土石坝工程概述.pptx

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1、概述(i sh)土的工程(gngchng)分类和性质土石料场规划土石料挖运方案坝面作业土石坝施工的质量控制土石坝的冬雨季施工第一页，共85页。概述(i sh)土土石石坝坝是是一一种种充充分分利利用用当当地地材材料料的的坝坝型型。它它具具有有就就地地取取材材，减少大量的外运材料，降低减少大量的外运材料，降低(jingd)(jingd)工程成本等优点。工程成本等优点。土石坝的施工土石坝的施工,包括准备作业、基本作业、辅助包括准备作业、基本作业、辅助(fzh)(fzh)作业和附加作业。作业和附加作业。准准备备作作业业包包括括:“:“一一平平三三通通”(”(平平整整场场地地、通通车车、通通水水、通通电

2、电),架架设设通通讯讯线线路路,修修建建生生产产、生生活活福福利利、行行政政办办公公用用房房以以及及排排水清基等项工作。水清基等项工作。基本作业基本作业包括：料场土石料开采包括：料场土石料开采,挖、装、运、卸以及坝面铺挖、装、运、卸以及坝面铺平、压实、质检等项作业。平、压实、质检等项作业。辅辅助助作作业业包包括括清清除除施施工工场场地地及及料料场场的的覆覆盖盖,从从上上坝坝土土料料中中剔剔除除超超径径石石块块、杂杂物物,坝坝面面排排水水、层层间间刨刨毛毛和和加加水水等等，是是保保证证准准备备作作业业及基本作业顺利进行及基本作业顺利进行,创造良好工作条件的作业。创造良好工作条件的作业。附附加加作

3、作业业是是保保证证坝坝体体长长期期安安全全运运行行的的防防护护及及修修整整工工作作,包包括括坝坝坡修整坡修整,铺砌护面块石及铺植草皮等。铺砌护面块石及铺植草皮等。第二页，共85页。第第1节节 土的工程土的工程(gngchng)分分类和性质类和性质第第1 1节节 土的工程土的工程(gngchng)(gngchng)分分类和性质类和性质 一、土的工程一、土的工程(gngchng)分类分类 按土的开挖难易程度，一般工程土类分为按土的开挖难易程度，一般工程土类分为、级。级。第三页，共85页。二、土的性质(xngzh)1、含水量、含水量W=G1-G2G22、渗透性、渗透性 土的渗透性是指水被水透过的性能

4、，与土的密度有关。土的渗透性是指水被水透过的性能，与土的密度有关。一般取决于土的形成条件、颗粒级配、胶体一般取决于土的形成条件、颗粒级配、胶体(jio t)颗粒颗粒含量和土的结构等。含量和土的结构等。3、动水压力、动水压力(yl)（渗透力）和流砂（渗透力）和流砂 GD=I动水压力动水压力第四页，共85页。流砂流砂 当动水压力当动水压力(yl)等于或大于土的浸水重度时，土颗等于或大于土的浸水重度时，土颗粒失去自重，处于悬浮状态，随渗流的水一起流动的现象。粒失去自重，处于悬浮状态，随渗流的水一起流动的现象。松散、饱和的细砂和粉砂易产生流砂。松散、饱和的细砂和粉砂易产生流砂。4、可松性（可松性系数、

5、可松性（可松性系数(xsh)）自然土经开挖后因松散使体积增大，以后再压实也难于恢复自然土经开挖后因松散使体积增大，以后再压实也难于恢复到原来的体积的特性。在对土方需求量、料场规划到原来的体积的特性。在对土方需求量、料场规划(guhu)、运、运输工具数量、土方平衡调配等计算时应可松性影响。输工具数量、土方平衡调配等计算时应可松性影响。K1=V2V1K2=V3V1K1最初可松系数；最初可松系数；K2最终可松系数；最终可松系数；第五页，共85页。第2节土石料场规划(guhu)第第2 2节节 土石料场规划土石料场规划(guhu)(guhu)一、土石料场的选择(xunz)和规划 土石坝用料量很大土石坝用

6、料量很大,有一定的质量要求，用料工作面较有一定的质量要求，用料工作面较集中，在选坝阶段需对土石料场全面调查。对可供利用的土集中，在选坝阶段需对土石料场全面调查。对可供利用的土石料的质量、数量初步掌握，作为坝型选择的依据。在施工石料的质量、数量初步掌握，作为坝型选择的依据。在施工前应配合施工组织设计前应配合施工组织设计,对料场作深入勘测对料场作深入勘测,并从并从空间、时间、空间、时间、质与量诸方面质与量诸方面进行全面规划。进行全面规划。空间规划空间规划,是是指对料场位置、高程的恰当选择指对料场位置、高程的恰当选择,合理布置合理布置。1、空间规划、空间规划 土石料的上坝运距尽可能短土石料的上坝运距

7、尽可能短.坝的上下游左右岸最好都选有料场坝的上下游左右岸最好都选有料场,有利于上下游左右岸同有利于上下游左右岸同时供料时供料,减少施工干扰减少施工干扰,保证坝体均衡上升。保证坝体均衡上升。用料时原则上应低料低用用料时原则上应低料低用,高料高用高料高用,减少垂直运输。减少垂直运输。第六页，共85页。时间规划时间规划,就是要考虑施工强度和坝体填筑部位的就是要考虑施工强度和坝体填筑部位的变化变化(binhu)(binhu)。随着季节及坝前蓄水情况的变化。随着季节及坝前蓄水情况的变化(binhu),(binhu),料场的工作条件也在变化料场的工作条件也在变化(binhu)(binhu)。2、时间、时间

8、(shjin)规划规划 在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场,低时用较远的料场低时用较远的料场,使运输任务比较使运输任务比较(bjio)(bjio)均衡，避免均衡，避免不必要的窝工。不必要的窝工。对近料和上游易淹的料场应先用对近料和上游易淹的料场应先用,远料和下游不易远料和下游不易淹的料场后用淹的料场后用;含水量高的料场旱季用含水量高的料场旱季用,含水量低的料场雨含水量低的料场雨季用。季用。在料场使用规划中在料场使用规划中,还应保留一部分近料场供合龙段还应保留一部分近料场供合龙段填筑和拦洪渡汛高峰强度时使用。填筑和拦洪渡汛高峰强度时使用。第七页，

9、共85页。3、料场质与量的规划、料场质与量的规划(guhu)料场质与量的规划料场质与量的规划,是料场规划最基本的要求是料场规划最基本的要求,也是决定料场也是决定料场取舍的重要因素。在选择和规划使用料场时取舍的重要因素。在选择和规划使用料场时,应对料场的地质成因、应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标（如容重、含水量、颗产状、埋深、储量以及各种物理力学指标（如容重、含水量、颗粒级配、凝聚力及内摩擦角等）进行粒级配、凝聚力及内摩擦角等）进行(jnxng)全面勘探和试验。全面勘探和试验。勘探精度应随设计深度加深而提高。勘探精度应随设计深度加深而提高。充分利用永久和临时建筑物基础开挖

10、碴料是土石坝料场规划的充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料是土石坝料场规划的一重要原则，也是料场规划的重要问题，应将其纳入整个用料量中考一重要原则，也是料场规划的重要问题，应将其纳入整个用料量中考虑。为此应增加必要的施工虑。为此应增加必要的施工(sh gng)(sh gng)技术组织措施技术组织措施,确保碴料的充确保碴料的充分利用。例如分利用。例如,若导流建筑物和永久建筑物的基础开挖时间与上坝时若导流建筑物和永久建筑物的基础开挖时间与上坝时间不一致时间不一致时,则可调整开挖和填筑进度则可调整开挖和填筑进度,或增设堆料场储备碴料或增设堆料场储备碴料,供填供填筑时使用。筑时使用。在施工组织设计中在

11、施工组织设计中,进行用料规划进行用料规划,对施工过程的每个阶段用料对施工过程的每个阶段用料多少，采用哪些料场应有统一规划，对各料场开采的程序应有统一多少，采用哪些料场应有统一规划，对各料场开采的程序应有统一部署。不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求部署。不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求,而且应满足施而且应满足施工各个阶段最大上坝强度所需要的料场数量和开挖工作面。工各个阶段最大上坝强度所需要的料场数量和开挖工作面。第八页，共85页。料场规划还应区分主要料场和备用料场，分别加以考虑。料场规划还应区分主要料场和备用料场，分别加以考虑。主要料场要求质好、量大、运距近主要料场要求质好、量大、

12、运距近,且有利于常年开采且有利于常年开采(kici);(kici);备用料场通常在淹没区外备用料场通常在淹没区外,当前者被淹没或因库区水当前者被淹没或因库区水位抬高位抬高,土料过湿或其它原因中断使用时土料过湿或其它原因中断使用时,则用备用料场保证坝则用备用料场保证坝体填筑不致中断。体填筑不致中断。料场储量：应考虑料场查勘料场储量：应考虑料场查勘(chkn)的精度、料场天然的精度、料场天然容重与坝体压实容重的差异容重与坝体压实容重的差异,不合规格的土石料的剔除，以及不合规格的土石料的剔除，以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。实际可开采总量与坝开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。实际可开采总量

13、与坝体填筑量之比一般为体填筑量之比一般为:土料土料 2-2.5;砂砾料砂砾料 1.5-2.5；水下砂砾料；水下砂砾料2-3;石料石料 1.5-2;反滤料应根据筛后有效方量确定反滤料应根据筛后有效方量确定,一般不宜小于一般不宜小于3；备用料场的储量应为主要料场总储量的；备用料场的储量应为主要料场总储量的20-30%。第九页，共85页。二、料场的清理(qngl)、排水 料场的清理和排水是料场作业的辅助作业。这些工作直料场的清理和排水是料场作业的辅助作业。这些工作直接影响采料的质量和开采接影响采料的质量和开采(kici)(kici)的进度。的进度。料场清理包括料场清理包括(boku)：伐木、除草、剥

14、去表层植土，对：伐木、除草、剥去表层植土，对石料开采还需清除剥离层等。石料开采还需清除剥离层等。料场排水料场排水对土料开采有重要影响。因为排水不良使开采的土对土料开采有重要影响。因为排水不良使开采的土料含水量过大料含水量过大,不能满足上坝用料的要求。为降低含水量必须采不能满足上坝用料的要求。为降低含水量必须采取其它措施取其它措施,这样既影响开采进度这样既影响开采进度,又额外增加施工费用。又额外增加施工费用。料场料场排水应采取截、排结合排水应采取截、排结合,以截为主的措施。以截为主的措施。对于地表水应在采料高程以上修筑截水沟加以在拦截。对于地表水应在采料高程以上修筑截水沟加以在拦截。对于流入开采

15、范围的地表水应挖纵横排水沟迅速排除。对于流入开采范围的地表水应挖纵横排水沟迅速排除。当地下水位太高当地下水位太高,为降低地下水位可在采区周围布置井孔或井为降低地下水位可在采区周围布置井孔或井点。点。第十页，共85页。第第3节节 土石料土石料(shlio)挖运方案挖运方案 第第3 3节节 土石料土石料(shlio)(shlio)挖运方案挖运方案 土石坝工程施工挖、运、填的工作量大土石坝工程施工挖、运、填的工作量大,强度高，各道工序均强度高，各道工序均由相互匹配由相互匹配(ppi)(ppi)的具有独特功能的工程机械来完成，构成的具有独特功能的工程机械来完成，构成“一一条龙条龙”的生产工艺流程，称为

16、土石坝的综合机械化施工。的生产工艺流程，称为土石坝的综合机械化施工。一、综合机械化的基本原则：在组织综合机械化施工中应遵循以下原则：在组织综合机械化施工中应遵循以下原则：1 1、充分发挥主要机械的作用充分发挥主要机械的作用 主要机械主要机械是指对完成关键工序起主导作用的机械。充分发挥它的是指对完成关键工序起主导作用的机械。充分发挥它的作用作用,有利于加快施工进度，降低工程成本。有利于加快施工进度，降低工程成本。例例如如在在土土石石坝坝施施工工中中用用正正向向铲铲挖挖掘掘机机采采料料，自自卸卸汽汽车车运运输输上上坝坝，推推土土机机平平土土,震震动动辗辗压压实实,刨刨毛毛机机刨刨毛毛,洒洒水水车车

17、洒洒水水进进行行综综合合机机械械化化作作业业,其其中中挖挖掘掘机机是是主主要要机机械械,一一台台挖挖掘掘机机发发生生故故障障将将导导致致其其它它机机械械停工待料。停工待料。2 2、挖运机械的配套应根据机械的工作特点加于选择挖运机械的配套应根据机械的工作特点加于选择 连续式开挖机械一般应与连续式运输机械相配合，循环式开挖机械一连续式开挖机械一般应与连续式运输机械相配合，循环式开挖机械一般应与循环式运输机械相配合。般应与循环式运输机械相配合。第十一页，共85页。3、合理布置工作面,充分发挥机械的工作效率,减少(jinsho)机械的转运时间 要求创造良好的运输条件，避免运输的干扰和故障。保要求创造良

18、好的运输条件，避免运输的干扰和故障。保证运输线路证运输线路(xinl)(xinl)有足够的通行能力有足够的通行能力,提高运输工具的运提高运输工具的运输能力。应力求避免一环受阻输能力。应力求避免一环受阻,环环窝工。环环窝工。第十二页，共85页。二、挖运机械(jxi)（一）挖掘（一）挖掘(wju)机械机械 按按构构造造及及工工作作特特点点分分,挖挖掘掘机机有有循循环环单单斗斗式式和和连连续续多多斗斗式式。单单斗斗式式挖挖掘掘机机按按其其工工作作机机构构又又分分为为：正正向向(zhn(zhn xin)xin)铲铲、反反向向铲、索铲、抓铲（见下图铲、索铲、抓铲（见下图)。单斗式挖掘机工作装置的类型单斗

19、式挖掘机工作装置的类型 （a）正向铲（）正向铲（b）反向铲（）反向铲（c）索铲（）索铲（d）抓铲）抓铲第十三页，共85页。1、正向、正向(zhn xin)铲挖掘机：铲挖掘机：正向铲挖掘正向铲挖掘(wju)机有回转、行驶和挖掘机有回转、行驶和挖掘(wju)三个装置。三个装置。4 4、挖挖斗斗 5 5、斗斗齿齿 6 6、斗斗柄柄(du bn)(du bn)7 7、动臂过、动臂过8 8、铰、铰 9 9、液压缸、液压缸 正向铲是土方开挖正向铲是土方开挖工程中最常用的挖掘机工程中最常用的挖掘机械。它具有强力的推力械。它具有强力的推力装置，能开挖各种坚硬装置，能开挖各种坚硬土和破碎后的岩石，土和破碎后的岩

20、石，适适用于用于挖掘停机地面以挖掘停机地面以上的土石方上的土石方,也可挖掘也可挖掘停机地面以下不深的停机地面以下不深的地方。地方。第十四页，共85页。正向铲通常与运输工具配合使用正向铲通常与运输工具配合使用(shyng)，常用的是自卸汽，常用的是自卸汽车。此时，它与运输工具有两种配合方式：车。此时，它与运输工具有两种配合方式：1 1）侧向掌子：）侧向掌子：因在挖方宽度较大，因在挖方宽度较大，运输工具停在正向运输工具停在正向铲一旁的同一铲一旁的同一(tngy)(tngy)平面上，平面上，或略高于正向铲的或略高于正向铲的停机面上。这种方停机面上。这种方式可使运输工具来式可使运输工具来往方便往方便,

21、能较快停能较快停在装车位置在装车位置,容易容易发挥正向铲的生产发挥正向铲的生产能力。能力。第十五页，共85页。2 2）正向掌子：因在挖方高度较大）正向掌子：因在挖方高度较大,运输工具停在正向铲后侧运输工具停在正向铲后侧的同一平面的同一平面(pngmin)(pngmin)上。这种方式运输工具要倒车进入指定地上。这种方式运输工具要倒车进入指定地点点,且正向铲装车的转角较大且正向铲装车的转角较大,导致其生产率下降。导致其生产率下降。第十六页，共85页。2、反向、反向(fn xin)铲挖掘机：铲挖掘机：适于开挖适于开挖(ki w)停机面以下土方（基坑、渠道、管沟），停机面以下土方（基坑、渠道、管沟），

22、铲土力较正铲小，只能挖铲土力较正铲小，只能挖-类土。类土。挖土方式挖土方式(fngsh)：端向开挖法（沟端开行）、：端向开挖法（沟端开行）、侧向开挖法（沟侧开行）侧向开挖法（沟侧开行）第十七页，共85页。第十八页，共85页。3、拉铲（索铲）挖掘机、拉铲（索铲）挖掘机 最适于开挖水下土方及含水量大的土方。挖掘半径、卸土半最适于开挖水下土方及含水量大的土方。挖掘半径、卸土半径、卸载径、卸载(xi zi)高度较大，多用于渠道、基坑、水下砂卵石的高度较大，多用于渠道、基坑、水下砂卵石的开挖。开挖。挖土方式：沟端开挖挖土方式：沟端开挖(ki w)法（沟端开行）、法（沟端开行）、沟侧开挖沟侧开挖(ki w

23、)法（沟侧开行）法（沟侧开行）第十九页，共85页。4、抓铲挖掘机、抓铲挖掘机 靠其合瓣式铲斗自由下落的冲力切入土中后抓取土料提靠其合瓣式铲斗自由下落的冲力切入土中后抓取土料提升，回转后卸料。适于挖掘升，回转后卸料。适于挖掘(wju)窄深基坑、深井中的水下窄深基坑、深井中的水下淤泥及砂卵石等松软土方。淤泥及砂卵石等松软土方。第二十页，共85页。5 5、多斗式挖掘机（有多个、多斗式挖掘机（有多个(du)(du)铲土铲土斗）斗）适于陆上适于陆上(l shn)使用，生使用，生产率高。产率高。斗轮式挖掘机斗轮式挖掘机 1斗轮；斗轮；2机房机房(j fn)；3履带行驶机构；履带行驶机构；4壁式带式运输机壁

24、式带式运输机斗轮式挖掘机斗轮式挖掘机第二十一页，共85页。将链斗式挖掘机的工作机构装在特制的船上进行工作。其将链斗式挖掘机的工作机构装在特制的船上进行工作。其构造较简单构造较简单,生产率高生产率高,可以进行水下可以进行水下(shu xi)(shu xi)挖取砂砾石。挖取砂砾石。采砂船采砂船 工作大梁工作大梁2 2上设有从上设有从动轮动轮4,4,砂斗砂斗3 3固定在链固定在链条上条上,随主动轮随主动轮5 5所带动所带动的从动轮的从动轮4 4而转动而转动(zhun dng)(zhun dng)。砂斗不。砂斗不断挖砂断挖砂,上升至接砂斗上升至接砂斗6 6 的顶部时卸料的顶部时卸料,再通过再通过皮带机

25、皮带机1010向船的任何一向船的任何一侧卸料。侧卸料。第二十二页，共85页。(二)挖运组合(zh)机械 1 1、推土机、推土机 以拖拉机为原动机械以拖拉机为原动机械,另加切土刀片的推土器另加切土刀片的推土器,既可薄层切土又能短距离既可薄层切土又能短距离推运。有固定式和万能式推运。有固定式和万能式,前者结构前者结构(jigu)(jigu)简单而简单而牢固牢固,应用普遍应用普遍,多用液压多用液压操作。右图为国产移山操作。右图为国产移山-120 120 型推土机的外形。型推土机的外形。若若长长距距离离推推土土,土土料料从从推推土土器器两两侧侧散散失失较较多多,有有效效推推土土量量大大为为减减少少。推

26、推土土机机的的经经济济(jngj)(jngj)运运距距为为60-10Om60-10Om。为为了了减减少少土土料料的的散散失失,可可在在推推土器两侧加挡板土器两侧加挡板,或先推成槽或先推成槽,然后在槽中推土然后在槽中推土,或多台并列推土。或多台并列推土。能同时担负开挖、运输、卸土、铺土能同时担负开挖、运输、卸土、铺土任务，有推土机和铲运机。任务，有推土机和铲运机。第二十三页，共85页。推土机械推土机械(jxi)第二十四页，共85页。2 2、铲运机铲运机 按按行行驶驶(xngsh)(xngsh)方方式式,铲铲运运机机分分为为牵牵引引式式和和自自行行式式。前前者者用用拖拖拉拉机机牵牵引引铲铲斗斗,后

27、后者者自自身身有有行行驶驶(xngsh)(xngsh)动动力力装装置置。当当今今多多用用自自行行式式,因因其其结结构构轻轻便便,可可带带较较大大的的铲铲斗斗,行行驶驶(xngsh)(xngsh)速速度度高高,多多用用低低压压轮轮胎胎,有较好的越野性能。图有较好的越野性能。图4-54-5是铲斗容量是铲斗容量7m37m3的国产的国产CL7CL7型自行式铲运机。型自行式铲运机。铲运机的经济运距与铲斗容量有关铲运机的经济运距与铲斗容量有关,一般在几百米至几公里以内一般在几百米至几公里以内(y(y ni)ni)。大容量的扩运机要求牵引为大。大容量的扩运机要求牵引为大,运行的灵活性降低。运行的灵活性降低。

28、第二十五页，共85页。（a）装土）装土 （b）运土）运土 （c）卸土）卸土铲运车工作铲运车工作(gngzu)示意图示意图第二十六页，共85页。(三)运输(ynsh)机械 运输运输(ynsh)(ynsh)机械有循环式和连续式两种。机械有循环式和连续式两种。1、循循环环式式有有:有有轨轨机机车车和和自自卸卸汽汽车车。自自卸卸汽汽车车的的吨吨位位一一般般在在10-35t,汽车吨位大小应根据需要并结合汽车吨位大小应根据需要并结合(jih)路涵条件来考虑。路涵条件来考虑。第二十七页，共85页。2 2、连续式、连续式:最常用的连续运输机械是带式运输机。根据有无最常用的连续运输机械是带式运输机。根据有无行驶

29、装置行驶装置,分为移动式和固定式两种。前者多用于短程运输和散分为移动式和固定式两种。前者多用于短程运输和散体材料体材料(cilio)(cilio)的装卸堆存。固定式常采用分段布置的装卸堆存。固定式常采用分段布置,每段一每段一般在般在20Om 20Om 以内。以内。1皮带；皮带；2驱动驱动(q dn)鼓轮；鼓轮；3张紧鼓轮；张紧鼓轮；4上托辊上托辊5机架；机架；6喂料器；喂料器；7卸料小车；卸料小车；8张紧重棰张紧重棰 优缺点：带式运输机不受地形限制优缺点：带式运输机不受地形限制,结构简单结构简单(jindn),(jindn),运运行方便灵活行方便灵活,生产率很高。使用时应防止和减轻带的磨损、老

30、生产率很高。使用时应防止和减轻带的磨损、老化、断裂。化、断裂。固定带式运输机的构造图固定带式运输机的构造图第二十八页，共85页。3 3、装载机是一种短程装运结合的机械、装载机是一种短程装运结合的机械(jxi)(jxi)。常用的斗容量。常用的斗容量1-3m3,1-3m3,运行灵活方便。运行灵活方便。1装载装载(zhungzi)斗斗2活动臂活动臂3油缸油缸4操作台操作台斗容量斗容量(rngling)2m3的国产的国产ZL-40型装载机的外形尺寸型装载机的外形尺寸图图第二十九页，共85页。三、挖运设备三、挖运设备(shbi)的生的生产能力产能力 要确定挖运机械设备的数量要确定挖运机械设备的数量,应掌

31、握土石坝施工高峰时段应掌握土石坝施工高峰时段的施工强度的施工强度,确定选用设备的生产能力（可根据有关产品确定选用设备的生产能力（可根据有关产品(chnpn)(chnpn)手册确定手册确定,也可以结合实际施工条件也可以结合实际施工条件,选定参数计算选定参数计算复核）。复核）。1 1、挖掘、挖掘(wju)(wju)机机械械 挖掘机、装载机和铲运机挖掘机、装载机和铲运机的的生产能力生产能力P P（台班生产率）（台班生产率）可按下式确定：可按下式确定：p=(mp=(m3 3/台班台班)V V铲铲斗的几何容积斗的几何容积,m m3 3;T T台班工作时间；台班工作时间；K Kchch铲铲斗充盈系数斗充盈

32、系数,表示实际装料容积与土斗几何容表示实际装料容积与土斗几何容积的比值积的比值;与挖掘机械及土质有关；与挖掘机械及土质有关；TVKchKtKkt第三十页，共85页。KkKk土土的的松松散散影影响响系系数数(xsh),(xsh),系系指指挖挖后后松松土土体积与挖前体积与挖前实土体积的比值实土体积的比值,一般取一般取1.101.101.30;1.30;KtKt时时间间利利用用系系数数(xsh),(xsh),表表示示挖挖掘掘机机工工作作日时间利用程度日时间利用程度,挖挖掘掘机机取取0.70.7，装装载载机机取取0.70.70.80.8，铲铲运运机机取取0.650.650.75;0.75;t t每次作

33、业循环时间，每次作业循环时间，minmin 要提高挖掘机械要提高挖掘机械(jxi)(jxi)的实际生产率的实际生产率,必须提高循环必须提高循环式挖掘机的循环次数式挖掘机的循环次数,即缩短每一循环的工作时间。此外即缩短每一循环的工作时间。此外,当挖掘松散土料时当挖掘松散土料时,可更换较大的土斗以增大土斗容积可更换较大的土斗以增大土斗容积;加强机械加强机械(jxi)(jxi)的现场维修的现场维修,合理布置掌子面合理布置掌子面,协调并改协调并改善回车和错车场地善回车和错车场地,改善挖运设备的配合等改善挖运设备的配合等,都将有利于提都将有利于提高挖掘机械高挖掘机械(jxi)(jxi)的实际生产率。的实

34、际生产率。第三十一页，共85页。机械机械(jxi)(jxi)需要量需要量N N计算计算:N=QMP QQ由由工工程程总总进进度度决决定定(judng)(judng)的的月月开挖强度，开挖强度，m3/m3/月月;M M单机月工作台班数单机月工作台班数;P P单机台班生产率，单机台班生产率，m3/m3/台班台班第三十二页，共85页。2 2、运输、运输(ynsh)(ynsh)机械机械 (1)(1)循环式运输机械循环式运输机械(jxi)(jxi)数量数量 n n 的的确定确定 QT QT 运输强度运输强度(一昼夜或一班运载一昼夜或一班运载(ynzi)(ynzi)的总方量的总方量)；q q 运输机械装载

35、的有效方量；运输机械装载的有效方量；T1 T1 一昼夜或一班的时间一昼夜或一班的时间,min;,min;T2T2一昼夜或一班内运输工具的非工作时间一昼夜或一班内运输工具的非工作时间,min;,min;t t 运输工具周转一次的循环时间运输工具周转一次的循环时间,min,min。对于工地常用的汽。对于工地常用的汽车、拖拉机车、拖拉机,t,t值为：值为：t t1 1装车时间装车时间,min;t,min;t2 2卸车时间卸车时间,min;,min;LL运距运距,km;V,km;V平均行驶速度平均行驶速度,km/h,km/h。则设昼夜或每班运输循环次数则设昼夜或每班运输循环次数m=（T1-T2）/t，

36、生产能力，生产能力P PT T为：为：第三十三页，共85页。(2)(2)连续连续(linx)(linx)带式运输带式运输机机 带式运输机的生产率带式运输机的生产率,取决于带宽、带速及带上物料的取决于带宽、带速及带上物料的装满程度。带的装满程度与带的形状、所装物料性质和运装满程度。带的装满程度与带的形状、所装物料性质和运输机械布置的倾角有关输机械布置的倾角有关(yugun)(yugun)。若以实方计。若以实方计,带式运输带式运输机的实际小时生产率机的实际小时生产率PT(m3/h)PT(m3/h)可按下式计算可按下式计算:KK带形系数带形系数;对于平面带对于平面带,K=200;,K=200;对于槽

37、形带对于槽形带,K=400,K=400；B B 带宽带宽,m;,m;vv带的运行速度带的运行速度(sd),m/s,(sd),m/s,通常可取通常可取1-2m/s1-2m/s；KBKB时间利用系数时间利用系数,可取可取0.75-0.850.75-0.85；KHKH充盈系数充盈系数,与装料特性和运载情况有关与装料特性和运载情况有关;砂土取砂土取0.85,0.85,粘土取粘土取0.77,0.77,岩石取岩石取0.700.70；Kd Kd土石粒径系数；土石粒径系数；KaKa倾角影响系数。倾角影响系数。KPKP土的松散影响系数。土的松散影响系数。第三十四页，共85页。四、挖运强度和挖运机械数量(shli

38、ng)的确定 1 1、挖运强度、挖运强度(qingd)(qingd)的确定的确定 土石坝施工的挖运强度取决于土石坝的上坝强度土石坝施工的挖运强度取决于土石坝的上坝强度,在施工组织设计中在施工组织设计中,一般根据施工进度计划各个阶段要求一般根据施工进度计划各个阶段要求完成的坝体方量来确定上坝和挖运强度。合理的施工组完成的坝体方量来确定上坝和挖运强度。合理的施工组织管理应有利于实现均衡生产织管理应有利于实现均衡生产,避免生产大起大落避免生产大起大落,使人使人力、机械设备不能充分利用力、机械设备不能充分利用,造成不必要的浪费。造成不必要的浪费。上坝强度又取决于施工中的气象水文条件、施工导上坝强度又取

39、决于施工中的气象水文条件、施工导流方式、施工分期、工作面的大小、劳动力、机械设流方式、施工分期、工作面的大小、劳动力、机械设备、燃料动力供应情况等因素。对于备、燃料动力供应情况等因素。对于(duy)(duy)大中型工程大中型工程,平平均日均日上坝强度通常为上坝强度通常为1-3 1-3 万万m3,m3,高的达高的达 10 10万万m3m3左右。左右。第三十五页，共85页。（1 1）上坝强度）上坝强度(qingd)QD(m3/d)(qingd)QD(m3/d)按下式计按下式计算算:VV分期完成分期完成(wn chng)(wn chng)的坝体设计方量的坝体设计方量,以压实方计以压实方计;KaKa坝

40、体沉陷影响系数坝体沉陷影响系数,可取可取1.03-1.05;1.03-1.05;KK施工不均衡系数施工不均衡系数,可取可取1.2-1.35;1.2-1.35;K1K1坝面作业土料损失系数坝面作业土料损失系数,可取可取0.9-0.95;0.9-0.95;TT施工分期时段的有效工作日数，为该时段的总日数施工分期时段的有效工作日数，为该时段的总日数扣除法定节假日和因雨停工日数。扣除法定节假日和因雨停工日数。第三十六页，共85页。(2)(2)运输强度运输强度(qingd)QT(qingd)QT计算计算:Kc Kc压实影响系数压实影响系数,Kc=0/T,Kc=0/T，00为坝体设计干容为坝体设计干容重重

41、,t/m3,T,t/m3,T为土料运输的松散为土料运输的松散(sngsn)(sngsn)容重容重,t/m3,t/m3。K2 K2运输损失系数运输损失系数,可取可取0.95-0.99,0.95-0.99,因土料性质及运因土料性质及运输方式而异。输方式而异。(3)(3)开挖开挖(ki w)(ki w)强度强度 Qc Qc的计的计算：算：K KC C压实系数压实系数,为坝体设计干容重为坝体设计干容重0 0与料场土料天然与料场土料天然容重容重c c的比值的比值;K K3 3 土料开挖损失系数土料开挖损失系数,随土料特性和开挖方式而异随土料特性和开挖方式而异,一一般取几般取几=0.920.97 =0.9

42、20.97。第三十七页，共85页。2 2、挖运机械、挖运机械(jxi)(jxi)数量的确定数量的确定 水利工程施工中水利工程施工中,采用正向铲与自卸汽车配合是最普采用正向铲与自卸汽车配合是最普遍遍(pbin)(pbin)的挖运方案。挖掘机的斗容量与自卸汽车的载的挖运方案。挖掘机的斗容量与自卸汽车的载重量为满足工艺要求有个合理匹配关系重量为满足工艺要求有个合理匹配关系,应通过计算应通过计算,复核复核所选挖掘机的装车斗数所选挖掘机的装车斗数m m（一般（一般3 35 5）。）。QQ自卸汽车的载重量自卸汽车的载重量,t,t；qq选选定定(xun(xun dn)dn)挖挖掘掘机机的的斗斗容容量量,m3

43、,m3；CC料场土的天然容重，料场土的天然容重，t/m3 t/m3；KHKH挖掘机的土斗充盈系数挖掘机的土斗充盈系数;KPKP土料的松散影响系数。土料的松散影响系数。1）装车斗数计算）装车斗数计算第三十八页，共85页。挖掘机装一车所需斗数要适当挖掘机装一车所需斗数要适当(shdng)(shdng)：若若m m过大过大,说明所选挖掘机的斗容量偏小说明所选挖掘机的斗容量偏小,要求挖掘机的数量要求挖掘机的数量(shling)(shling)太多太多,汽车装车时间过长汽车装车时间过长,影响汽车运输能力的发挥影响汽车运输能力的发挥,相应相应也影响挖掘机作用的发挥也影响挖掘机作用的发挥,这时宜增大挖掘机的

44、斗容量这时宜增大挖掘机的斗容量;若若m m过小过小,说明汽车的载重量偏小说明汽车的载重量偏小,需要汽车的数量过多需要汽车的数量过多,由于由于(yuy)(yuy)换车频繁换车频繁,候车时间过长候车时间过长,既影响挖掘机也影响汽既影响挖掘机也影响汽车运输能力的发挥车运输能力的发挥,这时应适当增大汽车的载重量。这时应适当增大汽车的载重量。第三十九页，共85页。通常应使一台挖掘机所需的汽车通常应使一台挖掘机所需的汽车(qch)(qch)数数n n所对应的生产能所对应的生产能力略力略大于此挖掘机的生产率大于此挖掘机的生产率,以充分发挥挖掘机的生产潜力。以充分发挥挖掘机的生产潜力。Pa Pc/n Pa P

45、c/nPa Pa 一辆汽车一辆汽车(qch)(qch)的生产率的生产率,m3/h,m3/h；Pc Pc 一台挖掘机的生产率一台挖掘机的生产率,m3/h ,m3/h。满足高峰满足高峰(gofng)(gofng)施工期上坝强度的挖掘机的数量应为施工期上坝强度的挖掘机的数量应为 :N NC C=Q=QCmaxCmax/P/Pc c满足高峰施工期上坝强度的满足高峰施工期上坝强度的汽车总数汽车总数应为应为:N Na a=Q=QTmaxTmax/P/Pa a Q Qcmaxcmax、Q QTmaxTmax分别为高峰施工期开挖及运输土料的最大小时强分别为高峰施工期开挖及运输土料的最大小时强度度(m(m3 3

46、/h)/h)。2）挖掘机及汽车数量计算）挖掘机及汽车数量计算第四十页，共85页。第第4节节 坝面作业坝面作业(zuy)第第4节节 坝面作业坝面作业(zuy)在进行在进行(jnxng)(jnxng)坝面作业以前坝面作业以前,需要进行需要进行(jnxng)(jnxng)坝基坝基清理、基础处理、坝肩削坡等准备作业。它包括如下工作：清理、基础处理、坝肩削坡等准备作业。它包括如下工作：清除坝基范围灌木、杂草、树根、砖头瓦块、乱石松清除坝基范围灌木、杂草、树根、砖头瓦块、乱石松石、以及有机物含量大于石、以及有机物含量大于 1%、可溶盐大于、可溶盐大于2%的浮表土；的浮表土；天然容重小于天然容重小于1.48

47、的细砂、粉砂容易引起基础的细砂、粉砂容易引起基础“液化液化”,也应全部清除；也应全部清除；对对岩石基础岩石基础,应进行岩石清理应进行岩石清理,将浮碴、浮土冲洗清除干将浮碴、浮土冲洗清除干净；净；做好基础的防渗处理等。当基础开挖和处理基本完成后，做好基础的防渗处理等。当基础开挖和处理基本完成后，就可以进行坝体的铺填、压实施工。就可以进行坝体的铺填、压实施工。第四十一页，共85页。流水作业法施工时流水作业法施工时,首先根据施工工序数目将坝面划分首先根据施工工序数目将坝面划分成段成段,组织各工种的专业工作队进入所划分的工段施工。组织各工种的专业工作队进入所划分的工段施工。这样这样,对同一工段而言对同

48、一工段而言,各专业队按工序依次连续施工各专业队按工序依次连续施工;对各对各专业施工队而言专业施工队而言,依次不停地在各工段完成固定的专业工依次不停地在各工段完成固定的专业工作。其结果作。其结果(ji gu)(ji gu)是实现了施工专业化是实现了施工专业化,有利于工人熟有利于工人熟练程度的提高。同时练程度的提高。同时,各工段都有专业队使用固定的施工机各工段都有专业队使用固定的施工机具具,从而保证施工过程人、机、地三不闲从而保证施工过程人、机、地三不闲,避免施工干扰避免施工干扰,有利于坝面作业多、快、好、省、安全地进行。有利于坝面作业多、快、好、省、安全地进行。一、坝面作业(zuy)的施工组织规

49、划 土石坝施工坝面作业的施工程序包括铺土、平土、洒水、土石坝施工坝面作业的施工程序包括铺土、平土、洒水、压实（对于粘性土料采用平辗压实压实（对于粘性土料采用平辗压实,压实后铺土前尚应刨毛压实后铺土前尚应刨毛以保证上下土层的层间结合良好）、质检等工序。坝面作业以保证上下土层的层间结合良好）、质检等工序。坝面作业的施工特点在于的施工特点在于(ziy)(ziy)工作面狭窄、工序多、机械设备多，工作面狭窄、工序多、机械设备多，没有良好的施工组织将导致施工干扰没有良好的施工组织将导致施工干扰,影响施工质量影响施工质量,引起窝引起窝工工,造成人力设备的浪费造成人力设备的浪费,延误施工进度。通常采用流水作业

50、延误施工进度。通常采用流水作业法组织坝面施工。法组织坝面施工。第四十二页，共85页。如右图，将如右图，将坝面作业划分四坝面作业划分四道工序（铺土、道工序（铺土、平土洒水、压实、平土洒水、压实、刨毛质检）刨毛质检）,将将坝面至少坝面至少(zhsho)(zhsho)划分划分成四个相互平行成四个相互平行的工段。在同一的工段。在同一时间内时间内,四个工四个工段均有一个专业段均有一个专业队完成一道工序队完成一道工序,各专业队依次流各专业队依次流水作业。水作业。坝面流水作业坝面流水作业(lishu zu y)示意图示意图 a填土；填土；b平土洒水；平土洒水；c压实；压实；d刨毛质刨毛质检检第四十三页，共8