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1、 土力学与地基基础：场地平整 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 各类土的可松性系数见表1.1。【例1.1】某土方工程需回填土方量100 m3，已知土的可松性系数为ks=1.2，ks=1.05，外运取土，问需取多少土？1.1 土的基本性质和分类土的基本性质和分类 1.1.2.4 土的渗透性土的渗透性土的渗透性也称透水性，是指土体被水透过的性质。土体孔隙中的水在重力作用下会发生流动，流动速度与土的渗透性有关。渗透性的大小用渗透系数K表示,其参考值见表1.
2、3。1.1 土的基本性质和分类土的基本性质和分类 表表1.3 土的渗透系数参考值土的渗透系数参考值 土的类别K（m.d-1）土的类别K（m.d-1）土的类别K（m.d-1）粘土0.005 粉 土0.51.0粗 砂2050亚粘土0.0050.1细 砂1.01.5砾 石50100轻亚粘土0.10.5 中 砂5.020.0卵 石100500黄土0.250.5均质中砂2550漂石（无砂质充填）50010001.1 土的基本性质和分类土的基本性质和分类 1.2场地平整场地平整 场地平整就是将需要进行建设范围内的天然地面，通过人工或机械挖填平整改造成工程上所要求的设计平面。平整场地前应先做好各项准备工作，
3、如清除场地内所有地上、地下障碍物；排除地面积水；铺筑临时道路等。场地平整是工程开工前的一项重要工作。1.2 场地平整场地平整 （1）场地平整前应先做好各项准备工作，主要场地平整前应先做好各项准备工作，主要有清理现场范围及周边场地，包括清理杂草、杂有清理现场范围及周边场地，包括清理杂草、杂物，建筑物拆迁等工作。物，建筑物拆迁等工作。（2）做好现场排水处理，包括设置排水沟、截做好现场排水处理，包括设置排水沟、截水沟或挡水坝等，确保场地平整后干燥，便于施水沟或挡水坝等，确保场地平整后干燥，便于施工。工。（3）修建施工临时设施，包括场边道路、现场修建施工临时设施，包括场边道路、现场临时工棚，供水供电的
4、临时设施。临时工棚，供水供电的临时设施。1.2.1 施工准备施工准备1.2 场地平整场地平整 场地平整的一般施工程序安排是：场地平整的一般施工程序安排是：现场勘察现场勘察清除地面障碍物清除地面障碍物标定标定整平范围整平范围设置水准标高设置水准标高计算土计算土方挖填工程量方挖填工程量平整场地平整场地场地碾场地碾压压验收。验收。1.2.2 施工程序施工程序1.2 场地平整场地平整 1.2.5.1 推土机施工推土机施工推土机（推土机（图图1.1）是土方工程施工的主要机械之）是土方工程施工的主要机械之一，它由拖拉机和推土铲刀组成。若按其一，它由拖拉机和推土铲刀组成。若按其行走方行走方式式不同，推土机可
5、以分为不同，推土机可以分为履带式履带式和和轮胎式轮胎式两种；两种；按按铲刀操作机构铲刀操作机构的不同，推土机又可分为的不同，推土机又可分为液压操液压操纵纵和和索式操纵索式操纵两种。索式推土机的铲刀借其自重两种。索式推土机的铲刀借其自重切土，在硬土中切入深度较小；液压式推土机由切土，在硬土中切入深度较小；液压式推土机由液压操纵，能使铲刀强制切入土中，切入深度较液压操纵，能使铲刀强制切入土中，切入深度较大，且铲刀可以调整推土板的角度，工作时具有大，且铲刀可以调整推土板的角度，工作时具有更大的灵活性。更大的灵活性。1.2.5 场地平整的机械化施工场地平整的机械化施工1.2 场地平整场地平整 图图1.
6、1 T-180型推土机型推土机 1.2 场地平整场地平整 推土机能够独立完成挖土、运土和卸土工作，施推土机能够独立完成挖土、运土和卸土工作，施工时具有操纵灵活、运转方便，所需工作面较小，工时具有操纵灵活、运转方便，所需工作面较小，功率大，行驶快等特点。推土机多用于场地清理、功率大，行驶快等特点。推土机多用于场地清理、平整和基坑、沟槽的回填，适合开挖深度和筑高平整和基坑、沟槽的回填，适合开挖深度和筑高在在1.5 m内的基坑、路基、堤坝作业，以及配合内的基坑、路基、堤坝作业，以及配合铲运机、挖土机的工作，此外，将其铲刀卸下后，铲运机、挖土机的工作，此外，将其铲刀卸下后，还能牵引其他无动力的施工机械
7、。还能牵引其他无动力的施工机械。推土机可以推挖一至三类土，经济运距在推土机可以推挖一至三类土，经济运距在100 m以内，效率最高运距为以内，效率最高运距为3060 m。推土机的生。推土机的生产率主要取定于推土机推移土的体积及切土、推产率主要取定于推土机推移土的体积及切土、推土、回程等工作的循环时间。土、回程等工作的循环时间。1.2 场地平整场地平整 为了提高生产率，施工中常采取以下方法：为了提高生产率，施工中常采取以下方法：（1）下坡推土法下坡推土法推土机顺坡向下切土与推运，借助机械本身的重力作用，推土机顺坡向下切土与推运，借助机械本身的重力作用，增大切土深度和运土数量，可以提高台班产量，缩短
8、推增大切土深度和运土数量，可以提高台班产量，缩短推土时间。下坡推土法的坡度不宜超过土时间。下坡推土法的坡度不宜超过15，以免后退时爬，以免后退时爬坡困难坡困难图图1.2(a)。下坡推土法适用于。下坡推土法适用于半挖半填地区推土半挖半填地区推土丘，回填沟、渠使用丘，回填沟、渠使用。（2）并列推土法并列推土法平整面积较大的场地时平整面积较大的场地时，用两台或三台推土机并列作业，用两台或三台推土机并列作业图图1.2(b)，铲刀相距，铲刀相距1530 cm，可减少土的散失，提，可减少土的散失，提高生产率。一般采用两台推土机并列推土可增加堆土量高生产率。一般采用两台推土机并列推土可增加堆土量15%30%
9、，采用三台推土机并列推土可增大推土量，采用三台推土机并列推土可增大推土量30%40%。并列推土法的平均运距不宜超过。并列推土法的平均运距不宜超过5075 m，也不宜小于，也不宜小于20 m。图图1.2 推土机推土方法推土机推土方法（a）下坡推土；（b）并列推土 1.2 场地平整场地平整 （3）多刀送土多刀送土在在硬质土硬质土中，切土深度不大，可将土先堆积在一中，切土深度不大，可将土先堆积在一处，然后集中推送到卸土区。这样可以有效地提处，然后集中推送到卸土区。这样可以有效地提高推土的效率，缩短运土时间。但堆积距离不宜高推土的效率，缩短运土时间。但堆积距离不宜大于大于30 m，推土高度以，推土高度
10、以2 m内为宜。内为宜。（4）槽形推土槽形推土推土机重复在一条作业线上切土和推土，使地面推土机重复在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅槽，在槽中推运土可减少土的散逐渐形成一条浅槽，在槽中推运土可减少土的散失，可增加失，可增加10%30%的推运土量。槽的深度在的推运土量。槽的深度在1 m左右为宜，土埂宽约左右为宜，土埂宽约50 cm。当推出多条槽。当推出多条槽后，再将土梗推入槽中运出。当后，再将土梗推入槽中运出。当推土层较厚、运推土层较厚、运距较远距较远时，采用此法较为适宜（时，采用此法较为适宜（图图1.3）。）。1.2 场地平整场地平整 图图1.3 槽形推土法槽形推土法 1.2 场地
11、平整场地平整 1.2.5.2 铲运机施工铲运机施工（1）铲运机技术性能和特点铲运机技术性能和特点铲运机是一种能够单独完成铲土、装土、运土、铲运机是一种能够单独完成铲土、装土、运土、卸土、压实的土方机械。按行走方式不同，铲运卸土、压实的土方机械。按行走方式不同，铲运机可分为自行式铲运机（机可分为自行式铲运机（图图1.4）和拖式铲运机）和拖式铲运机（图图1.5）两种；按铲斗的操纵系统不同，铲运）两种；按铲斗的操纵系统不同，铲运机可分为液压操纵和钢丝绳操纵两种。机可分为液压操纵和钢丝绳操纵两种。图图1.4 CL7型自行式铲运机型自行式铲运机 1.2 场地平整场地平整 图图1.5 C6-2.5型拖式铲
12、运机型拖式铲运机 1.2 场地平整场地平整 铲运机操作简便灵活，行驶快，对行驶道路要求铲运机操作简便灵活，行驶快，对行驶道路要求较低，可直接对一类至三类土进行铲运。它的主较低，可直接对一类至三类土进行铲运。它的主要工作装置是铲斗。铲斗前有一个能开启的门和要工作装置是铲斗。铲斗前有一个能开启的门和切土刀片。切土时，铲斗门打开，铲斗下降，刀切土刀片。切土时，铲斗门打开，铲斗下降，刀片切入土中。铲运机前进时，被切下的土挤入铲片切入土中。铲运机前进时，被切下的土挤入铲斗中，铲斗装满土后，提起土斗，放下斗门，将斗中，铲斗装满土后，提起土斗，放下斗门，将土运至卸土地点。土运至卸土地点。铲运机开挖坚硬土需推
13、土机助铲。在选定铲运机铲运机开挖坚硬土需推土机助铲。在选定铲运机后，其生产率的高低还取决于机械的开行路线。后，其生产率的高低还取决于机械的开行路线。为提高铲运效率，可根据现场具体情况，选择合为提高铲运效率，可根据现场具体情况，选择合理的开行路线和施工方法。理的开行路线和施工方法。1.2 场地平整场地平整 （2）铲运机开行路线铲运机开行路线在施工中，由于挖、填区的分布情况不同，应根在施工中，由于挖、填区的分布情况不同，应根据不同施工条件，选择合理的施工路线，铲运机据不同施工条件，选择合理的施工路线，铲运机开行路线一般有如下几种。开行路线一般有如下几种。小环形路线：这种开行路线简单、常用，当施小环
14、形路线：这种开行路线简单、常用，当施工地段较短、地形起伏不大时，采用小环形路线工地段较短、地形起伏不大时，采用小环形路线图图1.6(a)、(b)。这种路线每一循环完成一次铲。这种路线每一循环完成一次铲土、卸土。当挖填交替、挖填之间的距离又较短土、卸土。当挖填交替、挖填之间的距离又较短时，可采用大环形路线时，可采用大环形路线图图1.6(c)，这种路线每，这种路线每一次循环能完成多次铲土和运土，从而减少铲运一次循环能完成多次铲土和运土，从而减少铲运机的转弯次数，提高工作效率。本法施工时应常机的转弯次数，提高工作效率。本法施工时应常调换方向，以避免机械行驶部分的单侧磨损。调换方向，以避免机械行驶部分
15、的单侧磨损。1.2 场地平整场地平整 图图1.6 铲运机开行路线铲运机开行路线（a）、（b）小环形路线；（c）大环形路线；（d）“8”字形路线 1.2 场地平整场地平整 “8”字形路线：当地势起伏较大、施字形路线：当地势起伏较大、施工地段又较长时，可采用工地段又较长时，可采用“8”字形开行字形开行路线路线 图图1.6(d)，这种开行路线每一次，这种开行路线每一次循环完成两次铲土和卸土，减少了转弯循环完成两次铲土和卸土，减少了转弯次数和运距，因而节约了运行时间，提次数和运距，因而节约了运行时间，提高了生产效率。这种运行方式在同一循高了生产效率。这种运行方式在同一循环中两次转运方向不同，还可以避免
16、机环中两次转运方向不同，还可以避免机械行驶部分的单侧磨损。械行驶部分的单侧磨损。1.2 场地平整场地平整 （3）铲运机的作业方法铲运机的作业方法 下坡铲土法：当下坡铲土法：当工作面坡度在工作面坡度在39时，可利时，可利用地形进行下坡铲土，借助铲土机的重力产生的用地形进行下坡铲土，借助铲土机的重力产生的附加牵引力而加大铲斗切土深度和充盈系数，缩附加牵引力而加大铲斗切土深度和充盈系数，缩短装土时间，提高生产率。短装土时间，提高生产率。跨铲法：在跨铲法：在较坚硬的地段挖土较坚硬的地段挖土时，预留土埂间时，预留土埂间隔铲土（第一次开行铲土与第二次开行铲土的开隔铲土（第一次开行铲土与第二次开行铲土的开行
17、路线间留一定的距离）。这样在间隔铲土时由行路线间留一定的距离）。这样在间隔铲土时由于形成一个土槽可减少土的失散量；铲土埂时，于形成一个土槽可减少土的失散量；铲土埂时，铲土阻力减小。一般土埂高不大于铲土阻力减小。一般土埂高不大于300 mm，宽，宽不大于拖拉机两履带间的净距（不大于拖拉机两履带间的净距（图图1.7）。）。1.2 场地平整场地平整 图图1.7 跨铲法跨铲法1沟槽；2土埂；A铲土宽；B不大于拖拉机履带净距 1.2 场地平整场地平整 助铲法：地势平坦、土质较坚硬时，可助铲法：地势平坦、土质较坚硬时，可使用自行铲运机，另根据作业面大小配一使用自行铲运机，另根据作业面大小配一台或多台推土机
18、助铲，以加大铲刀切土能台或多台推土机助铲，以加大铲刀切土能力（力（图图1.8）。推土机在助铲的间隙时间可）。推土机在助铲的间隙时间可兼做松土或平整工作，为铲运机施工创造兼做松土或平整工作，为铲运机施工创造条件。几台铲运机要适当安排铲土次序和条件。几台铲运机要适当安排铲土次序和开行路线，互相交叉进行流水作业，以发开行路线，互相交叉进行流水作业，以发挥推土机效率。该方法适用于挥推土机效率。该方法适用于地势平坦，地势平坦，土质坚硬，宽度大、长度长的大型场地平土质坚硬，宽度大、长度长的大型场地平整工程。整工程。1.2 场地平整场地平整 图图1.8 助铲法助铲法1铲运机铲土；2推土机助铲 1.2 场地平
19、整场地平整 双联铲运法双联铲运法铲运机运土时所需牵引力较小，当下坡铲铲运机运土时所需牵引力较小，当下坡铲土时，可将两个铲斗前后串在一起，形成土时，可将两个铲斗前后串在一起，形成一起一落依次铲土、装土一起一落依次铲土、装土(又称双联单铲又称双联单铲)（图图1.9）。当地面较平坦时，采取将两）。当地面较平坦时，采取将两个铲斗串成同时起落，同时进行铲土，又个铲斗串成同时起落，同时进行铲土，又同时起斗开行同时起斗开行(称为双联双铲称为双联双铲)，前者可提，前者可提高工效高工效20%30%，后者可提高工效，后者可提高工效60%。双联铲运法适用于较松软的土，在进行大双联铲运法适用于较松软的土，在进行大面积场地平整及筑堤时采用。面积场地平整及筑堤时采用。1.2 场地平整场地平整 图图1.9 双联铲运法双联铲运法 1.2 场地平整场地平整 作作 业业 题题书上书上41页页4，5，、，、空一行空一行6，15