多媒体教学 第一章  土方工程 本章掌握内容： 1、掌握土方量计算方法； 2、掌握轻型井点设计和回填土的质量要求及检验标准； 3、能分析土壁失稳和产生流砂、管涌的原因，并提出相应的防治措施 4、掌握土方工程施工及土方填筑和压实的基本方法。 本章了解内容： 1、了解土的工程性质、边坡留设； 2、对各种降水方案能进行选择比较； 3、了解常用土方机械的性能及适用范围，能正确合理的选用； 4、了解土方工程施工的准备和辅助工作。 第一节  概述 如H 值小于降水深度6m时，则可用一级井点； 当H 值稍大于6m时，如降低井点管的埋置面后，可满足降水深度要求时，仍可用一级井点降水； 当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点（图1-23）。 在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管路出地面0.2～0.3m，滤管必须埋在透水层中。   流砂的防治  流砂现象及其危害    1、流砂现象： 粒径很小、无塑性的土壤，在动水压力推动下，极易失去稳定，而随地下水一起流动涌入坑内，这种现象称为流砂现象。    2、流砂现象的危害： 土失去承载力，引起塌方，土边挖边冒，难以施工。 产生流砂的原因    原因：内因和外因   1、内因：取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均产生流砂现象。 流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中。 2、外因：动水压力  防治流砂的方法   1、原则：一是减小或平衡动水压力；二是截住地下水流；三是改变动水压力的方向。   2、方法：    1）枯水期施工    2）打板桩    3）水中挖土    4）人工降低地下水位    5）地下连续墙法    6）抛大石块，抢速度施工。 5  填土压实 5.1  填土的要求   要求：  1、填土满足强度、稳定性要求和必须合理设计边坡，正确选择土料以及填筑方法；  2、不能作为填土使用的土料：含有大量有机物的土，石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土，冻土或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土，含水量大的软弱土等。  3、填土要求： 应分层铺土压实，最好采用同类土填筑。如采用不同类别的土填筑时，应将透水性较大的土置于透水性较小的土层之下，严禁不均匀地混杂在一起使用。 分层铺土厚度，则应根据压实机具的性能确定：羊角碾每层铺土厚度200～350㎜，每层压实遍数8～15遍；平碾为200～300㎜，压6～8遍；蛙式打夯机为200～250㎜，压3～4遍；人工打夯不大于200㎜，压3～4遍。 回填土含水量过大或过小都难以压实，应控制最优含水量，才能达到最大干密度。 对于软弱土地基，常采取将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后用人工砂垫层、灰土垫层等进行换土处理。垫层施工也应分层还土，分层夯实。 5.2  填土的压实方法    压实方法：碾压法、夯实法和振动法  （1）碾压法，适用于大面积填土，如场地平整、路基、堤坝等工程 每次碾压要有150～200㎜的重叠。  （2）夯实法，适用于小面积填土，，夯实厚度一般在200㎜以内。  （3）振动法 5.3  填土压实的质量检验       填土压实后的干密度（干重度）应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差，不得大于0.088g/cm3,且应分散,不得集中于某一区域。 检验方法：    采用环刀法测定土的实际干密度。其取样组数为：基坑回填每20～50m3取一组（每个基坑不小于一组）；基槽或管沟回填每层按长度20～50m取一组；室内填土每层按100～500m2取一组；场地平整填土每层按400～900m2取一组。  6、土方工程机械化施工  施工机械的种类：推土机、铲运机、平土机、松土机、挖土机、夯实机等，本章重点讲解推土机、铲运机和单斗挖土机。 1  推土机施工 1  推土机的适用范围  1、性能：构造简单，操作灵活，运转方便，所需工作面较小，功率较大，行驶速度较快，易于转移，能爬300的缓坡。  2、适用范围：挖土深度不大的场地平整，铲土并能运送至弃土区；开挖深度不大于1.5m的基坑；回填基坑或沟槽；堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝；平整其他机械卸置的土堆；推送松散的硬土、岩石和冻土；配合铲运机施工，为挖土机清理余土和创造工作面。 推土机的运距宜在100m以内，经济运距为40～60m。 1.2  提高推土机生产率的方法    （1）下坡推土    （2）并列推土    （3）分批集中，一次推送    （4）槽形推土 2  铲运机施工 2.1  铲运机的适用范围 1、性能：铲土、运土、卸土、填筑、压实。   2、适用范围：大面积的场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基、堤坝。 铲运机的铲斗容量为2.5～8m3,自行式铲运机的经济运距为800～1500m。  下坡推土法 槽形推土法 并列推土法 斜角推送法作业 （a）自形式铲运机 铲运机 （b）拖式铲运机 2.2  铲运机的运行路线    环形路线和“8”字路线 2.3  提高铲运机生产率的措施   (1)下坡铲土   (2)挖近填远，挖远填近  （3）推土机助铲  （4）双联铲运法  （5）挂大斗铲运  （6）跨铲法 3  单斗挖土机施工    种类：正铲、反铲、拉铲和抓铲 铲运机开行路线 （a）、（b）环形路线；（c）大环形路线； （d）8字路线  （c） （d） 单斗挖土机工作简图 （a）正铲挖土机；（b）反铲挖土机；（c）拉铲挖土机；（d）抓铲挖土机 3.1  正铲挖土机 （1）正铲的性能   1、定义：一般只用于开挖停机面上的土体，需要设置进出口通道。   2、适用：土质较好、无地下水的地区工作。   3、国产正铲挖土机的工作性能见下表。 （2）正铲挖土和卸土的方式    正向挖土、后方卸土和正向挖土、侧向卸土 （3）正铲挖土机的工作面及开行通道    挖土机在停机点所能开挖的土方面称为工作面。 3.2  反铲挖土机  1、定义：反铲挖土机是开挖停机面以下的土体，不需设置进出口通道。  2、适用：开挖小型基坑、基槽和管沟。尤其适用于开挖独立柱基，以及泥泞的或地下水位较高的土体。  3、性能和工作尺寸：      见图1-42和表1-18 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 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 （2）反铲挖土机的开行 方式      沟端开行和沟侧开行  3．拉铲挖土机施工 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。         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 * 1  土方工程的内容 1、内容：  （1）场地平整  （2）开挖沟槽、基坑、竖井、隧道、修筑路基、堤坝，其中包括施工排水、降水，土壁边坡和支护结构等。  （3）土方回填与压实    其中包括土料选择，填土压实的方法及密实度检验等。   此外，在土方工程施工前，应完成场地清理，地面水的排除和测量放线工作；在施工中，则应及时采取有关技术措施，预防产生流砂、管涌和塌方现象，确保施工安全。 2、土方工程的特点：   1）工程量大，劳动力或机械设备用量大且施工工期较长；   2）施工难度较大，受地质、水文、气候、

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