今天今日工程就来简单的科普一下。
土方工程包括土的开挖、运输和填筑等三个基本的施工过程,缺一不可。
所以在进行土石方工程施工时应按综合机械化的原理组织施工,并注意三者之间的关系,进行合理的平衡调配,以达到提高工效、减少运量、降低工程造价、进而加快工程进度,达到优化工程的目的。
那么问题来了:土方开挖与填筑有哪几种基本类型呢?
1、土方工程有:场地平整、基坑和航道的开挖、码头(或闸墙)后填土、基坑回填等。
土石方开挖分类,如下图:
2、填筑工程有什么要求?
填筑工程要求达到一定的密实度,以满足不同工程对稳定、防渗和沉降的不同要求。
土料的基本填筑方法有两类:
1.填方不加任何压实措施,全高程一次填筑,任其自然沉降;
2.水平分层铺筑、逐层压实。
土方开挖与运输分类及其流程如下图所示。
下面我们讲一下单斗式挖掘机之反向铲挖掘机::如下图所示。
反向铲挖掘机可挖停机面以上或以下及地下水位以下的I-II级土壤,反向铲操作灵活、方便。与正向铲挖掘机相比,生产率要低,常用于土方量不大,施工场地狭窄的沟槽和基坑的开挖。
接着我们讲反向铲挖掘机工作范围及方法
1、反向铲挖掘机工作范围:如下图所示
反向铲挖掘机工作范围反向铲挖掘机工作范围
反向铲挖掘机的开挖方法:如下图所示
反向铲挖掘机的开挖方法
2、接下来我们讲正向铲挖掘机工作范围及方法
正向铲挖掘机工作范围图
正向铲挖掘机图
正向铲挖掘机有强有力的推力装置、生产率高,能挖I-IV级土和破碎后的岩石,适用于开挖停机面以上的土方。
挖掘机在一个停机位置所能开挖到的工作面称为掌子。
正向铲挖掘机工作布置:如下图所示
正向铲挖掘机工作布置图
抓斗式挖土机长啥样?不认识的看下图。
抓斗式挖土机工作范围有那些:因为抓斗式挖土机由于挖土能力小、效率低,主要用来开挖I、II级土壤的窄而深的基坑、沟槽、河泥等土方工程。
抓斗式挖土机
多斗式挖掘机长啥样?不认识看下图。
多斗式挖掘机分类:多斗式挖掘机属于连续式的挖土机械,它的生产率较高,多斗式挖掘机有斗轮式和链斗式两类。
多斗式挖掘机图
多斗式挖掘机图
什么是装载机?装载机是一种短程装运结合的机械。装载机操作灵活轻便、工作平稳、安全可靠、生产效率高。
装载机长啥样?如下图
装载机图
装载机图
下面我们讲挖运机械
铲运机施工
铲运机的作用:适用于场地平整、大型基坑的开挖及堤坝、路基的填筑。
铲运机开行方式:如下图
铲运机开行方式
推土机施工
推土机施工
接下来我们讲运输机械:汽车运输
优点:速度快,可将物料直接运至指定地点而无需中途转运,在工作面狭窄和地形复杂的条件下适应性强,布置起来比较方便;
缺点:运费较大。重型自卸汽车
重型自卸汽车
带式运输
带式运输机适用于运送松散状物料(土、碎石、混凝土等),生产率高,由于带式运输机能适应各种地形条件,支承简单,在水运工程中应用广泛。
我们来说下挖运机械生产率怎样计算?
挖掘机械生产率计算
循环式单斗挖掘机和连续式多斗挖掘机的实际生产率Pc,按下式计算:Pc=60·q·n·KH·KS·KB·Kt(m3/h)
式中:q—土斗的几何容积(m3);n—对于单斗挖掘机系指每分钟循环工作次数,对于多斗挖掘机系指每分钟倾倒的土斗数量。
对于单斗式挖掘机:
式中:t1,t2,t3,t4—挖土,重车回转,卸土,空车回转的时间;Ksc—土壤级别修正系数,取1.l~l.2;β—相对转角系数,随转角增大而增大,转角90°时,β=1。转角为°~°时,β=1.08~l.37。
KH—土斗的充盈系数,表示实际装料容积与土斗几何容积之比,视挖掘机类型而定,取0.8~1.0;
KS—土的最初可松性系数,对于I级土约为0.91~0.83,II级土约为0.88~0.78,III级土约为0.8l~0.71,IV级土约为0.79~0.73;
KB—时间利用系数,表示挖掘机工作时间利用程度,可取0.8~0.9;
Kt—联合作业延误系数,考虑运输工具的影响挖掘的工作时间,有运输工具配合时,取0.9;无运输工具配合时,取1.0。
运输机械生产率怎么计算呢?
循环式运输机械:
运输机械的生产率取决于该运输机械的载重量、行驶速度、开行路线和距离、装卸条件等因素,其每班的运输生产率Pa由下式计算:
式中:q——运输工具一次运载的有效方量(m3);T1——每班时间(min);T2——每班运输工具的非工作时间(min);t——运输工具每一循环所需时间;包括装车、卸车、途中运行时间(min);
t1——装车时间(min);t2——卸车时间(min);L——运距(km);V——平均行驶速度km/h,一般工地道路上开行的汽车取15km/h~20km/h。每班运输循环次数:
连续带式运输机械:带式运输机生产率,取决于带宽、带速和运输机械布置的倾角等。若以实方计,带式运输机的实际小时生产率Pa(m3/h)可按下式计算:
Pa=K·B2·V·Ka
式中:K—带形系数;对平面带,K=;对槽型带,K=;B—带宽(m);V—带的运行速度(m/s);Ka—各种影响的综合系数。
挖运强度和挖运机械数量如何确定?
挖运强度的确定:土方的开挖、运输和填筑是土方工程的三个基本施工过程,必须全面综合考虑。
1.填筑强度QD的确定
式中:V—压实后土体体积(m3);T—有效工作日数(d);Ka—土体沉实影响系数,可取1.03~1.05;K1—土料的损失系数,可取1.05~1.10;K—施工不均衡系数,可取1.2~1.30。
运输强度QT的确定:QT=QD·K2·Kc(m3/d)
式中:QD—填筑强度Kc—压实影响系数,Kc=γ0/γT;γ0为压实土体干容重(kN/m3);γT为松散土料容重(kN/m3);K2—运输过程中的土料损失系数,可取1.0l~1.05。
开挖强度Qc的确定:Qc=QD·K2·K3·Kc’(m3/d)
式中:Kc’—压实系数,Kc’=γ0/γc;γ0为压实土体干容重(kN/m3);γc为料场土料容重(kN/m3);K3—开挖过程中土料损失系数,取K3=1.03~1.08。
挖运机械数量的确定
满足开挖强度的挖掘机的数量Nc为:
满足运输强度的汽车数量Na为:
校核满足挖土机连续工作的条件:
式中:Qc—开挖强度;Pc—单台挖掘机的生产率(m3/h);QT—运输强度;Pa—单辆汽车的生产率(m3/h);n—单台挖掘机连续工作时的装车数。
土方填筑
土方填筑两种方法:
1.填方不加压实措施,任其自然沉降
沿填方全高程一次填足,自填方的一端向另一端逐步扩展。对砂性土比较适宜(固结沉降时间较短),用于不急于使用的场地和路基的填方或水下无法进行压实的填方。
2.水平分层铺筑,逐层压实
压实效果好,密实度可以人为控制,但施工比较复杂,需要设备及费用较多。
影响土壤密实的4种因素:
影响土壤密实的主要因素有土壤本身的物理力学特性和施加外力的压实功能两个方面。
1.土壤的种类
土中粘性含量愈多,压实愈困难;砂性土因颗粒较粗(粉砂土除外)排水较易,故较易压实。
2.土壤含水量
在一定外力的作用下,含水量过高或过低,都达不到最优的压实效果,只有在某一含水量下压实效果最好,这个含水量就称为“最优含水量”。
颗粒级配
颗粒愈细小,孔隙比愈大,渗透系数愈小,在压实过程中,水分不易排出,影响压实效果。同时,颗粒级配愈不均匀,压实后的密实度就愈大。
4.施工过程
在土石料的铺筑、碾压过程中,铺土厚度、碾压力大小、碾压遍数等都对土壤的密实度有影响,如同样的土质,薄层铺筑容易密实,而铺筑层厚则难以密实。
土方填筑的密实方法、机具及压实参数
机械力作用主要是利用机械(平碾、气胎碾、羊足碾等)的静态重力作用压实土壤,或利用机械(振动平碾、振动夯等)的动态重力作用压实土壤,或利用机械(夯板、夯锤、蛙式打夯机等)的冲击力作用压实土壤。
水力作用主要是利用水的渗流排除土壤颗粒间的空气,并带动土粒下沉,新组合,达到密实土壤的效果。这种方法对砂性土较好。
爆炸力作用是利用炸药爆炸时产生的震动力使土壤液化达到密实的效果。
土石方的碾压密实法
碾压机具:
羊足碾
进退错距法
圈转套压法
1-金属车厢2-充气轮胎3-千斤顶4-牵挂扛辕
土方夯实法
夯实机具:机械夯板
1-夯板2-导向索3-支杆4-绞车5-支杆索6-平衡杆7-升降索
夯板及其工作示意图
夯板及其工作示意图
蛙式打夯机
1-偏心块2-前轴装置3-夯头架4-传动装置5-拖盘6-电动机7-操纵手把8-电器控制设备
蛙式打夯机图
土方的震动密实法
震动密实机具:震动碾
1-2-导向索3-支杆4-绞车5-支杆索6-平衡杆
震动碾
土石方填筑的现场质量检验
主要检查内容:土的质量、含水量、干容重、颗粒大小等。
1、物料质量检查内容:下图所示
2、坝面质量检查内容:下图所示
好了今天土石方工程就先讲到这里,喜欢的朋友可以
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