给水排水工程施工土石方工程(编辑修改稿)

给水排水工程施工土石方工程(编辑修改稿)内容摘要：

》 把地基土分成 5类。 每类土又分成若干种。  1．岩石  在自然状态下颗粒间牢固联接，呈整体的或具有节理裂隙的岩体。  2．碎石土  粒径大于 2mm的颗粒占全重 50％以上，根据颗粒级配和占全重百分率不同，分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾，如表 l4所列。 2020/9/13 28   粒径大于 2mm的颗粒含量小于或等于全重 50％，干燥时呈无塑性或微塑性 (塑性指数 IP3)的土。  砂土根据粒径和占全部质量的百分率不同，又分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂，如表 15所列。  4．粘性土  塑性指数 IP ，当 10 IP 17为粉质砂土；当 IP 17时为粘土。  5．人工填土  按其形成有素填土、杂填土和冲填土。  (1)素填土  由碎石土、砂土、粘性土组成的填土。 经分层压实的统称素填土，又称压实土。  (2)杂填土  含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。  (3)冲填土 2020/9/13 29  水力冲填泥砂形成的沉积土。  土方工程施工中，还常按土的坚硬程度、开挖难易，将士石分为 8类，如表 16所列。 2020/9/13 30 第二节 沟槽与基坑断面的选择及土方量  一、沟槽断面形式  沟槽断面的形式有直槽、梯形槽、混合槽等。 还有一种两条或多于两条管道埋设同一槽内的联合槽 (图 114)。  正确选定沟槽的开挖断面，可以为管道施工创造方便条件保证工程质量和施工安全，减少开挖土方量。 选定沟槽断面通常应考虑以下因素：土的种类、地下水情况、施工方法、施工环境、支撑条件、管道断面尺寸、管节长度和管道埋深等。  沟槽底宽由下式决定 (图 l15)：  (131) bBW 22020/9/13 31  式中 B— 管道基础宽度 (m)。  b— 工作间宽度 (m)。  工作间宽度可根据管径大小确定，一股不大于。  构槽开挖深度按管道设计纵断面图确定。  梯形槽的边坡见表 l7所列。 没有支撑的直槽边坡一般采用 1：。  二、土方量的计算  根据选定的断面进行沟槽土方量计算，两相邻计算断面间的土方量 V为：  (132)  式中 V1， V2— 相邻两计算断面的面积 (m)。  L— 两断面间距 (m)。 LAAV 2212020/9/13 32  两断面间距取值随地面平坦程度和计算精度要求而定。 埋没徘水管道的沟槽通常以两相邻检查井所在处沟槽断面为计算断面。  基坑土方量按其几何体积计算，每侧工作间宽度为1~2m。 2020/9/13 33 第三节 沟槽与基坑开挖  一、机械开挖  (一 )单斗挖土机的构造与工作组织  在给排水工程中，广泛采用单斗挖土机开挖沟槽和基坑。  单斗挖土机为循环式挖土机械，每个工作循环由 4个动作组成： 1．土斗切土； 2．抬起土斗； 3．将土斗回转至卸土处卸土； 4．回转土斗到切土处准备再一次切土。  单斗挖土机的主要装置有：工作装置、传动装置、动力装置与行走装置。 工作装置有正向铲、反向铲、拉铲、抓铲等。 传动装置分液力传动和机械传动两种。 液力装置操作灵活，切力较大。 动力装置大多为内燃机。 行走装置有履带式和轮胎式两种。 2020/9/13 34  1．正向铲  正向铲如图 116所示，是开挖机械停留面以上的土方，适用于底部尺寸较大的沟槽和基坑。 机械功率较反向铲大，而且易于控制挖掘边坡及基坑尺寸。 建筑工程中常用的正向铲斗容量为 ~2m3。  正向铲的工作性能指标如图 117所示。  正向铲的工作面高度决定于斗容量和土的坚实程度。 一次挖土能装满土斗的工作面高度，称标准工作面高度，一般应不小于 1． 5m，以便一次起铲能装满铲斗，提高生产效率。  正向铲挖土的工作面高度如表 l8所列。 2020/9/13 35  2．反向铲  反向铲 (图 118)开挖机械停留面以下的土方，而机身和装土均在地面上操作，用于沟槽和深度不大的基坑开挖。  反向铲的工作性能指标如图 119所示，常采用的斗容量为 ~1m3。  3．拉铲  拉铲挖土机的功能与反向铲基本相同，但挖掘半径和深度比反向铲大，适用在不坚硬的土层中开挖较深的大面积基坑、沟渠和水下开挖等 (图 120)。   合瓣式抓铲，如图 121所示。 用于开挖面积较小，深度较大的沟槽或基坑，由于提土时土斗闭合，可开挖含水量较大的上层，如将其放置在驳船上，可进行水下开挖。  2020/9/13 36  (二 )生产率计算  单斗挖土机的生产率 p按下式计算：  (m3/h)。  (133)  式中 p— 单斗挖土机每小时挖土量 (’／ h)；  n— 每分钟工作循环次数；  q— 土斗容量 (m3)；  k1— 土的影响系数 (包括土的可松性系数，土斗充满度．土的其他性质等因素 )。 按土的等级确定： I级土约为。 Ⅱ 级土约为。 Ⅲ 级土约为 ； IV级土约为 ；  k2— 时间利用系数 (— 般为 ~)。  组织单斗土挖土机工作时，所需机械的数目由工程量、工期及所选用机械的生产率决定。 如该工程的总土方量为 Q(m3)，工期为 T0 (d)，每天 M班，则每班应完成的土方开量是： 2160 knqkp 2020/9/13 37  (m3/班 ) (134)  若全部土方由机械开挖，所需挖土机数目是；  (台 ) (135)  式中 p— 每台挖土机的生产率 (m3／ h)。  p0— 每班应完成的挖方量 (m3)。  如汽车运输与挖土机工作相合，保证挖土机连续作业，一台挖土机有 N辆汽车配合工作，则自第一辆汽车装车完毕驶向卸土地点卸土后再回来，此期间将有 (N—1)辆汽车装土完毕。 如每辆汽车装车时间 tl，则所需时间为 (N1)t1，第一辆汽车的行驶与卸车时间为： mTQp00ppM802020/9/13 38  因而，  (136)  式中 t1— 装车所需时间；  t2— 卸车所需时间；  t3— 操纵及停留时间；  L— 运距；  Vcp— 车辆平均运行速度 (重车运行速度及空车行驶速度的平均）。  所以，所需车辆数为：  (台 ) (137)  式中 t— 每一循环车辆运输时间。  机械挖土时，一般需留 30cm厚不挖，由人工清底，避免机械超挖或扰动地基。  )2( 32 ttvlcp321 2)1( ttVltNcP1ttN 2020/9/13 39  在可能影响当地交通或环境的地区开挖沟槽时，土方一般应全部外运，回填时，再将部分土运回。 如现场允许堆土时，可将回填土方量堆放在现场。  二、多斗挖土机的构造及其工作组织  多斗挖土机又称挖沟机、纵向多斗挖土机。 与单斗挖土机比较有以下优点：挖土作业是连续的，在同样条件下生产率较高；开挖每单位土方量所需的能量消耗较低，开挖沟槽的底和壁较整齐，在连续挖土的同队能将土自动卸在构槽一侧。  挖沟机不宜开挖坚硬的土和含水量较大的土。 宜于开挖黄土，扮质粘土等。  挖沟机由工作装置、行走装置和动力、操纵及传动装置等部分组成。  挖沟机的类型，按工作装置分：有轮斗式和链斗式两种。 按卸土方法分为：装有卸土皮带运输器的和未装卸土皮带运输器的两种，后者借土方质量以重力卸载或其他强制卸土方法进行卸土。 挖沟机大多装有 2020/9/13 40  皮带运输器。 行走装置有履带式、轮胎式和履带轮胎式3种，动力一般为内燃机。  (一 )挖沟机的构造  链斗式挖沟机的构造如图 122所示。  挖构机土斗装设在围绕斗架的无极斗链上。 土斗前端用铰链连接于斗链，后端自由地悬挂。 斗架位于机械后部，前端有钢索连接于升降斗架的卷筒，并有筏子嵌在凹槽形的导轨内。 开动卷简，通过钢索使斗架沿导轨升降，改变沟槽开挖深度。  动力装置通过传动机构使主动链轮转动，带动斗链转动，于是没人土中的土斗切土。 当土斗上升至主动链轮处，共后端即与斗链分开而卸土，土沿堆土板滑下，由装没在堆土板下方的皮带运输器卸至机器一侧。 皮带运输器由一马达带动，其运行的方向与挖沟机的开行方向垂直。 2020/9/13 41  沟槽开挖宽度与土斗宽度相同。 为加大开挖宽度，可在土斗两旁各装设一铸钢制的括耳，使开挖宽度由。 如要增加挖深，可更换较长的斗架。  挖沟机开挖的沟槽断面一般为直槽，但更换工作装置 (图 123)后，也可挖成梯形槽。  轮斗式与链斗式挖沟机的主要区别，在于前者的土斗是固定在圆形的斗轮上，斗轮旋 转使土斗连续挖土。 当土斗旋升到斗轮顶点时，土即卸至皮带运输器上被运出卸在沟槽 一侧。 斗轮通过钢索升降改变挖土深度。  当地面具有较大横向坡度时，采用可调节轮轴的挖沟机 (图 124)。  (二 )挖沟机的生产率计算  挖沟机的生产率为：  (m3/h) (138) 时松充 KKK  nqKQ2020/9/13 42  式中 Q— 挖构机的生产率；  K充 — 土斗充盈系数；  K松 — 土的可松性系数；  K— 土的开挖难易程度系数；  K时 — 时间利用系数；  n— 土斗每分钟挖掘次数；  q— 土斗容量 (L)。  在一定的土质条件下，提高生产率的主要途径是加快开挖时的行驶速度。 但应考虑皮带远输器的运送能力是否能及时将土方卸出。  三、推土机及其工作  推土机操作灵活、运行方便、所需工作面较小，既可挖土又可作短距离运土，适用于切土深度不大的场地整平，铲除腐殖土并运送到附近的卸土区；开挖深度不大于 I． 5m的基坑；回填基坑和沟槽；平整其他机械卸2020/9/13 43  置的土堆，运送松散的硬土和岩石以及砂石材料等。  推土机按其操纵机构的不同，分为液压操纵 (图 125)和钢丝绳操纵两大类型。  推土机的生产率由单位时间内的工作循环次数和每次的推土量所决定，用下式表示：  (m3/h) (139)  式中 P— 推土机的生产率；  V— 每次推土的体积 (m’)；  K时 — 时间利用系数；  T— 每班小时数； 。