土方机械化施工

A、环形路线
B、“8”字环路线
6、提高铲运机生产率的措施 ⑴、下坡铲土法 ⑵、跨铲法 ⑶、助铲法
铲运机铲土
推土机助铲
助铲法示意图
沟槽
上埂
A、铲刀宽； B、不大于拖拉机履带净宽
跨铲法作业示意图
自行式铲运机
拖式铲运机
挖掘铲运机
三、单斗挖土机
机械式
按操纵机构的不同
液压式
履带式
分类 按行走装置不同 轮胎式
填土应接近水平分层填筑，对于倾斜的地面，应 将斜坡修筑成1∶2阶梯形边坡后施工，以免填土横向 移动。
（二）、填土压实的方法
1、碾压法 适用于大面积填土，如场地平整、路基、堤坝
等工程
（1）光面碾——对砂土类和粘性土均可压实 （2）振动碾——压实爆破石渣、碎石类土、杂填土或
粉质粘土； （3）羊足碾——适用压实粘土。
砂土
8～12
1.80～1.88
粘土
19～23 1.58～1.70
粉质粘 土
12～15
1.85～1.95
粉土
16～22 1.61～1.80
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，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。
过大 －－翻松、晾晒、掺入干土或石灰； 过小 －－洒水湿润、增加压实功； 橡皮土－－彻底清除，轻压薄铺。
结论：同一种土采用同样的压实功进行压实，
在最佳含水量状态下，所得的密实度最大。
土的最佳含水量和最大干密度参考表
项次
1 2 3 4
变动范围 土的种
类 最 佳 含 水 量 最大干密度 (%) (质量比) (g/cm3)
下坡推土法
槽形推土法
分堆集中 一次推送法
并列推土
铲刀上附加侧板 （斜角推送法作业）
二、铲运机
铲运机是一种利用装在前后轮轴或左右履带之间 的带有铲刃的铲斗，在行进中顺序完成铲削、装载、
运输和卸铺的铲土运输机械。
1、种类
拖式铲运机 自行式铲运机
索式操纵 2、铲斗操纵方式
油压式操纵
3、特点 ：因为能综合完成挖土、运土、卸土和平土
4、特点：操纵灵活，运转方便，所需工作面较 小，功率大，行驶快，易于转移，能爬300 左右的缓坡。｛｝
拖拉机
履带 履带式推土机
推土铲刀
轮胎
轮胎式推土机
5、适用范围： （1）平整场地－－运距在100m内，一～四类土的挖
运，压实； （2）坑槽开挖－－深度在1.5m内、一～四类土。
6、施工方法
⑴ 下坡推土法 ⑵分批集中一次推土法 ⑶并列推土法 ⑷槽形推土法 ⑸铲刀上附加侧板
适用于： 停机面以上一～四类土,宜于土质较好，无 地下水或含水量较小的地区。
作业方法：正向挖土侧向卸土，正向挖土后方卸土。
动画演示
正铲履带式液压挖掘机
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
正向挖土后方卸土
正向挖土侧向卸土
正铲挖土机和卸土方式
即：
压实系数
Dy d d ,max
控制干密度 （g/cm3）
最大干密度 （g/cm3）
Dy的取值：主要受力层范围以下0.93～0.96， 一般由设计确定。
土的最大干密度d,max 乘以规范规定或设计要求的
压实系数Dy，即可计算出填土控制干密度 d 的值。
土的实际干密度可用“环刀法”测定。
2、反铲挖土机
工作特点：“后退向下，强制切土”，可 与汽车配合； 适用于：停机面以下、一～三类土，适宜于开挖小型基
坑、基槽和管沟，以及淤泥和地下水位较高的 地区。 作业方法：沟端开挖一一挖宽0.7～1.7R，效率高、稳
定性好； 沟侧开挖一一挖宽0.5~0.8R。
动画演示
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
振动平板夯实机
3、振动法
单钢轮振动压路机
主要适用于振实非粘性土， 分为振动板、平板碾。
全液压轮胎压路机
凸块振动压路机
(三)填土压实的影响因素
填土压实的主要影响因素为压实功、土的含水量 以及每层铺土厚度。 1 、压实功的影响
压实机械压实土所做的功称为压实功
结论： 压实遍数不是越多越好。
土的密度与压 实功的关系图
4、地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场 地，运距在1000m以上时，可选择正铲挖土机配合 自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整 及压路机碾压施工。
五、 土方筑填与压实的方法、要求
（一）土料选择
1、选择填方土料应符合设计要求
2、填筑方法 填土应尽量采用同类土填筑。如采用不同类填料
分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜 填筑透水性较大的填料（防止水囊）。
压实作用沿深度的变化
结论：铺土厚度应小于机
械压土的影响深度。
（四） 填土质量检查
检查内容——密实度；
检查指标——控制干密度ρd(或规定的压实系数λ)； 检查方法——环刀取样，测实际干密度；
检查要求： 0 d
式中： 0 —— 实际干密度 d —— 控制干密度
土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。
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。
土的干密度与 含水量关系图
工地简单检验粘性土的含水量的方法一般以手握 成团，落地开花为宜。 含水量调整与橡皮土处理
碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、 低速、多遍”的方法。
光轮压路机
轮胎式压路机
羊足碾
2、夯实法 利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适
用于小面积填土，，夯实厚度一般在200㎜以内。
（1）、机械夯实
有夯锤、柴油夯、内燃夯土机蛙式打夯机等。
（2）、人工夯实 木夯、石夯等
蛙式夯实机 振动冲击夯
标高 分层压实系数
-50 ±30 ±50 -50 -50 设计要求
水准仪 按规定方法
1
回填土料
一般 项目
2
分层厚度及含水 量
设计要求 设计要求
取样检查或直观鉴 别
水准仪及抽样检 查
3 表面平整度 20 20 30 20 20 用靠尺或水准仪
返回
返回
返回
返回
轮胎式反铲挖土机 履带式反铲挖土机
3、拉铲挖土机
工作特点：“后退向下，自重切土”；开挖深度、宽 度大，甩土方便：
适用于：停机面以下、一～三类土的开挖，适宜于开挖 沟槽、基坑、地下室等。
作业方法：沟端开挖 沟侧开挖
动画演示
拉铲挖土机
4、抓铲挖土机
工作特点： “直上直下，自重切土”，
效率较低； 适用于：
1、开挖基坑时机械选择
1）土含水量小，深度在1~2米，不长时，用推土机；较 长时，用铲运机，深度超过2米，基坑较大时用正铲挖 土机。
2）地下水位高，不降水，或土质松软，采用反铲、拉
铲，配自卸汽车。
2、挖填方高度均不大，运距在100m以内时，采用推土 机施工，灵活、经济。
3、地形起伏在200内，面积较大，含水量适当，运距 在1公里内，用铲运机较合适。
正铲
按工作装置不同
反铲 拉铲 抓铲
推土机
反铲履带 式挖土 机
正铲挖掘机
反铲挖掘机
拉铲挖掘机
抓铲挖掘机
正铲挖土机的特点：前进向上，强制切土 反铲挖土机的特点：后退向下，强制切土 拉铲挖土机的特点：后退向下，自重切土 抓铲挖土机的特点：直上直下，自重切土
1 、正铲挖土机
工作特点：“前进向上，强制切土”；挖土、装车效 率高，易与汽车配合；
实际干 密度
0

1
0.01
土的天然密度 （g/cm3）
土的天然 含水量(％)
填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实
程度等，检验标准应符合下表的规定。
填土工程质量检验标准
允许偏差或允许值(mm)
项序
检查项目
桩基 场地平整
地
基坑 基槽 人工 机械
管 沟
(路) 面基
础层
检查方法
主控 1 项目 2
第一章 土方工程
第五节 土方机械化施工
土方机械的类型
挖掘机械：单斗挖土机（正铲、反铲、拉铲、抓铲） 挖运机械：推土机、装载机、铲运机 运输机械：自卸汽车、翻斗车…… 密实机械：压路机、蛙式夯、振动夯……
一、推土机
1、组成 拖拉机 推土铲刀
2、行走方式 履带式 轮胎式
3、铲刀操纵方式 索式 油压式
工作，因而管理简单，效率高，运转费用
低，对行使道路要求较低。
4、适用范围：
可挖运含水量不超过27%的一～三类土，适用于 地形起伏不大，坡度在200以内的大面积场地平整；开 挖大型基坑；填筑堤坝和路基。
5、开行路线 ⑴、环形路线 ⑵、8字形路线 (3)、锯齿形
1－路堤 2－取土槽
铲运机锯齿形开行路线
停机面以下、一～二类 土 的、面积小而深度较 大的坑、井开挖，最适宜 于进行水中挖土。。
动画演示
履带式液压抓铲挖土机
四、 土方施工机械的选择
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。