第四节 机械化施工及填土压实

1、土木工程施工土木工程施工 1 土方土方机械化施工机械化施工 2 填土压实填土压实 第第1 1章章 土方工程土方工程土木工程施工土木工程施工 推土机推土机操纵灵活、运转方便、所需操纵灵活、运转方便、所需工作面小工作面小、易于转移、易于转移。适用于适用于切土深度不大的切土深度不大的场地平整场地平整；开挖深度开挖深度1.5m左右的基坑左右的基坑；回回填基坑和基槽土方填基坑和基槽土方；堆筑堆筑高度在高度在1.5m1.5m以内的以内的路基、堤坝路基、堤坝；为铲运；为铲运机助铲、为挖掘机清理集中余土和创造工作面，修路开道、牵引机助铲、为挖掘机清理集中余土和创造工作面，修路开道、牵引其它无动力施工机械，大马

2、力推土机还可犁松坚岩。其它无动力施工机械，大马力推土机还可犁松坚岩。（一）（一）土方机械化施工土方机械化施工1 、 推土机施工推土机施工推土机施工推土机施工TQ230G全液压全液压高原推土机高原推土机 TY320C前铲后前铲后推土机推土机土木工程施工土木工程施工 水中清碴水中清碴 平整场地平整场地 土方推送土方推送 移挖作填移挖作填 推土机施工推土机施工土木工程施工土木工程施工 推土机的四种推土方法推土机的四种推土方法推土机施工推土机施工下坡推土下坡推土 推土机顺地面坡势推土机顺地面坡势，借助机械，借助机械，增加推土能力和缩短推土时间。增加推土能力和缩短推土时间。提高生产率约提高生产率约304

3、0%，坡度在坡度在15%以内。以内。土木工程施工土木工程施工 并列推土并列推土推土机施工推土机施工 平整平整时，可时，可采用采用23台推土机并列推台推土机并列推土，减少土的土，减少土的散失量散失量而增而增大推土量，提高生产率约大推土量，提高生产率约1530%。，。3台推土机台推土机并列推土并列推土土木工程施工土木工程施工 槽型推土槽型推土 重复多次在一条作业线上切土重复多次在一条作业线上切土和推土。可和推土。可。可增加推土量。可增加推土量10%30%。推土机施工推土机施工 多铲集运多铲集运 对于对于土，切土土，切土时，时，宜宜多次铲土多次铲土，一次推送一次推送。土木工程施工土木工程施工 铲运机

4、铲运机操纵简单、运转方便、行驶速度快、生产效率高操纵简单、运转方便、行驶速度快、生产效率高，是，是能独立完成能独立完成等全部等全部土方施工工序的施工机械。土方施工工序的施工机械。坡度为坡度为200 以内的大面积场地平以内的大面积场地平整、大型基坑开挖、填筑路基堤坝。整、大型基坑开挖、填筑路基堤坝。2 、 铲运机施工铲运机施工铲运机施工铲运机施工CL9A自行式铲运机自行式铲运机CTY9A拖式铲运机拖式铲运机铲运机施工作业中铲运机施工作业中土木工程施工土木工程施工 （1 1）铲运机的）铲运机的类型分为：类型分为：两种。两种。铲运机施工铲运机施工宇通重工宇通重工CTY9A拖式铲运机拖式铲运机卡特彼勒

5、卡特彼勒 657G 自行式自行式铲运机铲运机土木工程施工土木工程施工 （2） 铲运机的运行路线铲运机的运行路线 环形或大环形路线：环形或大环形路线： 在地形起伏不大、施工地段较短时，多在地形起伏不大、施工地段较短时，多采用采用。，挖土、填土交替。，挖土、填土交替。 填挖之间距离较短时，采用填挖之间距离较短时，采用 每隔一定时间变换铲运机行驶方每隔一定时间变换铲运机行驶方向，以免向，以免机械单侧磨损机械单侧磨损。铲运机施工铲运机施工土木工程施工土木工程施工 “8 ”字形路线：字形路线：该路线该路线一个循环完成两次铲土和卸一个循环完成两次铲土和卸土土，减少了转弯次数和空驶距离，一个循环中两次转弯，

6、减少了转弯次数和空驶距离，一个循环中两次转弯方向不同，铲运机机械磨损均匀。在方向不同，铲运机机械磨损均匀。在时采用。时采用。土木工程施工土木工程施工 （3 3）提高铲运机生产效率的方法）提高铲运机生产效率的方法 下坡铲土下坡铲土 利用机械重力的水平利用机械重力的水平分力来加大切土深度分力来加大切土深度并缩短铲土时间。并缩短铲土时间。 推土机助铲推土机助铲 在较坚硬的土层中用在较坚硬的土层中用推土机助铲，可加大推土机助铲，可加大铲刀切削力、切土深铲刀切削力、切土深度和铲土速度。助铲度和铲土速度。助铲间隙可兼作松土、平间隙可兼作松土、平整工作。整工作。1.2 1.2 铲运机施工铲运机施工共共47页

7、页 第第9页页土木工程施工土木工程施工 挖近填远、挖远填近：挖近填远、挖远填近：挖土先从距离填土区最近一端挖土先从距离填土区最近一端开始，由近而远；填土则从距挖土区最远一端开始，由远而近。开始，由近而远；填土则从距挖土区最远一端开始，由远而近。既可使铲运机始终在既可使铲运机始终在合理的经济运距内工作合理的经济运距内工作，又可，又可创造下坡铲土创造下坡铲土的条件。的条件。 双联铲运法：双联铲运法：拖式铲运机的动力有富余时，可在拖拉机拖式铲运机的动力有富余时，可在拖拉机后串连两个铲斗进行双联铲运。对坚硬土层，可先铲满一个斗，后串连两个铲斗进行双联铲运。对坚硬土层，可先铲满一个斗，再铲另一个斗，即再

8、铲另一个斗，即“双联单铲双联单铲”；对松软土层，可两个斗同时铲对松软土层，可两个斗同时铲土，即土，即“双联双铲双联双铲”。1.2 1.2 铲运机施工铲运机施工共共47页页 第第10页页土木工程施工土木工程施工 跨铲法：跨铲法：在较坚硬在较坚硬的地段挖土时可采取的地段挖土时可采取预留土预留土埂、间隔铲土埂、间隔铲土的方法。可缩的方法。可缩短铲土时间和减少向外撒土短铲土时间和减少向外撒土, ,提高效率。提高效率。 波浪式铲土法：波浪式铲土法：铲土铲土开始时，铲刀以最大深度切入土开始时，铲刀以最大深度切入土中，中，随着负荷增加、车速降低，随着负荷增加、车速降低，相应减小切土深度相应减小切土深度，依次

9、反复进，依次反复进行，直至铲斗装满为止，适用于行，直至铲斗装满为止，适用于较硬土层。较硬土层。 挂大斗铲运：挂大斗铲运：在土质在土质松软地区，可改挂大型土斗，充松软地区，可改挂大型土斗，充分利用拖拉机的牵引力提高工效。分利用拖拉机的牵引力提高工效。1.2 1.2 铲运机施工铲运机施工共共47页页 第第11页页土木工程施工土木工程施工 3 、 单斗单斗挖土机施工挖土机施工 挖土机主要用于挖土机主要用于挖掘基坑、沟挖掘基坑、沟槽、清理槽、清理和和平整场地平整场地，更换工作装，更换工作装置后还可进行置后还可进行装卸、起重、打桩装卸、起重、打桩等等其它作业，能一机多用，工效高、其它作业，能一机多用，工

10、效高、经济效果好，是工程建设中的常用经济效果好，是工程建设中的常用机械。机械。：挖掘机按：挖掘机按行走方式行走方式分为分为和和，按，按分为分为、。常用的挖掘机。常用的挖掘机是正铲和反铲挖掘机。是正铲和反铲挖掘机。挖土机施工挖土机施工土木工程施工土木工程施工 正铲正铲开挖开挖含水量较小的含水量较小的类土类土和和经爆破的岩石及经爆破的岩石及冻土冻土。主要用于开挖。主要用于开挖停机面以上停机面以上的土方，且需与汽车配合完成的土方，且需与汽车配合完成土方的挖运工作。正铲工作面高度一般不小于土方的挖运工作。正铲工作面高度一般不小于1.5m1.5m，否则一次否则一次起挖不能装满铲斗，生产效率将降低。起挖不

11、能装满铲斗，生产效率将降低。邦立邦立CE1000-7正铲挖掘机正铲挖掘机( (四川四川) ) 日立日立EX3600E-6正铲挖掘机正铲挖掘机挖掘机施工挖掘机施工土木工程施工土木工程施工 正铲的开挖方式正铲的开挖方式正向开挖：正向开挖：适用于开挖适用于开挖，且，且的基坑（槽）、的基坑（槽）、管沟和路堑。管沟和路堑。 侧向挖土：侧向挖土：适用于开挖适用于开挖、的边坡、的边坡、基坑（基坑（槽槽）、沟渠和路堑）、沟渠和路堑。挖掘机施工挖掘机施工土木工程施工土木工程施工 反铲反铲开挖开挖类土类土。主要用于开挖。主要用于开挖的土方，一般反铲的的土方，一般反铲的，经济合理的挖土深度为，经济合理的挖土深度为1

12、.53m。适用于开挖适用于开挖的基坑（槽）、沟渠、管的基坑（槽）、沟渠、管沟及沟及或或的土坑。对于较深的土坑。对于较深较大的基坑可采用多层接力法挖土。反铲也需较大的基坑可采用多层接力法挖土。反铲也需要配备运土汽车进行运输。要配备运土汽车进行运输。带加长臂的反铲挖掘机带加长臂的反铲挖掘机挖掘机施工挖掘机施工土木工程施工土木工程施工 反铲的开挖方式反铲的开挖方式 沟端开挖法沟端开挖法 即反铲停于沟端，后退挖土，即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走。向沟一侧弃土或装汽车运走。蔺家坝泵站泵站蔺家坝泵站泵站基坑开挖现场基坑开挖现场挖掘机施工挖掘机施工沟端开挖法沟端开挖法土木工程施工土木工程

13、施工 沟侧开挖法沟侧开挖法 即反铲停于沟侧，沿沟边即反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于开挖，它可将土弃于的地方。的地方。挖掘机施工挖掘机施工深基坑的深基坑的接力开挖接力开挖管沟的沟侧开挖管沟的沟侧开挖土木工程施工土木工程施工 拉铲工作示意图拉铲工作示意图挖掘机施工挖掘机施工适用于挖掘适用于挖掘停机面以下停机面以下的的类土，类土，开挖开挖的基坑（槽）、沟的基坑（槽）、沟渠，挖取渠，挖取以及填筑路基、以及填筑路基、修筑堤坝等修筑堤坝等。土木工程施工土木工程施工 适用于适用于的的类土。挖类土。挖的基坑，的基坑，疏通就有渠道以及挖取水疏通就有渠道以及挖取水中中，或装卸碎石、矿，或装卸碎石、矿渣等松

14、散材料。渣等松散材料。（4 4）抓铲挖土机：）抓铲挖土机：直上直下、自重切土直上直下、自重切土挖掘机施工挖掘机施工土木工程施工土木工程施工 （二）土方开挖的注意事项（二）土方开挖的注意事项原则:开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖（1）开挖过程中随时检查土方标高、断面及土体的强度和稳定性；（2）不得在场地内任意堆放余土。（3）为防止滑坡，在坑顶两边一定距离（一般为1.0m）内不得堆载，在此距离外堆土高度不得超过1.5m。（4）为防止基底土（特别是软土）受到浸水或其他原因的扰动，应立即做垫层或浇筑基础，否则，挖土时应在基底标高以上保留150300mm厚的土

15、层，待基础施工时再挖。如若机械挖土，应在基底标高以上留出200300mm待做人工挖土。开挖原则开挖原则土木工程施工土木工程施工 （5）若超挖，应用与基土相同的土料填补，并夯实；若原土达不到要求则用碎石类土填补，并夯实；或用低强度的混凝土填补。（6）深基坑挖至设计标高后为防止地基土回弹，地基不应搁置时间过久，防止地基回弹引起建筑物的后期沉降，应尽快进入下一道工序。开挖原则开挖原则土木工程施工土木工程施工 主要用来主要用来土与砂石土与砂石类散装物料，也可对岩石、硬土进行类散装物料，也可对岩石、硬土进行轻轻度铲掘度铲掘，更换工作装置后可推土、起重、，更换工作装置后可推土、起重、装卸等作业。铲容量一般

16、装卸等作业。铲容量一般1.56.1m3。其它土方施工机械其它土方施工机械 装载机装载机ZL10B型装载机型装载机( (山东威力天地山东威力天地) )其它土方施工机械其它土方施工机械土木工程施工土木工程施工 利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械前后利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械前后轮轴之间轮轴之间, ,能升降、倾斜、回转和外伸。动作灵活准确，能升降、倾斜、回转和外伸。动作灵活准确，操纵方便，平整场地有较高的精度，广泛用于操纵方便，平整场地有较高的精度，广泛用于公路、机公路、机场等大面积的地面平整作业场等大面积的地面平整作业。 平地机平地机成工成工MGB20B平地机平地机 平地机在平

17、整作业平地机在平整作业其它土方施工机械其它土方施工机械土木工程施工土木工程施工 （三）（三） 土方的回填与压实土方的回填与压实土料要求：土料要求： 填方土料应符合设计要求，设计无规定时应符合以下规定：填方土料应符合设计要求，设计无规定时应符合以下规定： 碎石类土、砂土和爆破石渣（最大碎石类土、砂土和爆破石渣（最大粒径不大于每层铺厚的粒径不大于每层铺厚的2/3、振动碾压不超过振动碾压不超过3/4），可用于），可用于表层以下的填料表层以下的填料； 含水量大的黏土、含有大量有机物的土、含水溶性硫酸盐大于含水量大的黏土、含有大量有机物的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土、淤泥、冻土、膨胀土不能作填土之用。

18、的土、淤泥、冻土、膨胀土不能作填土之用。 (3)(3)填土应填土应进行，尽量采用同类土填筑；将进行，尽量采用同类土填筑；将透水性大的土层置于透水性大的土层置于透水性小的土层之下，不得将各种土混杂透水性小的土层之下，不得将各种土混杂。 （4 4）铺填时，）铺填时，且，且。 （5 5）填土应）填土应。1 、 填筑的要求填筑的要求 土方的回填与压实土方的回填与压实土木工程施工土木工程施工 2、 填土的压实方法填土的压实方法（1） 碾压法碾压法 大面积的场地平整和路基、堤坝工程。应大面积的场地平整和路基、堤坝工程。应先轻后重，先轻后重，碾压方向一般应从两边逐渐压向中央，且每次碾压应有碾压方向一般应从两

19、边逐渐压向中央，且每次碾压应有一定一定的重的重叠。叠。碾压机械有碾压机械有：光面碾（压路机）、羊足碾和气胎碾。：光面碾（压路机）、羊足碾和气胎碾。压路机碾压应压路机碾压应“薄填、慢驶、多次薄填、慢驶、多次”填土压实方法填土压实方法对砂土、黏性土对砂土、黏性土均可压实均可压实土木工程施工土木工程施工 碾压法碾压法羊足碾需要较大的牵羊足碾需要较大的牵引力，只宜压实黏性引力，只宜压实黏性土土 气胎碾压力均气胎碾压力均匀有弹性，压匀有弹性，压实效果好。实效果好。土木工程施工土木工程施工 填土压实还可利用运土机械进行碾压。填土压实还可利用运土机械进行碾压。碾压机械压实时，行驶速度碾压机械压实时，行驶速度

20、。其碾压原则：其碾压原则：。碾压法碾压法本次碾压本次碾压与上次碾与上次碾压的压痕压的压痕不得重叠不得重叠土木工程施工土木工程施工 碾压法 填土应从场地填土应从场地最最低部分低部分开始，由一端开始，由一端向另一端向另一端分分层铺筑。层铺筑。分层铺土分层铺土逐层压实逐层压实土木工程施工土木工程施工 俗称俗称“打夯打夯”，是利用，是利用的的冲击力来夯实土壤，中国传统的冲击力来夯实土壤，中国传统的“打夯打夯”方方法有木夯、石夯、飞硪等。法有木夯、石夯、飞硪等。夯实法夯实法石石 夯夯 飞飞 硪硪共共47页页 第第35页页（2） 夯实法夯实法四川省委书记杜青林四川省委书记杜青林与修水塘的村民打石夯与修水塘

21、的村民打石夯打飞硪已成为民俗表演节目打飞硪已成为民俗表演节目土木工程施工土木工程施工 常用的打夯机械有蛙式打夯机、振动打夯机、内燃打夯机、夯常用的打夯机械有蛙式打夯机、振动打夯机、内燃打夯机、夯锤。锤。夯实砂性土、湿陷性黄土、夯实砂性土、湿陷性黄土、杂填土、含石块的填土及杂填土、含石块的填土及的的压实压实也可配合压路机对边缘或边角碾压也可配合压路机对边缘或边角碾压不到之处进行夯实。不到之处进行夯实。填土厚度不大于填土厚度不大于25cm25cm，一夯压半夯、依次夯打。，一夯压半夯、依次夯打。夯实法夯实法蛙式打夯机蛙式打夯机 蛙式打夯机夯实基底持力层蛙式打夯机夯实基底持力层土木工程施工土木工程施工

22、 夯实法夯实法 冲击夯冲击夯 HCD75冲击夯冲击夯土木工程施工土木工程施工 夯实法夯实法振动平板夯振动平板夯（徐工（徐工SR100）整机重整机重100kg.激振力激振力18kN内燃式振动平板夯内燃式振动平板夯可压实松散的、粒状的土壤、沙砾及沥青路可压实松散的、粒状的土壤、沙砾及沥青路面，面，具有体积小，重量轻，能自行前进，机具有体积小，重量轻，能自行前进，机动灵活性强等特点，适于建筑物临近的狭窄动灵活性强等特点，适于建筑物临近的狭窄地带及地带及管线沟槽等管线沟槽等复杂地形的压实作业。复杂地形的压实作业。 无线电遥控双向振动平板夯无线电遥控双向振动平板夯（戴纳派克（戴纳派克 LH800）整机重

23、整机重820kg.激振力激振力95kN双向振动平板夯双向振动平板夯（戴纳派克（戴纳派克 LH700）整机重整机重780kg.激振力激振力95kN土木工程施工土木工程施工 （3）振动压实法）振动压实法 利用利用的作用使土颗粒发生的作用使土颗粒发生而达到紧密状态。而达到紧密状态。的的填方工程的振动夯实。主要施工机械是填方工程的振动夯实。主要施工机械是振动压路机、平板振动器。振动压路机、平板振动器。双钢轮驱动振动压路机双钢轮驱动振动压路机压实效果好、压实效果好、影响深度大、生产效率高，适用于各类土壤的压实，是大型土石影响深度大、生产效率高，适用于各类土壤的压实，是大型土石方压实的方压实的首选设备首选

24、设备。双钢轮振动压路机双钢轮振动压路机 单钢轮振动压路机单钢轮振动压路机振动压实法振动压实法土木工程施工土木工程施工 拖式振动碾拖式振动碾（华山）（华山） 拖式振动碾拖式振动碾（徐工（徐工YZT16） 整机重量整机重量16t. 激振力激振力373kN 手扶式振动碾手扶式振动碾（徐工（徐工XD08） 整机重量仅整机重量仅830kg. 激振力激振力15.7kN。是一种轻型振动压实机械。适用于基是一种轻型振动压实机械。适用于基坑边角、井盖周围、管道回填和人行坑边角、井盖周围、管道回填和人行道、路肩、道、路肩、小规模铺装工程小规模铺装工程，是大型，是大型压实机械的压实机械的辅助辅助平整压实施工机械。平

25、整压实施工机械。振动压实法振动压实法土木工程施工土木工程施工 。 1.1.: :填土压实后的密度与压实机械在其上所施填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定关系。当土的含水量一定，在开始压实时，土加的功有一定关系。当土的含水量一定，在开始压实时，土的密度急剧增加，待到接近土的最大密度时，压实功虽增加的密度急剧增加，待到接近土的最大密度时，压实功虽增加许多，而土的密度则变化甚小。许多，而土的密度则变化甚小。 2.2.：颗粒之间摩阻力较大，不易颗粒之间摩阻力较大，不易压实。压实。，土颗粒之间孔隙由水填充而，土颗粒之间孔隙由水填充而呈饱和状态，也不能压实。土的含水量适当（最佳含水量）呈饱和状态，也不能压实。土的含水量适当（最佳含水量）时，压实效果最好。时，压实效果最好。 3.：，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量有关。铺土过厚，要压很多遍；铺的过薄要增加总压实遍数。应经试压确定铺土厚度、压实遍数等。填土压实的影响因素土木工程施工土木工程施工 回填土含水量过大过小都难以夯压密实，回填土含水量过大过小都难以夯压密实，当土壤在最佳含当土壤在最佳含水量的条件下压实时，能获得最大的密实度。水量的条件下压实时，能获得最大的密实度。 土壤过湿时，可土壤过湿时，可先晒干先晒干或或掺入干土掺入干土； 土壤过干时，则应土壤过干时，则应洒水湿润洒水湿润以求