1、建筑施工技術(shù),授課教師：范向前 課件制作：陳志浩，林啟彬，謝偉生，凌繼綠,土方工程的機(jī)械化施工,土方工程的施工包括：土方開挖、運輸、普探及處理問題土、填筑與壓實等，應(yīng)盡量采用機(jī)械化施工，以減輕繁重的體力勞動和提高施工速度 視頻：土方工程機(jī)械化施工,推土機(jī),推土機(jī)操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面小、行駛速度快、易于轉(zhuǎn)移，能爬30度左右緩坡，應(yīng)用范圍廣,推土機(jī)特點及適用范圍,推土機(jī)是由拖拉機(jī)和推土鏟組成，按鏟的操縱方式不同，推土機(jī)分為索式和液壓式兩種。按行走裝置可分為履帶式和輪胎式。索式推土機(jī)的鏟刀借本身自重切入土中，在硬土中切土深度較小。液壓式推土機(jī)由于用液壓操縱，能使鏟刀強(qiáng)制切入土中，切入深度較

2、大。同時，液壓式推土機(jī)鏟刀還可以調(diào)整角度，具有更大的靈活性。,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，因此應(yīng)用范圍較廣。適用于開挖一至三類土。多用于挖土深度不大的場地平整，開挖深度不大于1.5m的基坑，回填基坑和溝槽，堆筑高度在1.5m以內(nèi)的路基、堤壩，平整其他機(jī)械卸置的土堆；推送松散的硬土、巖石和凍土，配合鏟運機(jī)進(jìn)行助鏟；配合挖土機(jī)施工，為挖土機(jī)清理余土和創(chuàng)造工作面。,推土機(jī)有效作業(yè)方法,（1）槽形推土 當(dāng)運距較遠(yuǎn)，挖土層較厚時，利用已推過的土槽再次推土，可以減少鏟刀兩側(cè)土的散漏。這樣作業(yè)可提高效率10%30%。槽深1m左右為宜，槽間土埂寬約0.5

3、m。在推出多條槽后，再將土埂推入槽內(nèi)，然后運出。,（2）并列推土 對于大面積的施工區(qū)，可用多臺推土機(jī)并列推土。推土?xí)r兩鏟刀相距1530cm，這樣可以減少土的散失而增大推土量，能提高生產(chǎn)率15%30%。并列推土送土運距宜為20 60m；且推土機(jī)數(shù)量不宜超過3臺，否則倒車不便，行駛不一致，反而影響生產(chǎn)率的提高。,(3)下坡推土 推土機(jī)順地面坡勢沿下坡方向推土，一般可提高生產(chǎn)率30%40%。但坡度不宜大于15，以免后退時爬坡困難,推土機(jī)的生產(chǎn)效率,Qd=8QhKB Qh=3600q/TvKs 其中： Qd-臺班生產(chǎn)效率，m/臺班 Qh-推土機(jī)生產(chǎn)率m/小時 Tv-從推土機(jī)開始到將運土到回填地點的延續(xù)

4、時間，s q-推土機(jī)每次推土量。M Ks-土的最初可松散性系數(shù) KB-時間利用系數(shù)，一般娶0.72-0.75,鏟運機(jī),鏟運機(jī)是一種能夠獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、整平的土方機(jī)械。按行走機(jī)構(gòu)可分為拖式鏟運機(jī)和自行式鏟運機(jī)兩種。拖式鏟運機(jī)由拖拉機(jī)牽引，自行式鏟運機(jī)的行駛和作業(yè)都靠本身的動力設(shè)備。常用鏟斗容量為2m、5m、6m、7m等。,鏟運機(jī)適用范圍,鏟運機(jī)對行駛的道路要求較低，操縱靈活，生產(chǎn)率較高?？稍谝蝗愅林兄苯油凇⑦\土，常用于坡度在20以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整和壓實，大型基坑、溝槽的開挖，路基和堤壩的填筑，不適于礫石層、凍土地帶及沼澤地區(qū)使用。堅硬土開挖時要用推土機(jī)助鏟或用松土機(jī)配

5、合。,鏟運機(jī)的運行路線和作業(yè)方法,1）鏟運機(jī)作業(yè)方法 在土方工程中，常使用的鏟運機(jī)的鏟斗容量為28m3；自行式鏟運機(jī)適用于運距8003500m的大型土方工程施工，以運距在8001500m的范圍內(nèi)的生產(chǎn)效率最高；拖式鏟運機(jī)適用于運距為80800m的土方工程施工，而運距在200350m時，效率最高。如果采用雙聯(lián)鏟運或掛大斗鏟運時，其運距可增加到1000m。運距越長，生產(chǎn)率越低，因此，在規(guī)劃鏟運機(jī)的運行路線時，應(yīng)力求符合經(jīng)濟(jì)運距的要求。,環(huán)形路線。當(dāng)?shù)匦纹鸱淮?，施工地段較短時，多采用環(huán)形路線（a、b）。環(huán)形路線每一循環(huán)只完成一次鏟土和卸土，挖土和填土交替；挖填之間距離較短時，則可采用大循環(huán)路線（c

6、），一個循環(huán)能完成多次鏟土和卸土，這樣可減少鏟運機(jī)的轉(zhuǎn)彎次數(shù)，提高工作效率。8”字形路線。施工地段較長或地形起伏較大時，多采用“8”字形開行路線（d）。這種開行路線，鏟運機(jī)在上下坡時是斜向行駛，受地形坡度限制??；一個循環(huán)中兩次轉(zhuǎn)彎方向不同，可避免機(jī)械行駛時的單側(cè)磨損；一個循環(huán)完成兩次鏟土和卸土，減少了轉(zhuǎn)彎次數(shù)及空車行駛距離，從而亦可縮短運行時間，提高生產(chǎn)率。,鏟運機(jī)生產(chǎn)效率計算,Qd=8QhKB Qh=3600qKc/TcKs 其中：Qd-臺班生產(chǎn)效率，m/臺班 Qh-鏟運機(jī)生產(chǎn)率，m/小時 Tc-從挖土開始到卸土完畢的循環(huán)延續(xù)時間，s q-鏟斗容量。M Kc-鏟斗裝土的充盈系數(shù)，一般砂土為0

7、.75，其他土為0.85-1.0 Ks-土的最初可松散性系數(shù) KB-時間利用系數(shù)，一般取0.65-0.75,單斗挖土機(jī),單斗挖土機(jī)是基坑（槽）土方開挖常用的一種機(jī)械。按其行走裝置的不同，分為履帶式和輪胎式兩類。按工作方式可分為機(jī)械式和液壓式。依其工作裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。,正鏟挖土機(jī),適用于開挖停機(jī)面以上土方，且需要與汽車配合完成挖運工作。正鏟挖土機(jī)生產(chǎn)效率高，適合開挖含水量小于27的一至四類土 正向挖土，側(cè)向卸土。即挖土機(jī)沿前進(jìn)方向挖土，運輸車輛停在側(cè)面卸土（可停在停機(jī)面上或高于停機(jī)面）。此法挖土機(jī)卸土?xí)r動臂轉(zhuǎn)角小，運輸車輛行駛方便，故生產(chǎn)效率高，應(yīng)用較廣。 正向挖土，

8、后方卸土。即挖土機(jī)沿前進(jìn)方向挖土，運輸車輛停在挖土機(jī)后方裝土。此法挖土機(jī)卸土?xí)r動臂轉(zhuǎn)角大、生產(chǎn)率低，運輸車輛要倒車進(jìn)入。 一般在基坑窄而深的情況下采用。,反鏟挖土機(jī),適用于開挖一直三類土，主要用于開挖停機(jī)面以下的土方，最大挖土深度4至6m，經(jīng)濟(jì)合理的開挖2至4m。需配備運土汽車進(jìn)行運輸。,拉產(chǎn)挖土機(jī),適用于一至三類土，可開挖較大基坑（槽）和溝渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤壩等。能開挖停機(jī)面一下的土。 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，較濕的黏土也能卸凈,抓鏟挖土機(jī),適用于較松軟的土。對施工面窄而深的基坑，深槽，深井采用抓鏟效果理想。抓鏟還可以用于挖水中淤泥，

9、裝卸碎石礦渣等松散材料。抓鏟也可以采用液壓操縱抓斗作業(yè)。,挖土機(jī)生產(chǎn)效率計算,式中：Qd單斗挖土機(jī)臺班生產(chǎn)率（m3/臺班）； t挖掘機(jī)每次循環(huán)作業(yè)延續(xù)時間（s），即每挖一斗的時間； q挖土機(jī)斗容量（m3）； Ks土的最初可松性系數(shù)； Kc土斗的充盈系數(shù)，可取0.81.1； KB工作時間利用系數(shù)，一般取0.60.8。,挖掘機(jī)需用數(shù)量計算,式中：N1挖土機(jī)需用的數(shù)量（臺） Q土方量（m3）； Qd挖土機(jī)生產(chǎn)率（m3/臺班）； T工期（工作日）； C每天工作班數(shù)； K1時間利用系數(shù)，可取0.80.9。,運土汽車配備數(shù)量計算,式中：N2運土汽車需要的數(shù)量（臺） Q土方量（m3）； Q1自卸汽車生產(chǎn)率（

10、m3/臺班）。 土方工程除了實現(xiàn)綜合機(jī)械化施工以外，還應(yīng)組織流水施工，以充分發(fā)揮機(jī)械效能，加快施工進(jìn)度。,土方的填筑與壓實,為了保證填土工程的質(zhì)量，必須正確選擇土料和填筑方法，如設(shè)計無要求，一般按下述原則進(jìn)行。 1、碎石類土、砂土（使用細(xì)、粉砂時應(yīng)取得設(shè)計單位同意）和爆破石碴可用作表層以下的填料； 2、含水量符合壓實要求的粘性土，可用作各層填料；3、碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方。 4、淤泥和淤泥質(zhì)土等均不應(yīng)作為填土。但在沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理水量符合壓實要求，可用于填方中的次要部分。 填土應(yīng)嚴(yán)格控制含水量，施工前應(yīng)該進(jìn)行檢查，當(dāng)含水量過大時，應(yīng)采用翻松、晾曬、風(fēng)干等方法

11、降低含水量，或采用換土回填、均勻滲入干土或其他吸水材料、打石灰樁等措施；如含水偏低則可預(yù)先灑水濕潤。,填土方法,1、人工填土 用手推車運土，用鐵楸、耙等工具進(jìn)行填筑，由最低部分開始由一端向另一端自下而上分層鋪填。 2、機(jī)械填土 用推土機(jī)、鏟車或自卸汽車進(jìn)行。填土必須分層進(jìn)行，并逐層壓實。不得居高臨下，不分層次一次推倒填筑。,壓實方法,1、碾壓：適用于大面積填土壓實工程 2、夯實：主要用于小面積填土，可以夯實黏土或非黏土。 振動壓實：主要用于路基壓實。機(jī)械主要是振動壓路機(jī),影響填土壓實的因素,影響填土壓實的主要因素填土壓實量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。

12、,1.壓實功的影響 填土壓實后的密度與壓實機(jī)械在其上所施加的功有一定的關(guān)系。土的密度與所耗的功的關(guān)系見圖2-46。當(dāng)土的含水量一定，在開始壓實時，土的密度急劇增加，待到接近土的最大密度時，壓實功雖然增加許多，而土的密度則變化甚小。實際施工中，對于砂土只需碾壓或夯實23遍，對壓砂土只需34遍，對亞粘土或粘土只需56遍。,2.含水量的影響 在同一壓實功的作用下，填土的含水量對壓實質(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，因而不易壓實。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實。土在最佳含水量的條件下，使用同樣的壓實功進(jìn)行壓實，所行到的密度最大。,土的最

13、佳含水量和最大干密度參考數(shù),3.鋪土厚度的影響 土在壓實功的作用下，其應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小，超過一定深度后，則土的壓實密度與未壓實前相差極小。其影響深度與壓實機(jī)械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實機(jī)械壓土?xí)r的影響深度。因此，填土壓實時每層鋪土厚度的確定應(yīng)根據(jù)所選壓實機(jī)械和土的性質(zhì)，在保證壓實質(zhì)量的前提下，使土方壓實機(jī)械的功耗費最小。可按照下表選用。,填土壓實的質(zhì)量檢查,1）填土施工過程中應(yīng)檢查排水措施，每層填筑厚度、含水量控制和壓實程序。 2）對有密實度要求的填方，在夯實或壓實之后，要對每層回填土的質(zhì)量進(jìn)行檢驗，一般采用環(huán)刀法（或灌砂法）取樣測定土的干密度，求出土的密實度，或用小輕便觸探儀直接通過錘擊數(shù)來檢