第6次土方工程机械化施工
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120、黄河220等；轮胎式推土机有 TL160等。
推土机的施工推土方法
? 为提高推土机的生产率，可采用以下几种 施工方法： （1）槽子推土 （2）分批集中，一次推送 （3）下坡推土 （4）并列推土 （5）附加侧板
推土机的施工推土方法
? （1）槽子推土。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。
? t——挖土机每次作业循环延续时间(s)，W1— 100正铲挖土机为 25～40s，W1—100拉铲挖 土机为45～60s；
? q——挖土机斗容量(m3)； ? Kc——土的充盈系数，可取0.8～1.1； ? Ks——土的最初可松性系数； ? KB－—工作时间利用系数，一般为 0.7～
0.9。
? 2．自卸汽车配套计算
下坡推土法
槽形推土法
并列推土法
? (二)铲运机施工
? 铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序（挖土、 装土、运土、卸土和平土）的机械。按行走方式分 为自行式铲运机（图 a）和拖式铲运机（图 b）两种。 常用的铲运机斗容量为 2m3，5m3，6m3，7m3等数 种，按铲斗的操纵系统又可分为机械操纵和液压操 纵两种。
? （2）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。
? （3）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。
(d)自行式平碾；(6)拖式羊脚碾
? 2.夯实法
图1-66 蛙式打夯机 1－夯头；2－夯架；3－三角皮带；4－托盘
MM 120 SR 打夯机
多用途工务机械 设备，装有两套 独立的牵引系统 （铁路和公路）、 旋转塔楼和起重 臂，它通过了意。 大利铁路局（FS） 和法国铁路局 （SNCF）的审查 验证。
（ b）
(a)抓铲开挖柱基基坑；(b)抓铲斗工作示意
二、 土方机械的选择 土方机械化开挖应根据基础形式、工程规 模、开挖深度、地质、地下水情况、土方 量、运距、现场和机具设备条件、工期要 求以及土方机械的特点等合理选择挖土机 械，以充分发挥机械效率，节省机械费用， 加速工程进度。
（一）.选择土方机械的要点：
（1）~（4）
? (二)Βιβλιοθήκη Baidu土机与运土车辆配套计算
? 1．挖土机数量确定
?
?
(台)
? 式中 Q——土方量(m3)； ? P——挖土机生产率 (m3／台班) ，可查定
额手册或按公式计算； ? T－—工期(工作日)； ? C——每天工作班数； ? K——时间利用系数(0.8～0.9)。
?
?
(m3／台班)
（d）8字路线
? 2．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。
第一章 土方工程
第四节 土方工程的机械化施工
第四节 土方工程的机械化施工
? 一、主要土方机械的性能 ? （一）推土机施工 ? 推土机由拖拉机和推土铲刀组成，按行走的方式
分履带式和轮胎式，按铲刀的操作方式分为索式 和液压式，按铲刀的安装方式又分为固定式和回 转式。 ? 推土机是一种自行式的挖土、运土工具。适于 运距在100m以内的平土或移挖作填，以 30～60m 为最佳。一般可挖运一～三类土。
碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚 度的2／3(当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的3／4)。铺填 时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。 填方内有打桩或其他特殊工程时，块(漂)石填料的最大粒径不应超 过设计要求。
（二）填土的压实方法：碾压、振动、夯实 1.碾压法
? （4）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２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50～75ｍ，不宜小于20ｍ。
? （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。
? 3.振动压实法
平板振动机
（三）影响填土压实的因素
? 1 压实功的影响 ? 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的
关系见。
? 土的密度与压实功的关系示意图
? 2 含水量的影响
? 填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍 数和质量。 较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不 易压实；当土具有适当含水量时，土的颗 粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在 同样压实功作用下，得到最大的密实度， 这时土的含水量称做最佳含水量。 各种土的最佳含水量和最大干密度见表
三、土方填筑与压实
（一）填筑要求
选择填方土料应符合设计要求：
碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合 压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于 8％的土，仅用于无压实要求的填方工程；淤泥和淤泥质土一般不 能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要 求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的盐渍土，一般 可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。
? 压实作用沿深度的变化
4．填土压实的质量要求和检验
?
damx
?
?
1?
? wds 0.01? opds
?
0
?
1?
? 0.01?
s
拉铲挖土机的开 挖方式，与反铲挖土 机相似，也分为沟端 开挖和沟侧开挖。
拉铲挖土机的工作尺寸
? 4．抓铲挖土机施工
? 抓铲挖土机的挖土特点是：“直上直下，自重切 土”。能开挖一～二类土，适于施工面狭窄而深的 基坑、深槽、沉井等开挖，清理河泥等工程，最适 于水下挖土，或装卸碎石、矿渣等松散材料。
（a）抓铲挖土机工作示意
1.正铲挖土机
? 正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗 由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率 高；适用于开挖含水量不大于27%的一至 三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘 运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘 等。
*正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与 运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土 的方式有以下两种：
所示。
? 图 土的干密度与含水量的关系
? 表土的最佳含水量和最大干密度参考表
? 3 铺土厚度的影响
? 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐 减小(见图所示 )，其压实作用也随土层深度的增 加而逐渐减小。 各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含 水量等因素有关。 对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的 压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在 施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合 表的规定 。
? （1）沟端开挖：挖土机停在沟端，向后倒 退挖土，汽车停在两旁装土
? （2）沟侧开挖：挖土机沿沟一侧直线移动 挖土
3
反铲挖土机开挖方式 （a）沟端开挖；（b）沟侧开挖 1－反铲挖土机；2－自卸汽车；3－弃土堆
? 3．拉铲挖土机
? 拉铲挖土机的挖土特 点是：“后退向下， 自重切土”。其挖土 半径和挖土深度较大， 能开挖停机面以下的 一～二类土。
? a.正向挖土，侧向卸土
? b.正向挖土，反向卸土
? 开挖方式
正铲挖土机开挖方式 (a)正向挖土侧向卸土；(b)正向挖土后方卸土
l一正铲挖土机；2一自卸汽车
? 2．反铲挖土机施工
? 反铲挖土机的挖土特点是：“后退向下， 强制切土”。其挖掘力比正铲小，适于开 挖停机面以下的一～三类土的基坑、基槽 或管沟，每层经济合理的开挖深度为1.5～ 3.0m，对地下水位较高处也适用。
（a）自形式铲运机
（b ）拖式铲运机
? 1.铲运机的开行路线 ? （1)环形路线 ? （2)“8”字形路线
（ c）
（d）
铲运机开行路线 （a）、（b）环形路线；（c）大环形路线；
? 1.铲运机的开行路线 ? （1)环形路线 ? （2)“8”字形路线
（c）
（ d）
图1－56 铲运机开行路线 （a）、（b）环形路线；（c）大环形路线；
? 式中 T 1——自卸汽车每一工作循环的延续时间 (min)；
? t1——自卸汽车每次装车时间 (min)，t1＝nt； ? n——自卸汽车每车装土次数：
Ql——自卸汽车的载重量(m3)； γ——实土表观密度，一般取1.7t／m3； L——运土距离(m)； VC——重车与空车的平均速度(m／min)； 一般取20～30km／h； t2——卸车时间，一般为lmin； t3——操纵时间(包括停放待装、等车、让 车等)，取2～3min。
? （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。
(三)单斗挖土机施工
（a）正铲挖土机；（b）反铲挖土机； （c）拉铲挖土机；（d）抓铲挖土机。
行走装置 履带式 轮胎式
机型
大型 中型 小型
经济运距（m）
50~l00 （最远l50 ） 60~100（最远120）
＜50
50~80（最远150）
备注
上坡用小值 下坡用大值
?履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强； ?轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。 ?目前，我国生产的履带式推土机有东方 32100 、T-
推土机的施工推土方法
? 为提高推土机的生产率，可采用以下几种 施工方法： （1）槽子推土 （2）分批集中，一次推送 （3）下坡推土 （4）并列推土 （5）附加侧板
推土机的施工推土方法
? （1）槽子推土。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。
? t——挖土机每次作业循环延续时间(s)，W1— 100正铲挖土机为 25～40s，W1—100拉铲挖 土机为45～60s；
? q——挖土机斗容量(m3)； ? Kc——土的充盈系数，可取0.8～1.1； ? Ks——土的最初可松性系数； ? KB－—工作时间利用系数，一般为 0.7～
0.9。
? 2．自卸汽车配套计算
下坡推土法
槽形推土法
并列推土法
? (二)铲运机施工
? 铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序（挖土、 装土、运土、卸土和平土）的机械。按行走方式分 为自行式铲运机（图 a）和拖式铲运机（图 b）两种。 常用的铲运机斗容量为 2m3，5m3，6m3，7m3等数 种，按铲斗的操纵系统又可分为机械操纵和液压操 纵两种。
? （2）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。
? （3）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。
(d)自行式平碾；(6)拖式羊脚碾
? 2.夯实法
图1-66 蛙式打夯机 1－夯头；2－夯架；3－三角皮带；4－托盘
MM 120 SR 打夯机
多用途工务机械 设备，装有两套 独立的牵引系统 （铁路和公路）、 旋转塔楼和起重 臂，它通过了意。 大利铁路局（FS） 和法国铁路局 （SNCF）的审查 验证。
（ b）
(a)抓铲开挖柱基基坑；(b)抓铲斗工作示意
二、 土方机械的选择 土方机械化开挖应根据基础形式、工程规 模、开挖深度、地质、地下水情况、土方 量、运距、现场和机具设备条件、工期要 求以及土方机械的特点等合理选择挖土机 械，以充分发挥机械效率，节省机械费用， 加速工程进度。
（一）.选择土方机械的要点：
（1）~（4）
? (二)Βιβλιοθήκη Baidu土机与运土车辆配套计算
? 1．挖土机数量确定
?
?
(台)
? 式中 Q——土方量(m3)； ? P——挖土机生产率 (m3／台班) ，可查定
额手册或按公式计算； ? T－—工期(工作日)； ? C——每天工作班数； ? K——时间利用系数(0.8～0.9)。
?
?
(m3／台班)
（d）8字路线
? 2．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。
第一章 土方工程
第四节 土方工程的机械化施工
第四节 土方工程的机械化施工
? 一、主要土方机械的性能 ? （一）推土机施工 ? 推土机由拖拉机和推土铲刀组成，按行走的方式
分履带式和轮胎式，按铲刀的操作方式分为索式 和液压式，按铲刀的安装方式又分为固定式和回 转式。 ? 推土机是一种自行式的挖土、运土工具。适于 运距在100m以内的平土或移挖作填，以 30～60m 为最佳。一般可挖运一～三类土。
碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚 度的2／3(当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的3／4)。铺填 时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。 填方内有打桩或其他特殊工程时，块(漂)石填料的最大粒径不应超 过设计要求。
（二）填土的压实方法：碾压、振动、夯实 1.碾压法
? （4）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２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50～75ｍ，不宜小于20ｍ。
? （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。
? 3.振动压实法
平板振动机
（三）影响填土压实的因素
? 1 压实功的影响 ? 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的
关系见。
? 土的密度与压实功的关系示意图
? 2 含水量的影响
? 填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍 数和质量。 较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不 易压实；当土具有适当含水量时，土的颗 粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在 同样压实功作用下，得到最大的密实度， 这时土的含水量称做最佳含水量。 各种土的最佳含水量和最大干密度见表
三、土方填筑与压实
（一）填筑要求
选择填方土料应符合设计要求：
碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合 压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于 8％的土，仅用于无压实要求的填方工程；淤泥和淤泥质土一般不 能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要 求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的盐渍土，一般 可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。
? 压实作用沿深度的变化
4．填土压实的质量要求和检验
?
damx
?
?
1?
? wds 0.01? opds
?
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? 0.01?
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拉铲挖土机的开 挖方式，与反铲挖土 机相似，也分为沟端 开挖和沟侧开挖。
拉铲挖土机的工作尺寸
? 4．抓铲挖土机施工
? 抓铲挖土机的挖土特点是：“直上直下，自重切 土”。能开挖一～二类土，适于施工面狭窄而深的 基坑、深槽、沉井等开挖，清理河泥等工程，最适 于水下挖土，或装卸碎石、矿渣等松散材料。
（a）抓铲挖土机工作示意
1.正铲挖土机
? 正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗 由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率 高；适用于开挖含水量不大于27%的一至 三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘 运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘 等。
*正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与 运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土 的方式有以下两种：
所示。
? 图 土的干密度与含水量的关系
? 表土的最佳含水量和最大干密度参考表
? 3 铺土厚度的影响
? 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐 减小(见图所示 )，其压实作用也随土层深度的增 加而逐渐减小。 各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含 水量等因素有关。 对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的 压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在 施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合 表的规定 。
? （1）沟端开挖：挖土机停在沟端，向后倒 退挖土，汽车停在两旁装土
? （2）沟侧开挖：挖土机沿沟一侧直线移动 挖土
3
反铲挖土机开挖方式 （a）沟端开挖；（b）沟侧开挖 1－反铲挖土机；2－自卸汽车；3－弃土堆
? 3．拉铲挖土机
? 拉铲挖土机的挖土特 点是：“后退向下， 自重切土”。其挖土 半径和挖土深度较大， 能开挖停机面以下的 一～二类土。
? a.正向挖土，侧向卸土
? b.正向挖土，反向卸土
? 开挖方式
正铲挖土机开挖方式 (a)正向挖土侧向卸土；(b)正向挖土后方卸土
l一正铲挖土机；2一自卸汽车
? 2．反铲挖土机施工
? 反铲挖土机的挖土特点是：“后退向下， 强制切土”。其挖掘力比正铲小，适于开 挖停机面以下的一～三类土的基坑、基槽 或管沟，每层经济合理的开挖深度为1.5～ 3.0m，对地下水位较高处也适用。
（a）自形式铲运机
（b ）拖式铲运机
? 1.铲运机的开行路线 ? （1)环形路线 ? （2)“8”字形路线
（ c）
（d）
铲运机开行路线 （a）、（b）环形路线；（c）大环形路线；
? 1.铲运机的开行路线 ? （1)环形路线 ? （2)“8”字形路线
（c）
（ d）
图1－56 铲运机开行路线 （a）、（b）环形路线；（c）大环形路线；
? 式中 T 1——自卸汽车每一工作循环的延续时间 (min)；
? t1——自卸汽车每次装车时间 (min)，t1＝nt； ? n——自卸汽车每车装土次数：
Ql——自卸汽车的载重量(m3)； γ——实土表观密度，一般取1.7t／m3； L——运土距离(m)； VC——重车与空车的平均速度(m／min)； 一般取20～30km／h； t2——卸车时间，一般为lmin； t3——操纵时间(包括停放待装、等车、让 车等)，取2～3min。
? （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。
(三)单斗挖土机施工
（a）正铲挖土机；（b）反铲挖土机； （c）拉铲挖土机；（d）抓铲挖土机。
行走装置 履带式 轮胎式
机型
大型 中型 小型
经济运距（m）
50~l00 （最远l50 ） 60~100（最远120）
＜50
50~80（最远150）
备注
上坡用小值 下坡用大值
?履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强； ?轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。 ?目前，我国生产的履带式推土机有东方 32100 、T-