【正文】 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 — 時間利用系數(shù)； ? n— 土斗每分鐘挖掘次數(shù)； ? q— 土斗容量 (L)。斗輪通過鋼索升降改變挖土深度。 ? 輪斗式與鏈斗式挖溝機(jī)的主要區(qū)別，在于前者的土斗是固定在圓形的斗輪上，斗輪旋 轉(zhuǎn)使土斗連續(xù)挖土。如要增加挖深，可更換較長的斗架。 2020/9/13 41 ? 溝槽開挖寬度與土斗寬度相同。當(dāng)土斗上升至主動鏈輪處，共后端即與斗鏈分開而卸土，土沿堆土板滑下，由裝沒在堆土板下方的皮帶運(yùn)輸器卸至機(jī)器一側(cè)。開動卷簡，通過鋼索使斗架沿導(dǎo)軌升降，改變溝槽開挖深度。土斗前端用鉸鏈連接于斗鏈，后端自由地懸掛。 ? (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。挖溝機(jī)大多裝有 2020/9/13 40 ? 皮帶運(yùn)輸器。 ? 挖溝機(jī)的類型，按工作裝置分：有輪斗式和鏈斗式兩種。宜于開挖黃土，扮質(zhì)粘土等。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)能將土自動卸在構(gòu)槽一側(cè)。如現(xiàn)場允許堆土?xí)r，可將回填土方量堆放在現(xiàn)場。 ? 機(jī)械挖土?xí)r，一般需留 30cm厚不挖，由人工清底，避免機(jī)械超挖或擾動地基。如每輛汽車裝車時間 tl，則所需時間為 (N1)t1，第一輛汽車的行駛與卸車時間為： mTQp??00ppM80?2020/9/13 38 ? 因而， ? (136) ? 式中 t1— 裝車所需時間； ? t2— 卸車所需時間； ? t3— 操縱及停留時間； ? L— 運(yùn)距； ? Vcp— 車輛平均運(yùn)行速度 (重車運(yùn)行速度及空車行駛速度的平均）。 ? p0— 每班應(yīng)完成的挖方量 (m3)。 ? 組織單斗土挖土機(jī)工作時，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。Ⅱ 級土約為 。 ? (133) ? 式中 p— 單斗挖土機(jī)每小時挖土量 (’／ h)； ? n— 每分鐘工作循環(huán)次數(shù)； ? q— 土斗容量 (m3)； ? k1— 土的影響系數(shù) (包括土的可松性系數(shù)，土斗充滿度．土的其他性質(zhì)等因素 )。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。 ? 3．拉鏟 ? 拉鏟挖土機(jī)的功能與反向鏟基本相同，但挖掘半徑和深度比反向鏟大，適用在不堅(jiān)硬的土層中開挖較深的大面積基坑、溝渠和水下開挖等 (圖 120)。 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。一次挖土能裝滿土斗的工作面高度，稱標(biāo)準(zhǔn)工作面高度，一般應(yīng)不小于 1． 5m，以便一次起鏟能裝滿鏟斗，提高生產(chǎn)效率。 ? 正向鏟的工作性能指標(biāo)如圖 117所示。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。行走裝置有履帶式和輪胎式兩種。液力裝置操作靈活，切力較大。工作裝置有正向鏟、反向鏟、拉鏟、抓鏟等。 ? 單斗挖土機(jī)為循環(huán)式挖土機(jī)械，每個工作循環(huán)由 4個動作組成： 1．土斗切土； 2．抬起土斗； 3．將土斗回轉(zhuǎn)至卸土處卸土； 4．回轉(zhuǎn)土斗到切土處準(zhǔn)備再一次切土。 ? 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。 LAAV ???2212020/9/13 32 ? 兩斷面間距取值隨地面平坦程度和計(jì)算精度要求而定。 ? 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)。 ? 梯形槽的邊坡見表 l7所列。 ? 工作間寬度可根據(jù)管徑大小確定，一股不大于。 ? 溝槽底寬由下式?jīng)Q定 (圖 l15)： ? (131) bBW 2??2020/9/13 31 ? 式中 B— 管道基礎(chǔ)寬度 (m)。 ? 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。 2020/9/13 30 第二節(jié) 溝槽與基坑斷面的選擇及土方量 ? 一、溝槽斷面形式 ? 溝槽斷面的形式有直槽、梯形槽、混合槽等。 ? (3)沖填土 2020/9/13 29 ? 水力沖填泥砂形成的沉積土。經(jīng)分層壓實(shí)的統(tǒng)稱素填土，又稱壓實(shí)土。 ? 5．人工填土 ? 按其形成有素填土、雜填土和沖填土。 ? 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。 ? 2．碎石土 ? 粒徑大于 2mm的顆粒占全重 50％以上，根據(jù)顆粒級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。每類土又分成若干種。土可按礦物組成、生成年代和生成條件等劃分進(jìn)行分類。土的自然含水量過高，應(yīng)在夯實(shí)前晾曬。 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。取一組土樣，各個土樣的含水量以10%— 20％遞增，作擊實(shí)試驗(yàn)，測得各土樣干密度， 繪制干密度 — 含水量曲線 (圖 113所示 )。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。土中水沒有排除，孔隙比不會減少。VV?松K2020/9/13 26 ? (130) ? 式中 ?d— 土的控制干密度； ? ?max— 最大干密度。土經(jīng)挖掘后體積增加值用最初可松性系數(shù) K松 表示： ? (128) ? 土經(jīng)回填后的體積增加值，用最后可松性系數(shù) K’松 表示： ? (129) ? 式中 V1— 開挖前土的自然密實(shí)體積； ? V2— 開挖后土的松散體積； ? V3— 壓實(shí)后土的體積。 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。土的滲透系數(shù)見表 13所示。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配狀況、土的密實(shí)程度等。 ? 七、土的滲透性 ? 土的滲透性表示土的透水的性質(zhì) 其定量表示為單位時間 (d、 e)內(nèi)水在土層中行經(jīng)的距離 (m)。 ? k0還可近似地按主動土壓力系數(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＝ — 。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。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。 ? 其他符號意義同式 (122)。 ? 粘性土抗剪強(qiáng)度組分中還有粘聚力 c，主動土壓力Ea可由下式?jīng)Q定： ? (123) ? 式中 c— 粘土粘聚力。在這種情況下，土壓力 EP稱被動土壓力。當(dāng)擋土結(jié)構(gòu)的位移量達(dá)到 ?，導(dǎo)致土體 ABC達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)，并有繼續(xù)沿 BC滑移面向上滑移趨勢，從而在滑移面上產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度。在這種情況下，產(chǎn)生的位移稱正位移，產(chǎn)生的極限狀態(tài)稱主動極限狀念 產(chǎn)生的土壓力 Ea，稱主動土壓力。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，從而在滑移面上產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度。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。 ? 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)。 ? 六、土壓力 ? 各種用途的檔土墻，地下給水排水構(gòu)筑物的墻壁和池壁，地下管溝的側(cè)壁，工程施工中溝槽的支撐，頂管工作坑的后背，以及其他各種檔土結(jié)構(gòu)，都受到土從側(cè)向施加的壓力 (圖 110)。當(dāng)溝槽上方荷裁較大時，土體會在壓力下產(chǎn)生滑移，因此邊坡應(yīng)緩，或采取支撐加固。含水量大的土， 土顆粒間產(chǎn)生潤滑作用，使土的內(nèi)摩擦力或粘聚力減弱，因此，應(yīng)留有較緩的邊坡。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。 ? 完全松散的砂土自由地堆在地面上，砂堆的斜坡與地平面構(gòu)成的夾角 ?， 稱為自然傾斜角 (或安息角 )。 ? 室內(nèi)試驗(yàn)和工程實(shí)踐證明：在一般壓力范圍內(nèi)。 ? 應(yīng)該根據(jù)地基土的性質(zhì)，采用相應(yīng)的剪切方法。粘性土由于排水速度較慢，不同剪切方法會得出相應(yīng)不同的抗剪強(qiáng)度。 ctg ??? ???2020/9/13 18 ? 采用不同剪切方法是由于地基土的性質(zhì)不同。 ? 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)定土樣剪切破壞過程。 ? 剪切試驗(yàn)的方法可歸為 3類。 ? 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。粘性土顆粒粒徑很小，粘聚力來源于土顆粒間產(chǎn)生電分子吸引力和土中天然膠結(jié)物質(zhì)對土粒的膠結(jié)作用，粘性土的抗剪強(qiáng)度曲線如圖 1— 8所示。由于摩擦力來源于土內(nèi)部，稱內(nèi)摩擦角。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 ?、 ?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。??2020/9/13 16 ? T’隨 N的增大而增大。當(dāng) T增加到 T’時，在剪切面上發(fā)生土顆粒相互錯動，土樣破壞。但 T在一定限值內(nèi)并不會導(dǎo)致土樣剪切破壞。 ? 五、土得抗剪強(qiáng)度 ? 土得抗剪強(qiáng)度是土抵抗