土石方工程施工-土的工程性質(zhì)和方量計算（水利工程施工課件）

土方挖運工程施工目錄1土方開挖方法2機械開挖土方3機械挖運土方水利水電工程施工技術(shù)土方的開挖方式主要有人工及半機械化開挖、機械開挖和水力開挖三種1、人工及半機械化開挖這種方法一般是用來開挖土方、全風(fēng)化巖石或靠近建基面的開挖。開挖強度低，用工量大，但是開挖質(zhì)量有保證。一些土方量小及不便于機械化施工的地方，主要有一次到底法和分層下挖法。一、土方開挖方法水利水電工程施工技術(shù)2、機械開挖土方多采用機械開挖，用于土方開挖的機械有單斗挖掘機、多斗挖掘機、鏟運機械等，用于場地開闊、方量大的土方及軟弱巖石。施工強度高、進度快、生產(chǎn)能力高；但是機械投入量大。3、水力開挖利用高壓水將土沖走。這種方法需要施工現(xiàn)場有充足水源且地形比較有利，所以用水量大、環(huán)保要求高。一、土方開挖方法水利水電工程施工技術(shù)二、機械開挖土方土方開挖掘機械包括單斗挖掘機和多斗式挖掘機兩類挖掘機械單斗式正向鏟挖掘機反向鏟挖掘機拉鏟挖掘機抓鏟挖掘機多斗式鏈斗式挖掘機斗輪式挖掘機1.單斗挖掘機：單斗挖土機按工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。1二、機械開挖土方（1）正鏟適用范圍：適于挖停機面以上的土方，也能挖停機面以下的淺層土方。特點是穩(wěn)定性好，鏟土能力大。1正鏟挖土機的開挖方式，根據(jù)開挖路線與運輸車輛的相對位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種。二、機械開挖土方（2）反鏟

適用于挖停機面以下的土方，靈活性好，鏟土能力不大。溝端開挖方法最常用。適用于挖停機面以下的土方，靈活性好，鏟土能力不大。溝端開挖方法最常用。二、機械開挖土方反鏟挖土機的開行方式有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種（3）拉鏟挖掘機拉鏟挖土機工作時利用慣性，把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進行挖土或卸土，鏟斗由上而下，靠自重切土，可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝等地面以下的挖土工程，特別適用于含水量大的水下松軟土和普通土的開挖。拉鏟開挖方式與反鏟相似，可溝端開挖，也可溝側(cè)開挖。二、機械開挖土方（4）抓鏟挖掘機抓鏟挖土機主要用于開挖土質(zhì)比較松軟，施工面比較狹窄的基坑、溝槽、沉井等工程，特別適于水下挖土。土質(zhì)堅硬時不能用抓鏟施工。適用于挖掘窄深型基坑或沉井中的水下淤泥開挖。二、機械開挖土方（5）影響單斗挖掘機生產(chǎn)率的主要因素主要影響因素有土壤性質(zhì)、掌子的高度、旋轉(zhuǎn)角度、工作時間利用程度、運輸車輛的大小、司機的操作水平和挖掘機的技術(shù)狀況。為了提高單斗挖掘機效率采取的措施：①加長中間斗齒長度，減小阻力，減小鏟土?xí)r間；②合并回轉(zhuǎn)、升起、降落的操作過程，縮短循環(huán)時間；③挖松散土料時，可更換大鏟斗；④加強機械的保養(yǎng)維修；⑤合理布置工作面，做好準備工作，使工作時間得以充分利用；⑥保證有足夠的運輸工具并合理組織好運輸路線。二、機械開挖土方2.多斗式挖掘機多斗式挖掘機是一種連續(xù)作業(yè)式挖掘機械，按構(gòu)造不同，可分為鏈斗式和斗輪式兩類。

水利水電工程施工技術(shù)（1）鏈斗式挖掘機鏈斗式采砂船是一種構(gòu)造簡單，生產(chǎn)效率高，適用大規(guī)模采集河道中沙礫料的多斗挖掘機。二、機械開挖土方（2）斗輪式挖掘機斗輪式挖掘機的斗輪安裝在可仰俯的斗輪臂上，斗輪上裝有多個鏟斗，當斗輪轉(zhuǎn)動時，即行挖土，當鏟斗轉(zhuǎn)動到最高位置時，土靠自重卸落到受料皮帶機上，最終卸入運輸工具或直接送至料堆，斗輪式挖掘機多用于料場大規(guī)模取土作業(yè)。二、機械開挖土方水利水電工程施工技術(shù)開挖和運輸是土方工程施工兩項主要過程，承擔(dān)這兩個過程施工的機械是各類挖掘機械、挖運組合機械和運輸機械。1.挖運組合機械挖運組合機械推土機鏟運機裝載機三、機械挖運土方（1）推土機推土機按行走的方式，可分為履帶式推土機和輪胎式推土機。

履帶式推土機附著力強，爬坡性能好，適應(yīng)性強；輪胎式推土機行駛速度快，靈活性好。三、機械挖運土方（2）鏟運機鏟運機的特點是能綜合完成鏟土、運土、平土或填土等全部土方施工工序，對行駛道路要求較低；操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便，生產(chǎn)率高，在土方工程中常應(yīng)用用于大面積場地平整。三、機械挖運土方自行式拖式（3）裝載機裝載機是一種工作效率高、用途廣泛的工程機械。主要對散粒材料進行裝、運、卸作業(yè)。也可用于裝運、挖掘、平整場地、索引車輛和更換工作裝置后還可完成吊起等工作。三、機械挖運土方2.土方運輸土方運輸分為無軌運輸和有軌運輸。（1）無軌運輸：主要為自卸汽車（如圖所示）。它與挖掘機斗容的關(guān)系為3-5倍最適宜。三、機械挖運土方（2）有軌運輸有軌運輸包括窄軌和標準軌道運輸，有軌運輸一般情況下，采用窄軌。軌距為：1000mm、762mm、610mm。在施工中鐵路運輸?shù)木€路布置方式有：單線式、單線帶岔道式、雙線式和環(huán)形式四種。三、機械挖運土方3.土方挖運機械的選擇（1）土方挖運機械的選擇依據(jù)基礎(chǔ)形式、工程規(guī)模、開挖深度、地質(zhì)、地下水情況、土方量、運距、現(xiàn)場和機具設(shè)備條件、工期要求以及土方機械的特點等。

（2）土方挖運機械的選擇要求合理選擇挖方機械，以充分發(fā)揮機械效率，節(jié)省機械費用，加速工程進度。比如水利定額中不同斗容的挖掘機配置多大自卸汽車的噸位都有一個范圍，如果不按照定額對應(yīng)的型號配置挖運設(shè)備，就會使我們的施工成本提高。三、機械挖運土方3.土方挖運機械的選擇（3）土方挖運機械的選擇要點：1）當?shù)匦纹鸱淮?，坡度?0度以內(nèi)，挖填平整土方的面積較大，土的含水量適當，平均運距短（一般在1km以內(nèi)）時，采用鏟運機較為合適。（地形起伏不大，運距≤1km）2）地形起伏較大的丘陵地帶，一般挖土高度在3m以上，運輸距離超過1km，工程量較大且又集中時，可采用下述三種方式進行挖土和運土。（地形起伏較大，運距＞1km）

a、正鏟挖土機配合自卸汽車進行施工。（正鏟+汽車）b、推土機將土推入漏斗，并用自卸汽車在漏斗下承土并運走。

c、推土機預(yù)先把土推成一堆，用裝載機把土裝到汽車上運走。三、機械挖運土方3.土方挖運機械的選擇(4)土方挖運機械的選擇原則：（含水量、運距、深度）1）土的含水量較小，可結(jié)合運距長短、挖掘深淺，分別采用推土機、鏟運機或正鏟挖土機配合自卸汽車進行施工。當基坑深度在1-2m，基坑不太長時可采用推土機；2m以內(nèi)長度較大的線狀基坑，宜由鏟運機開挖；當基坑較大，工程量集中時，可選項用正鏟挖土機挖土。2）如地下水位較高，又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，可能造成正鏟挖土機和鏟運機陷車時，則采用反鏟、拉鏟或抓鏟挖土機配合自卸汽車較為合適。三、機械挖運土方土石方工程量的計算和分配目錄1土石方工程量的計算方法2土石方工程量的計量規(guī)則土石方工程量計算是確定勞動量多少，工程設(shè)計概算計算的重要依據(jù)。土的工程性質(zhì)和方量計算1.土石方工程量的計算方法算土石方工程量計算基本方法有方格網(wǎng)法和斷面法兩種。方格網(wǎng)法由設(shè)計單位(一般在1：500的地形圖上)將場地劃分為邊長a=10～40m的若干方格,與測量的縱橫坐標相對應(yīng),在各方格角點規(guī)定的位置上標注角點的自然地面標高(H)和設(shè)計標高(Hn)。方格網(wǎng)法適用于地形變化連續(xù)的地形情況，方格網(wǎng)法計算土方量。斷面法沿場地取若干個相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y量定出），將所取的每個斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個三角形和梯形。1.土石方工程量的計算方法算1.1網(wǎng)格法1.1.1方格網(wǎng)法計算土方量的步驟（1）劃分方格網(wǎng)

由設(shè)計單位(一般在1/500的地形圖上)將場地劃分為邊長a=10-40m的若干方格，與測量的縱橫坐標相對應(yīng)，在各方格角點規(guī)定的位置上標注角點的自然地面標高(H)和設(shè)計標高(Hn)。（2）計算場地各個角點的施工高度hn——角點施工高度(以“+”為填，“-”為挖)n—方格的角點編號1.1.1方格網(wǎng)法計算土方量的步驟（3）計算“零點”位置，確定零線

方格邊線一端施工高程為“+”，若另一端為“—”，則沿其邊線必然有一不挖不填的點，即為“零點”，如圖所示。零點位置計算示意圖1.1.1方格網(wǎng)法計算土方量的步驟（4）計算方格土方工程量

按下表所列計算公式，逐格計算每個方格內(nèi)的挖方量或填方量。1.1.1方格網(wǎng)法計算土方量的步驟（5）計算土方總量

將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。1.2斷面法斷面法：沿場地取若干個相互平行的斷面（可利用地形圖定出或?qū)嵉販y量定出），將所取的每個斷面（包括邊坡斷面），劃分為若干個三角形和梯形?；弁练搅靠裳亻L度方向分段計算什么是基槽？Ｖ1－－第一段土方量。Ｌ1——第一段的長度。什么是基坑？2.土石方工程量的計算規(guī)則2.1工程量的基本概念（1）設(shè)計工程量：按照建筑物和工程的幾何輪廓尺寸計算的數(shù)量乘以不同設(shè)計階段系數(shù)而得出的數(shù)量

。（2）施工超挖:在水利水電工程施工中一般不允許欠挖，為保證建筑物的設(shè)計尺寸，施工中允許一定的超挖量。（3）超填量:施工超填量是指由于施工超挖及施工附加相應(yīng)增加的回填工程量。

1.土石方工程量的計算規(guī)則（4）施工附加量:指為完成本項工程而必須增加的工程量，如土方工程中的取土坑、試驗坑、隧洞工程中的為滿足交通、放炮要求而設(shè)置的內(nèi)錯車道、避炮洞以及下部擴挖所需增加的工程量。概算定額已含合理的超挖量、超填量和施工附加量。預(yù)算定額中均未計入這三項工程量，采用預(yù)算定額編制概(估)算單價時應(yīng)按開挖設(shè)計斷面和有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的加寬及增放坡度計算。（5）施工損耗量:包括運輸及操作損耗，體積變化損耗及其他損耗。2.2設(shè)計工程量計算2.2.1設(shè)計工程量計算按照建筑物和工程的幾何輪廓尺寸計算的數(shù)量乘以不同設(shè)計階段系數(shù)而得出的數(shù)量。設(shè)計工程量計算階段系數(shù)表項目設(shè)計階段鋼筋混凝土混凝土土石方開挖土石方填筑鋼筋鋼材灌漿工程量(萬m3)300以上100～300100以下500以上200～500200以下500以上200～500200以下永久水工建筑物可行性研究1.051.031.051.101.031.051.101.031.051.101.051.051.15初步設(shè)計1.031.011.031.051.011.031.051.011.031.051.031.031.10施工臨時建筑物可行性研究1.101.051.101.151.051.101.151.051.101.151.101.10初步設(shè)計1.051.031.051.101.031.051.101.031.051.101.051.05金屬結(jié)構(gòu)可行性研究1.15初步設(shè)計1.10

2.2.2施工超挖、超填量及施工附加量計算(1)地下建筑物開挖規(guī)范允許超挖量及施工附加量，可在設(shè)計尺寸上按半徑加大20cm計算。(2)水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖允許超挖量及施工附加量：①平面高程，一般應(yīng)不大于20cm；②邊坡依開挖高度而異：開挖高度在8m以內(nèi)，應(yīng)小于等于20cm；開挖高度在8～15m，應(yīng)小于等于3