【正文】 石渣、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的大型填方；振動凸塊碾則適用于亞粘土或粘土的大型填方。 c) 振動法。夯實機(jī)具的類型較多，有木夯、石硪、蛙式打夯機(jī)、火力夯以及利用挖土機(jī)或起重機(jī)裝上夯板后的夯土機(jī)等。如直接用重型滾碾碾壓松土，則由于強(qiáng)烈的起伏現(xiàn)象，其碾壓效果較差。 (2)碾壓法主要用于大面積的填土，如場地平整、路基、堤壩等工程。 二：填土的壓實方法 1：填土壓實方法有碾壓、夯實和振動三種 (圖 1－ 45)。 ? 當(dāng)按調(diào)整后的同一設(shè)計標(biāo)高 H0＇進(jìn)行場地平整時，則整個地表面均處于同一水平面；但實際上由于排水的要求，場地表面需有一定的泄水坡度。 由于場地內(nèi)大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及從經(jīng)濟(jì)觀點出發(fā)，將部分挖方就近棄于場外，將部分填方就近取土于場外等，均會引起挖填土方量的變化。因此，上式直接可改寫成下列形式 H0的調(diào)整 原計劃所得的場地設(shè)計標(biāo)高 H0僅為一理論值，實際上，還需考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整。其步驟如下 ： （ 1）在地形圖上將施工區(qū)域劃分成邊長為 10～ 50m的若干個方格網(wǎng) (圖 1－ 24)。 如圖 1－ 23所示，當(dāng)場地設(shè)計標(biāo)高為 H0時，填挖方基本平衡，可將土方移挖作填，就地處理； 當(dāng)設(shè)計標(biāo)高為 H1時，填方大大超過挖方，則需要從場外大量取土回填；當(dāng) 設(shè)計標(biāo)高為 H2時，挖方大大超過填方，則需要向場外大量棄土。 ( (a)全挖或全填 b)有填有挖 圖 1－ 19 三角棱柱體法 當(dāng)三角形為全挖或全填時 〔 圖 1－ 19(a)〕 ： 當(dāng)三角形有填有挖時 〔 圖 1－ 19(b)〕 ，則其零線將三角形分成兩部分， 底面為三角形的錐體： HH4a22?? ）（＝ 填（挖）填（挖）V底面為四邊形的楔體： 簡化計算： 平均斷面法 (圖 1－ 20)，可按近似公式和較精確的公式進(jìn)行計算。 四方棱柱體法，是將施工區(qū)域劃分為若干個邊長為 a的方格網(wǎng)，每個方格網(wǎng)的土方體積 V等于底面積 a2乘四個角點高度的平均值 (圖 1－ 18)，即 圖 1－ 18 四方棱柱體法 若方格四個角點部分是挖方，部分是填方時，可按表 1－ 9中所列的公式計算。 (c)踏步形 (b)折線形 (a)直線形 圖 1－ 1 土方邊坡 二：土石方工程量的計算 土方工程施工前應(yīng)進(jìn)行挖、填方的平衡計算，綜合考慮土方運距最短、運程合理和各個工程項目的合理施工順序等，做好土方平衡調(diào)配，減少重復(fù)挖運。從達(dá)西公式V＝ KI可以看出滲透系數(shù)的物理意義：當(dāng)水力坡度 I等于 1時的滲透速度 v即為滲透系數(shù) K。 土的壓縮率 表 1－ 2 土的類別 土的名稱 土的壓縮率 (％ ) 1m3松散土壓實后的體積 (m3) 土的類別 土的名稱 土的壓縮率(％ ) 1m3松散土壓實后的體積 (m3) 一、二類土 種植土 20 三類土 天然濕度黃土 12～ 17 一般土 10 一般土 5 砂 土 5 干燥堅實黃土 5～ 7 土的含水量 W是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示： 式中 G1——含水狀態(tài)時土的質(zhì)量； G2——土烘干后的質(zhì)量。 式中 KS——最初可松性系數(shù)； KS′——最后可松性系數(shù)； V1——土在天然狀態(tài)下的體積 (m3)； V2——土經(jīng)開挖后的松散體積 (m3)； V3——土經(jīng)回填壓實后的體積 (m3)； 在土方工程中， KS是計算土方施工機(jī)械及運土 車輛等的重要參數(shù)， KS′是計算場地平整標(biāo)高及填方時所需挖土量等的重要參數(shù)。 土具有可松性。 土的分類 土 的 名 稱 開挖方法 可松性系數(shù) KS KS′ 一類土 (松軟土 ) 砂、亞砂土，沖積砂土，種植土、泥炭 (淤泥 ) 能用鍬、鋤頭挖掘 ～ ～ 二類土 (普通土 ) 亞粘土，潮濕的黃土，夾有碎石、卵石的砂，種植土、填筑土及亞砂土 用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松 ～ ～ 三類土 (堅土 ) 軟及中等密實粘土，重亞粘土，粗礫石，干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土，壓實的填筑土 主要用鎬，少許用鍬、鋤頭，部分用撬棍 ～ ～ 四類土 (砂礫堅土 ) 重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密實的黃土、天然級配砂石，軟的泥灰?guī)r及蛋白石 用鎬、撬棍，然后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘 ～ ～ 五類土 (軟石 ) 硬石炭紀(jì)粘土，中等密實的頁巖、泥灰?guī)r，白堊土，膠結(jié)不緊的礫巖，軟的石灰?guī)r 用鎬或撬棍、大錘，部分使用爆破 ～ ～ 六類土 (次堅石 ) 泥巖，砂巖，礫巖，堅實的頁巖、泥灰?guī)r，密實的石灰?guī)r，風(fēng)化花崗巖、片麻巖 用爆破方法，部分用風(fēng)鎬 ～ ～ 七類土 (堅石 ) 大理巖，輝綠巖，粗、中粒花崗巖，堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r 用爆破方法 ～ ～ 八類土 (特堅石 ) 玄武巖，花崗片麻巖、堅實的細(xì)?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝綠巖 用爆破方法 ～ ～ 三：土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對土方工程的施工有直接影響，其中基本的工程性質(zhì)有：土的質(zhì)量密度、可松性、壓縮性、含水量、滲透性等。2 ：根據(jù)土的沉積年代，粘性土可分為老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土； 3：根據(jù)土的工程特性，又可分出特殊性土，如軟土、人工填土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等。 土石方施工的特點： 1：土石方施工工程量大、面廣。在土方規(guī)劃中，涉及了土的工程分類和性質(zhì)、土方邊坡、土方量計算、場地設(shè)計標(biāo)高的確定和土方調(diào)配等問題。在土方工程施工要點中，重點論述了土壁穩(wěn)定、施工排水、流砂防治和填土壓實，是土方工程施工的關(guān)鍵。 2：施工條件極為復(fù)雜。不同的土，其物理、力學(xué)性質(zhì)也不同，只有充分掌握各類土的特性及其對施工過程的影響，才能選擇正確的施工方法。 分天然密度和干密度。土的可松性是指在自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后組織被破壞，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實也不能恢復(fù)其原來體積的特性。不同類型土的可松性系數(shù)可參照表 1－ 1。 土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量，如土的 含水量超過 25％～ 30％，則機(jī)械化施工就困難，容易打滑、陷車；回填土則需有最佳含水量，方能夯壓密實，獲得最大干密度。 滲透系數(shù) K值將直接影響降水方案的選擇和涌水量計算的準(zhǔn)確性，一般應(yīng)通過抽水試驗確定，表 1－ 4所列數(shù)據(jù)可供參考。同時，土方平衡調(diào)配應(yīng)盡可能與城市規(guī)劃和農(nóng)田水利相結(jié)合將余土一次性運送到指定棄土場，做到文明施工。 方格類別 計算圖形 計算公式 全挖 (全填 ) 半挖半填 三挖一填 (三填一挖 ) 注：①表中 a為方格邊長， b、 c為計算圖形相應(yīng)的兩個邊長； ② h h h h4分別為方格各角點的施工高度； ③ Σ h為各計算圖形相應(yīng)的挖方或填方的施工高度總和，用絕對值代入； ④ V為挖方或填方的體積 (m3)。 圖 1－ 20 平均斷面法 （ 1）近似計算： （ 2）較精確計算： 式中 V——土方體積 (m3)； F1,F2——兩端的斷面面積 (m2) F0——L/2處的斷面面積 (m2)。 因此，在確定場地設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的具體條件反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇其中一個最優(yōu)的方案。 （ 2）確定各小方格角點的高程，其方法：可用水準(zhǔn)儀測量；或根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得；也可用一條透明紙帶，在上面畫 6根等距離的平行線，把該透明紙帶放到標(biāo)有方格網(wǎng)的地形圖上，將 6根平行線的最外兩根分別對準(zhǔn) A點和 B點，這時 6根等距離的平行線將 A、 B之間的 1m(等高線的高差 )分成五等分，于是便可直接讀得 H13點的地面標(biāo)高，如圖 1－ 25所示， H13＝ 。 (1):土的可松性影響。必要時 .亦需調(diào)整設(shè)計標(biāo)高。因此，還得根據(jù)場地泄水坡度的要求 (單面泄水或雙面泄水 )，計算出場地內(nèi)各方格角點實際施工所用的設(shè)計標(biāo)高。 1）：填土壓實方法 (a)碾壓 b)夯實 c)振動 a)碾壓法。平滾碾適用于碾壓粘性和非粘性土壤；羊足碾只能用來壓實粘性土壤；氣胎碾對土壤壓力較為均勻，故其填土質(zhì)量較好。 (4) 用碾壓法壓實壤土?xí)r，鋪土應(yīng)均勻一致，碾壓遍數(shù)要一樣，碾壓方向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊逐漸壓向中心，每次碾壓應(yīng)有 15～ 20cm的重疊。其中蛙式打夯機(jī)輕巧靈活，構(gòu)造簡單，在小型土方工程中應(yīng)用最廣。 (1) 振動法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動設(shè)備使重錘振動，土壤顆粒即發(fā)生相對位移達(dá)到緊密狀態(tài)。當(dāng)壓實爆破石渣或碎石類土?xí)r，可選用重 8～ 15t的振動平碾，鋪土厚度為 ～ ，先靜壓、后碾壓，碾壓遍數(shù)由現(xiàn)場試驗確定，一般為 6～ 8遍。為此，要求回填土應(yīng)有最佳的含水量，也就是當(dāng)土壤在這種含水量的條件下壓實時，能獲得最大的密實度，而且所需的夯擊能最小。 鋪土過厚，下部土體所受壓實作用力小于土體本身的粘結(jié)力和摩擦力，土顆粒不能相互移動，無論壓實多少遍，填方也不能被壓實；鋪土過薄，則下層土體壓實次數(shù)過多，而受剪切破壞，所以規(guī)定了一定的鋪土厚度。現(xiàn)將這幾種機(jī)械的性能、適用范圍及施工方法予以介紹。圖示是液壓操縱的推土機(jī)外形圖。 上下坡度不得 超過 35176。為提高生產(chǎn)率，可采用下述方法： （ 1）槽形推土。在推出多條槽后，再將土埂推入槽內(nèi)，然后運出。 ，以免后退時爬坡困難。并列推土的運距宜為 20～ 60m 槽形推土 下坡推土法 并列推土 二：鏟運機(jī) 鏟運機(jī)是一種能綜合完成全部土方施工工序 (挖土、裝土、運土、卸土和平土 )的機(jī)械。 2：鏟運機(jī)適于開挖一類至三類土，常用于坡度 20176。其中托式鏟運機(jī)的適用運距為 80～ 800m，當(dāng)運距為 200～ 350m時效率最高。按傳動方式分為機(jī)械傳動和液壓傳動兩種。 1：正鏟挖掘機(jī)。正鏟挖掘機(jī)挖掘力大，適于開挖含水量小于 27％的一類土至四類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。 2：反鏟挖掘機(jī)。反鏟也需配備運土汽車進(jìn)行運輸，其外形如圖示。挖土特點是：后退向下，自重切土，其挖土深度和挖土半徑都很大。 正鏟挖掘機(jī)外形 (a)正向挖土、 反向卸土 (b)正向挖土、側(cè)向卸土 正鏟挖土機(jī)卸土方式 反鏟挖掘機(jī)外形 (a)溝端開挖 (b)溝側(cè)開挖 ? 抓鏟挖掘機(jī)。抓鏟還可用于挖取水中淤泥，裝卸碎石、礦碴等松散材料。 拉鏟工作狀況 抓鏟工作狀況 四：土方機(jī)械的選擇與合理配置 1：土方機(jī)械的選擇 土方機(jī)械的選擇，通常應(yīng)根據(jù)工程特點和技術(shù)條件提出幾種可行方案，然后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，選擇效率高、綜合費用低的機(jī)械進(jìn)行施工，一般選用土方施工單價最小的機(jī)械。 以內(nèi)、挖填平整土方的面積較大、土的含水量適當(dāng)、平均運距短 (一般在 1km以內(nèi) )時，采用鏟運機(jī)較為合適；如果土質(zhì)堅硬或冬季凍土層厚度超過 100～150mm時，必須由其他機(jī)械輔助翻松再鏟運。漏斗上口尺寸為 ，由鋼框架支承，底部預(yù)先挖平以便裝車，漏斗左右及后側(cè)土壁應(yīng)加以支護(hù)。如地下水位較高，又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，可能造成機(jī)械陷車時，則采用反鏟、拉鏟或抓鏟挖掘機(jī)配以自卸汽車施工較為合適。 2：為了使主導(dǎo)機(jī)械挖掘機(jī)充分發(fā)揮生產(chǎn)能力，應(yīng)使運土車輛的載重量與挖掘機(jī)的斗容量保持一定的倍數(shù)關(guān)系，需有足夠數(shù)量的車輛以保證挖掘機(jī)連續(xù)工作。雨季施工時，地面水也會流入坑內(nèi)。 2：集水坑的設(shè)置 3：水泵的選用 4：流砂及其防治 二：井點降水 1：將點降水是在基坑開挖前。同時，當(dāng)軟弱土層較厚時，采用樁基礎(chǔ)施工，可省去大量的土方開挖、支撐、排 (降 )水設(shè)施，一般均能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。 2）：摩擦樁是把建筑物的荷載傳布在樁四周土中及樁尖下土中的樁，其大部分荷載靠樁四周表面與土的摩擦力來支承。 1）：預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料和形式的樁，然后用沉樁設(shè)備將樁沉入 (打、壓、振 )土中。 2:預(yù)制樁常用的截面形式有混凝土方形實心截面、圓柱體空心截面以及預(yù)應(yīng)力混凝土管形截面。較短的樁多在預(yù)制廠生產(chǎn)，較長的樁一般在現(xiàn)場附近或打樁現(xiàn)場就地預(yù)制。 樁身混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于 C30，混凝土的粗骨料應(yīng)用粒徑為