水利水电工程土石建筑物施工工艺技术

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1、水利水电工程土石建筑物施工工艺技术第一节土的工程性质在水利工程的土方施工中，根据其开挖难度，将土方分为四级，如表9-1。表9-1一般工程土类分级表土质级别土质名称自然湿密度(g/cm3)外形特征开挖方法Ⅰ沙土、种植土1.65～1.75疏松、粘着力差或易透水，略有粘性用锹或略加脚踩开挖Ⅱ壤土、淤泥、含壤种植土1.75～1.85开挖时能成块，并易打碎用锹需用脚踩开挖Ⅲ粘土、干燥黄土、干淤泥、含少量砾石粘土1.80～1.95粘手、看不出砂粒或干硬用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖Ⅳ坚硬粘土、砾质粘土、含卵石粘土1.90～2.10土壤结构坚硬，将土

2、分裂后成块状或含粘粒、砾石较多用镐、三齿耙开挖土的工程性质对土方工程的施工方法及工程进度影响很大。主要的工程性质有：密度、含水量、渗透性、可松性等。土的可松性指自然状态的土在挖掘后变松散的性质。土方工程中有自然方、松方、压实方等几种计量方法，其换算关系如表9-2。表9-2土石方的松实系数项目自然方松方实方土方11.330.85石方11.531.31砂11.070.94混合料11.190.88注：本表摘自《水利建筑工程预算定额》(水利部文件[2002]116号)32第一节土方工程量计算一、场地平整土方量计算场地平整就是将施工现场平整为满足施工布置

3、要求的一块施工场地。场地平整前，应确定场地的设计标高，计算挖、填土方工程量，进行挖、填方的平衡调配。场地平整土方量的计算，一般采用方格网法，计算步骤如下：(1)在地形图上将需要平整的施工场地划分成边长为10~40m的方格网；(2)计算各方格角点的自然地面标高；(3)确定场地设计标高，并根据泄水坡度要求计算各方格角点的设计标高；(4)确定各方格角点的挖填高度；(5)确定零线，即挖、填方的分界线；(6)计算各方格内挖、填土方量和场地边坡土方量，最后求得整个场地挖、填总方量。二、基坑、基槽土方量计算1．基坑的土方量可近似按拟柱体体积公式计算(如图9-

4、1)　V＝(A1＋4A。＋A2)H/6(9-1)式中　　H－—基坑深度(m)；　　　　A１、A２－—基坑上、下底面积(m2)；A．－—基坑深H/2处的面积(m2)。图9-12．基槽是一狭长沟槽，其土方量计算可沿其长度方向分段进行，然后相加求得总方量。当基槽某段内横截面尺寸不变时，其土方量即为该段横截面的面积乘以该段基槽长度；当某段内横截面的尺寸、形状有变化时，仍可按式(9-1)计算该段土方量。三、堤坝填筑工程量计算堤坝工程为狭长形，工程量一般采用断面法计算，即每隔一定长度(形状变化较小时取大值，反之取小值)取一断面，每一段的方量用两端的断面面积

5、的平均值乘以段长即可，各段方量之和即为总方量。第二节土方工程施工工艺一、土方开挖1.推土机32推土机是一种挖运综合作业机械。是在拖拉机上装上推土铲刀而成(图9-2)。按推土板的操作方式不同，可分为索式和液压式两种。索式推土机的铲刀是借刀具自重切入土中，切土深度较小；液压推土机能强制切土，推土板的切土角度可以调整，切土深度较大。因此，液压推土机是目前工程中常用的一种推土机。推土机构造简单，操作灵活，运转方便，所需作业面小，功率大，能爬30°左右的缓坡。适用于施工场地清理和平整，开挖深度不超过1.5m的基坑以及沟槽的回填土，堆筑高度在1.5m以内的

6、路基、堤坝等。在推土机后面安装松土装置，可破松硬土和冻土，还可牵引无动力的土方机械(如拖式铲运机、羊脚碾等)进行其它土方作业。推土机的推运距离宜在100m以内，当推运距离在30~60m时，经济效益最好。图9-2提高推土机生产效率的方法：(1)下坡推土。借推土机自重，增大铲刀的切土深度和运土数量，以提高推土能力和缩短运土时间。一般可提高效率30~40%。(2)并列推土。对于大面积土方工程，可用2~3台推土机并列推土。推土时，两铲刀相距15~30cm，以减少土的侧向散失，倒车时，分别按先后顺序退回。平均运距不超过50~75m时，效率最高。(3)沟槽

7、推土。当运距较远，挖土层较厚时，利用前次推土形成的槽推土，可大大减少土方散失，从而提高效率。此外，还可在推土板两侧附加侧板，增大推土板前的推土体积以提高推土效率。2．铲运机按行走机构不同，铲运机有拖式和自行式两种。拖式铲运机由拖拉机牵引，工作时靠拖拉机上的操作机构进行操作。根据操作机构不同，拖式铲运机又分索式和液压式两种。自行式铲运机的行驶和工作都靠本身的动力设备，不需要其它机械的牵引和操作，如图9-3。32图9-3铲运机能独立完成铲土、运土、卸土和平土作业，对行驶道路要求低，操作灵活，运转方便，生产效率高。铲运机适用于大面积场地平整，开挖大型

8、基坑、沟槽以及填筑路基、堤坝等，最适合开挖含水量不大于27%的松土和普通土，不适合在砾石层和沼泽区工作。当铲运较坚硬的土壤时，宜先用推土机翻松0.2~