第一章第五节：土方机械化施工PPT课件.ppt

西安欧亚学院建筑工程学院葛明兰 建筑施工技术 1 行业与人才需求背景 建筑业是我国国民经济的支柱产业之一 陕西是我国西部第一经济大省 也是建筑大省 国家西部大开发政策和对西部经济发展的倾斜 给西部省份带来了空前的发展机遇 也给西部建筑行业带来了很好的机遇 人才是建筑业发展的第一动力 建筑业需要大量高层次的高技能应用型人才 近年来 工科是就业率排在第三位 建筑行业在招聘数量上一直稳居前10位 2 课程的任务及主要内容 建筑施工技术的发展 课程的特点 学习方法及要求 教学环节 考核方法 小结 绪论 3 课程的任务及主要内容 任务研究建筑工程中主要工种工程的施工工艺 施工方法和技术要求 主要内容基础阶段 土方 基础 地下防水主体结构阶段 砌筑 钢筋混凝土 预应力混凝土 结构安装屋面及装饰装修阶段 屋面及防水 装饰装修工程 4 建筑施工的发展 手工 机械 低多层 高层 传统 先进 计划 市场 1 施工方法及工艺现浇钢筋混凝土结构 大模 滑模 爬模 装配式钢筋混凝土结构 升板 升层 墙板 框架 钢结构 框架整体提升 网架安装 5 2 新材料的使用 钢材 高强 热处理 冷加工 混凝土 高性能混凝土 防水混凝土 外加剂 轻骨料 装饰材料 高档金属 薄型石材 复合材料 涂料 防水材料 高聚物改性沥青卷材 合成高分子卷材 涂膜 堵漏 6 3 施工机械化 自动化搅拌站 混凝土输送泵 新型塔吊 钢筋连接 装饰装修机具 4 现代技术 计算机 激光 自动控制 卫星定位 5 建筑工业化 设计标准化 建筑体系化 构件生产专业化 专门化 现场施工机械化 7 课程的特点 学习方法及要求 1 课程特点 应用科学 1 综合性强 与许多专业基础课 专业课联系密切 测量 力学 建筑材料 房屋建筑构造 地基基础 混凝土结构 砌体结构 钢结构 建筑工程设备 应注意知识间的联系 2 实践性强 来自实践又应用于实践 在实践中探索与创新 8 2 学习方法理论应用于实践工程学习行业相关法律法规 9 3 要求 1 了解各主要工种工程的施工工艺 具有分析处理施工技术问题的基本知识 2 对施工学科的发展有一般了解 对现行施工 验收规范及质量标准有所了解 3 因知识容量大 讲授密度高 上课要精神集中 切勿迟到 旷课 4 按时 认真 独立完成作业 10 教学环节 课程类型 必修 考试课 成绩考核 平时成绩占30 教学环节考核方法 学习 课程认识实习 假期实习 毕业设计 考试成绩占70 11 me you 12 小结 小结 课程的任务及主要内容 建筑施工技术的发展 课程的特点 学习方法及要求 教学环节 考核方法 13 14 第一节 土的分类及性质第二节 土方机械化施工第三节 基坑槽开挖第四节 基坑施工排水与降水第五节 土方填筑与压实 第一章土方工程 15 一 土方工程的分类 特点二 土的工程分类三 土的工程性质 第一节 土的分类及性质 16 一 土方工程的主要范围 分类 1 场地平整 2 基坑 槽 开挖与回填 3 地基土的处理 4 土石方爆破 5 排水 降水及土壁支撑等 17 2 土方工程的特点 1 量大面广 2 劳动强度大 人力施工效率低 工期长 3 施工条件复杂 受地质 水文 气侯影响大 不确定因素多 18 3 施工设计应注意 1 摸清施工条件 选择合理的施工方案与机械 2 合理调配土方 使总施工量最少 3 合理组织机械施工 以发挥最高效率 4 作好道路 排水 降水 土壁支撑等准备及辅助工作 5 合理安排施工计划 避开冬 雨季施工 6 制定合理可行的措施 保证工程质量和安全 19 二 土的工程分类 1 按开挖的难易程度分为八类 一类土 松软土 二类土 普通土 三类土 坚土 四类土 砂砾坚土 机械或人工直接开挖五类土 软石 六类土 次坚石 七类土 坚石 八类土 特坚石 爆破开挖 20 21 2 土的工程性质1 土的可松性a 概念 自然状态下的土经开挖后 其体积因松散而增加 以后虽经回填压实 仍不能恢复到原来的体积 称为土的可松性 22 2 土的工程性质1 土的可松性a 概念 自然状态下的土经开挖后 其体积因松散而增加 以后虽经回填压实 仍不能恢复到原来的体积 称为土的可松性 23 2020 3 18 24 b 可松性程度 可松性系数 最初可松性系数用Ks表示 最终可松性系数用K s表示 即 Ks V2 V1 K s V3 V1 式中 V1 土在自然状态下的体积 V2 土在开挖后的松散体积 V3 土经回填压实后的体积 25 C 作用 易于场地平整 土方量的平衡调配 计算土方机械生产率 确定运土机具数量以及计算填方所需的挖方体积等等 26 2 土的天然含水量在天然状态下 土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率 叫 土中水的质量 土中固体颗粒的质量 27 3 土的天然密度和干密度 干密度 天然密度 28 4 土的孔隙比和孔隙率反映土的密实程度 孔隙比和孔隙率越小土越密实 土的孔隙比 孔隙体积与固体体积之比土的孔隙率 孔隙体积与总体积之比 29 5 土的渗透性a 概念 水流通过土中孔隙难易程度的性质 称为渗透性 b 程度 土的渗透性由土的渗透系数k表示 它与土的密实程度有关 土的空隙比越大 则其渗透系数越大 达西定律 C 作用 k值大小对施工降水方案与支护结构型式的选择有影响 30 土体被水透过的性质 用渗透系数K表示 K的意义 水力坡度 i h L 为1时 单位时间内水穿透土体的速度 V Ki K的单位 m d 粘土 0 1 粗砂50 75 卵石100 200用途 降低水位方法 回填 31 32 一 土方开挖机械 1 2土方工程的机械化施工 33 1 推土机推土机适于推挖一至三类土 用于平整场地 移挖作填 回填土方 堆筑堤坝以及配合挖土机集中土方 修路开道等 推土机的作业效率与运距有很大关系 下表为直铲作业时的经济运距 34 推土机 35 为提高推土机的生产率 可采用以下几种施工方法 1 下坡推土 在不大于15 的斜坡上 推土机顺坡 向下切土 推运 借助机械本身的重力作用 增大切土深度 缩短铲土时间 可提高生产率30 左右 2 并列推土 平整大面积的场地时 为了增大铲刀前土壤的体积 一般采用 台推土机并列推土 如图1 32所示 这样可以减少土的散失 提高生产率 并可增大推土量15 30 两台推土机刀片间距保持30 50cm 平均运距不宜超过50 75 不宜小于20 36 3 槽子推土 如图1 32所示 利用已推过的土槽再次推土 可以减少铲刀前土的散失 当土槽推到一定程度 再推土埂 一般推土量可提高10 30 这种方法适宜于挖土层较厚 运距较远的工程 4 分批集中 一次推送 当推运距离较远且土质又较坚硬时 由于铲刀切土深度较小 可将铲起的少量土先集中在几个中间地点 再一次推送 以便在铲刀前保持满载 有效地利用推土机的功率 缩短推运时间 5 附加侧板 在铲刀两侧设置挡土板 增加铲刀前土的体积 以减少土的散失 提高生产率 37 2 铲运机铲运机是一种能综合完成挖 装 运 填的机械 对行驶道路要求较低 操纵灵活 生产率较高 按行走机构可将铲运机分为拖拉机式铲运机和自行式铲运机两种 按铲斗操纵方式 又可将铲运机分为钢索式和液压式两种 38 铲运机的开行路线铲运机由挖至卸运行的循环路线称为开行路线 开行路线合理与否 将直接影响生产效率 所以要预先根据挖填方区的分布合理地组织 开行路线一般有以下两种形式 1 环形路线 2 字形路线 39 提高铲运机生产率的措施 1 下坡铲土 借助机械本身自重的作用 来加大切土深度和缩短铲土时间 但纵坡不得超过25 横坡不得超过6 铲运机不能在陡坡上急转弯 以免翻车 2 推土机助铲 在较硬的土层中用推土机在铲斗后助推 可加大铲刀切削力 切土深度和铲土速度 推土机在助铲的空隙时间可兼做松土或平整工作 为铲运机创造工作条件 40 3 双联铲运法 当拖拉式铲运机的牵引力有富裕时 可在拖拉机后面串联两个铲斗进行双联铲运 如果土质较硬 可用双联单铲操作 即先将一个土斗铲满 再铲第二个土斗 对于松软的土 则用双联双铲 即两个土斗同时推土 41 3 单斗挖土机 正铲正铲挖掘机外型如下图 1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 一般用于大型基坑工程 也可用于场地平整施工 42 反铲反铲挖掘机外型如下图 2所示 适用于开挖一至三类的砂土或粘土 主要用于开挖停机面以下的土方 一般反铲的最大挖土深度为4 6m的基坑 经济合理的挖土深度为3 5m 反铲也需要配备运土汽车进行运输 43 抓铲抓铲挖掘机外型如下图所示 对施工面狭窄而深的基坑 深槽 深井采用抓铲可取得理想效果 也可用