【正文】 開行開挖（圖234）。 項(xiàng)目 土方機(jī)械化施工 地基與基礎(chǔ)工程施工 101 項(xiàng)目 土方機(jī)械化施工 地基與基礎(chǔ)工程施工 102 ? 4）抓鏟挖土機(jī) ? 機(jī)械傳動抓鏟挖土機(jī)（圖 236）是在挖土機(jī)臂端用鋼絲繩吊裝一個抓斗。挖土機(jī)需用數(shù)量 N（臺），應(yīng)根據(jù)土方量和工期要求按下式計算： 式 中： N1—— 挖土機(jī)需用的數(shù)量（臺） Q—— 土方量（ m3）； Qd—— 挖土機(jī)生產(chǎn)率（ m3/臺班）； T—— 工期（工作日）； C—— 每天工作班數(shù)； K1—— 時間利用系數(shù)，可取 ～ 。 回轉(zhuǎn)和非回轉(zhuǎn)式；按傳動方式分機(jī)械傳動、液力機(jī)械傳動和液壓傳動。 項(xiàng)目 土方機(jī)械化施工 地基與基礎(chǔ)工程施工 111 ? 2．自卸汽車選型。 ? 5．由于大面積基礎(chǔ)群基坑底標(biāo)高不一，機(jī)械開挖次序一般采取先整片挖至一平均標(biāo)高，然后再挖個別較深部位。 項(xiàng)目 土方機(jī)械化施工 地基與基礎(chǔ)工程施工 114 ? 施工準(zhǔn)備工作 土方開挖施工前需作好以下各項(xiàng)準(zhǔn)備： ? ? 調(diào)查研究，摸清工程場地情況，搜集施工需要的各項(xiàng)資料，包括施工場地地形、地貌、地質(zhì)水文、河流、氣象、運(yùn)輸?shù)缆?、鄰近建筑物、地下基礎(chǔ)、管線、電纜坑基、防空洞、地面上施工范圍內(nèi)的障礙物和堆積物狀況，供水、供電、通信情況，防洪排水系統(tǒng)等等，以便為施工規(guī)劃和準(zhǔn)備提供可靠資料和數(shù)據(jù)。在工程施工區(qū)域設(shè)置測量控制網(wǎng)，包括控制基線、軸線和水平基準(zhǔn)點(diǎn)；做好軸線控制的測量和校核。道路通過溝渠應(yīng)設(shè)涵洞，道路與鐵路、電訊線路、電纜線路以及各種管線相交處，應(yīng)按有關(guān)安全技術(shù)規(guī)定設(shè)置平交道和標(biāo)志。確定挖方邊坡坡度應(yīng)據(jù)使用時間（臨時或永久性）、土的種類、物理力學(xué)性質(zhì)、水文情況等確定，一般說來，臨時性挖方邊坡坡值見表 29。 ? 2）基坑開挖，應(yīng)先進(jìn)行測量定位，抄平放線，定出開挖寬度，按放線分塊（段）分層挖土。 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 132 ? 5）基坑開挖應(yīng)遵循時空效應(yīng)原理，根據(jù)地質(zhì)條件采取相應(yīng)的開挖方式，一般應(yīng)“分層開挖，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”，支撐與挖土配合，嚴(yán)禁超撐。 ? 8）雨季施工時，基坑槽應(yīng)分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層，并在基槽兩側(cè)圍以土堤或挖排水溝，以防地面雨水流入基坑槽，同時應(yīng)經(jīng)常檢查邊坡和支護(hù)情況，以防止坑壁受水浸泡造成塌方。 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 138 ? 在基坑土方開挖之前，要詳細(xì)了解施工區(qū)域的地形和周圍環(huán)境；土層種類及其特性；地下設(shè)施情況；支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量；土方運(yùn)輸?shù)某隹冢徽坝嘘P(guān)部門關(guān)于土方外運(yùn)的要求和規(guī)定（有的大城市規(guī)定只有夜間才允許土方外運(yùn)）。 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 140 ? 在地下水位較高的軟土地區(qū)，應(yīng)在降水達(dá)到要求后再進(jìn)行土方開挖，宜采用分層開挖的方式進(jìn)行開挖。設(shè)坡道土的坡度視土質(zhì)、挖土深度和運(yùn)輸設(shè)備情況而定，一般為 1︰ 8～ 1︰ 10，坡道兩側(cè)要采取擋土或加固措施。它是先開挖基坑周邊土方，在中間留土墩作為支點(diǎn)搭設(shè)找橋，挖土機(jī)可利用棧橋下到基坑挖土，運(yùn)土的汽車亦可利用棧橋進(jìn)人基坑運(yùn)土，可有效加快挖土和運(yùn)。 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 141 ? 2）分層分段挖土 ? 分層挖土，是將基坑按深度分為多層進(jìn)行逐層開挖；分層厚度，軟土地基應(yīng)控制在 2m以內(nèi)；硬質(zhì)土可控制在 5rn以內(nèi)為宜，開挖順序可從基坑的某一邊向另一邊平行開挖，或從基坑兩頭對稱開挖，或從基坑中間向兩邊平行對稱開挖、也可交替分層開挖，可根據(jù)工作面和土質(zhì)情況決定。 ? 對土質(zhì)較差且施工工期較長的基坑，對邊坡宜采用鋼絲網(wǎng)水泥噴漿或用高分子聚合材料覆蓋等措施進(jìn)行護(hù)坡。 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 136 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 137 ? ? 深基坑挖土是基坑工程的重要部分，對于土方數(shù)量大的基坑，基坑工程工期的長短在很大程度上取決于挖土的速度。 項(xiàng)目 土方開挖 地基與基礎(chǔ)工程施工 134 ? 7）在地下水位以下挖土，應(yīng)在基坑（槽）四側(cè)或兩側(cè)挖好臨時排水溝和集水井，將水位降至坑、槽底以下 500mm，以利挖方進(jìn)行。挖土應(yīng)自上而下水平分段分層進(jìn)行，每層 ，邊挖邊檢查坑底寬度，不夠時及時修整，每 3m左右修一次坡，至設(shè)計標(biāo)高，再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡清底，檢查坑底寬和標(biāo)高，要求坑底凹凸不超過 。 ? 3）邊坡開挖，對軟土土坡或易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡在開挖后應(yīng)對坡面、坡腳采取噴漿、抹面、嵌補(bǔ)、護(hù)砌等保護(hù)措施，并做好坡頂、坡腳排水，避免在影響邊坡穩(wěn)定的范圍內(nèi)積水。大面積宜用推土機(jī)、裝卸機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或挖掘機(jī)等大型土方機(jī)械。行車路面按雙車道，寬度不應(yīng)小于 7m，最大縱向坡不應(yīng)大于 6%，最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于 15m；路基底層叮鋪砌 2030cm厚的塊石或卵（礫）石層作簡易泥結(jié)石路面，盡量使一線多用，重車下坡行駛。 ? ? 在施工區(qū)域內(nèi)一設(shè)置臨時性或永久性排水溝，將地面水排走或排到低洼處，再設(shè)水泵排走；或疏通原有排水泄洪系統(tǒng)；排水溝縱向坡度一般不小于 2%，使場地不積水；山坡地區(qū)，在離邊坡上沿 5～ 6m處，設(shè)置截水溝、排洪溝，阻止坡頂雨水流入開挖基坑區(qū)域內(nèi)，或在需要的地段修筑擋水土壩阻水。 ? 8．由于機(jī)械挖土對土的擾動較大，且不能準(zhǔn)確地將地基抄平，容易出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。 項(xiàng)目 土方機(jī)械化施工 地基與基礎(chǔ)工程施工 112 ? 4．土方開挖應(yīng)繪制土方開挖圖，確定開挖路線、順序、范圍、基底標(biāo)高、邊坡坡度、排水溝、集水井位置以及挖出的土方堆放地點(diǎn)。 如土質(zhì)好且無地下水也可開溝道 ， 用正鏟挖土機(jī)下入基坑分層開挖 ， 多采用 、 。如更換工作裝置，還可進(jìn)行鏟土、推土、起重和牽引等多種作業(yè)，具有較好的機(jī)動靈活性，在工程上得到廣泛使用。單斗挖土機(jī)臺班生產(chǎn)率可按下式計算： 式中： Qd—— 單斗挖土機(jī)臺班生產(chǎn)率（ m3/臺班）； t—— 挖掘機(jī)每次循環(huán)作業(yè)延續(xù)時間（ s），即每挖一斗的時間； q—— 挖土機(jī)斗容量（ m3）； Ks—— 土的最初可松性系數(shù)； Kc—— 土斗的充盈系數(shù)，可取 ～ ； KB—— 工作時間利用系數(shù)，一般取 ～ 。適用于開挖較深較大的基坑（槽）、溝渠，挖取水中泥土以及填筑路基，修筑堤壩等。挖土機(jī)停在基坑（槽）的端部，向后倒退挖土，汽車停在基槽兩側(cè)裝上。 ? 當(dāng)基坑的深度較大時，則開行通道可布置成多層（圖 230b），即為三層通道的布置。 ? 挖土機(jī)側(cè)向卸土方式就構(gòu)成了側(cè)工作面，根據(jù)運(yùn)輸車輛與挖土機(jī)的停放標(biāo)高是否相同又分為高卸側(cè)工作面（車輛停放處高于挖土機(jī)停機(jī)面）及平卸側(cè)工作面（車輛與挖土機(jī)在同一標(biāo)高），高卸、平卸側(cè)工作面的形狀及尺寸分別見圖 228a和圖 228b。 ? ②正向挖土，后方卸土。 ? 1）正鏟挖土機(jī) ? 正鏟挖土機(jī)的挖土特點(diǎn)是：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土。對堅(jiān)硬土層，可用雙聯(lián)單鏟，即一個土斗鏟滿后，再鏟另一斗土；對松軟土層，則可用雙聯(lián)雙鏟，即兩個土斗同時鏟土。鏟運(yùn)機(jī)間隔鏟土，預(yù)留土埂（圖 224）。因此，為了充分發(fā)揮鏟運(yùn)機(jī)的效能，保證能在直線段上鏟土并裝滿土斗，要求鏟土區(qū)應(yīng)有足夠的最小鏟土長度。鏟運(yùn)機(jī)的開行路線，一般有以下幾種： ? ①環(huán)形路線。 ? 鏟運(yùn)機(jī)對行駛的道路要求較低，操縱靈活，生產(chǎn)率較高。 ? （ 4）分批集中，一次推送 ? 若運(yùn)距較遠(yuǎn)而土質(zhì)又比較堅(jiān)硬時，由于切土的深度不大，宜采用多次鏟土，分批集中，再一次推送的方法，使鏟刀前保持滿載，以提高生產(chǎn)率。槽深 1m左右為宜，槽間土埂寬約 。多用于挖土深度不大的場地平整，開挖深度不大于 ，回填基坑和溝槽，堆筑高度在 、堤壩，平整其他機(jī)械卸置的土堆；推送松散的硬土、巖石和凍土，配合鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行助鏟；配合挖土機(jī)施工，為挖土機(jī)清理余土和創(chuàng)造工作面。 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 地基與基礎(chǔ)工程施工 68 ? 施工機(jī)械及其特點(diǎn) ? ? 推土機(jī)是土方工程施工的主要機(jī)械之一，是在履帶式拖拉機(jī)上安裝推土鏟刀等工作裝置而成的機(jī)械。 ? 最優(yōu)方案與初始方案總運(yùn)輸量比較如下： ? 初始方案的總運(yùn)輸量為： Z1＝500 50+500 40+300 60+100 110+100 70+400 40＝ 97000（ m3然后依次繼續(xù)前進(jìn)，如果線路恰當(dāng)，有限步后便能回到出發(fā)點(diǎn)，形成一條有數(shù)字的方格為轉(zhuǎn)角點(diǎn)的、用水平和豎直線聯(lián)起來的閉回路（見表 26）。 依次求出各空格的檢驗(yàn)數(shù) 。 將 400填入 X43格內(nèi) ， 同時將 X4 X42格內(nèi)畫上一個 “ X”號 ， 然后在沒有填上數(shù)字和 “ X”號的方格內(nèi)再選一個運(yùn)距最小的方格 ， 即 C22=40， 便可確定 X22=500， 同時使X21=X23=0。 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 ? ? ? ?22OW OT OW OTL x x y y? ? ? ?地基與基礎(chǔ)工程施工 53 ? 4）確定土方調(diào)配的初始方案 ? 以挖方區(qū)與填方區(qū)土方調(diào)配保持平衡為原則，制定出土方調(diào)配的初始方案，通常采用“最小元素法”制定。調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與建筑物的平面位置及土方工程量計算用的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)，通?？捎扇舾蓚€方格組成一個調(diào)配區(qū)。堆放位置的選擇應(yīng)為后期工程創(chuàng)造良好的工作面和施工條件，力求避免重復(fù)挖運(yùn)。所謂土方調(diào)配，就是對挖方的土需運(yùn)至何處，填方的土應(yīng)取自何方，進(jìn)行統(tǒng)籌安排。 地基與基礎(chǔ)工程施工 35 ? ? 將挖方區(qū)（或填方區(qū)）所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總，即得該場地挖方和填方的總土方量。方法是用尺在各角點(diǎn)上標(biāo)出挖填施工高度相應(yīng)比例，用尺相連，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 地基與基礎(chǔ)工程施工 23 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 地基與基礎(chǔ)工程施工 24 ? 3. ? 施工高度為角點(diǎn)設(shè)計地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點(diǎn)設(shè)計標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度，填在方格點(diǎn)的右上角。 ? ①土的可松性影響。這就是用最小二乘法求最佳設(shè)計平面的方法。因此，確定單平面的最佳設(shè)計平面是豎向規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)。在無地形圖的情況下，可在地面用木樁打好方格網(wǎng)，然后用儀器直接測出各角點(diǎn)標(biāo)高。場地設(shè)計標(biāo)高應(yīng)滿足規(guī)劃、生產(chǎn)工藝及運(yùn)輸、排水及最高洪水位等要求，并力求使場地內(nèi)土方挖填平衡且土方量最小。 地基與基礎(chǔ)工程施工 4 ? 橫截面法是將要計算的場地劃分成若干橫截面后，用橫截面計算公式逐段計算，最后將逐段計算結(jié)果匯總。地基與基礎(chǔ)工程施工 1 項(xiàng)目 2 土方工程施工 土方量的計算與調(diào)配 土方機(jī)械化施工 土方開挖 土方填筑與壓實(shí) 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 ? 基坑、基槽土方量計算 ? 1．基坑土方量計算 ? 基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體（由兩個平行的平面做底的一種多面體）體積公式計算（如圖），即 ( )201坑 46 AAAHV ++=式中： H —— 基坑深度 ， m A A2 —— 基坑上 、 下底的面積 ， m2； A0 — 基坑中截面的面積 ， m2。 ? 場地挖填土方量計算有 橫截面法 和 方格網(wǎng)法 兩種。場地平整就是將自然地面改造成人們所要求的平面。每個方格的角點(diǎn)標(biāo)高，可根據(jù)地形圖上該角點(diǎn)相鄰兩等高線的標(biāo)高，用插入法（圖 ）求得。然后適當(dāng)修正各設(shè)計單平面交界處的標(biāo)高，使場地各單平面之間的變化緩和且連續(xù)。但要注意，在計算施工高度總和時，應(yīng)考慮方格網(wǎng)各點(diǎn)施工高度在計算土方量時被應(yīng)用的次數(shù) Pi，令 σ為土方施工高度之平方和，則： 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 2 2 2 21 1 2 21ni i nniPh Ph Ph Ph??? ? ? ? ?? 2 2 21 1 1 1 2 22 2( ) ( ) ( )x y x y n nx ny nPcxiyiH PcxiyiH PcxiyiH????????? ?????地基與基礎(chǔ)工程施工 16 ? 當(dāng) σ的值最小時，該設(shè)計平面既能使土方工程量最小，又能保證填挖方量相等（填挖方不平衡時，上式所得數(shù)值不可能最?。? 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 地基與基礎(chǔ)工程施工 19 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 地基與基礎(chǔ)工程施工 20 ? 3）調(diào)整場地設(shè)計標(biāo)高 ? 初步確定場地設(shè)計標(biāo)高僅為一理論值，實(shí)際上，還需要考慮以下因素對初步場地設(shè)計標(biāo)高值進(jìn)行調(diào)整，這工作在完成土方量計算后進(jìn)行。 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配 地基與基礎(chǔ)工程施工 22 ? 2. 劃分場地方格網(wǎng) ? 方格網(wǎng)圖由設(shè)計單位（一般在 1︰ 500的地形圖上）將場地劃分為邊長 a＝ 10～ 40m的若干方格，與測量的縱橫坐標(biāo)相對應(yīng)，在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)高，如圖 示。 地基與基礎(chǔ)工程施工 27 ? 在實(shí)際工程中，確定零點(diǎn)的辦法也可以用圖解法，如圖 。 項(xiàng)目 土方量的計算與調(diào)配