土木工程施工第講機(jī)械化施工及填土壓實(shí)

第3講

機(jī)械化施工及填土壓實(shí)1土方機(jī)械化施工

2填土壓實(shí)邵陽學(xué)院楊宗耀（教授級(jí)高工）第1章

土方工程

推土機(jī)操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需工作面小、行駛速度快，能爬300左右的坡。適用于場地平整、開挖深度1.5m左右的基坑、移挖作填、填筑堤壩、回填基坑和基槽土方、為鏟運(yùn)機(jī)助鏟、為挖掘機(jī)清理集中余土和創(chuàng)造工作面，修路開道、牽引其它無動(dòng)力施工機(jī)械，大馬力推土機(jī)還可犁松堅(jiān)巖。1土方機(jī)械化施工1.1推土機(jī)施工第3講

機(jī)械化施工及填土壓實(shí)TQ230G全液壓高原推土機(jī)

TY320C前鏟后犁推土機(jī)共47頁

第1頁水中清碴平整場地土方推送移挖作填1.1推土機(jī)施工共47頁

第2頁提高推土機(jī)生產(chǎn)效率的方法1.1推土機(jī)施工下坡推土順地面坡勢沿下坡方向推土，可增大鏟刀切土深度和運(yùn)土數(shù)量，縮短推土?xí)r間,提高生產(chǎn)率約30～40%。共47頁

第3頁并列推土1.1推土機(jī)施工

大面積施工區(qū)可采用2～3臺(tái)推土機(jī)并列推土，減少土的散失量而增大推土量，提高生產(chǎn)率約15～30%。3臺(tái)推土機(jī)并列推土共47頁

第4頁

分批集中、一次推送當(dāng)運(yùn)距較遠(yuǎn)又土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí)，宜多次鏟土，一次推送。

槽型推土當(dāng)土層較厚時(shí)，可利用前次推土的槽形推土，可減少土的散失量，增大推土量。1.1推土機(jī)施工軍用推土機(jī)美國M9共47頁

第5頁

鏟運(yùn)機(jī)操縱簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、行駛速度快、生產(chǎn)效率高，是能獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、壓實(shí)等全部土方施工工序的施工機(jī)械。適用于坡度為200以內(nèi)的大面積場地平整、大型基坑開挖、填筑路基堤壩。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工1土方機(jī)械化施工CL9A自行式鏟運(yùn)機(jī)CTY9A拖式鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)施工作業(yè)中共47頁

第6頁鏟運(yùn)機(jī)的斗容量為2～8m3，自行式鏟運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為800～1500m，拖式鏟運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為600m，效率最高的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為200～350m。如采用雙聯(lián)鏟運(yùn)或掛大斗鏟運(yùn)時(shí)，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)距可增加至1000m。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工宇通重工CTY9A拖式鏟運(yùn)機(jī)卡特彼勒

657G自行式鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)距愈長、生產(chǎn)效率愈低，超過經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)應(yīng)考慮汽車運(yùn)輸。共47頁

第7頁1.2.1

鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行路線

●橢圓形或大環(huán)形路線：在地形起伏不大、填方不高(＜1.5m)的路堤宜采用大環(huán)形路線。每隔一定時(shí)間變換鏟運(yùn)機(jī)行駛方向，以免機(jī)械單側(cè)磨損。橢圓形路線適用施工地段較短的情況。

●“8”字形路線：該路線一個(gè)循環(huán)完成兩次鏟土和卸土，減少了轉(zhuǎn)彎次數(shù)和空駛距離，一個(gè)循環(huán)中兩次轉(zhuǎn)彎方向不同，鏟運(yùn)機(jī)機(jī)械磨損均勻。在地形起伏較大、施工地段狹長時(shí)采用。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工共47頁

第8頁1.2.2

提高鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)效率的方法

下坡鏟土利用機(jī)械重力的水平分力來加大切土深度并縮短鏟土?xí)r間。推土機(jī)助鏟在較堅(jiān)硬的土層中用推土機(jī)助鏟，可加大鏟刀切削力、切土深度和鏟土速度。助鏟間隙可兼作松土、平整工作。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工共47頁

第9頁●挖近填遠(yuǎn)遠(yuǎn)、挖遠(yuǎn)填近近：挖土先從距離離填土區(qū)最近近一端開始，，由近而遠(yuǎn)；；填土則從距距挖土區(qū)最遠(yuǎn)遠(yuǎn)一端開始，，由遠(yuǎn)而近。。既可使鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)始終在合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)距內(nèi)工作，又可創(chuàng)造下坡鏟土土的條件?！耠p聯(lián)鏟運(yùn)運(yùn)法：拖式鏟運(yùn)機(jī)的的動(dòng)力有富余余時(shí)，可在拖拖拉機(jī)后串連連兩個(gè)鏟斗進(jìn)進(jìn)行雙聯(lián)鏟運(yùn)運(yùn)。對堅(jiān)硬土土層，可先鏟鏟滿一個(gè)斗，，再鏟另一個(gè)個(gè)斗，即“雙聯(lián)單鏟””；對松軟土層，，可兩個(gè)斗同同時(shí)鏟土，即即“雙聯(lián)雙鏟””。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工共47頁第10頁●跨鏟法：：在較堅(jiān)硬的地地段挖土?xí)r可可采取預(yù)留土埂、間間隔鏟土的方法?？煽s縮短鏟土?xí)r間間和減少向外外撒土,提高效率?！癫ɡ耸界P鏟土法：鏟土開始時(shí)，，鏟刀以最大大深度切入土土中，隨著負(fù)荷增加加、車速降低低，相應(yīng)減小小切土深度，依次反復(fù)進(jìn)進(jìn)行，直至鏟鏟斗裝滿為止止，適用于較較硬土層?！駫齑蠖风P鏟運(yùn)：在土質(zhì)松軟地地區(qū)，可改掛掛大型土斗，，充分利用拖拖拉機(jī)的牽引引力提高工效效。1.2鏟運(yùn)機(jī)施施工共47頁第11頁卡特彼勒勒657G鏟運(yùn)機(jī)657G鏟運(yùn)機(jī)斗斗容量達(dá)達(dá)85t，是07年的新品品，鏟斗斗可上下下，內(nèi)部部推板可可動(dòng)，鉸鉸鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，可可前后拖拖掛。。1.2鏟運(yùn)機(jī)施施工共47頁第12頁1.3挖掘機(jī)施施工挖掘機(jī)主主要用于于挖掘基坑坑、溝槽槽、清理理和平整場地地，更換工工作裝置置后還可可進(jìn)行裝卸、起起重、打打樁等其它作作業(yè)，能能一機(jī)多多用，工工效高、、經(jīng)濟(jì)效效果好，，是工程程建設(shè)中中的常用用機(jī)械。。挖掘機(jī)按按行走方方式分為為履帶式式和輪胎胎式，按按工作裝裝置分為為正鏟、反鏟、抓鏟、拉鏟，斗容量量0.1-2.5m3。常用的的挖掘機(jī)機(jī)是正鏟鏟和反鏟鏟挖掘機(jī)機(jī)。1土方機(jī)械械化施工工共47頁第13頁1.3.1正鏟挖掘掘機(jī)正鏟適用用于開挖挖含水量較較小的一一類土和經(jīng)爆破的的巖石及及凍土。主要用用于開挖挖停機(jī)面以以上的土方，，且需與與汽車配配合完成成土方的的挖運(yùn)工工作。采用正鏟鏟開挖大大型基坑坑，應(yīng)考考慮工作作面的大大小、形形狀和開開行通道道的設(shè)置置。邦立CE1000-7正鏟挖挖掘機(jī)機(jī)(四川)日立EX3600E-6正鏟挖挖掘機(jī)機(jī)1.3挖掘機(jī)機(jī)施工工共47頁第14頁正鏟的的開挖挖方式式正向開開挖、、側(cè)向向裝土土即挖土土機(jī)向向前進(jìn)進(jìn)方向向挖土土，汽汽車停停在側(cè)側(cè)面裝裝土。。正向開開挖、、后方方裝土土挖土機(jī)機(jī)向前前進(jìn)方方向挖挖土，，汽車車停在在后面面裝土土。此法因因挖掘掘機(jī)卸土土?xí)r回回轉(zhuǎn)角大大、汽汽車需倒倒車開開入，運(yùn)運(yùn)輸不不方便。。只適適用于基基坑寬寬度較小小、深深度較大大的情情況此法因因挖掘機(jī)卸卸土?xí)r回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角小、運(yùn)運(yùn)輸方便、、生產(chǎn)效率率高而應(yīng)用用較廣1.3挖掘機(jī)機(jī)施工工點(diǎn)擊動(dòng)動(dòng)畫正鏟挖挖土共47頁第15頁1.3.2反鏟挖挖掘機(jī)機(jī)反鏟適適用于于開挖挖一至三三類的的砂土土或粘粘土。主要要用于于開挖挖停機(jī)面面以下下的土方方，一一般反反鏟的的最大大挖土土深度度為4～6m，經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理理的挖挖土深深度為為3～5m。反鏟鏟也需需要配配備運(yùn)運(yùn)土汽汽車進(jìn)進(jìn)行運(yùn)運(yùn)輸。。帶加長長臂的的反鏟鏟挖掘掘機(jī)1.3挖掘機(jī)機(jī)施工工共47頁第16頁反鏟的開挖挖方式溝端開挖法法即反鏟停于于溝端，后后退挖土，，向溝一側(cè)側(cè)棄土或裝裝汽車運(yùn)走走。藺家壩泵站站泵站基坑開挖現(xiàn)現(xiàn)場1.3挖掘機(jī)施工工溝端開挖法法共47頁第17頁溝側(cè)開挖法法即反鏟停于于溝側(cè)，沿沿溝邊開挖挖，它可將將土棄于距距溝較遠(yuǎn)的的地方，如如裝車則回回轉(zhuǎn)角度較較小，但邊邊坡不易控控制。1.3挖掘機(jī)施工工點(diǎn)擊動(dòng)畫反鏟挖土深基坑的接力開挖管溝的溝側(cè)側(cè)開挖共47頁第18頁拉鏟拉鏟抓鏟拉鏟工作示示意圖點(diǎn)擊動(dòng)畫拉鏟挖土土點(diǎn)擊動(dòng)畫畫抓鏟挖土土1.3挖掘機(jī)施施工共47頁第19頁主要用來來鏟、裝裝、卸、、運(yùn)土與與砂石類類散裝物物料，也也可對巖巖石、硬硬土進(jìn)行行輕度鏟掘掘，更換工工作裝置置后可推推土、起起重、裝裝卸等作作業(yè)。鏟鏟容量一一般1.5～6.1m3。1.4其它土方方施工機(jī)機(jī)械1土方機(jī)械械化施工工⑴裝載載機(jī)ZL10B型裝載機(jī)(山東威力天地)共47頁第20頁利用刮刀平整地地面的土方機(jī)械械。刮刀裝在機(jī)機(jī)械前后輪軸之之間,能升降、傾斜、、回轉(zhuǎn)和外伸。。動(dòng)作靈活準(zhǔn)確確，操縱方便，，平整場地有較較高的精度，廣廣泛用于公路、機(jī)場等大大面積的地面平平整作業(yè)。⑵平地機(jī)成工MGB20B平地機(jī)平平地機(jī)機(jī)在平整作業(yè)1.4其它土方施工機(jī)機(jī)械共47頁第21頁1.5土方工程綜合機(jī)機(jī)械化施工1土方機(jī)械化施工工土方工程綜合機(jī)機(jī)械化施工，是是以土方工程中中某一施工過程為為主導(dǎo)，按其工程量大小小、土質(zhì)條件、、工期要求、運(yùn)運(yùn)距及場地來選擇主導(dǎo)施工機(jī)機(jī)械，并以此為依據(jù)據(jù)來合理配備其它輔輔助施工機(jī)械，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施施工。如：運(yùn)距800～1500m的大型土石方以鏟運(yùn)機(jī)為主大型土石方施工現(xiàn)場共47頁第22頁●大型基坑整整體開挖以正鏟鏟為主；●小型基坑及及管溝開挖以反反鏟為主；正鏟開挖大型土土石方反反鏟開挖基基坑反鏟開挖管溝1.5土方工程綜合機(jī)機(jī)械化施工共47頁第23頁1.5土方工工程綜綜合機(jī)機(jī)械化化施工工土方運(yùn)運(yùn)距在在1500m以上時(shí)以汽車運(yùn)輸輸為主汽車運(yùn)輸要考考慮裝載機(jī)裝土土共47頁第24頁土質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，，要配備大馬馬力推土機(jī)或或松土機(jī)1.5土方工程綜合合機(jī)械化施工工共47頁第25頁2填土壓實(shí)2.1.1土料要求：填方土料應(yīng)符符合設(shè)計(jì)要求求，設(shè)計(jì)無規(guī)規(guī)定時(shí)應(yīng)符合合以下規(guī)定：：⑴碎石類土土、砂土和爆爆破石渣（粒徑不大于每每層鋪厚的2/3），可用于表層以下的填填料；第3講機(jī)械化施工及及填土壓實(shí)2.1填土的要求⑶碎塊草皮皮和有機(jī)質(zhì)含含量大于8%的土，僅用于于無壓實(shí)要求的的填方；⑵含水量符符合壓實(shí)要求求的粘性土，，可用作各層填料；共47頁第26頁⑷淤泥和淤淤泥質(zhì)土，一一般不能用作作填料，但在在軟土或沼澤澤地區(qū)，經(jīng)過過含水量處理理符合壓實(shí)要要求后，可用用于填方中的的次要部位。含有大量有機(jī)機(jī)物的土壤、、石膏或水溶溶性硫酸鹽含含量大于2%的土壤、凍結(jié)結(jié)或液化狀態(tài)態(tài)的土壤不能能作填土之用用。精細(xì)的路基填填料2.1填土的要求共47頁第27頁2.1.2最佳含水量回填土含水量量過大過小都都難以夯壓密密實(shí)，當(dāng)土壤在最佳佳含水量的條條件下壓實(shí)時(shí)時(shí)，能獲得最最大的密實(shí)度度。土壤過濕時(shí)，，可先曬干或摻入干土；土壤過干時(shí)，，則應(yīng)灑水濕潤以求取得較佳的含水量量?；靥钔练瓡?.1填土的要求共47頁第28頁2.1.3分層厚度填方工程應(yīng)分層鋪土壓實(shí)實(shí)。分層厚度根根據(jù)壓實(shí)機(jī)具具而定：壓實(shí)機(jī)具每層鋪土厚度（mm）每層壓實(shí)遍數(shù)平碾200～3006～8羊足碾200～3508～15振動(dòng)壓實(shí)機(jī)200～3503～4柴油打夯機(jī)200～2503～4人工打夯＜2003～42.1填土的要求共47頁第29頁2.1.4填方施工注意意事項(xiàng)●填土應(yīng)從從場地最低部分開始，由一端端向另一端自自下而上分層層鋪筑?！裉撲伜穸龋喝巳斯つ竞?0(粘性土)～30cm(砂質(zhì)土)；推土機(jī)填土30cm；鏟運(yùn)機(jī)或汽汽車填土30～50cm；2.1填土的要求分層鋪土逐層壓實(shí)共47頁第30頁●斜坡上的的土方回填應(yīng)應(yīng)將斜坡改成成階梯形，以防填方滑滑動(dòng)；凸塊式壓路機(jī)作業(yè)2.1填土的要求●填方區(qū)如如有積水、雜雜物和軟弱土土層等，必須須進(jìn)行換土回填，換土回填亦亦分層進(jìn)行；；共47頁第31頁●回填基坑坑、墻基或管管溝時(shí)，應(yīng)從從四周或兩側(cè)側(cè)分層、均勻勻、對稱進(jìn)行行，以防基礎(chǔ)礎(chǔ)、墻基或管管道在土壓力力下產(chǎn)生偏移移和變形。2.1填土的要求共47頁第32頁管溝須兩側(cè)對對稱分層回填填墻基須四周分分層均勻回填填該工程回填土土過早,回填土標(biāo)高過高2.2填土的壓實(shí)方方法2.2.1碾壓法適用于大面積積的場地平整整和路基、堤堤壩工程，用用壓路機(jī)進(jìn)行行填方壓實(shí)時(shí)時(shí)，填土厚度度不應(yīng)超過25～30cm，碾壓遍數(shù)一一樣，碾輪重量先輕輕后重，碾壓壓方向應(yīng)從兩兩邊逐漸壓向向中央，每次次碾壓應(yīng)有15～25cm的重疊。全液壓輪胎式壓壓路機(jī)壓路機(jī)碾壓應(yīng)“薄填、慢駛、、多次”2填土壓實(shí)共47頁第33頁碾壓法施工本次碾壓與上次碾壓的壓痕不得重疊2.2填土的壓實(shí)方法法“零沉降”的高高鐵路基碾壓施工三輪壓路機(jī)（山推）共47頁第34頁俗稱“打夯”，，是利用夯錘自自由下落的沖擊擊力來夯實(shí)土壤壤，中國傳統(tǒng)的的“打夯”方法法有木夯、石夯夯、飛硪等。2.2填土的壓實(shí)方法法石夯飛硪共47頁第35頁2.2.2夯實(shí)法四川省委書記杜杜青林與修水塘的村民民打石夯打飛硪已成為民民俗表演節(jié)目常用的蛙式打夯夯機(jī)、振動(dòng)打夯機(jī)、內(nèi)燃打夯機(jī)適用于粘性較低低的土，常用于于基坑(槽)、管溝部位小面積的回填填土的夯實(shí)，也也可配合壓路機(jī)對邊緣緣或邊角碾壓不不到之處進(jìn)行夯實(shí)。填土厚度不大于于25cm，一夯壓半夯、依依次夯打。2.2填土的壓實(shí)方法法蛙式打夯機(jī)蛙式打夯機(jī)夯實(shí)實(shí)基底持力層共47頁第36頁適用于壓實(shí)溝槽槽內(nèi)的土壤、柱柱子周圍和在狹狹小空間內(nèi)施工工。又稱“跳錘”。2.2填土的壓實(shí)方法法沖擊夯HCD75沖擊夯共47頁第37頁2.2填土的壓實(shí)方法法振動(dòng)平板夯（徐工SR100）整機(jī)重100kg.激振力18kN內(nèi)燃式振動(dòng)平板板夯可壓實(shí)松散的、、粒狀的土壤、、沙礫及瀝青路路面，具有體積小，重重量輕，能自行行前進(jìn)，機(jī)動(dòng)靈靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)點(diǎn)，適于建筑物物臨近的狹窄地地帶及管線溝槽等復(fù)雜地形的壓實(shí)實(shí)作業(yè)。無線電遙控雙向向振動(dòng)平板夯（戴納派克LH800）整機(jī)重820kg.激振力95kN雙向振動(dòng)平板夯夯（戴納派克LH700）整機(jī)重780kg.激振力95kN共47頁第38頁沖擊壓路機(jī)（廈工三明XG63213C）沖擊能量32KJ.壓實(shí)寬度3m沖擊輪為三邊弧型結(jié)構(gòu)破碎壓實(shí)機(jī)的強(qiáng)大沖擊力可把把硬質(zhì)路面破碎碎為網(wǎng)塊狀，并并把塊狀片直接接壓入、加強(qiáng)路路基。主要用于硬質(zhì)路路面的維修、改改造施工破碎壓實(shí)機(jī)（廈工三明XG63214C）沖擊能量32KJ.破碎寬度1.3m破碎輪為四邊弧型結(jié)構(gòu)沖擊式壓路機(jī)主要用于高標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、高填方的壓實(shí)。共47頁第39頁2.2填土的壓實(shí)方法法2.2.3強(qiáng)夯法是利用起重機(jī)械械和重錘進(jìn)行軟軟土地基處理的的施工方法，可可夯實(shí)較厚的土土層。強(qiáng)夯法的內(nèi)容在在第二章“地基基處理與樁基工工程”的課程中中介紹.2.2填土的壓實(shí)方法法共47頁第40頁2.2.4振動(dòng)法適用于非粘性土土壤的振動(dòng)夯實(shí)實(shí)。主要施工機(jī)機(jī)械是振動(dòng)壓路路機(jī)、平板振動(dòng)動(dòng)器。雙鋼輪驅(qū)動(dòng)振動(dòng)動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)效果好、影影響深度大、生生產(chǎn)效率高，適適用于各類土壤壤的壓實(shí)，是大大型土石方壓實(shí)實(shí)的首選設(shè)備。雙鋼輪振動(dòng)壓路路機(jī)單單鋼輪輪振動(dòng)壓路機(jī)2.2填土的壓實(shí)方法法共47頁第41頁拖式振動(dòng)碾（華山）拖式振動(dòng)碾（徐工YZT16）整機(jī)重量16t.激振力373kN手扶式振動(dòng)碾（徐工XD08）整機(jī)重量僅830kg.激振力15.7kN。是一種輕型振動(dòng)動(dòng)壓實(shí)機(jī)械。適適用于基坑邊角、井蓋周周圍、管道回填填和人行道、路肩、小規(guī)規(guī)模鋪裝工程，，是大型壓實(shí)機(jī)械的輔輔助平整壓實(shí)實(shí)施工機(jī)械。。2.2填土的壓實(shí)方方法共47頁第42頁悍馬25t單鋼輪壓路機(jī)機(jī)寶寶馬BW雙鋼輪壓路機(jī)機(jī)2.2填土的壓實(shí)方方法凸塊振動(dòng)碾共47頁第43頁2.2填土的壓實(shí)方方法共47頁第44頁2.3填土密實(shí)度的的檢驗(yàn)填土壓實(shí)后應(yīng)應(yīng)達(dá)到一定的的密實(shí)度及含水量要求。檢驗(yàn)指標(biāo)為為壓實(shí)系數(shù)（壓實(shí)度）λC，即：ρd——一般用“環(huán)刀刀法”或灌砂砂或灌水法測測定；ρmax——一般由擊實(shí)試試驗(yàn)確定。2填土壓實(shí)檢驗(yàn)的干密度度應(yīng)有90%以上符合設(shè)計(jì)計(jì)要求，其余余10%的最低值與設(shè)設(shè)計(jì)值之差不不得大于0.08t/m3，且不得集中中。共47頁第45頁核子密度儀檢測填土壓實(shí)質(zhì)量量2.3填土壓實(shí)的檢驗(yàn)路基填方壓實(shí)度檢檢測路基填方壓實(shí)度檢檢測靜態(tài)變形模量測試試儀檢測填土壓實(shí)質(zhì)量量共47頁第46頁LFG-