【正文】 emax— 砂土的最大孔隙比； ? emin— 砂土的最小孔隙比。因此，粘性土可按塑性指數(shù)指標(biāo)來分類，即粉質(zhì)粘土 ： 10? IL?17； 粘土： IL?17。被水充盈的土孔隙，只有當(dāng)水被排走后才會(huì)被壓縮。 ? 粘性土抗剪強(qiáng)度組分，除了內(nèi)摩擦力外，還有一部分粘聚力。 ??呈直線關(guān)系，但當(dāng)高壓力作用下，就不再是簡單的直線關(guān)系，而是向下彎曲的曲線?？辜魪?qiáng)度有助于減弱土體對擋土結(jié)構(gòu)的推力。 ? 擋上墻位移量在達(dá)到最大位移量 ?過程中，潛在滑穆面 B C上的剪應(yīng)力部有助于減弱土體對擋土結(jié)構(gòu)的推力。 ? 土的最大干密度和最佳含水量關(guān)系用擊實(shí)試驗(yàn)求得，見圖 112所示。 ? (1)素填土 ? 由碎石土、砂土、粘性土組成的填土。 ? L— 兩斷面間距 (m)。 ? 正向鏟的工作面高度決定于斗容量和土的堅(jiān)實(shí)程度。 ? 如汽車運(yùn)輸與挖土機(jī)工作相合，保證挖土機(jī)連續(xù)作業(yè)，一臺(tái)挖土機(jī)有 N輛汽車配合工作，則自第一輛汽車裝車完畢駛向卸土地點(diǎn)卸土后再回來，此期間將有 (N—1)輛汽車裝土完畢。 ? 挖構(gòu)機(jī)土斗裝設(shè)在圍繞斗架的無極斗鏈上。 ? 在一定的土質(zhì)條件下，提高生產(chǎn)率的主要途徑是加快開挖時(shí)的行駛速度。 ? 常用的裝載斗容量為 s，最大提升高度，用于場地平整，清除樹根、塊石等作業(yè)。根據(jù)土壓力和土的密實(shí)程度選用支撐的形式，有時(shí)可在溝槽的上部設(shè)琉撐，下部設(shè)密撐。根據(jù)不同的要求，鋼板樁應(yīng)有多種系列和規(guī)格。計(jì)算時(shí)，假設(shè)在支座 (橫撐 )處為簡支粱，再算出最大彎矩，并校核最大彎曲應(yīng)力。下錘撐板每到 — ，再加撐杠一道。胸腔及管頂及管頂以上 50cm范圍內(nèi)的土密實(shí)度不小于 95％。夯實(shí)土層的厚度每層最大可達(dá) 300cm，它適用于溝槽上部夯實(shí)或大面積夯土工作。雨季施工時(shí)，必須及時(shí)回填。測定的方法有環(huán)刀法和貫入法兩種。這種炸藥威力較大，爆發(fā)反應(yīng)迅速，適用于堅(jiān)硬巖石的爆破。與普通雷管相似，只是以電阻絲通電后點(diǎn)燃緩燃劑，從而引起炸藥爆炸。 ? (2)加強(qiáng)拋擲藥包量 Q ? 當(dāng) W＜ 25m時(shí)為： ? (146) ? 當(dāng) W＞ 25m時(shí)為： ? (147) ? 式中 n— 爆破作用次數(shù)。 2020/9/13 71 ? 黑火藥為散裝粉末，裝填時(shí)用木棒或銅棒分層搗實(shí)，然后插入導(dǎo)火線，用干土壓在藥包上，并用粘土封孔。給水排水工程中，水下爆破采用較多。水下常用套管鉆眼，以防覆蓋層孔壁坍塌。 ? (三 )隧道爆破開挖 ? 通常采用炮眼分次進(jìn)行，爆破隧道中心部眾再爆破露余部分。臺(tái)階地形炮眼深度以不超過 ，地面平坦時(shí)以 為宜。 ? 2．藥包量的計(jì)算 ? (1)標(biāo)推拋擲藥包量 Q為： ? (145) ? 式中 Q— 所需藥包質(zhì)量 (kg)； ? W— 最小抵抗線 (m)； ? q— 巖石單位體積炸藥消耗量 (kg／ m’)，見表 19； ? e— 炸藥換算系數(shù)，見表 110。雷管分為普通雷管和電雷管兩種。在運(yùn)輸及使用時(shí)也較安全，但易受潮結(jié)塊，以致爆炸不完全，甚至拒爆。因此，應(yīng)根據(jù)管子和管溝的強(qiáng)度確定回填方法。有時(shí)，在市區(qū)繁華地段，交通要道、交通樞紐處回填，或?yàn)榱吮ＷC附近建筑物安全，或?yàn)榱水?dāng)年修路，可將道路結(jié)構(gòu)以下部分由砂石、礦渣等換土回填?；旌蠚庠诟變?nèi)燃燒所產(chǎn)生的能量推動(dòng)活塞，使夯軸和夯足作用于地面。及早回填可保障已修建工程酌正常位置避免土方坍塌，而且盡早恢復(fù)地面原狀。豎撐支設(shè)過程為：將撐板密徘立貼在槽壁，再將橫木在撐板上下兩端支設(shè)并加撐杠固定。 ? 三、支撐的計(jì)算 ? 根據(jù)實(shí)測資料表明，在排除地下水的情況下，作用在支撐上的壓力分布如圖 134，其中 γ 為土的密度， Ea為主動(dòng)土壓力系數(shù)， φ 為土的內(nèi)摩擦角， H為深度， c為土的粘聚力， b為撐板寬度。絲杠在套管內(nèi)的最短長度應(yīng)為 20cm，以保證安全。 ? 為了做到上述要求，支撐材料的選用、支設(shè)和使用過程，應(yīng)嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)程。拖式鏟運(yùn)機(jī)適用于 80~800m的運(yùn)距，以 600m以內(nèi)較適宜， 當(dāng)運(yùn)距為 200~350m時(shí)效率最高，如采用雙聯(lián)鏟運(yùn)或掛大外鏟運(yùn)時(shí)，運(yùn)距可增至 l000m。當(dāng)土斗旋升到斗輪頂點(diǎn)時(shí)，土即卸至皮帶運(yùn)輸器上被運(yùn)出卸在溝槽 一側(cè)。按卸土方法分為：裝有卸土皮帶運(yùn)輸器的和未裝卸土皮帶運(yùn)輸器的兩種，后者借土方質(zhì)量以重力卸載或其他強(qiáng)制卸土方法進(jìn)行卸土。Ⅲ 級土約為 ； IV級土約為 ； ? k2— 時(shí)間利用系數(shù) (— 般為 ~)。 2020/9/13 34 ? 1．正向鏟 ? 正向鏟如圖 116所示，是開挖機(jī)械停留面以上的土方，適用于底部尺寸較大的溝槽和基坑。 ? 構(gòu)槽開挖深度按管道設(shè)計(jì)縱斷面圖確定。 2020/9/13 28 ? ? 粒徑大于 2mm的顆粒含量小于或等于全重 50％，干燥時(shí)呈無塑性或微塑性 (塑性指數(shù) IP?3)的土。 ? 土的密實(shí)度和土的含水量有關(guān)。靜止土壓力E0。 ? 擋土墻在土壓力作用下，會(huì)產(chǎn)生位移。對于正常固結(jié)的粘土，快剪抗剪強(qiáng)度 ?q最小，固結(jié)快剪抗剪強(qiáng)度 ?cq增大，慢剪抗剪強(qiáng)度 ?S最大。 ? 土的抗剪強(qiáng)度有剪切試驗(yàn)求得。土受壓力作用后，孔隙體積被壓縮，這是土的壓縮性。 ? 當(dāng) IL?0時(shí)，土處于固態(tài)或半固態(tài)；當(dāng) 0? IL?1時(shí)，土處于塑態(tài)；當(dāng) IL?時(shí)，土處于流態(tài) 。密實(shí)度反映土得承載能力。完全飽和的土，Vw=Vv，則 Sr=100%.工程上根據(jù)飽和度不同，把土分為 100( % ) ???swWW?Vwr VVS ?2020/9/13 6 ? 稍濕土、濕土和飽和土 3種。礦物固體顆粒由各種礦物組成，是土的主要成分，也是決定土性質(zhì)的主要因素 2020/9/13 3 在土木工程中，把整片巖石也視為承載荷載的的地基 土。礦物顆粒構(gòu)成土的骨架。按地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，飽和度在 50%以下的土稱稍濕土，飽和度在50%~80%為濕土，飽和度在 80%~100%為飽和土。用孔隙比 e值來表示砂土的密實(shí)程度時(shí)，可能會(huì)因顆粒形狀而導(dǎo)致不能正確反映。如果土中的粘土顆粒較多，則土顆粒的比表面積較大，須有較大的含水量才能使土呈塑態(tài)和流態(tài)，因而塑限和流限都要高些。與土中孔隙相比，土中顆粒和水可以認(rèn)為是不被壓縮的。以不同的 N和 T’進(jìn)行 3~5次實(shí)驗(yàn)，求出各次的 ?、 ?值，在直角坐標(biāo)紙上將各個(gè) ?、 ?點(diǎn)連接成一直線，該連線稱土的抗剪強(qiáng)度曲線，如圖 17所示為砂土抗剪強(qiáng)度曲線，連線通過原點(diǎn)，則 ? (118) ? 式中 φ — 土的內(nèi)摩擦角。 ? 應(yīng)該根據(jù)地基土的性質(zhì)，采用相應(yīng)的剪切方法。位移的性質(zhì)不同，土壓力系數(shù) K值也不同，從而導(dǎo)致不同類型的擋土墻壓力的值不同。由下式求出： ? (126) ? 式中 K0— 靜止土壓力系數(shù)，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式求出： ? (127) )245(2)245(21221222???????????????? c h t gtghkchkhE PPP020 21 khE ??? ?39。土中水沒有排除，孔隙比不會(huì)減少。 ? 砂土根據(jù)粒徑和占全部質(zhì)量的百分率不同，又分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂和粉砂，如表 15所列。 ? 梯形槽的邊坡見表 l7所列。機(jī)械功率較反向鏟大，而且易于控制挖掘邊坡及基坑尺寸。 ? 組織單斗土挖土機(jī)工作時(shí)，所需機(jī)械的數(shù)目由工程量、工期及所選用機(jī)械的生產(chǎn)率決定。挖溝機(jī)大多裝有 2020/9/13 40 ? 皮帶運(yùn)輸器。斗輪通過鋼索升降改變挖土深度。 2020/9/13 45 ? 五、液壓挖掘裝載機(jī) ? 液壓挖掘裝載機(jī)是裝有數(shù)種不同功能的工作裝置的施工機(jī)械 (圖 127)，如反向鏟土、裝載、起重、推土等。 ? 二、支撐種類及其適用條件 ? 支撐形式有橫撐、豎撐和板樁撐等。這種工具式撐杠的優(yōu)點(diǎn)是支設(shè)方便，而且可更換圓套管長度，適用于各種不同的槽寬。 ? 支撐計(jì)算包括確定撐板、立柱 (或橫木 )和撐杠尺寸。然后隨著挖土，撐板底瑞高于槽底，再逐塊將撐板錘打到槽底。 ? 溝槽回填時(shí)，回填土的質(zhì)量一部分由管子承受。在沖擊地面后，夯足跳起，整個(gè)打夯機(jī)也離開地面，夯足的上升動(dòng)能消盡后，又以自由落體下降，夯擊地面。 2020/9/13 59 ? 還土?xí)r溝槽或基坑應(yīng)繼續(xù)排水，防止槽壁坍塌和管道或構(gòu)筑物漂浮事故。管頂以上 100~150cm還土方可使用碾壓機(jī)械壓實(shí)。 ? (2)銨油炸藥 ? 這種炸藥是低敏感性炸藥，由硝酸按與少量液體燃料 (輕、重柴油，煤油等 )混合而成。 ? (1)普通雷管 ? 構(gòu)造如圖 141。 ? 表 19以 1號露天銨梯炸藥為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，當(dāng)用其他炸藥時(shí)，需乘以換算系數(shù) e值。 ? 炮眼深度只能大于最小抵抗線，否則易沖炮，并炸成鍋底形的坑，使重新打眼因難。隧道炮眼的鉆進(jìn)方向應(yīng)根據(jù)巖層性質(zhì)及裂隙等情況確定，同時(shí)還要考慮到鉆鑿方法。 ? 風(fēng)鉆適用于淺水下（ — )巖石鉆限，如需深層爆破，可分層進(jìn)行，即一層爆破后清渣，再進(jìn)行下一層。 2020/9/13 73 ? 五、水下爆破 ? (一 )概述 ? 在水下有堅(jiān)硬土質(zhì)或巖石的地層上開挖溝槽 (基坑）即除去障礙時(shí)，都采用水下爆破法。 ? 炮眼填漿前，應(yīng)檢查炮眼深度是否合格，并將炮眼清理干凈。 3qWeQ ??2020/9/13 68 ? 表中 q值是在藥孔填塞良好，即堵塞系數(shù) (實(shí)際堵塞長度與計(jì)算堵塞長度之比 )為 1的情況下定出，如堵塞不良，應(yīng)視具體情況乘以 l~2的堵塞系數(shù)。 ? (2)電雷管 ? 構(gòu)造如圖 142所示。 ? (3)硝化甘油膠質(zhì)炸藥 ? 主變成分為硝化甘油。 ? 每層土夯實(shí)后，應(yīng)撿測密實(shí)度。不應(yīng)帶水回填。 ? (三 )履帶式打夯機(jī) ? 履帶式打夯機(jī) (圖 140)用履帶式起重機(jī)提升重錘，錘形有梨型和方型等種，夯錘重量 1~4t，夯擊高度 .5~5m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)槽各部位的回填土密實(shí)度見圖 l37。撐板錘至槽底徘水溝底為止。 ? (二 )立柱計(jì)算 ? 立柱所受的荷載 q等于撐板所傳遞的側(cè)土壓力，反力 R，如圖 136所示。 ? 目前常用鋼板樁為槽鋼或工字鋼或用特制的鋼板樁(圖 l33)。琉撐是撐板之間有間距，分單板撐、井字撐和稀撐等；密撐是各撐板間密接鋪設(shè)。故常用于中、小型管道溝槽的開挖。 ? (二 )挖溝機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算 ? 挖溝機(jī)的生產(chǎn)率為： ? (m3/h) (138) 時(shí)松充 KKK ??? nqKQ2020/9/13 42 ? 式中 Q— 挖構(gòu)機(jī)的生產(chǎn)率； ? K充 — 土斗充盈系數(shù)； ? K松 — 土的可松性系數(shù)； ? K— 土的開挖難易程度系數(shù)； ? K時(shí) — 時(shí)間利用系數(shù)； ? n— 土斗每分鐘挖掘次數(shù)； ? q— 土斗容量 (L)。 ? (一 )挖溝機(jī)的構(gòu)造 ? 鏈斗式挖溝機(jī)的構(gòu)造如圖 122所示。 ? p0— 每班應(yīng)完成的挖方量 (m3)。 ? 正向鏟的工作性能指標(biāo)如圖 117所示。 ? 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) ?