施工技术与机械 第1章 土方工程 中专课件(2).pptx

• 2. 压实方法• 填土压实方法有碾压法、夯实 法和振动压实法平整场地等 大面积填土采用碾压法，较小 面积采用夯实法和振动压实 法 • （1）碾压法碾压法是利用机械 滚轮的压力压实填土，有平碾、 羊足碾等平碾是一种以内燃机 为动力的自行式压路机，有轻型 （30～50kN）、中型（60～90kN ）和重型（100～140kN）三种， 适于砂类土和粘性土压实羊足 碾一般无动力，靠拖拉机牵引， 有单、双筒两种，根据碾压要求 ，可采用空桶、装水、装砂三 种• 羊足碾与土接触面积小，但压强比 较大，压实效果较好，适于粘性土 压实 • 碾压机开行速度不宜过快，一般平 碾、羊足碾分别不应超过2km/h、 3km/h，以保证压实效果• 对密实度要求不高的大面积填土， 在缺乏碾压机械时，也可采用推土 机、拖拉机或铲运机结合行驶、推 （运）土、平土来压实• (2)夯实法夯实法是利用夯锤自由 下落冲击力来夯实填土，有人工夯 实和机械夯实两种常用的夯实机 械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯 机它体积小、重量轻、对土质适 应性强，工程量小或作业面受限条 件下尤为适用 • 对回填松散的特厚土层，可根据填 土厚度和设计密实度的要求采用重 锤夯实或强夯等机具来夯实。

强夯法真空预压法• （3）振动压实法是将振动压实机 放在土层表面，借助振动机使土颗 粒发生相对位移达到密实状态该 压实法振实非粘性土效果较好 • 振动碾比一般平碾提高工效1-2倍 适用于爆破石渣、碎石类土、杂填 土或粉土的压实 • 平板式振动器振动深度有限，适于 小面积粘性土薄层填土、较大面积 砂土及薄层砂卵石、碎石垫层的振 实 • 1.6 土方机械化开挖• 当面积和土方量较大时，为提高生 产率，降低劳动强度，降低工程成 本，加快建设速度，多采用机械化 开挖方式和先进的作业方法 • 机械化开挖常用的机械有：推土 机、铲运机、挖土机等• 1．推土机技术性能和特点 • 推土机由拖拉机和推土铲刀组成， 按铲刀的操作机构不同，可分为索 式和液压式两种索式推土机的铲 刀借其自重切入土中，在硬土中切 土深度较小；液压式推土机由液压 操纵，能使铲刀强制切入土中，切 土深度较大，且其铲刀可调整角度 ，灵活性强录像）• 推土机能独立挖土、运土和卸土， 具有操作灵活、运转方便、占工作 面较小、行驶速度较快等特点，适 用于场地清理平整、开挖深度不大 的基坑（槽）及填土作业等它还 能牵引其他无动力土方机械（拖式 铲运机、羊足碾、松土器等），其 最有效运距为30～60m。

• 2．推土机作业方法• 为增大铲前土的体积，减小推土损失，缩短循 环时间，提高生产效率，可采用以下作业方法 ： • （1）下坡推土法 • （2）槽形推土法 • （3）并列推土法 • （4）分堆集中，一次推送法 • （5）铲刀附加侧板法• 1.6.2 铲运机 • 1．铲运机技术性能和特点 • 铲运机是能够独立完成铲土、运 土、卸土、填筑、整平的土方机 械按行走机构不同分为拖式铲运 机和自行式铲运机两种拖式铲运 机由拖拉机牵引；自行式铲运机行 驶和作业都靠本身的动力设备• 铲运机的工作装置是铲斗铲斗 前有一个能开启的门和切土刀 片切土时，铲斗门打开，铲斗 下降，刀片切入土中铲运机前 进时，被切下的土挤入铲斗中， 铲斗装满土后，提起土斗，放下 斗门，将土运至卸土地点• 铲运机适用于开挖一～三类土拖 式铲运机适宜运距800m以内，运 距200～350m时效率最高常用于 坡度20°以内的大面积土的平整、 挖、运、填、压实，开挖大型基 坑、管沟、河渠和路堑，填筑路 基、堤坝等不适于砾石层、冻土 及沼泽地带使用坚硬土开挖需推 土机助铲；自行式铲运机适于长距 离作业，经济运距800～1500m， 开挖时亦需推土机助铲。

• 2．铲运机作业方法• 根据挖填方区分布情况及施 工条件（工程量、运距、土 的性质、地形条件等）不同 ，合理选择铲运机开行路线 及铲土方法，对提高生产率 有很大关系• （1）环形路线适用于地形起伏 不大、施工地段较短（100m以内 ）、填土高1.5m内的路堤、路堑及 基坑开挖、场地平整等 • （2）“8”字形路线适用于施工 地段较长或地形起伏较大及开挖管 沟、沟边卸土或取土坑较长（300 ～500m）的侧向取土、填筑路基、 场地平整等• （3）下坡铲土法适于大面 积场地平整和推土回填沟渠 等• （4）跨铲法适于较坚硬的 地段铲土回填和场地平整• 1.6.3 单斗挖掘机• 单斗挖掘机是基坑（槽）开挖的常 用机械按行走机构不同分为履带 式和轮胎式两类按工作装置不同 分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四 种按传动方式不同分为机械和液 压传动两种 （1）正铲挖掘机图图 1-321-32• 正铲挖掘机的挖土特点是：前进向 上，强制切土它挖掘力大，生产 率高，能开挖停机面以上一～四类 土，挖土高度一般不小于1.5m开 挖大型基坑时需设坡道，挖掘机在 坑内作业地下水位较高时，应降 低水位疏干基坑因不便转移，一 般用于较大型土方开挖。

图图 1-331-33图图 1-341-34• 2．反铲挖掘机（录像） • （1）反铲挖掘机技术性能和特 点反铲挖掘机的挖土特点是：后 退向下，强制切土其挖掘力比正 铲小，能开挖停机面深度4～6m（ 经济合理挖土深度1.5～3.0m）的基 坑（槽）或管沟，也适于地下水位 较高的土方开挖挖出的土可弃于 坑槽两侧用推土机推走或汽车运 出• 1）沟端开挖法反铲停于沟端， 后退挖土，汽车停在基坑（槽）两 侧装土（图1-36a）挖掘宽度不受 机械最大挖掘半径限制，可同时挖 至最大深度其优点是挖土方便， 挖掘宽度和深度较大当基坑（槽 ）较宽时，可多次开行挖土适于 一次成沟，后退挖土，即挖即运图图 1-361-36• 2）沟侧开挖法反铲停于沟侧， 沿沟挖土，汽车停在机旁装土或往 沟一侧卸土（图1-36b）铲臂回转 角度小，能将土弃于距沟边较远处 ，但挖土宽度比挖掘半径小，边坡 不好控制，且机身靠近沟边，稳定 性差，适于无法采用沟端开挖或挖 土无需运走及横挖土体• 3．拉铲挖掘机（录像） • 拉铲挖掘机的铲斗用钢丝绳悬挂在 机动臂上，可利用惯性力将其甩出 ，挖的较远挖土特点是：后退向 下，自重切土。

它挖土深度和半径 较大，但不如反铲动作灵活准确 适于开挖停机面以下一～三类土基 坑（槽）、沟渠、修筑路基、堤坝 及水下挖土拉铲挖掘机作业方法 与反铲挖掘机类似• 4．抓铲挖掘机（录像） • 抓铲挖掘机的抓斗用钢丝绳悬吊 在机动臂上，挖土时自由落下 挖土特点是：直上直下，自重切 土他挖掘力较小适于开挖停 机面以下一～二类土施工面窄而 深的基坑（槽）、沉井和水下挖 土• 1.6.4 土方机械化施工方案的选择• 基坑（槽）、管沟等机械化施工方 案应合理地选择机械，使它们在施 工中协调，以充分发挥机械效率， 加快施工进度，保证工程质量，降 低工程成本施工前要经过经济和 技术分析比较，制订合理的施工方 案，指导施工依据是：工程类型 及规模；施工现场的工程及水文地 质情况；现有机械设备条件；工期 要求• 1.7 排水、降水• 在开挖基坑（槽）及其它土方时， 土的含水层被切断，地下水会渗入 坑内；雨期施工时，地面水也会流 入坑内为防止边坡失稳、基坑流 砂、坑底隆起或管涌、地基承载力 下降、恶化施工条件等，必须做好 排水、降水• 集水坑降水法一般用于面积及降 水深度较小且土层中无细砂、粉 砂情况；若降水深度较大、土层 为细砂、粉砂、软土地区明沟排 水易引起流砂、塌方等，应尽量 采用井点降水法。

无论采用哪种 方法，降水工作应持续到基础施 工完毕并回填土后结束• 1.7.1 地面及场地排水 • 地面及场地排水一般采取设置排水 沟、防洪沟、截水沟、挡水堤等方 法并尽量利用原有的排水系统，使 临时性与永久性排水设施相结合 • 1.7.2 基坑（槽）降水 • 基坑（槽）降水有集水坑降水法和 井点降水法• 1. 集水坑降水法 • 集水坑降水法是在坑（槽）底周围 或中央开挖有坡度的排水沟，每隔 一定距离设一个集水坑，地下水通 过排水沟流入集水坑，用水泵抽 走它的设备简单，施工方便施 工中应注意流砂防治 • （1）集水坑设置• 为防止基底土遭受破坏，集水坑应 设在坑（槽）范围以外、地下水走 向的上游根据坑（槽）涌水量的 大小及平面形状尺寸、水泵抽水能 力，确定集水坑的数量和间距一 般每20～40m设一个• （2）水泵性能及选 用集水坑降水法常 用的水泵有离心泵和 潜水泵 • 1）离心泵离心泵 由泵壳、泵轴及叶轮 组成，其管路系统有 滤网、底阀、吸水和 出水管（图1-37）• 图图 1-371-37• 2）潜水泵潜水泵由立式水泵与 电动机组合而成，水泵装在密封的 电动机上端，浸水工作。

它因具有 体积小、重量轻、移动方便、开泵 前无需灌水等优点而被广泛采用 • 使用潜水泵时不得脱水运转或陷入 泥中，也不得排含泥量较大的水或 泥浆水，以防叶轮堵塞烧坏电动 机• 2. 井点降水法 • 井点降水法是在基坑（槽）开挖前 于其周边埋设一定数量的井点管， 利用抽水设备在开挖过程中不断抽 水，使地下水位降至基底以下它 防止了水中作业和流砂发生，因边 坡可陡些而减少挖土量，设备简 单、使用灵活、装卸方便 • 井点降水法的井点类型有：轻型井 点、喷射井点、电渗井点、管井井 点和深井井点• （1）轻型井点轻型井点是沿基坑（槽） 四周或一侧以一定距离埋入直径较小的井 点管至含水层内，井点管上端通过弯联管 与集水总管相连，利用抽水设备经井点管 降水至基底以下图图 1-381-38• 1）轻型井点设备轻型井点设备 由管路系统和抽水设备等组成管 路系统由滤管、井点管、弯联管和 总管组成抽水设备常用真空泵和 射流泵系统干式真空泵系统由真 空泵、离心泵和水气分离器组成 射流泵系统由射流器、离心泵和循 环水箱组成 • 射流井点系统的降水深度可达6m， 所带井点管一般只25～40根、总管 长度30～50m。

• 射流泵井点排气量较小，真空度波 动较敏感，易于下降，排水能力较 低但结构简单、制造容易、成本 低、耗电小、使用检修方便适于 在粉砂、粉土等渗透系数较小的土 层降水• 2）轻型井点布置井点布置及井 点管间距应根据基坑（槽）平面形 状与大小、深度、水文和地质情 况、降水深度、工程性质等按计算 或经验确定• • 图图 1-401-40• 为防局部漏气，井点管距坑壁一般 应不小于1～1.5m靠近河流处或 总管四角部位，井点应适当加密 主管长度过长（超过100～120m） 采用多套抽水设备时，井点系统应 分成长度大致相等的段，分段位置 宜在基坑拐弯处，各套井点总管间 应装阀门隔开 • 井点管的埋设深度，考虑抽水设备 的水头损失后，一般不超过6m• ①涌水量计算轻型井点的涌水量 计算以水井理论为依据水井分为 四种类型： • 无压完整井——地下水上部为透水 层，地下水无压力，井底达到不透 水层 • 无压非完整井——地下水上部为透 水层，地下水无压力，井底达不到 不透水层• 承压完整井——滤管布置在充满地 下水的两层不透水层之间，地下水 有压力，井底达到不透水层； • 承压非完整井——滤管布置在充满 地下水的两层不透水层之间，地下 水有压力，井底未达到不透水层• ③抽水设备的选择。

由真空泵和离 心泵组成的轻型井点机组可根据所 带动的总管长度、井点管根数及降 水深度选用一套抽水机组通常设 真空泵一台、离心泵两台两台离 心泵既可轮换备用，又可在地下水 量较大时一起开动排水 • 3）轻型井点施工与。