《水運(yùn)工程施工技術(shù)》課件第四講 土石方開挖與填筑5

1、第三章 土石方開挖與填筑土石的分類 土石的分類繁多，其分類法也很多，如按土石的沉積年代、顆粒級配、密實(shí)度、液性指數(shù)分類等。在工程施工中，按土的開挖難易程度將土石分為八類如下表，這也是確定工程勞動定額的依據(jù)。土的工程分類 類別 土的名稱 開挖方法 可松性系數(shù) Ks Ks 第一類 松軟土砂，粉土，沖積砂土層，種植土，泥炭（淤泥） 用鍬、鋤頭挖掘 1.081.17 1.011.04 第二類 普通土 粉質(zhì)粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土，填筑土和粉土 用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松 1.141.28 1.021.05 第三類 堅(jiān)土 軟及中等密實(shí)粘土，重粉質(zhì)粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的

2、黃土、粉質(zhì)粘土、壓實(shí)的填筑土 主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍 1.241.30 1.041.07 第四類 礫砂堅(jiān)土 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實(shí)的黃土，天然級配砂石，軟泥灰?guī)r及蛋白石 先用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用鍥子及大錘 1.261.37 1.061.09 第五類 （軟石） 硬石炭紀(jì)粘土，中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石灰?guī)r 用鎬或撬棍、大錘，部分用爆破方法 1.301.45 1.101.20 第六類 （次堅(jiān)石） 泥巖，砂巖，礫巖，堅(jiān)實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r，風(fēng)化花崗巖、片麻巖 用爆破方法，部分用風(fēng)鎬 1.301.45 1.101.20 第

3、七類 （堅(jiān)石） 大理巖，輝綠巖，玢巖，粗、中?；◢弾r，堅(jiān)實(shí)的白云巖、礫巖、砂巖、片麻巖、石灰?guī)r，風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖 用爆破方法 1.301.45 1.101.20 第八類 （特堅(jiān)石） 安山巖，玄武巖，花崗片麻巖，堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖，玢巖 用爆破方法 1.451.50 1.201.30 土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對土方工程施工有直接影響，也是進(jìn)行土方施工設(shè)計(jì)必須掌握的基本資料。土的主要工程性質(zhì)有：土的可松性、滲透性、密實(shí)度、抗剪強(qiáng)度、土壓力等。 土具有可松性即自然狀態(tài)下的土，經(jīng)過開挖后，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)。土的可松性程度用可松性系

4、數(shù)表示，即 土的滲透性是指土體被水透過的性質(zhì)。土體孔隙中的自由水在重力作用下會發(fā)生流動，當(dāng)基坑開挖至地下水位以下，地下水在土中滲透時受到土顆粒的阻力，其大小與土的滲透性及地下水滲流路線長短關(guān)。 最初可松性系數(shù) 最后可松性系數(shù) （3）容重：天然狀態(tài)土的單位體積重量稱為容重，它是顯示土壤密實(shí)程度的主要標(biāo)志。 （4）含水量：土中所含水分的重量與土的固體顆粒重量之比稱為土的含水量。以百分?jǐn)?shù)表示?！胺从沉送恋奈锢砹W(xué)性狀，對工程地基的施工、土方的開挖與填筑、土方的密實(shí)有直接的影響。土方量的計(jì)算1、基坑、基槽、土方量的計(jì)算 土方量可按擬柱體積的公式算： 式中 V土方工程量，H，F(xiàn)1，F(xiàn)2如下圖所示。 F1

5、、F2分別為基坑的上下底面積， F0為中截面面積， a）基坑土方量計(jì)算； b）基槽、土方量計(jì)算2、場地平整土方工程量計(jì)算 零線的概念：（1）四棱柱體計(jì)算法 全挖或全填 二挖二填 一（三）挖三（一）填 部分挖填： 2、場地平整土方工程量計(jì)算 （2）三棱柱體計(jì)算法 全挖或全填 部分挖填： 2、場地平整土方量的計(jì)算 在場地平整土方工程施工之前，通常要計(jì)算土方的工程量。但土方外形往往復(fù)雜，不規(guī)則，要得到精確的計(jì)算結(jié)果很困難。一般情況下，可以按方格網(wǎng)將其劃為一定的幾何形狀，并采用具有一定精度而又和實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算步驟如下： 劃分方格網(wǎng)計(jì)算各角點(diǎn)的地面標(biāo)高計(jì)算各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算各角點(diǎn)的

6、施工高度計(jì)算零點(diǎn)、繪出零線計(jì)算各方格內(nèi)的挖填方體積統(tǒng)計(jì)挖、填方量調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定 設(shè)計(jì)標(biāo)高確定一般方法 ： 工程實(shí)例：計(jì)算方格網(wǎng)零點(diǎn)及其零線 零線即挖方區(qū)與填方區(qū)的交線，在該線上，施工高度為零。零線的確定方法是：在相鄰角點(diǎn)施工高度為一挖一填的方格邊線上，用插入法求出（下圖）方格邊線上零點(diǎn)的位置，再將各相鄰的零點(diǎn)連接起來即得零線。某建筑場地地形圖和方格網(wǎng)（邊長a=20m）布置如圖。土壤為二類土，地面泄水坡度ix=0.3%, iy=0.3%。試確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高（不考慮土的可松性影響）并計(jì)算挖、填土方量。 143.03 243.70 344.15 444.48 542.79 642.9

7、9 743.40 843.94 941.88 1042.20 1142.56 1242.79二、土方調(diào)配目的：使土方總運(yùn)輸量（m3m）最小或施工費(fèi)用最低1、調(diào)配區(qū)劃分、平均運(yùn)距、施工單價：2、表上作業(yè)法：初始調(diào)配方案最優(yōu)方案判別方案調(diào)整檢查校核土方平衡與施工運(yùn)距挖掘機(jī) 基坑土方開挖一般均采用挖掘機(jī)施工，對大型的、較淺的基坑有時也可采用堆土機(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。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多種。挖掘機(jī)利用土斗直接挖土，因此也稱為單斗挖土機(jī)，按土斗作業(yè)裝置分為正鏟、反鏟、抓鏟及拉鏟，使用較多的是前三

8、種。 正鏟 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。一般用于大型基坑工程，也可用于場地平整施工。 正鏟挖土和卸土的方式根據(jù)正鏟挖土機(jī)與運(yùn)輸汽車的相對位置不同，正鏟挖土和卸土方式有以下兩種：（1）正向挖土、后方卸土。（2）正向挖土、側(cè)向卸土。 3正鏟挖土機(jī)的工作面及開行通道挖土機(jī)在一個停機(jī)位置所能開挖到的工作面稱為掌子，也叫掌子面。工作面的大小和形狀，一般根據(jù)機(jī)械的性能、挖土和卸土的方式以及土壤的性質(zhì)等因素來確定。根據(jù)工作面的大小和基坑的斷面，即可布置挖土機(jī)的開行通道。 反鏟 適用于開挖一至三類的砂土或粘土

9、。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46m的基坑，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為35m。反鏟也需要配備運(yùn)土汽車進(jìn)行運(yùn)輸。 反鏟挖土機(jī)的開行方式及施工方法反鏟挖土機(jī)的開行方式有溝端開行和溝側(cè)開行兩種。（1）溝端開行。挖土機(jī)位于基槽一端挖土，隨挖隨退，后退方向與基槽開挖方向一致。其優(yōu)點(diǎn)是挖土方便，開挖的深度和寬度都較大。反鏟挖土機(jī)如能在基槽兩側(cè)卸土，其最大挖土寬度為17倍挖土機(jī)的有效挖土半徑。如基坑寬度超過1.7倍挖土機(jī)的有效挖土半徑時，則可將基坑分條平行開挖。（2）溝側(cè)開行。挖土機(jī)位于基槽一側(cè)挖土，隨挖隨平行于基槽移動。由于挖土機(jī)移動方向與挖土方向相垂直，所以機(jī)身穩(wěn)定性較差，開挖的深度

10、和寬度均較小，最大寬度為0.8倍挖土機(jī)的有效挖土半徑，但可就近卸上堆置。一般在場地寬敞的臨時性窄溝開挖中采用。 抓鏟 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，也可用于場地平整中的土堆與土丘的挖掘。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)。 拉鏟 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，也可用于大型場地平整、填筑路基、堤壩等。 推土機(jī) 推土機(jī)適于推挖一至三類土。用于平整場地，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。推土機(jī)的作業(yè)效率與運(yùn)距有很大關(guān)系，下表為直鏟作業(yè)時的

11、經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。 行走裝置機(jī) 型經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（m）備 注履帶式大 型中 型小 型50l00（最遠(yuǎn)l50）60100（最遠(yuǎn)120）50上坡用小值下坡用大值輪胎式 5080（最遠(yuǎn)150） 推土機(jī)下列作業(yè)條件下宜選用推土機(jī):配合開挖機(jī)械作掌子面清理、渣堆集散工作；具備挖掘機(jī)工作條件地段的土石推運(yùn)(如炮臺清理、邊坡修整等)；施工場地廣闊，大方量嵌合緊密的堅(jiān)實(shí)黏土及軟巖的開挖；小型基坑及不深的河渠土方開挖；棄渣場的平整；配合鏟運(yùn)機(jī)開挖助推。 為提高推土機(jī)的生產(chǎn)率，可采用以下幾種施工方法。（1）下坡推土。在不大于15的斜坡上，推土機(jī)順坡向下切土、推運(yùn)，借助機(jī)械本身的重力作用，增大切土深度，縮短鏟土?xí)r間，可提高生產(chǎn)率

12、30左右。（2）并列推土。平整大面積的場地時，為了增大鏟刀前土壤的體積，一般采用臺推土機(jī)并列推土。這樣可以減少土的散失，提高生產(chǎn)率，并可增大推土量1530。兩臺推土機(jī)刀片間距保持3050cm，平均運(yùn)距不宜超過5075，不宜小于20。 （3）槽子推土。利用已推過的土槽再次推土，可以減少鏟刀前土的散失。當(dāng)土槽推到一定程度，再推土埂。一般推土量可提高1030。這種方法適宜于挖土層較厚、運(yùn)距較遠(yuǎn)的工程。（4）分批集中，一次推送。當(dāng)推運(yùn)距離較遠(yuǎn)且土質(zhì)又較堅(jiān)硬時，由于鏟刀切土深度較小，可將鏟起的少量土先集中在幾個中間地點(diǎn)，再一次推送，以便在鏟刀前保持滿載，有效地利用推土機(jī)的功率，縮短推運(yùn)時間。 （5）附加

13、側(cè)板。在鏟刀兩側(cè)設(shè)置擋土板，增加鏟刀前土的體積，以減少土的散失，提高生產(chǎn)率。 鏟運(yùn)機(jī) 鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成挖、裝、運(yùn)、填的機(jī)械，對行駛道路要求較低，操縱靈活，生產(chǎn)率較高。按行走機(jī)構(gòu)可將鏟運(yùn)機(jī)分為拖拉機(jī)式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)兩種；按鏟斗操縱方式，又可將鏟運(yùn)機(jī)分為鋼索式和液壓式兩種。可選用裝載機(jī)作為主要挖裝機(jī)械:挖三級以下土方；挖裝松散土方、沙礫石及爆破后快度適宜的石渣；利用推土機(jī)帶松土器對堅(jiān)實(shí)黏土、凍土和軟巖破碎后的土石方挖裝；由于施工場地狹窄，不便于挖掘機(jī)進(jìn)入作業(yè)面作業(yè)的土石方挖裝；具有分散的作業(yè)點(diǎn)，但每個作業(yè)點(diǎn)土石方挖裝量均不很大；掌子面高度、裝車臺階高度和作業(yè)面寬滿足裝載機(jī)作業(yè)要求；運(yùn)距

14、短，可以使用裝載機(jī)同時完成挖運(yùn)作業(yè)。鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)的開行路線鏟運(yùn)機(jī)由挖至卸運(yùn)行的循環(huán)路線稱為開行路線。開行路線合理與否，將直接影響生產(chǎn)效率，所以要預(yù)先根據(jù)挖填方區(qū)的分布合理地組織。開行路線一般有以下兩種形式：（1）環(huán)形路線。（2）字形路線。 提高鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率的措施（1）下坡鏟土。借助機(jī)械本身自重的作用，來加大切土深度和縮短鏟土?xí)r間。但縱坡不得超過25，橫坡不得超過6；鏟運(yùn)機(jī)不能在陡坡上急轉(zhuǎn)彎，以免翻車。（2）推土機(jī)助鏟。在較硬的土層中用推土機(jī)在鏟斗后助推，可加大鏟刀切削力、切土深度和鏟土速度。推土機(jī)在助鏟的空隙時間可兼做松土或平整工作，為鏟運(yùn)機(jī)創(chuàng)造工作條件。 提高鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率的措施（3）雙聯(lián)鏟運(yùn)

15、法。當(dāng)拖拉式鏟運(yùn)機(jī)的牽引力有富裕時，可在拖拉機(jī)后面串聯(lián)兩個鏟斗進(jìn)行雙聯(lián)鏟運(yùn)。如果土質(zhì)較硬，可用雙聯(lián)單鏟操作，即先將一個土斗鏟滿，再鏟第二個土斗；對于松軟的土，則用雙聯(lián)雙鏟，即兩個土斗同時推土。推土機(jī)（索式、液壓式） 特點(diǎn)：操作靈活 工作面小 速度快 轉(zhuǎn)移方便 能爬30坡 適用范圍：場地清理平整 1.5m以內(nèi)的基坑開挖和溝槽回填 堆筑堤壩 配合挖土機(jī)集土 適用于一三類土 作業(yè)方法： 槽形推土 下坡推土 并列推土 工作距離：100m 最佳距離：3060m鏟運(yùn)機(jī)（索式、液壓式） 特點(diǎn)：操作靈活 綜合挖運(yùn)卸平 運(yùn)轉(zhuǎn)方便 效率高 道路要求低 適用范圍：地形起伏小大面積場地平整 大型基坑溝槽開挖 筑填路基

16、 適宜松土和普通土 工作距離： 拖式300800m 自行式8001500m 作業(yè)方法： 環(huán)形 8字形 下坡鏟土法 跨鏟法 助鏟法單斗挖土機(jī)（挖掘機(jī)）（機(jī)械式 液壓式）特點(diǎn)：挖土方便靈活 效率高 可適應(yīng)不同條件施工 需裝卸汽車配合 適用范圍： 地形起伏大 挖土深、高 土方量大 工作面條件差作業(yè)方法： 特點(diǎn)：正鏟挖土機(jī)正挖側(cè)裝 正挖反裝 前進(jìn)向上 強(qiáng)制切土反鏟挖土機(jī)溝端開挖 溝側(cè)開挖 后退向下 強(qiáng)制切土拉鏟挖土機(jī)溝端開挖 溝側(cè)開挖 后退向下 自重切土抓鏟挖土機(jī)正抓側(cè)裝 正抓反裝 直上直下 自重切土 運(yùn)輸機(jī)械 1. 循環(huán)式運(yùn)輸機(jī)械 2. 連續(xù)式運(yùn)輸機(jī)械 皮帶運(yùn)輸機(jī) 挖運(yùn)機(jī)械數(shù)量計(jì)算挖運(yùn)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)

17、能力 工程的工期決定了施工強(qiáng)度，施工強(qiáng)度決定了所需的填筑能力，在掌握挖運(yùn)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，可以決定所需挖運(yùn)機(jī)械設(shè)備數(shù)量。挖掘機(jī)械 的生產(chǎn)率 挖掘機(jī)的生產(chǎn)率P (m3/h) 式中，q土斗的幾何容積，m3； n每分鐘循環(huán)工作次數(shù)（單斗挖掘機(jī)），每分鐘傾倒的土斗數(shù)量（多斗挖掘機(jī)）； KH土斗的充盈系數(shù)，表示實(shí)際裝料體積與土斗的幾何容積的比值；Kp土的松散系數(shù)，表示挖土前實(shí)土與挖土后松土體積的比值； KB時間利用系數(shù)；Kt聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)，考慮運(yùn)輸工具影響挖掘的工作時間。運(yùn)輸機(jī)械的生產(chǎn)能力循環(huán)式運(yùn)輸機(jī)械的生產(chǎn)能力（ m3 ）式中，q運(yùn)輸工具裝載的有效方量，m3； T1一臺班的時間，min；

18、T2一臺班內(nèi)運(yùn)輸工具的非工作時間，min； t 運(yùn)輸工具周轉(zhuǎn)一次所需時間，min。周轉(zhuǎn)一次所需時間對于工地常用的汽車、拖拉機(jī)，式中，t1 裝車時間，min； t2 卸車時間，min； L 運(yùn)距，m； v 平均行駛速度，km/h。（拖拉機(jī)，3.55 km/h。汽車，一般工地道路，520 km/h；改善路面的道路，2530 km/h。）運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量的確定循環(huán)式運(yùn)輸機(jī)械數(shù)量 n 的確定：式中，QT運(yùn)輸強(qiáng)度（每臺班需運(yùn)輸?shù)目偡搅浚琺3。 q運(yùn)輸工具裝載的有效方量，m3； T1一臺班的時間，min； T2一臺班內(nèi)運(yùn)輸工具的非工作時間，min； t 運(yùn)輸工具周轉(zhuǎn)一次所需時間，min 。帶式運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)率

19、P (m3/h) 式中，K帶形系數(shù)； v帶的運(yùn)行速度，m/s； B帶寬，m； KB 時間利用系數(shù)；KH充盈系數(shù)；Kp土的松散系數(shù)，表示挖土前實(shí)土與挖土后松土體積的比值；Kd土石粒徑系數(shù)，粒徑為0.10.3倍帶寬者，取0.75；粒徑為0.050.09倍帶寬者，取0.9；對細(xì)粒材料，取1； K0傾角影響系數(shù)，傾角越大，系數(shù)越小。挖運(yùn)強(qiáng)度的確定 土石施工的挖運(yùn)強(qiáng)度取決于土石的填筑強(qiáng)度；土石的填筑強(qiáng)度取決于各施工階段要求完成的填筑方量。 填 筑 強(qiáng) 度 (m3/d) 式中，V 分期完成的填筑設(shè)計(jì)方量，m3；（以實(shí)方計(jì)） Ka沉陷影響系數(shù)，可取1.031.05； K 施工不均衡系數(shù)，可取1.21.3；

20、K1作業(yè)土料損失系數(shù)，可取0.90.95； T 施工分期時段有效工作天數(shù)，d。運(yùn) 輸 強(qiáng) 度 根據(jù)填筑強(qiáng)度QD確定， (m3/d) 式中，K2 運(yùn)輸損失系數(shù)，可取0.950.99； Kc壓實(shí)影響系數(shù)，為設(shè)計(jì)干容重與土料運(yùn)輸?shù)乃缮⑷葜刂?。開 挖 強(qiáng) 度 根據(jù)填筑強(qiáng)度QD確定， (m3/d) 式中，Kc壓實(shí)影響系數(shù)，為設(shè)計(jì)干容重與料 場土料天然容重之比。 K3開挖損失系數(shù)，可取0.920.97。挖運(yùn)機(jī)械數(shù)量的確定 采用正向鏟和自卸汽車配合是最普遍的挖運(yùn)方案。 挖掘機(jī)的斗容量和自卸汽車的載重量要求有合理的匹配關(guān)系。應(yīng)復(fù)核挖掘機(jī)的裝車斗數(shù)，即裝滿一輛自卸汽車所需挖掘機(jī)的斗數(shù)。 挖掘機(jī)自卸汽車的匹配

21、式中，Q自卸汽車的載重量，t； q選定挖掘機(jī)的斗容量，m3； gc料場土料天然容重，kg/ m3; Kp土料的松散影響系數(shù)； KH挖掘機(jī)土斗充盈系數(shù)。挖掘機(jī)自卸汽車的匹配 如m過大，說明挖掘機(jī)的斗容量太小，汽車等待時間太長；如m過小，說明自卸汽車的載重量太小，換車過于頻繁，等候時間太長。通常應(yīng)使一臺挖掘機(jī)所需的n輛汽車所具有的生產(chǎn)能力略大於該臺挖掘機(jī)的生產(chǎn)能力。 式中， Pa一輛汽車的生產(chǎn)率，m3/h; Pc一臺挖掘機(jī)的生產(chǎn)率，m3/h。挖 掘 機(jī)和汽車的 數(shù) 量 滿足高峰施工期填筑強(qiáng)度的挖掘機(jī)的數(shù)量應(yīng)為： 滿足高峰施工期填筑強(qiáng)度的汽車總數(shù)應(yīng)為： QCmax 和QTmax分別為高峰施工期開挖及

22、運(yùn)輸 土料的最大強(qiáng)度（m3/h）。 綜合機(jī)械化方案選擇原則 宜減少配套機(jī)械種類，同一類型的施工機(jī)械，其型號、生產(chǎn)廠家不應(yīng)過雜。應(yīng)選擇合適施工技術(shù)水平和管理維修水平，零配件易于解決，技術(shù)性能先進(jìn)的施工機(jī)械。應(yīng)優(yōu)先選用通用施工機(jī)械，特定施工條件可考慮選用專用施工機(jī)械。必須保證關(guān)鍵線路工程施工進(jìn)度。 綜合機(jī)械化方案選擇原則 施工機(jī)械配套組合時，應(yīng)先確定起主導(dǎo)機(jī)械，再確定配套機(jī)械，其生產(chǎn)能力應(yīng)略大于主導(dǎo)機(jī)械的生產(chǎn)能力計(jì)算施工機(jī)械數(shù)量時，必須滿足各施工期施工進(jìn)度和強(qiáng)度的要求，并應(yīng)考慮各種施工條件造成的施工不均勻程度。應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定機(jī)械類型和數(shù)量。開挖和運(yùn)輸機(jī)械選擇一般要求應(yīng)優(yōu)先選用正鏟挖掘機(jī)作

23、為大體積集中土石方開挖的主要機(jī)械。選擇挖裝機(jī)械時，應(yīng)考慮挖裝機(jī)械對梯段高度、巖石塊度、工作面寬度和裝車臺階高度等方面的要求。運(yùn)輸機(jī)械主要選用不同類型和規(guī)格的自卸汽車。自卸汽車的裝載容量應(yīng)與挖裝機(jī)械相匹配，其容量宜取挖裝機(jī)械鏟斗斗容的3倍6倍。爆破基本原理及藥量計(jì)算爆破作用機(jī)理爆破破壞原因的幾種假設(shè)氣體膨脹推力破壞理論 爆轟氣體產(chǎn)物膨脹所產(chǎn)生的推力，使質(zhì)點(diǎn)移動加劇應(yīng)力波反射理論 自由面上應(yīng)力波反射變?yōu)槔觳?，該理論比較 成熟氣體推力與反射應(yīng)力波共同作用理論 無限介質(zhì)中的爆破機(jī)理 藥包松動圈壓縮圈拋擲圈震動圈炸藥爆炸的條件爆炸：某一物質(zhì)系統(tǒng)在發(fā)生迅速的物理和化學(xué)變化時，其內(nèi)能高速釋放而對周圍介質(zhì)做

24、功的過程。物理爆炸核爆炸化學(xué)爆炸：由于炸藥獲得一定的起爆能量后，迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱能，并生成高溫、高壓氣體對巖石做功的結(jié)果。炸藥爆炸的條件條件反應(yīng)過程釋放足夠的熱能反應(yīng)過程迅速 短時間產(chǎn)生大量高溫、高壓氣體反應(yīng)過程生成大量的氣體 氣體壓縮產(chǎn)生勢能反應(yīng)過程自動進(jìn)行傳播爆破漏斗:當(dāng)爆破在有臨空面的半無限介質(zhì)表面附近進(jìn)行時，若藥包的爆破作用具有使部分破碎介質(zhì)具有拋向臨空面的能量時，往往形成一個倒立圓錐形的爆破坑，形如漏斗，稱為爆破漏斗 幾何特征參數(shù)：1）最小抵抗線長度W；2）爆破漏斗底半徑r；3）爆破破壞半徑R；4）可見漏斗深度P；5）拋擲距離L。爆破漏斗的幾何特征反映了藥包重量和埋深的

25、關(guān)系，反映了爆破作用的影響范圍。分類幾何特征參數(shù)反映了藥包重量（能量）和埋深的關(guān)系爆破作用指數(shù) n=1 r=W 標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破 =450n1 rW 加強(qiáng)拋擲爆破 4500.75n4500.33n450 無巖塊拋擲n450 內(nèi)部爆破，只造成介質(zhì)破壞，不產(chǎn)生爆破坑爆轟氣體產(chǎn)物膨脹所產(chǎn)生的推力，使質(zhì)點(diǎn)移動加劇分類可見漏斗深度： P=cW(2n-1)=cW(2r/W-1)當(dāng)n4； 75mm，孔深5m淺孔：孔徑75mm，孔深5mHhbaWp孔眼爆破（淺孔、深孔）設(shè)計(jì)要求滿足設(shè)計(jì)要求，技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理嚴(yán)格控制爆破危害，防止發(fā)生不安全事故爆堆爆渣應(yīng)有利于挖裝作業(yè)力求選用高效率的鉆孔機(jī)械采用技術(shù)可靠

26、、經(jīng)濟(jì)合理的新技術(shù)、新材料重點(diǎn)控制鉆孔方向孔眼爆破（淺孔、深孔）設(shè)計(jì)要求注意清孔必須堵塞良好，禁止用石塊和易燃材料堵塞孔眼爆破（淺孔、深孔）布孔方式垂直孔 簡單傾斜孔 爆破效果好，但鉆孔復(fù)雜，質(zhì)量要求高水平孔孔眼爆破（淺孔、深孔）布孔方式鉆孔型式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)垂直孔適應(yīng)各種地質(zhì)條件； 操作技術(shù)簡單； 鉆孔速度快底根效果略差； 大塊率多； 頂部常拉裂，臺階面穩(wěn)定性差傾斜孔抵抗線均勻，大塊率和殘留底根少； 臺階面穩(wěn)定性好，較整齊； 爆堆形態(tài)較好操作技術(shù)復(fù)雜，精度要求高； 易卡鉆或堵孔； 鉆孔速度較慢孔眼爆破（淺孔、深孔）參數(shù)設(shè)計(jì)梯段高度H 812m鉆孔直徑D 80、90、100、150mm孔斜 不小于6

27、00 一般為750孔深L 垂直孔深 L=H+h 傾斜孔深 L=（H+h）/sin超深h h=(0.15-0.35)W 或h=(0.12-0.30)W 孔眼爆破（淺孔、深孔）參數(shù)設(shè)計(jì)底盤抵抗線W 按鉆孔作業(yè)安全條件 W=HCot+B B-鉆孔中心到坡頂線的安全距離，2.5-3.0m按臺階高度W=(0.6-0.9)H按炮孔直徑計(jì)算W=nD n-與炮孔傾角、巖石硬度有關(guān)的系數(shù) ，20-40孔眼爆破（淺孔、深孔）參數(shù)設(shè)計(jì)孔距a和排距ba=mW m-密集系數(shù) （0.8-1.4）a=1.25b當(dāng)排間孔呈等邊三角形錯開布置時，b=0.866a堵塞長度LL(0.75-1.0)W 或 L(20-40)D 孔眼爆

28、破（淺孔、深孔）參數(shù)設(shè)計(jì)單位炸藥消耗量巖石的爆破性炸藥的威力自由面條件破碎塊度的要求單孔裝藥量Q Q=qaWH多排爆破時，從第二排孔起，以后各排孔的每孔裝藥量為 Q=kqabH k=1.1-1.2洞室爆破法特點(diǎn)一次爆落方量大，鑿巖工作量少，受自然因素影響小，減少爆破次數(shù)，但開挖專門的導(dǎo)洞和藥室，爆破后巖石塊體不均勻，同時，爆破時引起大的地震適用條件挖填方集中，并需在短期內(nèi)發(fā)揮效益的重點(diǎn)工程山勢陡險進(jìn)行土石方開挖勞動力缺乏，無大型施工工具的地區(qū)，對塊體無特殊要求分類定向爆破、拋擲爆破、松動爆破、崩塌爆破改善爆破效果的方法采用或創(chuàng)造人工自由面（臨空面）采用微差擠壓爆破分段裝藥爆破不耦合裝藥：藥包與

29、孔壁（洞壁）間留一定空氣間隙，降低過度粉碎巖石保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量土方的填筑與壓實(shí) 影響填土壓實(shí)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。 填土壓實(shí)的質(zhì)量控制。 選擇好填土的材料?？刂七m宜的含水量。 填土的壓實(shí)要達(dá)到一定的密實(shí)度的要求. 填土的壓實(shí)度用壓實(shí)系數(shù)來表示： 填土的壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動壓實(shí)等幾種。 影響填土壓實(shí)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：土的類別、壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。 1、土的類別的影響 根據(jù)顆粒級配或塑性指數(shù)上可分為黏性土和非黏性土（砂土和碎石類土）。黏性土由于其顆粒?。?.005）

30、，孔隙比和壓縮性大，顆粒間的間隙又小，透氣排水困難，所以壓實(shí)過程慢，較難壓實(shí)。而砂上由于其顆粒粗（20005mm），孔隙比和壓縮性小，顆粒間的間隙大，透氣排水性好，所以較容易壓實(shí)。對這兩類土施加相同的壓實(shí)功后，砂上所獲得的干密度大于初性土所獲得的干密度。 2含水量的影響：填土中的含水量是影響壓實(shí)效果的重要因素。土粒間含有適量的自由水，可在壓實(shí)過程中起潤滑作用，減小土粒間相對移動的阻力，因而易于壓實(shí)；若土粒間含水量很小，在壓實(shí)過程中不足以產(chǎn)生潤滑作用，需要較大的壓實(shí)功才能克服土粒間的阻力，所以難壓實(shí)；如果土粒間含水量過大，土體處于飽和狀態(tài)，而水又是不可壓縮的，施加的壓實(shí)功的一部分為水所承受，則土

31、體不可能壓實(shí)。當(dāng)壓實(shí)功一定時，變化含水量至某一值，可使填土壓實(shí)后獲得某一最大于密度，該含水量稱為最佳含水量 。 3壓實(shí)功的影響：在同類土中施加不同的壓實(shí)功，可得到若干條相應(yīng)的含水量與干密度的關(guān)系曲線。可以看出：（1）當(dāng)填土中的含水量較小時，若要求壓實(shí)效果相同，含水量不同，需要施加的壓實(shí)功不同，即當(dāng)要求壓實(shí)效果相同時，干土要比濕土多消耗壓實(shí)功；（2）當(dāng)填土中的含水量增大至某一限度時，壓實(shí)功的增加也不能改善壓實(shí)效果；（3）當(dāng)填上的含水量在某一適當(dāng)值時，開始壓實(shí)，土的干密度會急劇增加；待到接近土的最大干密度時，壓實(shí)功雖增加許多，而土的干密度則沒有多大變化。 由此可以看出，盲目增大壓實(shí)功不僅不能增加壓實(shí)效果，反而降低了壓實(shí)功效。此外，大面積松土不宜用重型碾壓機(jī)械直接滾壓，否則土層有強(qiáng)烈起伏現(xiàn)象，壓不實(shí)。如果先用輕型碾壓實(shí)，再用重型碾壓實(shí)，就會取得較好效果。4鋪土厚度的影響：土層在壓實(shí)功的作用下，其壓應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小，因而土層