2.3沟槽开挖0326演示教学.pptx

市政管道工程施工 2 3沟槽开挖 在施工中常采用的沟槽断面形式有直槽 梯形槽 混合槽等 当有两条或多条管道共同埋设时 还需采用联合槽 b一般不大于0 8m 图2 22沟槽尺寸确定B 管道基础宽度 b 工作宽度 t 管壁厚度 l1 管座厚度 h1 基础厚度 塑料管基础宽度 2 18 式中 H 沟槽开挖深度 m H1 管道设计埋设深度 m h1 管道基础厚度 m l1 管座厚度 m t 管道壁厚 m 施工时 如沟槽地基承载力较低 需要加设基础垫层时 沟槽的开挖深度尚需考虑垫层的厚度 边坡常以1 n表示 n 边坡率a 边坡水平长度h 边坡垂直高度 一类土 松软土 砂 略有粘性的砂土 腐植土及疏松的种植土 泥炭 二类土 普通土 潮湿的黏土和黄土 软的盐土和碱土 含有碎石卵石及建筑材料碎宵的堆积土和种植土 三类土 坚土 中等密实的粘性土或黄土 含有碎石卵石即建筑材料碎宵的潮湿粘性土或黄土 四类土 沙砾坚土 坚硬密实粘性土或黄土 硬化的重盐土 含有碎石卵石或体积在10 30 重量在2 5公斤以下石块的中等密实的粘性土或黄土 V扣除 管道体积 基础体积 垫层体积 检查井 其他附属构筑体积 回填土要求 优先利用基槽中挖出的优质土 一般不得采用淤泥和淤泥质土 回填土内不得含有有机杂质 粒径不应大于50mm 含水量应符合压实要求 P102例2 1 补充 回填土采用基坑内挖出的土 求土方开挖量 回填量 外运量 挖土机施工 挖土机适用于开挖场地为一 四类 含水量不大于27 的丘陵地带土壤及经爆破后的岩石和冻土 一 单斗挖土机施工 单斗挖土机是给排水工程中常用的一种机械 根据其工作装置不同 可分为正铲 反铲 拉铲和抓铲等 传动方式有液压传动和机械传动两种 多用液压 正铲挖土机 正铲挖土机的挖土特点是 前进向上 强制切土 适用于无地下水 开挖高度在2m以上 一 四类土的基坑 但需设置下坡道 正向铲的挖土和卸土方式 正向铲的挖土和卸土方式 可分为正向挖土 侧向卸土和正向挖土 后方卸土两种 正铲挖土机的开行通道 根据挖土机的工作面大小与基坑的横断面尺寸 划分挖土机的行通道 反铲挖土机 反铲挖土机适用于开挖管沟和基槽 也可开挖小型基坑 反铲挖土机的挖土特点是 后退向下 强制切土 反铲挖土机 反铲挖土机 反铲挖土机的开挖方式 反铲挖土机的开挖方式有沟端开挖和沟侧开挖 拉铲挖土机 拉铲挖土机的挖土特点是 后退向下 自重切土 宜用于开挖大而深的基坑或水下挖土 拉铲挖土机开挖方式 拉铲挖土机的开挖方式可分为沟端开挖和沟侧开挖 拉铲挖土机三角形挖土方法 抓铲挖土机 抓铲挖土机的挖土特点是 直上直下 自重切土 宜于开挖窄而深的基坑或水中淤泥 单斗挖土机生产率计算 单斗挖土机纯工作小时生产率Ph可按下列公式计算 式中q 土斗容量 m3 n 每分钟挖土次数 Tp 挖土机每次循环延续时间 s K 系数 一般为0 6 0 87 单斗挖土机生产率计算 单斗挖土机台班生产率Pd按下式计算 式中KB 工作时间利用系数 土斗容量愈小 KB值愈低在向汽车装土时 KB为0 68 0 72 在侧向堆土时 KB为0 78 0 88 挖爆破后的岩石时 KB为0 60 二 多斗挖土机施工 挖沟机多斗挖土机又称挖沟机 它不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土 宜于开挖黄土 粉质粘土等 挖沟机开挖形式 沟槽开挖宽度与土斗宽度相同 挖沟机开挖的沟槽断面一般为直槽 但更换工作装置后 也可挖成梯形槽 轮斗式挖沟机开挖方式 轮斗式的土斗是固定在圆形的斗轮上 斗轮旋转使土斗连续挖土 当地面具有较大横向坡度时 采用可调节轮轴的挖沟机 挖沟机的生产率计算 挖沟机生产率Ph可按下式计算 式中n 土斗每分钟挖掘次数 q 土斗容量 L Kc 斗的充盈系数 Kp 土的最初可松性系数 K 土的开挖难易程度系数 KB 时间利用系数 五 土方机械与运输车辆配套计算 用挖土机挖土时 自卸汽车的载重量Q1 应与挖土机的斗容量保持一定的关系 一般宜为每斗土重的3 5倍 为保证连续工作 自卸汽车的数量应为 式中TS 自卸汽车每一工作循环延续时间 min 式中t1 自卸汽车每车装车时间 t1 nt min t为挖土机每次装车时间 l 运土距离 m vc 重车与空车的平均速度 m min 一般取20 30 km h t2 卸车时间 一般为1min t3 操纵时间 包括停放待装 等车 让车等 取2 3min 自卸汽车配套计算 自卸汽车每车装土次数Q 自卸气车的载重量 t 实土容重 一般取1 7t m3 q 挖土机的斗容量 m3 K1 土的最初可松性系数Kc 土的充盈系数 可取0 8 1 1 二 土方的平衡调配 土方的平衡调配工作主要包括 划分土方调配区 计算土方的平均运距和单位土方的运价 编制土方调配图表 确定土方的最优调配方案 一 土石方工程量计算二 土方的平衡调配 第三节土石方开挖与机械化施工 一 准备工作1 拆除障碍物2 修建排水防洪措施3 修建道路4 修建水 电 气等管线5 作好机械的维修 检查工作 三 场地平整施工方法 场地平整的施工过程包括 土方的开挖 运输 填筑与压实等 当遇有坚硬土层 岩石或障碍物时 还常需爆破 场地平整的施工方法 在大面积平整时 通常采用机械施工 常用的机械有推土机 铲运机和单斗挖土机 一 推土机施工 推土机操作灵活 运行方便 所需工作面较小 适于开挖一 三类土 经济运距为100m以内 用于平整场地 可开挖深度1 5m内的基坑 槽 及回填基坑 槽 和管沟土方 配合挖土机从事平整与集中土方 清理石块或树木等障碍物及修筑道路等 推土机生产率计算 推土机的生产率可按如下计算 1 推土机小时的生产率Ph为 式中T 从推土到将土送至填土地点的循环延续时间 s q 推土机每次的推土量 m3 Kp 土的最初可松性系数 土壤松散体积与原自然体积之比值 2 推土机台班生产率几为 式中KB 时间利用系数 一般在0 72 0 75之间 推土机施工措施 二 铲运机施工 铲运机操纵灵活 运转方便 对行驶道路要求较低 能综合完成铲土 运土 卸土 填筑 压实等多项工作 不适于砾石层和冻土地带 以及土壤含水量超过27 和沼泽区工作 铲运机工作的示意图 铲运机生产率计算 1 铲运机生产率的计算 1 铲运机小时生产率Ph为 式中T 从挖土开始至卸土完毕 循环延续的时间 s q 铲斗容量 m3 Kc 铲斗装土的充盈系数 一般砂土为0 75 其它土为0 85 1 0 最高为1 3 Kp 土的最初可松性系数 2 铲运机台班产量Pd为 式中KB 时间利用系数 一般为0 65 0 75 铲运机的开行路线 铲运机的开行路线一般可有以下几种形式 1 环形路线 2 8 字形开行路线 3 锯齿形路线 提高铲运机生产率的措施 1 下坡铲土 2 跨铲法 3 交错铲土法 4 助铲法 四 沟槽 基坑开挖施工 沟槽 基坑土方的开挖 应争取机械化施工 以减轻繁重的体力劳动并加快施工速度 沟槽与基坑机械开挖 应依施工具体条件 选择单斗挖土机和多斗挖土机 一 单斗挖土机施工 单斗挖土机是给排水工程中常用的一种机械 根据其工作装置不同 可分为正铲 反铲 拉铲和抓铲等 正铲挖土机 正铲挖土机的挖土特点是 前进向上 强制切土 适用于无地下水 开挖高度在2m以上 一 四类土的基坑 但需设置下坡道 正铲挖土机有液压传动和机械传动两种 正向铲的挖土和卸土方式 正向铲的挖土和卸土方式 可分为正向挖土 侧向卸土和正向挖土 后方卸土两种 正铲挖土机的开行通道 根据挖土机的工作面大小与基坑的横断面尺寸 划分挖土机的行通道 反铲挖土机 反铲挖土机适用于开挖管沟和基槽 也可开挖小型基坑 反铲挖土机的挖土特点是 后退向下 强制切土 反铲挖土机也有液压传动和机械传动两种 反铲挖土机 单斗挖土机生产率计算 单斗挖土机纯工作小时生产率Ph可按下列公式计算 式中q 土斗容量 m3 n 每分钟挖土次数 Tp 挖土机每次循环延续时间 s K 系数 一般为0 6 0 87 单斗挖土机生产率计算 单斗挖土机台班生产率Pd按下式计算 式中KB 工作时间利用系数 土斗容量愈小 KB值愈低在向汽车装土时 KB为0 68 0 72 在侧向堆土时 KB为0 78 0 88 挖爆破后的岩石时 KB为0 60 二 多斗挖土机施工 挖沟机多斗挖土机又称挖沟机 它不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土 宜于开挖黄土 粉质粘土等 挖沟机开挖形式 沟槽开挖宽度与土斗宽度相同 挖沟机开挖的沟槽断面一般为直槽 但更换工作装置后 也可挖成梯形槽 轮斗式挖沟机开挖方式 轮斗式的土斗是固定在圆形的斗轮上 斗轮旋转使土斗连续挖土 当地面具有较大横向坡度时 采用可调节轮轴的挖沟机 挖沟机的生产率计算 挖沟机生产率Ph可按下式计算 式中n 土斗每分钟挖掘次数 q 土斗容量 L Kc 斗的充盈系数 Kp 土的最初可松性系数 K 土的开挖难易程度系数 KB 时间利用系数 五 土方机械与运输车辆配套计算 用挖土机挖土时 自卸汽车的载重量Q1 应与挖土机的斗容量保持一定的关系 一般宜为每斗土重的3 5倍 为保证连续工作 自卸汽车的数量应为 式中TS 自卸汽车每一工作循环延续时间 min 式中t1 自卸汽车每车装车时间 t1 nt min t为挖土机每次装车时间 l 运土距离 m vc 重车与空车的平均速度 m min 一般取20 30 km h t2 卸车时间 一般为1min t3 操纵时间 包括停放待装 等车 让车等 取2 3min 自卸汽车配套计算 自卸汽车每车装土次数Q 自卸气车的载重量 t 实土容重 一般取1 7t m3 q 挖土机的斗容量 m3 K1 土的最初可松性系数Kc 土的充盈系数 可取0 8 1 1 六 土方施工发生塌方与流砂的处理 在土石方开挖施工中 由于处理不当 常会发生边坡塌方和产生流砂现象 一 边坡塌方 二 流砂的防治 三 滑坡体施工中的作业方法 一 边坡塌方 发生边坡塌方的原因 根据工程实践分析 主要有以下几点 1 基坑 沟槽边坡放坡不足 边坡过陡 使土体本身的稳定性不够 2 降雨 地下水或施工用水渗入边坡 使土体抗剪能力降低 主要原因 3 基坑 沟槽上边缘附近大量堆土或停放机具 或因不合理的开挖坡脚及受地表水 地下水冲蚀等 增加了土体负担 降低了土体的抗剪强度而引起滑坡和塌方 二 流砂的防治 在沟槽 基坑开挖低于地下水位 且采用坑 槽 内抽水时 有时发生坑底下面的土形成流动状态 随地下水涌进坑内而产生流砂 流砂防治的措施可有多种 如枯水期施工 水下挖土法 抛大石块法 打钢板桩法 地下连续墙法 而采用较广并较可靠的方法是井点降水法 三 滑坡体施工中的作业方法 1 在靠近滑坡边沿处开挖土方一般不应切割滑坡体的坡脚 当必须切割坡脚时 应按切割深度 将坡脚随原自然坡度由上向下削坡 逐渐挖至要求的坡脚深度 三 滑坡体施工中的作业方法 2 在滑坡体上挖填土方 1 当需在滑坡内挖方时 应遵守由上至下的开挖程序 如滑坡土方量不大 所有滑坡体应全部挖除 2 在滑坡体上进行填方时 应遵守由下至上的施工顺序 此外 尚须在滑坡体的坡脚处填筑能抵抗滑坡体下滑的土体 第四节沟槽及基坑支撑 支撑是防止沟槽土壁坍塌的一种临时性挡土结构 由木材或钢材做成 支撑的荷载就是原土和地面荷载所产生的侧土压力 支撑结构应满足的要求 1 牢固可靠 进行强度和稳定性计算和校核 支撑材料要求质地和尺寸合格 保证施工安全 2 在保证安全的前提下 节约用料 宜采用工具式钢支撑 3 便于支设和拆除及后续工序的操作 第四节沟槽及基坑支撑 一 支撑种类及其适用条件二 支撑的计算三 支撑的设置和拆除 一 支撑种类及其适用条件沟槽支撑形式有横撑 竖撑和板桩撑 开挖较大基坑时还采用锚碇式支撑等 1 横撑式支撑 分为水平式支撑和垂直式支撑 水平式支撑 断续或连续的挡土板水平放置 断续式水平挡土板支撑 适于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土 深度在3m以内 连续式水平挡土板支撑 适于较潮湿的或散粒的土 深度在5m以内 垂直式支撑 连续的挡土板垂直放置 适于土质较松散或湿度很高的土 地下水较少 深度不。