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单元1 土方工程施工
1.4.4 土方开挖
1.4.4.1土方机械化施工
（1）推土机
1）推土机是土方工程施工的主要机械之一，是在履带式 拖拉机上安装推土铲刀等工作装置而成的机械。
2）推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、能爬30°左右的缓坡，因此应用范围较广。
3）推土机作业以切土和推运土为主，切土时应根据土质情况尽量采用最大切土深度在最短距离(6～10m)内完成，以便缩短低速行进的时间，然后直接推运到预定地点。上下坡度不得超过35°，横坡不得超过10°。
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1.4 土方开挖与填筑
几台推土机同时作业，前后距离应大于8m。
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推土机经济运距在100m以内，效率最高的运距为60m。
为提高生产率，可采用下述方法:
：
①下坡推土法
②槽形推土法
③并列推土法
④多铲集运法。
（2）铲运机
按行走方式分为拖式铲运机（图1-37）和自行式铲运机（图1-38）两种。
图1-37 拖式铲运机
图1-38 自行式铲运机
自行式铲运机
拖式铲运机
（3）单斗挖掘机
单斗挖掘机有正铲、反铲、拉铲和抓铲等数种。
a) b) c) d)
图1-39 单斗挖掘机工作简图
a)正铲挖掘机　b)反铲挖掘机　c)拉铲挖掘机　d)抓铲挖掘机
1）正铲挖掘机
正铲挖掘机的工作特点是前进向上、强制切土。
①正向挖土，反向卸土(图1-40a) )。
②正向挖土，侧向卸土( 图1-40b) )。
a) b)
图1-40 正铲挖掘机和卸土方式
a) 正向挖土，反向卸土; b) 正向挖土，侧向卸土
2）反铲挖掘机
挖土特点是：后退向下，强制切土。
① 沟端开挖( 图1-39a)。
② 沟侧开挖(图1-39b )。
图1-41 反铲挖掘机开挖方式
( a) 沟端开挖; ( b) 沟侧开挖
1 —反铲挖掘机; 2— 自卸汽车; 3 —弃土堆
加长臂反铲式挖土机
3）拉铲挖掘机
挖土特点是：后退向下，自重切土。
拉铲挖掘机的作业方式基本与反铲挖掘机相似，也可分为沟端开挖和沟侧开挖。
4）抓铲挖掘机
挖土特点是：直上直下，自重切土。
（4）土方机械的选择
一般常用土方机械的选择可参考表1-10。
1.4.4.2基坑（槽）开挖
基槽、基坑的开挖首先应进行房屋定位和标高引测，然后根据基础的底面尺寸、理置深度、 土质好坏、地下水位的高低及季节性变化等不同情况，考虑施工需要，确定是否需要留工作面、放坡、增加排水设施和设置支撑，从而定出挖土边线并撒灰线。
1.4.5土方回填
1、填土料选择
2、填土料的处理
土的最佳含水量——通过压实能得到最大密实度的土的含水量。当土的含水量大于最佳含水量时，应翻松、晾晒、风干或换土、掺入吸水材料，否则夯实后会产生橡皮土；当土的含水量小于最佳含水量时，可预先洒水湿润或边铺边喷水。
3、压土方法
（1）碾压法
平滚碾、羊足碾和气胎碾。
平滚碾（静碾）
羊足碾
气胎碾
（2）夯实法
图1-43 蛙式打夯机
1-夯头;2-夯架;3-三角胶带4-底盘
蛙式打夯机
填土压实方法应根据压实机械采取不同的填土层厚度和压实遍数，一般必须分层压实。
蛙式打夯机压实
压路机压实
（3）振动法
振动式压路机
4、影晌填土压实质量的因素
填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为土的含水量、压实功以及每层铺土厚度。
（1）含水量
用干密度作为表征填方密实程度的技术指标，取干密度最大时的含水量为最佳含水量，而不取强度最大时的含水量为最佳含水量。
土在最佳含水量时的最大干密度，可由击实试验取得，也可查经验表确定。
图1-46 土的干密度与含水量的关系
（2）压实功
图1-47 土的干密度与压实功的关系
（3）每层铺土厚度
铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度；铺得过薄，则容易起皮且影响施工进度，费工费时。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械的功耗费最少。
填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度ρd(或规定的压实系数λ)作为检查标准。
土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。
土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度ρd的值。
土的实际干密度可用“环刀法”测定，或用小轻便触探仪直接通过锤击数来检验。
填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合规定。
1.4.5.5填土质量检查
1.4.6土方施工安全措施
根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》，开挖深度超过3m（含3m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程，或虽未超过3m但地质条件和周边环境复杂的基坑（槽）支护、降水工程，属于危险性较大的分部分项工程范围。开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程以及开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。对于危险性较大的分部分项工程，应单独编制专项施工方案，对超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，还应组织专家对单独编制的专项施工方案进行论证。
土方开挖应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。
1.5 基坑监测
1.5.1 监测项目
在基坑工程中，现场监测的主要项目有：
①基坑围护桩的水平变位，包括桩的测斜和桩顶部的隆沉量及水平位移。
② 地层分层沉降。
③ 各立柱桩的隆沉量及水平位移。
④ 支撑围护檩的变形及弯矩。
⑤ 基坑围护桩的弯矩。
⑥ 基坑周围地下管线、房屋及其他重要构筑物的沉降和水平位移。
⑦ 基坑内外侧的孔隙水压力及水位。
⑧ 结构底板的反力及弯矩。
⑨ 基坑内外侧的水土压力值。
1.5.2常用的监测仪器
1、变形监测仪器
2、应力监测仪器
1.5.3监测点布置及监测
1、基准点
基准点应在施工前布置在施工影响范围以外，一般不少于两个，经观测其已稳定时方可投入使用，监测期间应定期联测以检验其稳定性，在整个施工期间，应采取有效保护措施，确保其能够正常使用。
2、监测点
验证设计数据时，监测点应布置在设计中的最不利位置和断面；指导施工的监测点应布置在相同工况下的最先施工部位。
1.5.4监测结果的分析与评价
1.5.5监测报告的编制
工程结束时应提交完整的监测报告，报告内容包括:
（1）监测项目和各测点的平面和立面布置图;
（2）采用仪器的型号、规格和标定资料;
（3）测试资料整理的计算方法;
（4）监测值全部过程变化曲线;
（5）监测最终结果评述。

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