土方机械化施工课件

土方机械化施工土方机械化施工1 推土机推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面小、行驶速度操纵灵活、运转方便、所需工作面小、行驶速度快，能爬快，能爬300左右的坡左右的坡。适用于场地平整、开挖深度。适用于场地平整、开挖深度1.5m左右左右的基坑、移挖作填、填筑堤坝、回填基坑和基槽土方、为铲的基坑、移挖作填、填筑堤坝、回填基坑和基槽土方、为铲运机助铲、为挖掘机清理集中余土和创造工作面，修路开道、运机助铲、为挖掘机清理集中余土和创造工作面，修路开道、牵引其它无动力施工机械，大马力推土机还可犁松坚岩。牵引其它无动力施工机械，大马力推土机还可犁松坚岩。1 土方机械化施工土方机械化施工1.1 推土机施工TQ230G全液压高原推土机TY320C前铲后犁犁推土机共47页 第1页 推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面小、行驶速2水中清碴平整场地土方推送移挖作填1.1 推土机施工共47页 第2页水中清碴 平整场3提高推土机生产效率的方法提高推土机生产效率的方法1.1 推土机施工下坡推土顺地面坡势沿下坡方向推土，可增大铲刀切土深度和运土数量，缩短推土时间,提高生产率约3040%。共47页 第3页提高推土机生产效率的方法1.1 推土机施工下坡推土共47页 4并列推土并列推土1.1 推土机施工大面积施工区可采用23台推土机并列推土，减少土的散失量而增大推土量，提高生产率约1530%。3台推土机并列推土共47页 第4页并列推土1.1 推土机施工 大面积施工5分批集中、一次分批集中、一次推送推送当运距较远又土质较坚硬当运距较远又土质较坚硬时，宜时，宜多次铲土多次铲土，一次推送一次推送。槽型推土当土层较厚时，可利用前次推土的槽形推土，可减少土的散失量，增大推土量。1.1 推土机施工军用推土机美国M9共47页 第5页 分批集中、一次推送 6铲运机铲运机操纵简单、运转方便、行驶速度快、生产操纵简单、运转方便、行驶速度快、生产效率高效率高，是能独立完成，是能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实铲土、运土、卸土、填筑、压实等全等全部土方施工工序的施工机械。适用于坡度为部土方施工工序的施工机械。适用于坡度为200 以内的大面积以内的大面积场地平整、大型基坑开挖、填筑路基堤坝。场地平整、大型基坑开挖、填筑路基堤坝。1.2 铲运机施工铲运机施工1 土方机械化施工CL9A自行式铲运机CTY9A拖式铲运机铲运机施工作业中共47页 第6页 铲运机操纵简单、运转方便、行驶速度7 铲运机的斗容量铲运机的斗容量为为28m3，自行式铲自行式铲运机运机的经济运距为的经济运距为8001500m，拖式铲运机拖式铲运机的经济运距为的经济运距为600m，效率最高的经济运距效率最高的经济运距为为200350m。如采。如采用双联铲运或挂大斗用双联铲运或挂大斗铲运时，其经济运距铲运时，其经济运距可增加至可增加至1000m。1.2 铲运机施工宇通重工CTY9A拖式铲运机卡特彼勒657G 自行式铲运机 运距愈长、生产运距愈长、生产效率愈低，超过经济效率愈低，超过经济运距时应考虑汽车运运距时应考虑汽车运输。输。共47页 第7页 铲运机的斗容量为28m3，自行式铲运机的经济运81.2.1 铲运机的运行路线铲运机的运行路线 椭圆形或大环形路线：在地形起伏不大、填方不高(1.5m)的路堤宜采用大环形路线。每隔一定时间变换铲运机行驶方向，以免机械单侧磨损。椭圆形路线适用施工地段较短的情况。“8 ”字形路线：字形路线：该路该路线线一个循环完成两次铲土和卸土一个循环完成两次铲土和卸土，减少了转弯次数和空驶距离，一个减少了转弯次数和空驶距离，一个循环中两次转弯方向不同，铲运机循环中两次转弯方向不同，铲运机机械磨损均匀。在地形起伏较大、机械磨损均匀。在地形起伏较大、施工地段狭长时采用。施工地段狭长时采用。1.2 铲运机施工共47页 第8页1.2.1 铲运机的运行路线 椭圆形或大环91.2.2 提高铲运机生产效率的方法提高铲运机生产效率的方法下坡铲下坡铲土土利用机械重力的利用机械重力的水平分力来加大切水平分力来加大切土深度并缩短铲土土深度并缩短铲土时间。时间。推土机助铲在较坚硬的土层中用推土机助铲，可加大铲刀切削力、切土深度和铲土速度。助铲间隙可兼作松土、平整工作。1.2 铲运机施工共47页 第9页1.2.2 提高铲运机生产效率的方法 下坡10 挖近填远、挖远填近：挖近填远、挖远填近：挖土先从距离填土挖土先从距离填土区最近一端开始，由近而远；填土则从距挖土区最远一端开区最近一端开始，由近而远；填土则从距挖土区最远一端开始，由远而近。既可使铲运机始终在始，由远而近。既可使铲运机始终在合理的经济运距内工作合理的经济运距内工作，又可又可创造下坡铲土创造下坡铲土的条件。的条件。双联铲运法：拖式铲运机的动力有富余时，可在拖拉机后串连两个铲斗进行双联铲运。对坚硬土层，可先铲满一个斗，再铲另一个斗，即“双联单铲”；对松软土层，可两个斗同时铲土，即“双联双铲”。1.2 铲运机施工共47页 第10页 挖近填远、挖远填近：挖土先从距离填土11 跨铲法：跨铲法：在在较坚硬的地段挖土时可采较坚硬的地段挖土时可采取取预留土埂、间隔铲土预留土埂、间隔铲土的的方法。可缩短铲土时间和方法。可缩短铲土时间和减少向外撒土减少向外撒土,提高效率。提高效率。波浪式铲土法：铲土开始时，铲刀以最大深度切入土中，随着负荷增加、车速降低，相应减小切土深度，依次反复进行，直至铲斗装满为止，适用于较硬土层。挂大斗铲运：在土质松软地区，可改挂大型土斗，充分利用拖拉机的牵引力提高工效。1.2 铲运机施工共47页 第11页 跨铲法：在较坚硬的地段挖土时可采取预留12卡特彼勒卡特彼勒 657G 铲运机铲运机 657G铲运机斗容铲运机斗容量达量达85t，是，是07年的年的新品，铲斗可上下，新品，铲斗可上下，内部推板可动，铰链内部推板可动，铰链式转向，可前后拖挂式转向，可前后拖挂。1.2 铲运机施工共47页 第12页卡特彼勒 657G 铲运机 657131.3 挖掘机施工挖掘机施工挖掘机主要用于挖掘机主要用于挖掘挖掘基坑、沟槽、清理基坑、沟槽、清理和和平整场地平整场地，更换工作装置后还可进行更换工作装置后还可进行装卸、装卸、起重、打桩起重、打桩等其它作业，能一机等其它作业，能一机多用，工效高、经济效果好，是多用，工效高、经济效果好，是工程建设中的常用机械。工程建设中的常用机械。挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式，按工作装置分为正铲、反铲、抓铲、拉铲，斗容量0.1-2.5m3。常用的挖掘机是正铲和反铲挖掘机。1 土方机械化施工共47页 第13页1.3 挖掘机施工 挖掘机主要用于挖141.3.1 正铲挖掘机正铲挖掘机 正铲适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。主要用于开挖停机面以上的土方，且需与汽车配合完成土方的挖运工作。采用正铲开挖大型基坑，应考虑工作面的大小、形状和开行通道的设置。邦立CE1000-7正铲挖掘机(四川)日立EX3600E-6正铲挖掘机1.3 挖掘机施工共47页 第14页1.3.1 正铲挖掘机 正铲适用于开挖含水量较小的15正铲的开挖方式正铲的开挖方式正向开挖、侧向装土即挖土机向前进方向挖土，汽车停在侧面装土。正向开挖、后方正向开挖、后方装土装土挖土机向前进方挖土机向前进方向挖土，汽车停在后面装土。向挖土，汽车停在后面装土。此法因挖掘机卸土时回转角大、汽车需倒车开入，运输不方便。只适用于基坑宽度较小、深度较大的情况此法因挖掘机卸土时回转角小、运输方便、生产效率高而应用较广1.3 挖掘机施工点击动画正铲挖土共47页 第15页正铲的开挖方式 正向开挖、侧向装土 161.3.2 反铲挖掘机反铲挖掘机 反铲适用于开挖反铲适用于开挖一至三类的砂一至三类的砂土或粘土土或粘土。主要用于开挖。主要用于开挖停机面以停机面以下下的土方，一般反铲的最大挖土深的土方，一般反铲的最大挖土深度为度为46m，经济合理的挖土深度，经济合理的挖土深度为为35m。反铲也需要配备运土汽。反铲也需要配备运土汽车进行运输。车进行运输。带加长臂的反铲挖掘机1.3 挖掘机施工共47页 第16页1.3.2 反铲挖掘机 反铲适用于开挖一至三类的砂17反铲的开挖方式反铲的开挖方式沟端开挖法沟端开挖法 即反铲停于沟端，后退挖即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运土，向沟一侧弃土或装汽车运走。走。蔺家坝泵站泵站基坑开挖现场1.3 挖掘机施工沟端开挖法共47页 第17页反铲的开挖方式 沟端开挖法蔺家坝18沟侧开挖法 即反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距沟较远的地方，如装车则回转角度较小，但边坡不易控制。1.3 挖掘机施工点击动画反铲挖土深基坑的接力开挖管沟的沟侧开挖共47页 第18页 沟侧开挖法1.19拉铲拉铲抓铲拉铲工作示意图点击动画拉铲挖土点击动画抓铲挖土1.3 挖掘机施工共47页 第19页拉铲拉铲抓铲拉铲工作示意图点击动画点击动画1.3 挖掘机施工20 主要用来铲、装、卸、运土与主要用来铲、装、卸、运土与砂石类散装物料，也可对岩石、硬砂石类散装物料，也可对岩石、硬土进行土进行轻度铲掘轻度铲掘，更换工作装置后，更换工作装置后可推土、起重、装卸等作业。铲容可推土、起重、装卸等作业。铲容量一般量一般1.56.1m3。1.4 其它土方施工机械其它土方施工机械1 土方机械化施工装载机ZL10B型装载机(山东威力天地)共47页 第20页 主要用来铲、装、卸、运土与砂石类散装物料，也可对21 利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械前后轮轴之间前后轮轴之间,能升降、倾斜、回转和外伸。动作灵能升降、倾斜、回转和外伸。动作灵活准确，操纵方便，平整场地有较高的精度，广泛用活准确，操纵方便，平整场地有较高的精度，广泛用于于公路、机场等大面积的地面平整作业公路、机场等大面积的地面平整作业。平地机平地机成工MGB20B平地机平地机在平整作业1.4 其它土方施工机械共47页 第21页 利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械前后轮轴22 1.5 土方工程综合机械化施工土方工程综合机械化施工1 土方机械化施工土方工程综合机械化施工，是以土方工程中某一施工过程为主导，按其工程量大小、土质条件、工期要求、运距及场地来选择主导施工机械，并以此为依据来合理配备其它辅助施工机械，实现机械化施工。如：运距运距8008001500m1500m的大的大型土石方以型土石方以铲运机为主铲运机为主大型土石方施工现场共47页 第22页 1.5 土方工程综合机械化施工1 土方机械化施23 大型基坑整体开挖以正铲为主；大型基坑整体开挖以正铲为主；大型基坑整体开挖以正铲为主；大型基坑整体开挖以正铲为主；小型基坑及管沟开挖以反铲为主；小型基坑及管沟开挖以反铲为主；小型基坑及管沟开挖以反铲为主；小型基坑及管沟开挖以反铲为主；正铲开挖大型土石方正铲开挖大型土石方反铲开挖基坑反铲开挖基坑反反铲铲开开挖挖管管沟沟1.5 土方工程综合机械化施工共47页 第23页 大型基坑整体开挖以正铲为主；正铲开挖大型土石方 241.5 土方工程综合机械化施工土方运距在土方运距在1 1500m500m以上以上时以汽车运输为主时以汽车运输为主汽车运输要考汽车运输要考虑装载机装土虑装载机装土共47页 第24页1.5 土方工程综合机械化施工土方运距在1500m以上汽车运25土质坚硬时，要配备大马力推土机或松土机1.5 土方工程综合机械化施工共47页 第25页土质坚硬时，要配备大马力推土机或松土机 1.5 土262 填土压实填土压实 2.1.1 土料要求：土料要求：填方土料应符合设计要求，设计无规定时应符合以下规定：填方土料应符合设计要求，设计无规定时应符合以下规定：碎石类土、砂土和爆破石渣（碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径不大于每层铺厚的粒径不大于每层铺厚的2/3），可用于），可用于表层以下的填料表层以下的填料；第3讲 机械化施工及填土压实2.1 填土的要求 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；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；共47页 第26页2 填土压实 2.1.1 土料要求：第3讲 机械化27 淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土或沼淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过含水量处理符合压实要求后，可用于填方中的泽地区，经过含水量处理符合压实要求后，可用于填方中的次要部位次要部位。含有大量有机物的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于含有大量有机物的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的土壤不能作填土之用。的土壤、冻结或液化状态的土壤不能作填土之用。精细的路基填料2.1 填土的要求共47页 第27页 淤泥和淤泥质土，一般不能用作填料，但在软土或282.1.2 最佳含水量最佳含水量 回填土含水量过大过小都难以夯压密实，回填土含水量过大过小都难以夯压密实，当土壤在最佳当土壤在最佳含水量的条件下压实时，能获得最大的密实度。含水量的条件下压实时，能获得最大的密实度。土壤过湿时，可土壤过湿时，可先晒干先晒干或或掺入干土掺入干土；土壤过干时，则应土壤过干时，则应洒水湿润洒水湿润以求取得以求取得较佳的含水较佳的含水量量。回填土翻晒2.1 填土的要求共47页 第28页2.1.2 最佳含水量 回填土含水量过大过小都难以292.1.3 分层厚度分层厚度填方工程应填方工程应分层铺土压实分层铺土压实。分层厚度根据。分层厚度根据压实机具而定：压实机具而定：压实机具压实机具每层铺土厚度每层铺土厚度（mm）每层压实遍数每层压实遍数平碾平碾200300 68羊足碾羊足碾200350815振动压实机振动压实机200350 34柴油打夯机柴油打夯机2002503 4人工打夯人工打夯 200342.1 填土的要求共47页 第29页2.1.3 分层厚度 填方工程应分2.1.4 填方施工注意事项填方施工注意事项 填填土应从场地土应从场地最低部最低部分分开始，由一端向开始，由一端向另一端自下而上分另一端自下而上分层铺筑。层铺筑。虚铺厚度：人工木夯20(粘性土)30cm(砂质土)；推土机填土30cm；铲运机或汽车填土3050cm；2.1 填土的要求分层铺土逐层压实共47页 第30页2.1.4 填方施工注意事项 填土31 斜坡上的土方回填应将斜坡改成斜坡上的土方回填应将斜坡改成阶梯形阶梯形，以防填方滑动；以防填方滑动；凸块式压路机作业2.1 填土的要求 填方区如有积水、杂物和软弱土层等，必须进行换土回填，换土回填亦分层进行；共47页 第31页 斜坡上的土方回填应将斜坡改成阶梯形32 回填基坑、墙基或管沟时，回填基坑、墙基或管沟时，应从四周或两侧分层、均匀、对应从四周或两侧分层、均匀、对称进行，以防基础、墙基或管道称进行，以防基础、墙基或管道在土压力下产生偏移和变形。在土压力下产生偏移和变形。2.1 填土的要求共47页 第32页管沟须两侧对称分层回填墙基须四周分层均匀回填该工程回填土过早,回填土 标高过高 回填基坑、墙基或管沟时，应从四周或两侧分层、332.2 填土的压实方法填土的压实方法2.2.1 碾压法碾压法 适用于大面积的场地平整和路基、堤坝工程，用压路机适用于大面积的场地平整和路基、堤坝工程，用压路机进行填方压实时，填土厚度不应超过进行填方压实时，填土厚度不应超过2530cm，碾压遍数一，碾压遍数一样，样，碾轮重量先轻后重，碾压方向应从两边逐渐压向碾轮重量先轻后重，碾压方向应从两边逐渐压向中央，每次碾压应有中央，每次碾压应有1525cm的重叠。的重叠。全液压轮胎式压路机压路机碾压应“薄填、慢驶、多次”2 填土压实共47页 第33页2.2 填土的压实方法2.2.1 碾压法全液压轮胎式压路机34碾压法施工碾压法施工本次碾压与上次碾压的压痕不得重叠2.2 填土的压实方法“零沉降”的高铁路基碾压施工三轮压路机（山推）共47页 第34页碾压法施工本次碾压2.2 填土的压实方法“零沉降”的高铁路基35 俗称俗称“打夯打夯”，是利用夯锤自由下落，是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，中国传统的的冲击力来夯实土壤，中国传统的“打夯打夯”方法有木夯、石夯、飞硪等。方法有木夯、石夯、飞硪等。2.2 填土的压实方法石夯飞硪共47页 第35页2.2.2 夯实法四川省委书记杜青林与修水塘的村民打石夯打飞硪已成为民俗表演节目 俗称“打夯”，是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土36常用的蛙式打夯机、振动打夯机、内燃打夯机适常用的蛙式打夯机、振动打夯机、内燃打夯机适用于粘性较低的土，常用于基坑用于粘性较低的土，常用于基坑(槽槽)、管沟部、管沟部位小面积的回填土的夯实，也可配位小面积的回填土的夯实，也可配合压路机对边缘或边角碾压不到之合压路机对边缘或边角碾压不到之处进行夯实。处进行夯实。填土厚度不大于填土厚度不大于25cm，一夯压半夯、依次夯打。一夯压半夯、依次夯打。2.2 填土的压实方法蛙式打夯机蛙式打夯机夯实基底持力层共47页 第36页 常用的蛙式打夯机、振动打夯机、内燃打37 适用于压实沟槽内的土壤、柱子周围和在狭小空间内施工。又称“跳锤”。2.2 填土的压实方法冲击夯HCD75冲击夯共47页 第37页 适用于压实沟槽内的土壤、柱子周围和在狭小空间内施工。382.2 填土的压实方法振动平板夯（徐工SR100）整机重100kg.激振力18kN内燃式振动平板夯可压实松散的、粒状的土壤、沙砾及沥青路面，具有体积小，重量轻，能自行前进，机动灵活性强等特点，适于建筑物临近的狭窄地带及管线沟槽等复杂地形的压实作业。无线电遥控双向振动平板夯（戴纳派克LH800）整机重820kg.激振力95kN双向振动平板夯（戴纳派克LH700）整机重780kg.激振力95kN共47页 第38页2.2 填土的压实方法振动平板夯（徐工SR100）内燃式振动39冲击压路机（厦工三明XG63213C）冲击能量32KJ.压实宽度3m冲击轮为三边弧型结构破碎压实机的强大冲击力可把硬质路面破碎为网块状，并把块状片直接压入、加强路基。主要用于硬质路面的维修、改造施工 破碎压实机（厦工三明XG63214C）冲击能量32KJ.破碎宽度1.3m破碎轮为四边弧型结构冲击式压路机主要用于高标准、高填方的压实。共47页 第39页2.2 填土的压实方法冲击压路机（厦工三明XG63213C）冲击轮为破碎压实机的强402.2.3 强夯强夯法法 是利用起重机械和重锤进行是利用起重机械和重锤进行软土地基处理的施工方法，可夯软土地基处理的施工方法，可夯实较厚的土层。实较厚的土层。强夯法的内容在第二强夯法的内容在第二章章“地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程”的课的课程中介绍程中介绍.2.2 填土的压实方法共47页 第40页 2.2.3 强夯法 412.2.4 振动法振动法适用于非粘性土壤的振动夯实。主要施适用于非粘性土壤的振动夯实。主要施工机械是振动压路机、平板振动器。工机械是振动压路机、平板振动器。双钢轮驱动振动双钢轮驱动振动压路机压路机压实效果好、影响深度大、生产效率高，适用压实效果好、影响深度大、生产效率高，适用于各类土壤的压实，是大型土石方压实的于各类土壤的压实，是大型土石方压实的首选设备首选设备。双钢轮振动压路机 单钢轮振动压路机2.2 填土的压实方法共47页 第41页2.2.4 振动法双钢轮振动压路机 42拖式振动碾（华山）拖式振动碾（徐工YZT16）整机重量16t.激振力373kN手扶式振动碾（徐工XD08）整机重量仅830kg.激振力15.7kN。是一种轻型振动压实机械。适用于基坑边角、井盖周围、管道回填和人行道、路肩、小规模铺装工程，是大型压实机械的辅助平整压实施工机械。2.2 填土的压实方法共47页 第42页拖式振动碾（华山）拖式振动碾43悍马悍马25t单钢轮压路机单钢轮压路机宝马宝马BW双钢轮压路双钢轮压路机机2.2 填土的压实方法凸块振动碾共47页 第43页悍马25t单钢轮压路机 宝马BW双钢轮442.2 填土的压实方法共47页 第44页2.2 填土的压实方法共47页 第44页2.3 填土密实度的检验填土密实度的检验填土压实后应达到一定的填土压实后应达到一定的密实度密实度及及含水含水量要求量要求。检验指标为。检验指标为压实系数压实系数（压实度）（压实度）C C，即：，即：d d 一般用一般用“环刀法环刀法”或灌砂或灌水法测定；或灌砂或灌水法测定；maxmax 一般由击实试验确定。一般由击实试验确定。2 填土压实 检验的干密度应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值之差不得大于0.08t/m3，且不得集中。共47页 第45页2.3 填土密实度的检验 填土压实46核子密度仪检测填土压实质量2.3 填土压实的检验路基填方压实度检测路基填方压实度检测静态变形模量测试仪检测填土压实质量共47页 第46页核子密度仪2.3 填土压实的检验路基填方压实度检测路基填方压47LFG-K动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪（德国德国）又称又称“手持落锤弯沉手持落锤弯沉试验仪试验仪”。是是通过轻型落锤试验仪通过轻型落锤试验仪来进行来进行动态荷载试验动态荷载试验，主要应用在，主要应用在建筑地基、道路修筑时进行建筑地基、道路修筑时进行承载力承载力测试测试；土层和非粘性底层的；土层和非粘性底层的压实质压实质量控制量控制；以及土的；以及土的改良试验改良试验。2.3 填土压实的检验共47页 第47页LFG-K动态变形模量测试仪（德国）48土方工程机械化施工基坑工程场地平整填筑压实机械性能工艺特点提高效率机械配置填料选择影响因素压实方法质量检验H0 确定H0 调整土方计算土方调配开挖方法土壁支护施工降水流砂防治教学复习总结土方工程机械化施工基坑工程场地平整填筑压实机械性能工艺特点提49