2015年一级建造师考试《水利水电工程》考点(24)
1F414022 掌握露天土石方开挖方法
一、土方开挖
土方开挖的开挖方式包括自上而下开挖、上下结合开挖、先岸坡后河槽开挖和分期分段开挖等。水利水电工程建设中，土方开挖的方法主要有机械开挖、入工开挖等。
(一)机械开挖
机械开挖的主要挖土机械有挖掘机、装载机和铲运机等。
1.挖掘机。挖掘机用斗状工作装置挖取土壤或其他物料，剥离土层，是土石方工程开挖的主要施工机械设备。从工作装置方面，挖掘机分为正铲、反铲、索铲和抓斗。
(1)正铲挖掘机是土石方开挖中最常用的机械，具有强力推力装置，能挖各种坚实土和破碎后的岩石，适用于开挖停机面以上的土石方，也可挖掘停机面以下不深的土方，但不能用于水下开挖。正铲挖掘机的开行方式和它的开挖工作面的布置主要决定于开挖和运输条件。正铲与运输工具配合时，其开挖工作面的布置有侧向挖掘与正向挖掘两种方式。侧向挖掘布置方式适用于挖方宽度较大，运输工具停在正铲一侧的同一高程或略高于停机面高程上，因而运输工具来往方便，能较快地停在装车位置，正铲的生产能力能较好的发挥。正向挖掘布置方式适用于挖方高度较大的情况，运输工具停在正铲后侧的同一平面高程上，运输工具要倒车进入指定的装车地点，从而使装车的转角增大，影响正铲挖掘机的效率。
(2)反铲挖掘机的基本作业方式有沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。反铲挖掘机每一作业循环包括挖掘、回转、卸料和返回等四个过程。
(3)索铲挖掘机又称拉铲挖掘机，主要用于开挖停机面以下的土料，适用于坑槽挖掘，也可水下掏掘土石料。索铲挖掘机根据挖方宽度的大小，也有正向开行与侧向开行两种开挖方式。当挖方宽度较小时，挖掘机可沿挖方轴线移动进行挖掘，并将土卸在挖方体两侧，这种开挖方式称为正向开行。当挖方宽度较大，可采用侧向开行法进行挖掘，此时挖掘机分别沿挖方两侧开行，并将挖出的土直接卸在堆放的地方，不再转运。这种开挖方式中，根据挖方宽度的不同，又有侧向一次开行、侧向二次开行及侧向开行转运等基本方法。
(4)抓斗挖掘机又称抓铲挖掘机，用钢绳牵拉，灵活性较差，工效不高，不能挖掘坚硬土;可以装在简易机械上工作，使用方便。
抓斗挖掘机作业特点为：开挖直井或沉井土方;可装车或甩上;排水不良也能开挖;吊杆倾斜角度应在45°以上，距边坡应不小于2m。
2.装载机。装载机是应用较广泛的土石方施工机械，与挖掘机比较，它不仅能进行挖装作业，而且能进行集渣、装载、推运、平整、起重及牵引等工作，生产率较高，购置费用低。
3.推土机。推土机是工地上用得最多的一种机械。它能平整场地、边坡与道路，开挖基坑、骨料与浅沟渠，回填沟槽，以及推树拔根等。
推土机用于开挖与推运土料时，其运距以不超过60m为宜。
推土机的开行方式基本上是穿梭式的，为了提高其生产率，应力求减少由推土刀两侧散失的土方，一般采取在推土刀两侧加挡板，或利用沟槽法推土，或几台推土机并列推土等措施。
4.铲运机。铲运机是集开挖、运输和铺填三项工序于一身的设备，其施工简单、管理方便、费用低，适用于开挖有黏性的土壤。铲运机有拖式和自行式两类。它是一种铲土、运土、铺土和压实的综合机械，可用于铲除腐殖土，开采土料，修筑渠道与路基，以及软基的开挖等。
铲运机适用于挖方深度和填方高度均不大，开挖I～Ⅱ级土(Ⅲ、Ⅳ级土需翻松)，运距不远(600～l500m)的情况。
铲运机是一种循环作业机械，由铲土、运土、卸土、回驶四个过程组成。它的开行方式有环形和“8”字形两种。当挖填方靠近(如修渠道和路基等)，且挖填方高差在1.5m以内时，常用环形开行，高差超过1.5m时，可采用“8”字形开行。
布置铲运机开行路线时，应使铲土和卸土能在直线段进行，运土时的转弯半径不得小于铲运机的最小转弯半径，并尽量缩短运土距离，欠挖要少，修筑车道的工作量要小。
5.机械设备配套原则。
各种开挖机械对土质的适应情况，可参考表1F414022，表中“√”表示适用，“○”表示可用，“×”表示不适用。
选择挖土和运输机械时，应考虑工程量的大小，此外，在选择土方开挖运输机械时，应尽可能选用容量大、数量少、型号规格单一的机械，便于管理和修配。
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