 2) 如地下水位較高，則采用反鏟，拉鏟或抓鏟挖土機(jī)配合自卸汽車較為合適。 （4）移挖作填或基坑、管溝的回填土方施工，運距在60100m內(nèi)宜選用推土機(jī)。（第四版）（第四版） 土方機(jī)械配套計算時，應(yīng)先確定主導(dǎo)施工機(jī)械，其它機(jī)械應(yīng)按主導(dǎo)機(jī)械的性能進(jìn)行配套選用。當(dāng)用挖土機(jī)挖土，汽車運土?xí)r，應(yīng)以挖土機(jī)為主導(dǎo)機(jī)械。 2. 挖土機(jī)與運土車輛的配套計算原則（第四版）（第四版）填筑前的準(zhǔn)備工作： 在土方填筑前，應(yīng)清除基底上的垃圾、樹根及坑穴中的水、淤泥和雜物等。

35、在建筑物或構(gòu)筑物地面下的填方或厚度小于0.5m的填方，應(yīng)清除基底上的草皮、垃圾和軟弱土層。 在穩(wěn)定山坡上填方，當(dāng)山坡坡度為1/101/15時，應(yīng)清除基底上的草皮；坡度陡于1/5時，應(yīng)將基底挖成階梯形，階寬不小于1m。 當(dāng)填方基底為耕植土或松土?xí)r，應(yīng)將基底輾壓密實。1.5 1.5 土方的填筑與壓實土方的填筑與壓實（第四版）（第四版）（1）正確選擇填土的種類和填筑方法。（2）填方土料應(yīng)符合設(shè)計要求。1.5.11.5.1填筑的要求填筑的要求（第四版）（第四版） 填土的壓實方法一般有碾壓法、夯實法和振動壓實法。原理：碾壓法是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實土壤，使之達(dá)到所需的密實度，碾壓機(jī)械有光面碾(壓路機(jī))、

36、羊足碾和氣胎碾。特點及適用范圍：光面碾：光面碾對砂土、粘性土勻可壓實；羊足碾：羊足碾需要較大的牽引力，且只宜壓實粘性土；氣胎碾：氣胎碾在工作時是彈性體，其壓力均勻，填土質(zhì)量較好。1.5.2 1.5.2 填土壓實方法填土壓實方法1. 碾壓法（第四版）（第四版）原理：夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤， 用于小面積回填。夯實方法：夯實法分人工夯實和機(jī)械夯實兩種。夯實機(jī)械：夯實機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)，人工夯土用的工具有木夯、石夯、飛硪等。原理：振動壓實法是將振動壓實機(jī)放在土層表面，借助振動機(jī)械使壓實機(jī)械振動，土顆粒在振動力的作用下發(fā)生相對位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。適用范圍：如使用振動碾

37、進(jìn)行碾壓，可使土受振動和碾壓兩種作用，碾壓效率高，適用于大面積填方工程。2. 夯實法 3. 振動壓實法（第四版）（第四版） 填土壓實的影響因素較多，主要有壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.壓實功的影響 填土壓實后的密度與所耗的功的關(guān)系見圖146。2.含水量的影響 填土含水量應(yīng)達(dá)到最佳含水量。 最佳含水量：壓實功一定時，使回填土達(dá)到最大干密度的含水量 (見圖147)，各種土的最佳含水量和最大干密度可參考表114。 工地簡單檢驗粘性土含水量的方法一般是以手握成團(tuán)落地開花為適宜。1.5.3 1.5.3 填土壓實的影響因素填土壓實的影響因素（第四版）（第四版）3.鋪土厚度的影響 鋪得過厚，每層的

38、碾壓遍數(shù)增加；鋪得過薄，總壓實遍數(shù)增加。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使土方壓實而機(jī)械的功耗費最少。 上述三方面因素之間是互相影響的。（第四版）（第四版）（1）基槽放線：（2）柱基放線：（3）大基坑開挖：1.6 1.6 基坑基坑( (槽槽) )施工施工1.6.11.6.1放線放線（第四版）（第四版） 基坑(槽)開挖的原則：基坑(槽)土方開挖應(yīng)遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。開挖注意事項：1.在坑頂1.0m內(nèi)不得堆放棄土，在此距離外堆土高度 不得超過1.5m；2.在樁基周圍、墻基或圍墻一側(cè)，不得堆土過高；3.基坑(槽)挖好后，應(yīng)立即做墊層或澆筑基礎(chǔ)；4.如用機(jī)械挖土，為防止基底土被擾動

39、，在基底留出200400厚的土層，待基礎(chǔ)施工前用人工開挖5.挖土不得挖至基坑(槽)的設(shè)計標(biāo)高以下，如個別處 超挖，應(yīng)用與基土相同的土料填補(bǔ)，并夯實到要求 的密實度。1.6.21.6.2基坑基坑( (槽槽) )開挖開挖（第四版）（第四版） 在結(jié)凍時土的機(jī)械強(qiáng)度大大提高，使土方工程冬期施工造價增高，工效降低，寒冷地區(qū)土方工程施工一般宜在入冬前完成。若必須在冬期施工時，其施工方法應(yīng)結(jié)合施工條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。施工前應(yīng)周密計劃，作好準(zhǔn)備，做到連續(xù)施工。1.7 1.7 土方工程的冬期、雨期施工土方工程的冬期、雨期施工（第四版）（第四版）1.凍結(jié)深度：當(dāng)溫度低于0，且含有水分而凍結(jié)的各類土稱為凍土

40、。我們把冬季土層凍結(jié)的厚度叫凍結(jié)深度。2.凍土的分類：按季節(jié)性凍土地基凍脹量的大小及其對建筑物的危害程度，將地基土的凍脹性分為四類。1.7.1 1.7.1 凍土的定義、特性及分類凍土的定義、特性及分類（第四版）（第四版）類：不凍脹。凍脹率Ka1%，對敏感的淺基礎(chǔ)均無危害。類：弱凍脹。凍脹率Ka=1%3.5%，對淺埋基礎(chǔ)的建筑物也無危害，在最不利條件下，可能產(chǎn)生細(xì)小的裂縫，但不影響建筑物的安全。類：凍脹。Ka=3.5%6%，淺埋基礎(chǔ)的建筑物將產(chǎn)生裂縫。類：強(qiáng)凍脹。Ka6%，淺埋基礎(chǔ)將產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。（第四版）（第四版） 常用做法有松土防凍法、覆蓋雪防凍和隔熱材料防凍等。 1.保溫材料覆蓋法 面積較

41、小的基槽(坑)的防凍，可直接用保溫材料覆蓋，表面加蓋一層塑料布。常用保溫材料有爐渣、鋸未、膨脹珍珠巖、草袋、樹葉等。其做法見圖1-50、圖1-51。1.7.2 1.7.2 地基土的保溫防凍地基土的保溫防凍（第四版）（第四版）2暖棚保溫法： 已經(jīng)開挖的較小的基槽（坑）的保溫與防凍可采用暖棚保溫法。在已挖好的的基槽（坑）上，搭好骨架鋪上基層，覆蓋保溫材料。也可搭塑料大棚，在棚內(nèi)采取供暖措施。（第四版）（第四版）人工開挖凍土適用開挖面積較小和場地狹窄，不具備用其它方法進(jìn)行土方破碎、開挖的情況。施工時掌鐵楔的人與掌錘的不能臉對著臉，必須互成90。 同時要隨時注意去掉楔頭打出的飛刺，以免飛出傷人1.7.

42、31.7.3凍土的融化與開挖凍土的融化與開挖1 1、人工法開挖、人工法開挖（第四版）（第四版） 當(dāng)凍土層厚度為0.25m以內(nèi)時，可用推土機(jī)或中等動力的普通挖掘機(jī)施工開挖。 當(dāng)凍土層厚度為0.3m以內(nèi)時，可用拖拉機(jī)牽引的專用松土機(jī)破碎凍土層。 當(dāng)凍土層厚度為0.4m以內(nèi)時，可用斗容量1m3的挖土機(jī)開挖土體。 當(dāng)凍土層厚度為0.41m時，可用松碎凍土的打樁機(jī)進(jìn)行破碎。 最簡單的施工方法是用風(fēng)鎬將凍土破碎，然后用人工和機(jī)械挖掘運輸。2 2、機(jī)械法開挖、機(jī)械法開挖（第四版）（第四版） 爆破法適用于凍土層較厚，面積較大的土方工程，這種方法是將炸藥放入直立爆破孔中或水平爆破孔中進(jìn)行爆破，凍土破碎后用挖土機(jī)挖出，或借爆破的力量向四周崩出，做成需要的溝槽。 凍土爆破必須由具有專業(yè)施工資質(zhì)的施工隊伍進(jìn)行施工，嚴(yán)格遵守國家雷管、炸藥的管理規(guī)定和爆破操作規(guī)定執(zhí)行。 3 3、爆破法開挖、爆破法開挖（第四版）（第四版） 冬期回