土方機(jī)械開挖 (1)電子課件 中職 基礎(chǔ)工程施工

土方機(jī)械開挖(1)電子課件高教版中職基礎(chǔ)工程施工1.6

土方開挖與填筑1.6.1土方機(jī)械1.6.1.1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。1.6

土方開挖與填筑1.6.1土方機(jī)械1.6.1.1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)適于開挖一至三類土。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。1.6.1.2鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成全部土方施工工序（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。圖1-41

自行式鏟運(yùn)機(jī)外形圖圖1-42拖式鏟運(yùn)機(jī)外形圖鏟運(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。鏟運(yùn)機(jī)適于開挖一至三類土，常用于坡度20°以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整、壓實(shí)，大型基坑開挖和堤壩填筑等。1.6.1.3

挖掘機(jī)挖掘機(jī)按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動方式分為機(jī)械傳動和液壓傳動兩種。工作裝置有正鏟、反鏟、抓鏟機(jī)械傳動挖掘機(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)。1.6.1.3

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2．反鏟挖掘機(jī)反鏟適用于開挖一至三類的砂土或粘土。主要用于開挖停機(jī)面以下的土方，一般反鏟的最大挖土深度為4~6m，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為3~5m。反鏟也需要配備運(yùn)土汽車進(jìn)行運(yùn)輸。反鏟的外型如圖1-46所示。圖1-46

液壓反鏟挖掘機(jī)外形3．抓鏟挖掘機(jī)機(jī)械傳動抓鏟外形如圖1-48所示。它適用于開挖較松軟的土。對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操縱抓斗作業(yè)。抓鏟挖土?xí)r，通常立于基坑一側(cè)進(jìn)行，對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。圖1-48

抓鏟挖掘機(jī)外形4．拉鏟挖掘機(jī)拉鏟適用于一至三類的土，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。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。圖1-49

拉鏟挖掘機(jī)外形及工作狀況1.6.2

土方填筑1.6.2.1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：（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，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。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)。1.6.2.2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。1.6.2.3

壓實(shí)方法填土的壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動壓

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0.4~0.7m，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)械主要是振動壓路機(jī)、平板振動器等。1.6.2.4

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。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。壓實(shí)功(

N

m

)圖1-50

土的重度與壓實(shí)功的關(guān)系2．含水量的影響在同一壓實(shí)功條件下，填土的含水量對壓實(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)。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ωop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)。干重度最大干重度含水量最佳含水量圖1-51

土的含水量對其壓實(shí)質(zhì)量的影響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?。▓D1-52）。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1.6.2.5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質(zhì)確定，例如建筑工程中的砌體承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，在地基主要持力層