土方机械化施工

土方机械化施工

± （石）方工程有人工开挖、机械开挖和爆破三种开挖方法。人工开挖只适用于小型基坑（槽）、管沟及上方量少的场所，对大量土方一般均选择机械开挖。当开挖难度很大，如冻上、岩石土的开挖，也可采用爆破技术进行爆破。土方工程的施工过程主要包括：上方开挖，运输，填筑与压实等。常用的施工机械有：推上机、铲运机、单斗挖上机、装载机等，施工时应正确选用施工机械，加快施工进度。

一、推土机施工

㈠推土机的特点

推上机操纵灵活，运转方便，所需工作而较小、行驶速度快、易于转移，能爬30°左右的缓坡，因此应用较广。多用于场地淸理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑，填平沟坑, 以及配合铲运机、挖丄机工作等。此外，在推上机后而可安装松上装置，破、松硬上和冻土, 也可拖挂羊足辗进行上方压料工作。推上机可以推挖一〜三类土，运距在100m以内的平土或移挖作填，宜采用推上机，尤其是当运距在30〜60m之间最有效，即效率最髙。

㈡作业方法

推上机可以完成铲土，运上和卸上三个工作行程和空载回驶行程。铲上时应根据上质情况，尽量采用最在切上深度在最短距离（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

㈢推上机生产率计算

1.推土机的小时生产率

推土机的小时生产率按下式计算：

皆辔（m7h）

式中：Tv一一从推上到将上送到填上地点的循环延续时间（s ）;

q—一推土机每次的推土量（m3）；

6——土的可松性系数。

2.推土机的台班生产率几

推土机的台班生产率按下式计算：

几二8 P A K,（m'/台班）

式中：K s----- 般在0.72-0.75之间。

二、铲运机施工

㈠铲运机的特点

铲运机的特点是能综合完成铲土、运上、平上或填土等全部土方施工工序，对行驶道路要求较低；操纵灵活、运转方便，生产率髙，在上方工程中常应用于大面积场地平整，开挖大基坑、沟槽以及填筑路基、堤坝等工程。适宜于铲运含水率不大于27%的松土和普通上，不适于在砾石层和冻上地带及沼泽区工作，当铲运三、四类较坚硬的上时，宜用推上机助铲或用松土机配合将土翻松0.2〜0.4m,以减少机械磨损，提高生产率。

㈡开行路线

铲运机的基本作业是铲土、运土、卸上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冋，为了提髙生产效率，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。

由于挖填区的分布不同，应根据具体情况选择开行路线，铲运机的开行路线有：①环形 路线：②大环形路线；③8字形路线等。

㈢铲运机生产率计算

1・铲运机的小时生产率A

铲运机的小时生产率按下式计算:

式中：Q —一铲斗容量（m 5）；

Kc —一铲斗装上的充盈系数（一般砂上为0. 75,其他上为0. 85-1,最高可达1. 5）； Ks ——土的可松性系数；

Tc ——铲从挖丄开始到卸上完毕，每循环延续的时间（s ），可按下式计算：

TC=ti+ - +t 3+t 8

Vc

式中：—装上时间，一般取60~90s ：

1铲平均运距5）,由开行路线定；

Vc —一运上与回程的平均速度，一般取1 -2m/s ；

t =——卸上时间，一般取15〜30s ；

t 5—换挡和调头时间，一般取30s°

2.铲运机的台班产量

几二8・Pt ・©（!!?/台班）

式中：K»——一般在0.7〜0.9之间。

三、单斗挖掘机施工

㈠正铲挖掘机挖掘能力大，生产率高，适用于开挖停机面以上的一〜四类上，它与运土 汽车配合能完成整个挖运任务。可用于开挖大型干燥基坑以及土丘等。

⑴适用范围：

① 开挖含水率不大于27%的一〜四类丄和经爆破后的岩石与冻土碎块：

② 大型场地整平土方：

③ 工作而狭小且较深的大型管沟和基槽路堑；

④ 独立基坑：

⑤ 边坡开挖。

⑵开挖方式

正铲挖掘机的挖上特点是“前进向上，强制切上”。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，侧向卸土

正铲向前进方向挖土，汽车位于正铲的测向装土。本法铲臂卸上回转角度小于90° , 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 正铲向前进方向挖上，汽车停在正铲的后而。本法开挖工作而较大，但铲臂卸上回转 3600 • q • Kc TcK s

(m 3/h)

角度较大，约180°，且汽车要侧向行车，增加工作循环时间，生产效率降低（回转角度

180° , 效率降低约23%：回转角度130° ,降低约13%）。用于开挖工作面较大，且较深的基坑（槽）、管沟和路堑等。

㈡反铲挖土机操作灵活，挖土、卸上均在地而作业，不用开运输道。

适用范围：

①开挖含水率大的一 ~三类的砂上或黏土；

②管沟和基槽：

③独立基坑：

④边坡开挖。

㈢拉铲挖土机的挖土特点是：后退向下，自重切土。

㈣抓铲挖土机挖土特点是：直上宜下，自重切丄，挖掘力较小，适用于开挖停机而以下的一二类土，如挖窄而深的基坑，疏通旧有渠道以及挖取水不淤泥等，或用于装卸碎石，矿渣等松散材料。在软土地基的地区，常用于开挖基坑等。

㈤单斗挖上机生产率计算

1.单斗挖掘机小时生产率

单斗挖掘机小时生产率Q（m5/h）按下式计算：

门 3600qk

QF—

式中：t——挖掘机每一工作循环延续时间（s）,根据经验数字确立，对

W—100正铲挖掘机为25-40s,对W—100拉铲挖掘机为45〜60s：q—一铲斗容量（m J）；

k——丄斗利用系数，与上的可松性系数和上斗充盈系数有关，对砂上为0.8-0.9,对黏性土为 0. 85-0. 95o

2.单斗挖掘机台班生产率

单斗挖掘机台班生产率Q.（m3/台班）按下式计算：

QHQK

式中：IG—一工作时间利用系数，在向汽车装上时为0. 68-0. 72；侧向推上时为0.78〜0. 88：

挖爆破后的岩石为0. 60。

3.挖掘机需用数疑

挖掘机需用数^N（台），根据丄方工程量和工期要求并考虑合理的经济效果，按下式计算：

N亠

QJCK：

式中：Q——土方工程量（m3）；

Qa单斗挖掘机台班生产率（m'/台班）；

T——工期（d）；

C——每天作业班数（台班）；