【正文】 122所示。 ? 挖溝機(jī)的類型，按工作裝置分：有輪斗式和鏈斗式兩種。與單斗挖土機(jī)比較有以下優(yōu)點(diǎn)：挖土作業(yè)是連續(xù)的，在同樣條件下生產(chǎn)率較高；開挖每單位土方量所需的能量消耗較低，開挖溝槽的底和壁較整齊，在連續(xù)挖土的同隊(duì)能將土自動(dòng)卸在構(gòu)槽一側(cè)。 ? 機(jī)械挖土?xí)r，一般需留 30cm厚不挖，由人工清底，避免機(jī)械超挖或擾動(dòng)地基。 ? p0— 每班應(yīng)完成的挖方量 (m3)。Ⅱ 級(jí)土約為 。用于開挖面積較小，深度較大的溝槽或基坑，由于提土?xí)r土斗閉合，可開挖含水量較大的上層，如將其放置在駁船上，可進(jìn)行水下開挖。 2020/9/13 35 ? 2．反向鏟 ? 反向鏟 (圖 118)開挖機(jī)械停留面以下的土方，而機(jī)身和裝土均在地面上操作，用于溝槽和深度不大的基坑開挖。 ? 正向鏟的工作性能指標(biāo)如圖 117所示。行走裝置有履帶式和輪胎式兩種。工作裝置有正向鏟、反向鏟、拉鏟、抓鏟等。 ? 基坑土方量按其幾何體積計(jì)算，每側(cè)工作間寬度為1~2m。 ? 二、土方量的計(jì)算 ? 根據(jù)選定的斷面進(jìn)行溝槽土方量計(jì)算，兩相鄰計(jì)算斷面間的土方量 V為： ? (132) ? 式中 V1， V2— 相鄰兩計(jì)算斷面的面積 (m)。 ? 工作間寬度可根據(jù)管徑大小確定，一股不大于。 ? 正確選定溝槽的開挖斷面，可以為管道施工創(chuàng)造方便條件保證工程質(zhì)量和施工安全，減少開挖土方量。 ? (3)沖填土 2020/9/13 29 ? 水力沖填泥砂形成的沉積土。 ? 5．人工填土 ? 按其形成有素填土、雜填土和沖填土。 ? 2．碎石土 ? 粒徑大于 2mm的顆粒占全重 50％以上，根據(jù)顆粒級(jí)配和占全重百分率不同，分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫，如表 l4所列。土可按礦物組成、生成年代和生成條件等劃分進(jìn)行分類。 max??? cc ?2020/9/13 27 ? 當(dāng)試驗(yàn)的錘擊次致不同，即輸入的壓實(shí)能量不同，所繪制的干密度 — 含水量曲線也不同。輸入最小能量而導(dǎo)致土最大干密度的含水量，稱為土的最佳含水量。VV?松K2020/9/13 26 ? (130) ? 式中 ?d— 土的控制干密度； ? ?max— 最大干密度。 2020/9/13 25 ? 八、土的可松性和壓密性 ? 土經(jīng)挖掘后，顆粒間的連接遭到破壞，在把土回填到溝槽內(nèi)，并按一般回填密實(shí)度夯實(shí)后其體積也要比開槽前自然體積增大一些。土的滲透系統(tǒng)大小決定于土的結(jié)構(gòu)、土顆粒大小和粒徑級(jí)配狀況、土的密實(shí)程度等。 ? k0還可近似地按主動(dòng)土壓力系數(shù)取值，但選較小的內(nèi)摩擦角 φ ；或者取用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值：砂土 ,k0＝ —；粉質(zhì)枯土 k0＝ — 。例如地下水池池壁、地下泵房的墻壁等擋土結(jié)構(gòu)所受的土壓力，稱靜止土壓力壓 E0。 ? 粘性土抗剪強(qiáng)度組分中還有粘聚力 c，主動(dòng)土壓力Ea可由下式?jīng)Q定： ? (123) ? 式中 c— 粘土粘聚力。當(dāng)擋土結(jié)構(gòu)的位移量達(dá)到 ?，導(dǎo)致土體 ABC達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)，并有繼續(xù)沿 BC滑移面向上滑移趨勢(shì)，從而在滑移面上產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度。當(dāng)擋土墻的位移量為?，導(dǎo)致土體 ABC達(dá)到極限平衡狀態(tài)，并具有沿 BC潛在滑移面向下滑移趨勢(shì)，從而在滑移面上產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度。 ? 土壓力 E可由下式確定 2020/9/13 20 ? (121) ? 式中 γ —— 土的重度； ? h—— 檔土墻高度； ? K—— 土壓力系數(shù)。當(dāng)溝槽上方荷裁較大時(shí)，土體會(huì)在壓力下產(chǎn)生滑移，因此邊坡應(yīng)緩，或采取支撐加固。邊坡以 1： n表示，如圖 19所示， n值為： ? (120) hn ??2020/9/13 19 ? n稱邊坡率。 ? 室內(nèi)試驗(yàn)和工程實(shí)踐證明：在一般壓力范圍內(nèi)。粘性土由于排水速度較慢，不同剪切方法會(huì)得出相應(yīng)不同的抗剪強(qiáng)度。 ? 正壓力施加后使土樣充分固結(jié)，固結(jié)終了立即進(jìn)行剪切額，并規(guī)定土樣剪切破壞過(guò)程。 ? 土的密實(shí)度、含水量、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的儀器裝置和操作方法，都影響 φ 和 c值。由于摩擦力來(lái)源于土內(nèi)部，稱內(nèi)摩擦角。??2020/9/13 16 ? T’隨 N的增大而增大。但 T在一定限值內(nèi)并不會(huì)導(dǎo)致土樣剪切破壞。因此，土壓縮是一個(gè)時(shí)間過(guò)程。壓力愈大，孔隙體積減少愈多。 inii h???1??2020/9/13 14 ? 四、土的壓縮性 ? 土顆粒之間有孔隙。 ? 構(gòu)筑物荷載作用于地基，導(dǎo)致地基上產(chǎn)生應(yīng)力，這種荷載稱為附加荷載，這種應(yīng)力稱為附加應(yīng)力。 ? (113) ? 式中 γ ——土的重力密度。流限和塑限之差稱塑性指數(shù) IP， 即 ? (112) PLPLI ???????PLPI ?? ??2020/9/13 12 ? 塑性指數(shù)表示粘土處在可塑狀態(tài)時(shí)，含水量的變化范圍，塑性指數(shù)愈大，土吸附的水量愈多，即土的顆粒愈細(xì)或礦物成分吸水能力愈大，粘性土的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)相似，則塑性指數(shù)相近，力學(xué)性質(zhì)相似，塑性指標(biāo)是一個(gè)反映土的粒徑級(jí)配、礦物成分和溶解于水中的鹽分等土組成情況的指標(biāo)。 2020/9/13 11 ? 土的組成不同，塑限和液限也不同，單用土的含水量無(wú)法說(shuō)明土的軟硬程度，而需用液性指數(shù) IL來(lái)表示： ? (111) ? 式中 ω ——土的天然含水量； ? ω P——土的塑限； ? ω L———土的液限。此時(shí)細(xì)土條的含水量為塑限含水量，即為塑限。根據(jù)含水量的變化，粘性土可呈 4種狀態(tài)：流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)。因此，應(yīng)該把 2020/9/13 9 ? 天然狀態(tài)砂土 e與最松狀態(tài) emax與最密狀態(tài) emin座相對(duì)比較，用相對(duì)密實(shí)度 Dr表示砂土的密實(shí)狀態(tài)。但是沒(méi)有考慮砂土顆粒級(jí)配對(duì)砂土狀態(tài)可能產(chǎn)生的影響。 ? 二、土的狀態(tài)指標(biāo) ? 土的狀態(tài)指標(biāo)就是土的松密程度和軟硬程度的指標(biāo)?？紫抖葻o(wú)法表示壓縮量多少，因?yàn)橥帘粔嚎s后，土的總體積改變了，土的孔隙體積也改變了。即 ? (16) ? 式中， γ w— 4℃ 時(shí)水的單位體積質(zhì)量為 10KN/m3. ? 土顆粒相對(duì)密度取決于土的礦物和有機(jī)物組成，粘土顆粒相對(duì)密度一般為 27~，砂土顆粒相對(duì)密度一般為 。 ? 土的飽和度 Sr又稱土的相對(duì)含水量，表示土的孔隙中有多少部分充滿了水，即土內(nèi)水的體積與孔隙體積之比， ? (15) ? 完全干的土， Vw=0,Ww=0,則 Sr=0。為了闡述和標(biāo)記方便，取一土樣，將土樣中三相的各個(gè)部分集合起來(lái)，畫出土的三相圖 (11b)。薄膜水在吸著水的外層，離顆粒表面愈遠(yuǎn)，愈容易從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?。水與空氣填充骨架間的孔隙。自然土都是由鄰近的幾種粒組的礦物顆?；旌辖M成。礦物固體顆粒有大小不等的粒徑和形狀，自漂石至細(xì)微的粘土顆粒。由礦物固體顆粒、水分和空氣組成，稱為土的三相組成，其中，固相是礦物顆粒及有機(jī)質(zhì)；液相是水；氣相是空氣。 ? 礦物顆?？煞殖刹煌牧＝M。顆粒之間有孔隙。吸著水是緊附在顆粒表面的一層水，沒(méi)有出水性，其性質(zhì)接近于固體，不凍結(jié)，土受壓時(shí)不移動(dòng)，在 105℃ 以上蒸發(fā)。土中三相組成的比例，反映了土的狀態(tài)和物理性質(zhì)。 ? (14) ? 土的天然含水量變化范圍很大，與土顆粒的礦物性質(zhì)、埋藏條件等因素有關(guān)。 ? ds ? 土的固體顆粒單位體積的質(zhì)量與水在 4 ℃ 時(shí)單位體積的質(zhì)量之比稱為土中固體顆粒的密度，簡(jiǎn)稱顆粒的相對(duì)密度。兩者的關(guān)系式為： ? (17) ? (18) ? 但是，土樣的孔隙度在土樣被壓縮前后是會(huì)變化的 。 ? 孔隙度和孔隙比是根據(jù)密度、含水量和相對(duì)密度試驗(yàn)的結(jié)果，經(jīng)計(jì)算求得。 ? 這種分類方法簡(jiǎn)便。例如：顆粒均勻的密砂， e較大；而顆粒不均勻的松砂，則 e較小。 ? 天然狀態(tài)下粘性土的軟硬程度取決于含水量多少：干燥時(shí)呈密實(shí)固體狀態(tài)；在一定含水量是具有塑性，稱塑性狀態(tài)；在外力作用下能沿力的作用方向變形，但不斷裂也不改變體積；含水量繼續(xù)增加，大多數(shù)土顆粒被 m inm a xm a xeeeeD r???2020/9/13 10 ? 自由水隔開，顆粒間內(nèi)摩擦力減小，土具有流動(dòng)性，力學(xué)強(qiáng)度急劇下降，稱流動(dòng)狀態(tài)。將粘土樣用手在毛玻璃上搓成直徑約 3mm，長(zhǎng)度約為 8~10mm，表面出現(xiàn)裂紋的細(xì)土條。椎體由于自重而下沉，當(dāng)下沉終深恰為 10mm時(shí)，此時(shí)試樣的含水量為液限含水量。 ? 在土的流限和塑限之間，土都呈塑性狀態(tài)。距地表 h深度處的顆粒 M受到土層土質(zhì)量作用而產(chǎn)生的自重應(yīng)力 ?為 。由于土的覆蓋面積很大，實(shí)際情況基本符合這樣的假設(shè)。但應(yīng)力值隨深度的增加而減少。因此，土體壓縮可以認(rèn)為只是土中孔隙被壓縮，孔隙體積 VV減少。在一定壓力作用下，這個(gè)過(guò)程從起始到終結(jié)要經(jīng)歷一定時(shí)間。 ? 如圖 16所示，土樣放在面積為 A的剪力盒內(nèi)，并受 2020/9/13 15 ? 垂直壓力 N和水平力 T作用，此時(shí)，在土樣內(nèi)產(chǎn)生法向應(yīng)力 ?: ? ? (115) ? 而在剪切面上產(chǎn)生剪應(yīng)力 ?： ? ? (116) ? ?隨 T的增大而增大。土樣開始破壞時(shí)，剪切面上的剪應(yīng)力稱土的抗剪強(qiáng)度 ?f： ? (117) AN??AT??ATf39。 ? 砂是散粒體，顆粒間沒(méi)有相互的粘聚作用，砂的抗剪強(qiáng)度來(lái)源于顆粒間摩擦力。即： ??? tg??2020/9/13 17 ? (119) ? 式中 c— 粘土的粘聚力。 ? 正壓力施加后立即進(jìn)行剪切，并規(guī)定從加荷到土樣剪壞在 3~5min內(nèi)完成，這種方法稱快剪。非粘性土排水速度很快，因此，快剪可使土樣徘水固結(jié)。 ? 飽和軟粘土的內(nèi)摩擦角值