第04讲(第一章-土方工程)

《建筑施工技术》14级建筑班、造价班矿业建筑系温小伟联系方式：18329297846本章内容§1.1土的分类及工程性质§1.2土方工程量计算§1.3土方边坡与土壁支撑§1.4人工降低地下水位§1.5土方工程机械化施工§1.6土方填筑与压实§1.7基坑施工§1.8场地平整§1.9质量标准与安全技术§1.5土方工程机械化施工1.5.1、推土机作业方法：下坡推土法；并列推土；槽形推土；多铲集运；铲刀上附加侧板。适用于：（1）平整场地：经济运距在100m内（效率最高60m），一～三类土的挖运，压实；（2）坑槽开挖：深度在1.5m内、一～三类土；（3）回填土方。T2-100型液压操纵推土机并列推土法下坡推土法槽形推土法分堆集中，一次推送法(多铲集运法）跨铲法作业示意图A－铲刀宽；B－不大于拖拉机履带净宽沟槽土埂正铲挖掘机二、单斗挖土机：正铲、反铲、抓铲、拉铲。1．正铲挖土机：工作特点：前进向上，强制切土。适用范围：基坑内作业、3m以上无地下水的干燥基坑。停机面以上、含水量30％以下、一～四类土的型基坑开挖。作业方式：正向挖土、侧向卸土；正向挖土、后方卸土。正铲挖掘机外型如图1-44所示。它适用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成整个挖运工作正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。图1-44正铲挖掘机外形2．反铲挖土机：工作特点：后退向下、强制切土。适用范围：开挖停机面以下、一至三类的砂土或粘土，最大挖土深度4~6m。基坑、基槽、管沟等。作业方式：沟端开挖；沟侧开挖。反铲的外型如图所示。反铲挖掘机3．抓铲挖土机：工作特点：直上直下、自重切土。适用范围：停机面以下、开挖较松软的土（一～二类土），窄而深的基坑、沉井，特别是水下挖土。作业方式：立于作业面一侧。抓铲挖掘机4．拉铲挖土机：工作特点：后退向下、自重切土。适用范围：停机面以下、一至三类土，较大基坑、沟渠，挖取水下泥土。填筑路基、堤坝、河道清淤。作业方式：沟端开挖；沟侧开挖。拉铲挖掘机三、铲运机：自行式、拖式•按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。•特点：能综合完成挖、装、运、卸、平土的机械。适用范围：运距800～1500m、一～四类土的大型场地平整或大型基坑开挖；堤坝、填筑等。提高效率作业方法：为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。助铲法：根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。铲运机开行路线示意图（b）“8”字形路线（a）环形路线铲运机下坡铲土法土方机械的选择：土方机械选择的原则施工机械的选择应与施工内容相适应；土方施工机械的选择与工程实际情况相结合；主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械；选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。土方开挖方式与机械选择地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜。地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在1000m以上时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。挖填方高度均不大，运距在100m以内时，采用推土机施工，灵活、经济。1.6土方的填筑与压实1.6.1土料的选择填土的土料应符合设计要求。一般碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。以粘土为土料时，应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的粘土不宜作填土用；淤泥和淤泥质土，一般不得用作填料。但在软土和沼泽地区，经过处理含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；填土的土料应符合设计要求。碎块草皮和有机质含量大于5%的土，仅用于无压实度要求的填方地区；含盐量符合规定的盐渍土，一般可用作填料，但土中不得含有盐精、盐块或含盐植物根茎；冻土、膨胀性土、有机物含量大于8%的土，以及水溶性硫酸盐含量大于5%的土均不得用作填土。1.6.2填土压实方法填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。蛙式打夯机蛙式打夯机夯实基底持力层蛙式夯实机冲击夯悍马25t单钢轮压路机宝马BW双钢轮压路机凸块振动碾1.6.3影响填土压实质量的因素填土压实的主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1、含水量的影响填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量。项次土的种类变动范围最佳含水量(%)(质量比)最大干密度(g/cm3)1砂土8～121.80～1.882粘土19～231.58～1.703粉质粘土12～151.85～1.954粉土16～221.61～1.80表1.7土的最佳含水量和最大干密度参考表2、压实功的影响填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的关系。开始压实的时候，土的密度急剧增加，接近土的最大干密度时，压实功虽然增加很大，但是密度变化很少。因此应选择合理的压实遍数和压实机械。3、铺土厚度的影响在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度；铺得太薄，则也要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械耗费最少。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合下表的规定。压实机具分层厚度(mm)每层压实遍数平碾250～3006～8振动压实机250～3503～4柴油打夯机200～2503～4人工打夯＜2003～41.6.4、填土压实的质量检查压实系数（λc）：是土的施工控制干密度和土的最大干密度的比值。maxdcd土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度ρd的值。土的实际干密度可用“环刀法”测定。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合规定。核子密度仪检测填土压实质量路基填方压实度检测路基填方压实度检测静态变形模量测试仪检测填土压实质量LFG-K动态变形模量测试仪（德国）又称“手持落锤弯沉试验仪”。是通过轻型落锤试验仪来进行动态荷载试验，主要应用在建筑地基、道路修筑时进行承载力测试；土层和非粘性底层的压实质量控制；以及土的改良试验。抽检频率：基坑回填每20-50m3取样一组；基槽或管沟回填每层按照长度20-50m取样一组；基坑和室内填土每层按100-500m2取样一组；场地平整填方按照每层400-900m2取样一组。每层均不得少于1组。取样部位在每层压实后的下半部。填土压实后的实际干密度应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值之差不得大于0.08t/m3，且应分散，不得集中。小结1.5土方工程机械化施工1.5.1推土机1.5.2单斗挖土机1.5.3铲运机1.6土方的填筑与压实1.6.1土料选择1.6.2填土压实方法1.6.3影响填土压实质量的因素1.6.4填土压实的质量检查