掌握主要土方机械施工的适用范围和施工方法

建筑工程施工技术
三、掌握主要土方机械施工的适用范围和施工方法
一、推土机
（一）适用范围
适于开挖一～四类土；找平表面,场地平整；开挖深度不大于1.5m的基坑(槽)；短距离移挖筑填，回填基坑（槽)、管沟并压实；堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝，以及配合挖土机从事平整、集中土方、清理场地、修路开道；拖羊足碾、松土机，配合铲运机助铲以及清除障碍物等.
（二）作业方法
推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶行程。

铲土时应根据土质情况，尽量采用最大切土深度在最短距离(6～10m）内完成，以便缩短低速运行时间，然后直接推运到预定地点。

回填土和填沟渠时，铲刀不得超出土坡边沿.上下坡坡度不得超过35°，横坡不得超过10°。

几台推土机同时作业，前后距离应大于8m。

（三)提高生产率的常用方法
1。

下坡推土法；
2。

槽形挖土法；
3。

并列推土法；
4.分堆集中；
5.铲刀附加侧板法。

二、铲运机
(一）适用范围
适于开挖含水率27％以下的一~四类土；大面积场地平整、压实；运距800m内的挖运土方；开挖大型基坑（槽)、管沟、填筑路基等。

但不适于砾石层、冻土地带及沼泽地区使用。

（二）作业方法
铲运机的基本作业是铲土、运土、卸土三个工作行程和一个空载回驶行程。

在施工中，由于挖填区的分布情况不同，为了提高生产效率，应根据不同施工条件（工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等),选择合理的开行路线和施工方法。

开行路线有如下几种：
1.椭圆形开行路线；
2.“8”字形开行路线;
3.大环形开行路线；
4.连续式开行路线；
5。

锯齿形开行路线；
6.螺旋形开行路线.
（三）提高生产率的常用方法
1.下坡铲土法；
2。

跨铲法；
3。

交错铲土法;
4。

助铲法；
5.双联铲运法。

三、挖掘机
（一）正铲挖掘机
1。

适用范围
适用于开挖含水量应小于27％的一～四类土和经爆破后的岩石和冻土碎块;大型场地整平土方；工作面狭小且较深的大型管沟和基槽路堑；独立基坑及边坡开挖等。

2.作业方法
正铲挖掘机的挖土特点是：“前进向上，强制切土”。

根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同，一般有以下两种:
（1)正向开挖，侧向装土法:正铲向前进方向挖土，汽车位于正铲的侧向装车。

本法装车方便，循环时间短，生产效率高。

用于开挖工作面较大，深度不大的边坡、基坑（槽）、沟渠和路堑等，为最常用的开挖方法。

（2)正向开挖，后方装土法：正铲向前进方向挖土，汽车停在正铲的后面。

本法开挖工作面较大,生产效率降低。

用于开挖工作面较小、且较深的基坑（槽）、管沟和路堑等。

3.提高生产率的常用方法
（1）分层开挖法；
（2)多层挖土法；
（3）中心开挖法；
（4）上下轮换开挖法；
(5)顺铲开挖法;
（6）间隔开挖法。

(二)反铲挖掘机
1。

适用范围
适用于开挖含水量大的一～三类的砂土或黏土;主要用于停机面以下深度不大的基坑(槽)或管沟，独立基坑及边坡的开挖。

2。

开挖方法
反铲挖掘机的挖土特点是:“后退向下,强制切土"。

根据挖掘机的开挖路线与运输汽车的相对位置不同，一般有以下几种:
（1)沟端开挖法；
（2）沟侧开挖法；
(3）沟角开挖法;
（4）多层接力开挖法.
(三)抓铲挖掘机
1.适用范围
适用于开挖土质比较松软（一~二类土）、施工面狭窄的深基坑、基槽,清理河床及水中挖取土，桥基、桩孔挖土,最适宜于水下挖土，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料.
2。

挖土方法
抓铲挖掘机的挖土特点是：“直上直下，自重切土”。

抓铲能在回转半径范围内开挖基坑上任何位置的土方，并可在任何高度上卸土（装车或弃土)。

对小型基坑，抓铲位于一侧抓土；对较宽的基坑,则在两侧或四侧抓土。

抓铲应离基坑边一定距离,土方可直接装自卸汽车运走，或堆弃在基坑旁或用推土机推到远处堆放。

挖淤泥时，抓斗易被淤泥吸住，应避免用力过猛，以防翻车。

抓铲施工，一般均需加配重。

四、装载机
装载机按行走方式分履带式和轮胎式两种。

有的单斗装载机背端还带有反铲。

（一）适用范围
适用于装卸土方和散料,也可用于较软土体的表层剥离、地面平整、场地清理和土方运送等工作。

(二)作业方法
与推土机基本类似。

在土方工程中，也有铲装、转运、卸料、返回四个过程。

1A414022 掌握常见基坑开挖与支护方法
土方开挖的顺序、方法必须与设计要求相一致，并遵循“开槽支撑,先撑后挖，分层开挖,严禁超挖”的原则。

基坑边界周围地面应设排水沟，对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。

一、浅基坑的开挖：8点具体要求
1.浅基坑开挖,应先进行测量定位，抄平放线，定出开挖长度,按放线分块(段)分层挖土。

根据土质和水文情况，采取在四侧或两侧直立开挖或放坡，以保证施工操作安全。

当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好（即不会发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉)，且无地下水时,开挖基坑可不必放坡，采取直立开挖不加支护，但挖方深度应按表1A414022－1的规定执行,基坑长度应稍大于基础长度。

如超过表1A414022－1规定的深度,应根据土质和施工具体情况进行放坡，以保证不坍方。

其临时性挖方的边坡值可按表1A414022－2采用。

放坡后基坑上口宽度由基坑底面宽度及边坡坡度来决定,坑底宽度每边应比基础宽出15~30cm，以便施工操作.
基坑不加支撑时的容许深度表1A414022-1
临时性挖方边坡值表1A414022-2
2.当开挖基坑土体含水量大而不稳定，或基坑较深,或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖而土质较差时,应采用临时性支撑加固。

挖土时，土壁要求平直，挖好一层，支一层支撑。

开挖宽度较大的基坑，当在局部地段无法放坡，或下部土方受到基坑尺寸限制不能放较大坡度时，应在下部坡脚采取加固措施，如采用短桩与横隔板支撑或砌砖、毛石或用编织袋、草袋装土堆砌临时矮挡土墙，保护坡脚。

3。

基坑开挖程序一般是：测量放线→分层开挖→排降水→修坡→整平→留足预留土层
等。

相邻基坑开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。

挖土应自上而下水平分段分层进行,边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽度和标高,要求坑底凹凸不超过2.Ocm。

4。

基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动.当用人工挖土，基坑挖好后不能立即进行下道工序时,应预留15～30cm一层土不挖,待下道工序开始再挖至设计标高。

采用机械开挖基坑时，为避免破坏基底土，应在基底标高以上预留一层由人工挖掘修整.使用铲运机、推土机时，保留土层厚度为15～20cm，使用正铲、反铲或拉铲挖土时为20～30cm.
5。

在地下水位以下挖土，应在基坑四周挖好临时排水沟和集水井，或采用井点降水，将水位降低至坑底以下500mm，以利挖方进行。

降水工作应持续到基础（包括地下水位下回填土）施工完成。

6。

雨期施工时，基坑应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层，并在基坑四围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑内；同时，应经常检查边坡和支撑情况,以防止坑壁受水浸泡，造成塌方。

7.基坑开挖时,应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查.
8。

基坑挖完后应进行验槽，做好记录;如发现地基土质与地质勘探报告、设计要求不符时，应与有关人员研究及时处理.
二、浅基坑的支护：7类支护
1。

斜柱支撑：水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶，斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。

适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时.
2.锚拉支撑：水平挡土板支在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与锚桩拉紧，在挡土板内侧回填土。

适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土，不能安设横撑时使用.
3。

型钢桩横挡板支撑：沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩，间距1。

0~1.5m,然后边挖方，边将3～6cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土，并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子，使横板与土体紧密接触.适于地下水位较低、深度不很大的一般黏性或砂土层中使用。

4。

短桩横隔板支撑:打入小短木桩或钢桩，部分打入土中，部分露出地面，钉上水平挡土板，在背面填土、夯实。

适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用.
5。

临时挡土墙支撑:沿坡脚用砖、石叠砌或用装水泥的聚丙烯扁丝纺织袋、草袋装土、砂堆砌，使坡脚保持稳定.适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用。

6。

挡土灌注桩支护：在开挖基坑的周围，用钻机或洛阳铲成孔,桩径ф4O0～500mm，现场灌筑钢筋混凝土桩,桩间距为1.0～1。

5m，在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。

适用于开挖较大、较浅（＜5m)基坑,邻近有建筑物，不允许背面地基有下沉、位移时采用。

7。

叠袋式挡墙支护:采用编织袋或草袋装碎石（砂砾石或土)堆砌成重力式挡墙作为基
坑的支护,在墙下部砌500mm厚块石基础，墙底宽由1500～2000mm，顶宽适当放坡卸土1。

0～1.5m，表面抹砂浆保护.适用于一般黏性土、面积大、开挖深度应在5m以内的浅基坑支护.
三、深基坑的支护：
深基坑土方开挖，当施工现场不具备放坡条件,放坡无法保证施工安全,通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时,一般采用支护结构进行临时支挡，以保证基坑的土壁稳定。

支护结构的选型：排桩或地下连续墙、水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙或采用上述形式的组合，重视各自的适用条件。

(一）排桩或地下连续墙
通常由围护墙、支撑（或土层锚杆）及防渗帷幕等组成。

排桩有钢管桩、预制混凝土桩、钻孔灌筑桩、挖孔灌筑桩、加筋水泥土桩（SMW工法）等多种类型。

适用条件：适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m；当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。

（二）水泥土墙
水泥土墙，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。

水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型,通常呈格构式布置。

适用条件：基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。

(三)土钉墙
土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等组成.土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动起挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。

适用条件：用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地；基坑深度不宜大于12m；
当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。

（四）逆作拱墙
当基坑平面形状适合时，可采用拱墙作为围护墙。

拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。

对于组合拱墙,可将局部拱墙视为两铰拱。

适用条件：基坑侧壁安全等级宜为三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8；基坑深度不宜大于12m；地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。

四、深基坑的土方开挖：6点具体要求
在深基坑土方开挖前，要详细确定挖土方案和施工组织；要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。

1。

深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式（也称墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土.前者无支护结构,后三种皆有支护结构.
2。

土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖，分层开挖，严禁超挖"的原则。

3。

防止深基坑挖土后土体回弹变形过大
施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。

因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行,并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。

必要时，可对基础结构下部土层进行加固。

4.防止边坡失稳
5。

防止桩位移和倾斜
打桩完毕后基坑开挖，应制订合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜.
6.配合深基坑支护结构施工
挖土方式影响支护结构的荷载，要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形。

为此,要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土.
海南中航航华建设工程有限公司。