土方機械開挖 (1)電子課件 中職 基礎工程施工

土方機械開挖(1)電子課件高教版中職基礎工程施工1.6

土方開挖與填筑1.6.1土方機械1.6.1.1推土機推土機是土方工程施工的主要機械之一，它是在履帶式拖拉機上安裝推土板等工作裝置而成的機械。液壓操縱推土板的推土機除了可以升降推土板外，還可調整推土板的角度，因此具有更大的靈活性。1.6

土方開挖與填筑1.6.1土方機械1.6.1.1推土機推土機操縱靈活，運轉方便，所需工作面較小、行駛速度快、易于轉移，能爬30°左右的緩坡，因此，應用范圍較廣。推土機適于開挖一至三類土。多用于平整場地，開挖深度不大的基坑，移挖作填，回填土方，堆筑堤壩以及配合挖土機集中土方、修路開道等。1.6.1.2鏟運機鏟運機是一種能綜合完成全部土方施工工序（挖土、裝土、運土、卸土和平土）的機械。按行走方式分為自行式鏟運機和拖式鏟運機兩種。按鏟斗的操縱系統(tǒng)又可分為機械操縱和液壓操縱兩種。圖1-41

自行式鏟運機外形圖圖1-42拖式鏟運機外形圖鏟運機操縱簡單，不受地形限制，能獨立工作，行駛速度快，生產效率高。鏟運機適于開挖一至三類土，常用于坡度20°以內的大面積土方挖、填、平整、壓實，大型基坑開挖和堤壩填筑等。1.6.1.3

挖掘機挖掘機按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動方式分為機械傳動和液壓傳動兩種。工作裝置有正鏟、反鏟、抓鏟機械傳動挖掘機還有拉鏟。使用較多的是正鏟與反鏟。挖掘機利用土斗直接挖土，因此也稱為單斗挖土機。1.6.1.3

挖掘機1．正鏟挖掘機正鏟挖掘機外型如圖1-44所示。它適用于開挖停機面以上的土方，且需與汽車配合完成整個挖運工作正鏟挖掘機挖掘力大，適用于開挖含水量較小的一類土和經爆破的巖石及凍土。圖1-44正鏟挖掘機外形2．反鏟挖掘機反鏟適用于開挖一至三類的砂土或粘土。主要用于開挖停機面以下的土方，一般反鏟的最大挖土深度為4~6m，經濟合理的挖土深度為3~5m。反鏟也需要配備運土汽車進行運輸。反鏟的外型如圖1-46所示。圖1-46

液壓反鏟挖掘機外形3．抓鏟挖掘機機械傳動抓鏟外形如圖1-48所示。它適用于開挖較松軟的土。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。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)。抓鏟挖土時，通常立于基坑一側進行，對較寬的基坑則在兩側或四側抓土。抓挖淤泥時，抓斗易被淤泥“吸住”，應避免起吊用力過猛，以防翻車。圖1-48

抓鏟挖掘機外形4．拉鏟挖掘機拉鏟適用于一至三類的土，可開挖停機

面以下的土方，如較大基坑（槽）和溝渠挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤壩等。其外形及工作狀況如圖1-49所示。拉鏟挖土時，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土時斗齒朝下，利用慣性，較濕的粘土也能卸凈。但其開挖的邊坡及坑底平整度較差，需更多的人工修坡（底）。它的開挖方式也有溝端開挖和溝側開挖兩種。圖1-49

拉鏟挖掘機外形及工作狀況1.6.2

土方填筑1.6.2.1土料的選用與處理填方土料應符合設計要求，保證填方的強度與穩(wěn)定性，選擇的填料應為強度高、壓縮性小、水穩(wěn)定性好、便于施工的土、石料。如設計無要求時，應符合下列規(guī)定：（1）碎石類土、砂土和爆破石渣（粒徑不大于每層鋪厚的2/3）可用于表層下的填料。（2）含水量符合壓實要求的粘性土，可作為填土。但在道路工程中粘性土不是理想的路基填料，在使用其作為路基填料時必須充分壓實并設有良好的排水設施。（3）碎塊草皮和有機質含量大于8%的土，僅可用于無壓實要求的填方。（4）淤泥和淤泥質土，一般不能用作填料，在軟土或沼澤地區(qū)，經過處理含水量符合壓實要求可用于填方中的次要部位。填土應嚴格控制含水量，施工前應進行檢驗。當土的含水量過大，應采用翻松、晾曬、風干等方法降低含水量，或采用換土回填、均勻摻入干土或其他吸水材料、打石灰樁等措施；如含水量偏低，則可預先灑水濕潤，否則難以壓實。1.6.2.2填土的方法填土可采用人工填土和機械填土。人工填土一般用手推車運土，人工用鍬、耙、鋤等工具進行填筑，從最低部分開始由一端向另一端自下而上分層鋪填。機械填土可用推土機、鏟運機或自卸汽車進行。用自卸汽車填土，需用推土機推開推平，采用機械填土時，可利用行駛的機械進行部分壓實工作。填土必須分層進行，并逐層壓實。特別是機械填土，不得居高臨下，不分層次，一次傾倒填筑。1.6.2.3

壓實方法填土的壓實方法有碾壓、夯實和振動壓

實等幾種。碾壓適用于大面積填土工程。碾壓

機械有平碾（壓路機）、羊足碾和汽胎碾。應用最普遍的是剛性平碾。夯實主要用于小面積填土，可以夯實粘性土或非粘性土。夯實機械有夯錘、內燃夯土機和蛙式打夯機等。內燃夯土機作用深度為0.4~0.7m，它和蛙式打夯機都是應用較廣的夯實機械。人力夯土（木夯、石硪）方法則已很少使用。振動壓實主要用于壓實非粘性土，采用的機械主要是振動壓路機、平板振動器等。1.6.2.4

影響填土壓實的因素填土壓實質量與許多因素有關，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。1．

壓實功的影響填土壓實后的重度與壓實機械在其上所施加的功有一定的關系。土的重度與所耗的功的關系見圖1-50。壓實功(

N

m

)圖1-50

土的重度與壓實功的關系2．含水量的影響在同一壓實功條件下，填土的含水量對壓實質量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大而不易壓實。當土具有適當含水量時，水起了潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實。但含水量過大，由于水在土中占了一定的體積，而其又不可壓縮，致使土體難以壓實。每種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下，使用同樣的壓實功進行壓實，所得到的重度最大（圖1-51）。各種土的最佳含水量ωop和所能獲得的最大干重度，可由擊實試驗取得。施工中，土的含水量與最佳含水量之差可控制在-4%~+2%范圍內。干重度最大干重度含水量最佳含水量圖1-51

土的含水量對其壓實質量的影響3．鋪土厚度的影響土在壓實功的作用下，壓應力隨深度增加而逐漸減?。▓D1-52）。施工中鋪土厚度應小于壓實機械壓土時的有效作用深度，而且還應考慮最優(yōu)土層厚度。鋪得過厚，要壓很多遍才能達到規(guī)定的密實度；鋪得過薄，則要增加機械的總壓實遍數(shù)。圖1-52

壓實作用沿深度的變化1.6.2.5填土壓實的質量檢查填土壓實后應達到一定的密實度及含水量要求。密實度要求一般由設計根據(jù)工程結構性質、使用要求以及土的性質確定，例如建筑工程中的砌體承重結構和框架結構，在地基主要持力層