土方工程施工工艺课件

第一节土的工程性质第二节土方工程量的计算第三节土方工程施工工艺第四节土石坝施工第五节面板堆石坝施工第六节砌石坝施工第七节渠道施工第九章土方工程施工工艺第一节土的工程性质一、土的分类按土开挖的难易程度将土分为四级。土质级别土质名称自然湿密度(g/cm3)外形特征开挖方法Ⅰ沙土、种植土1.65～1.75

疏松、粘着力差或易透水，略有粘性

用锹或略加脚踩开挖Ⅱ壤土、淤泥、含壤种植土1.75～1.85

开挖时能成块，并易打碎

用锹需用脚踩开挖Ⅲ粘土、干燥黄土、干淤泥、含少量砾石粘土1.80～1.95

粘手、看不出砂粒或干硬

用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖Ⅳ坚硬粘土、砾质粘土、含卵石粘土1.90～2.10

土壤结构坚硬，将土分裂后成块状或含粘粒、砾石较多

用镐、三齿耙开挖第三节土方工程施工工艺一、土方开挖1.推土机2.铲运机3.装载机4.单斗挖掘机二、土方运输1.有轨运输2.无轨运输3.皮带机运输三、土方压实1.压实理论2.压实方法3.压实机械4.压实机械的选择5.压实参数与压实试验1.推土机在拖拉机上装上推土铲刀而成索式推土机：铲刀是借刀具自重切入土中，切土深度较小液压推土机：能强制切土，推土板的切土角度可以调整，切土深度较大两种。1.推土机特点：构造简单，操作灵活，运转方便，所需作业面小，功率大，能爬30°左右的缓坡适用：施工场地清理和平整，开挖深度不超过1.5m的基坑以及沟槽的回填土，堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝等1.推土机提高挖掘效率的方法：(1)下坡推土借推土机自重，增大铲刀的切土深度和运土数量，以提高推土能力和缩短运土时间。一般可提高效率30～40%。(2)并列推土(3)沟槽推土2.铲运机（1）分类拖式——由拖拉机牵引，工作时靠拖拉机上的操作机构进行操作自行式——行驶和工作都靠本身的动力设备，不需要其它机械的牵引和操作2.铲运机(2)特点能独立完成铲土、运土、卸土和平土作业，对行驶道路要求低，操作灵活，运转方便，生产效率高(3)适用大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽以及填筑路基、堤坝等，最适合开挖含水量不大于27%的松土和普通土，不适合在砾石层和沼泽区工作。2.铲运机(4)经济运距拖式铲运机的运距以不超过800m为宜，当运距在300m左右时效率最高自行式铲运机经济运距为800～1500m。3.装载机(1)用途铲取散粒材料并装上车辆，可用于装运、挖掘、平整场地和牵引车辆等，更换工作装置后，可用于抓举或起重等作业，因此在工程中被广泛应用。3.装载机(2)分类按行走装置：轮胎式和履带式；按卸料方式：前卸式、后卸式和回转式三种；按载重量：小型(＜1t)、轻型(1～3t)、中型(4～8t)、重型(＞10t)四种。4.单斗挖掘机单斗挖掘机是一种循环作业的施工机械，在土石方工程施工中最常见。按其行走机构：履带式和轮胎时；按其传动方式：机械传动和液压传动两种；按工作装置不同：正铲、反铲、拉铲和抓铲等。4.单斗挖掘机（1）正铲单斗挖掘机正铲每一工作循环包括挖掘、回转、卸料、返回四个过程。4.单斗挖掘机（1）正铲单斗挖掘机正铲挖掘机主要用于停机面以上的掌子开挖。根据掌子面挖掘机的工作面称为掌子面布置的不同，正铲挖掘机有不同的作业方式：正向挖土，侧向卸土（尽量布置成该型式）正向挖土，后方卸土4.单斗挖掘机（2）反铲单斗挖掘机适用于停机面以下土方开挖。挖土时后退向下，强制切土，挖掘力比正铲挖掘机小，主要用于小型基坑、基槽和管沟开挖。反铲挖土时，可用自卸汽车配合运土，也可直接弃土于坑槽附近。反铲挖掘机工作方式分为以下两种：沟端开挖沟侧开挖4.单斗挖掘机（3）单斗挖掘机生产效率的计算挖掘机的生产率是指在单位时间内从掌子中挖取并卸入土堆或车箱的土方量。影响挖掘机生产率的主要因素有：土壤性质、掌子的高度、旋转角度、工作时间的利用程度、运输车辆的大小、司机的操作水平和挖掘机的技术状况等。P=60nqK充K修K时K延/K松(m3/h，自然方)其中K修＝1/(0.4K土+0.6β)n－设计每分钟循环次数，ｎ＝3600/T，T为挖掘机一个工作循环时间(s)；q－铲斗平装容量，即铲斗的几何容积，ｍ3；K充－铲斗充盈系数，与土质有关，一般取0.80～1.10；K修－工作循环时间修正系数；P=6昼0nq辱K充K修K时K延/K松(m3/h，自然新方)其中K修＝1/(嗽0.4久K土+0.淡6β)K土－土壤潮级别修竟正系数,可采怎用1.0～1.2；β－转角坛修正系任数，转买角90送°时取1.哲0，100就°～135务°时取1.0息8～1.3冤7；K时－时间够利用系逝数，取0.套8～0.9；K延－联合猫工作系葡数，卸周入弃土予堆时取1.勾0，卸鞠入车载箱时急取0.况9；K松－土响壤的窑可松聪性系肚数。4.单斗梢挖掘程机（4）提用高挖征掘机捎生产替效率吉的措牧施合理布董置掌子作面，缩百短挖掘盾机工作埋循环时团间；合理配体套挖运子设备；规范施绵工方法闲和步骤字，提高届机械设层备操作贺水平加强施越工管理蹲，提高偏时间利根用系数加强速机械迷维修赌保养糟，保依证机杨械正瓜常运劝转。1.有轨运肠输(1才)标准煤轨运平输标准轨弦轨距143肾5mm，工程摆量一般脚不少于30万m3，运与距不吉少于1km，坡度男不宜大居于2.饱5%，转叠弯半镜径不魂小于20骑0m(2)窄轨运示输窄轨胃轨距键有100软0m字m、762通mm、61悦0m倡m三种。鄙窄轨运混输设备属简单，笔线路要间求比准勾轨低，举能量消捐耗少，债在工程锄中得到精广泛使通用。2.无轨返运输(1)自卸痰汽车愉运输(2)拖拉机畏运输(3)皮带抗机运箱输1.压实引理论（1）压弹实目搞的提高土姐体密度乏，提高帅土方承窄载能力倚；加大拍土坝或办土堤坡爆角，减末小填方哄断面面吵积，减神少工程描量，从恐而减少脏工程投住资，加涛快工程伪进度；金提高土劝方防渗神性能，尿提高土征坝或土貌堤的渗液透稳定势性1.压实理勉论（2）粘性伟土的主扑要压实惕阻力是莲土体内华的凝聚障力。在铺土薯厚度不症变的条阀件下，能粘性土拆的压实经效果(即干昨密度)随含水灯量的增始大而增芦大，当粱含水量愉增大到冒某一临马界值时象，干密跑度达到释最大，吸如此时貌进一步亚增加土炒体含水典量，干远密度反扛而减小预，此临咐界含水烧量值称孩为土体遍的最优伪含水量垫，即相同击压实浩功能枣时压役实效森果最斩大的辛含水替量。1.压实理甲论（3）非符粘性猴土，宿压实肝的主澡要阻明力是斧颗粒牛间的况摩擦辽力。由于夕土料父颗粒随较粗响，单耕位土帜体的土表面狠积比扇粘性赶土小青得多迟，土揉体的盗空隙腐率小能，可乐压缩题性小管，土控体含遭水量蛋对压柿实效活果的乞影响槽也小晴，昂在外馆力及沿自重礼的作娱用下付能迅闭速排余水固功结。粘性缺土颗番粒细朋，孔站隙率忙大，愿可压哈缩性围也大门，由咽于其道透水晕性较呼差，贪所以逮排水免固结脑速度衰慢，半难以做迅速辛压实犁。2.压实意方法静压碾瘦压：作用灯在土暂体上尝的荷吓载不泉随时断间变牛化震动偶碾压：作用在侍土体上眼的荷载钞随时间寄呈周期悟性变化夯击：作用在惠土体上乞的外力肉是瞬间叫冲击力笔，大小阳随时间背变化3.压实艳机械(1却)平碾平碾钢为铁空心港滚筒侧梯面设有浸加载孔展，加载元大小根饶据设计期要求而骑定。平胜碾碾压穿质量差追，效率跨低，较寒少采用珍。3.压实首机械(2)肋碾肋碾厌一般茅采用池钢筋董混凝阀土预长制。践肋碾膛单位斤面积摊压力析较平沫碾大岔，压午实效味果比讲平碾畜好，敞用于科粘性监土的奋碾压然。3.压实设机械(3)羊脚泛碾羊脚碾销的羊脚弱插入土原中，不院仅使羊妨脚底部排的土体疫受到压袍实，而姑且使其摔侧向土俱体受到辟挤压，蚂从而达物到均匀套压实的宏效果。3.压实机摧械(4纯)气胎碾压实土哥料时，哄充气轮绣胎随土粘体的变规形而发债生变形姜。气胎亏的荷重约可以增柄加到很侧大的数辈值。既适榜宜于沉压实孝粘性互土，始又适佩宜于菌压实污非粘狗性土稻，适拘用条伟件好倡，压陷实效臭率高艳，是没一种嘴十分驼有效尾的压抱实机刷械。3.压实蜜机械(5叔)震动碾一种鸽振动浩和碾驾压相失结合旨的压缩慧实机记械。搭它是狡由柴腿油机们带动租与机未身相捷连的挥轴旋炮转，美使装脚在轴怨上的油偏心飞块产篇生旋秤转，旨迫使去碾滚泥产生屯高频坝震动没。3.压实触机械(6华)蛙夯利用婚冲击吧作用患来压字实土得方，布具有顾单位姻压力烦大、含作用君时间壶短的氧特点旁，既厚可用凭来压保实粘庭性土拣，也喉可用祸来压妥实非鹿粘性双土。蛙夯烦作业伯采取夯击套挤压法。一劳般用昨于施牵工场念地狭品窄、尼碾压及机械曲难以私施工你的部场位。3.压实机固械(7顽)碾压机议械碾压径实土料晚的方法a.进退错袋距法b.圈转甘套压茶法c.套压夯档实法4.压实升机械坟的选陵择(1色)适应筑竿坝材料侮的特性粘性土滋应优先逃选用气籍胎碾、站羊脚碾挽；砾质土喜宜用气违胎碾、盒夯板；堆石与际含有特调大粒径(大于50予0m扰m)的砂卵碎石宜用做震动碾兴。4.压实俊机械长的选啦择(2)应与土内料含水问量、原诞状土的槽结构状赞态和设嘉计压实无标准相波适对含葛水量赞高于狮最优作含水终量1～2%的土料资，宜用男气胎碾纪压实；当重粘远土的含秀水量低门于最优播含水量炒，原状模土天然党密度高共并接近掀设计标径准，宜跌用重型扰羊脚碾掉、夯板诱；当含员水量词很高蚀且要仅求的老压实亲标准派低时放，粘斜性土痛也可啊选用黑轻型墓的肋苍型碾委、平洗碾。4.压实机仇械的选特择(3)应与套施工给强度谅大小季、工凡作面蹦宽窄走和施控工季果节相煎适应气胎户碾、护震动恨碾适殖用于害生产借强度丛要求鸣高和剧抢时眠间的帐雨季赖作业搭；夯击能机械蚕宜用奥于坝恳体与津岸坡璃或刚凭性建狱筑物脊的接岔触带时、边抢角和纸沟槽亮等狭犬窄地扶带。冬季作红业选择跑大功率磨、高效想能的机叫械。5.压实参耳数与压棉实试验(1)压实杏标准以设计干旋密度作为压树实标准歪来控制腰填方质焦量。(2)压实参辜数的确俯定初步姿选择亡了压崖实机事械类救型后扒，进笑一步奋确定嚼机械德所能必达到雾的、谁具有轿最佳话技术世经济红效果辱的各钻种压宪实参蓬数。要求在香施工现堂场进行乘压实试皇验，以割确定碾断重、铺选土厚度隶、压实桨遍数及温土料的屋最优含封水量等遭。5.压实参白数与压季实试验(3)碾压酱试验1)选择庙一60m题×6m的条形试滋验区。将敬此条波带分至为15店m长的4等分弦，各扔段含证水量查依次颂为ω1、ω2、ω3、ω4，控制励其误差洒不超过1%。对痒粘性舱土，述试验唉含水险量可艳定为冷：ω1＝ωｐ－4%；ω2＝ωｐ－2%；ω3＝ωｐ；ω3＝ωｐ＋2%（ωｐ为土抽料的陪塑限穗）。5.压实撤参数垂与压护实试指验(3秋)碾压试厉验2)每段沿遍长边等掀分为4块，走每块挖规定猫其碾续压遍侄数分王别为n1、n2、n3、n43)试验打时，供每一助小块腐内取9个试伸样为循一组矛，分桐别测段定其勇含水如量和料干密吃度，