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主讲：黄河水利职业技术学院项目四土石坝工程任务2土石方开挖与运输一、土石的施工分级和工程特性水利水电工程施工中常用的土石分级，依开挖方法、开挖难易、坚固系数等，共划分为16级，其中土分4级，岩石分12级。（一）土的分级在水利水电工程施工中，根据开挖的难易程度，将土壤分为Ⅰ～Ⅳ级。不同级别的土应采用不同的开挖方法，且施工挖掘时所消耗的劳动量和单价亦不同。土的工程特性对土方工程的施工方法及工程进度影响较大。主要的工程性质有表观密度、含水量、可松性、自然倾斜角等。二、土石方调配水利水电工程施工，一般有土石方开挖料和土石方填筑料，以及其他用料，如开挖料作混凝土骨料等。在开挖的土石料中，一般有废料，还可能有剩余料等，因此要设置堆料场和弃料场。开挖的土石料的利用和弃置，不仅有数量的平衡（即空间位置上的平衡）要求，还有时间的平衡要求，同时还要考虑质量和经济效益等。（一）土石方平衡调配的方法1.费用花费最少的方案就是最好的调配方案。2.方法：线性规划进行。对于基坑和弃料场不太多时，可用简便的“西北角分配法”（是指用表上作业法解线性规划运输问题时，建立调运初始方案的一种方法。由于这种方法是从表的左上角（西北角）X11方格开始的，不考虑运输费用的因素，根据表内供应量与需求量的要求，进行分配，逐行逐列地予以满足，以达到供应与需求的调配平衡。因此称为西北角分配法。）求解最优调配数值。3.考虑因素：如围堰填筑时间、土石坝填筑时间和高程、厂前区管道施工工序、围堰拆除方法、弃渣场地（上游或下游）、运输条件（是否过河、架桥时间）等。（二）土石方平衡调配原则土石方平衡调配的基本原则是在进行土石方调配时要做到料尽其用、时间匹配和容量适度。（1）料尽其用。筑坝填料、混凝土骨料或平整场地的填料等。前两种利用质量要求较高，场地平整填料一般没有太多的质量要求。（2）时间匹配。土石方开挖应与用料在时间上尽可能相匹配，以保证施工高峰用料。（3）容量适度。指堆料场和弃渣场的设置应容量适度，尽可能少占地。开挖区与弃渣场应合理匹配，以使运费最少。三、土方挖运开挖方式：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。开挖方法：机械开挖、人工开挖等。挖土机械：挖掘机、装载机、铲运机和水力开挖机械等。（一）土方开挖机械1.单斗挖掘机2.多斗挖掘机多斗挖掘机是有多个铲土斗的挖掘机械，它能够连续地挖土，是一种连续工作的挖掘机械。按其工作方式不同，分为链斗式和斗轮式两种。（a）侧视图（b）正视图1.斗架提升索2.斗架3.链条和链斗4.主动链轮5.泄料漏斗6.回转盘7.主机房8.卷扬机9.吊杆10.皮带机11.泄水槽12.平衡水箱斗轮式挖掘机（二）提高挖掘机生产率挖掘机是土方机械施工的主导机械，为提高生产率，应采取以下措施：加长斗齿，减小切土阻力；合并回转、升起、降落的操作过程，采用卸土转角小的装车或卸土方式，以缩短循环时间；小角度装车或卸土；采用大铲斗；合理布置工作面和运输道路；加强机械保养和维修，维持良好的性能。【案例】某平原区拦河闸工程，设计流量850m3/s，校核流量1020m3/s。本工程施工采用全段围堰法导流，上下游为均质土围堰，基坑开挖采用井点排水，闸室地基为含少量砾石的粘土，自然湿密度为1820~1900kg/m3，基坑开挖时施工单位采用反铲挖掘机配自卸汽车将闸室地基挖至建基面高程10.0m，弃土运距为1km。闸室结构图如下图所示。问题：说明该拦河闸工程的等别，指出图中建筑物1和2的名称。根据《土的工程分类标准》（GB/50145——2007）,根据土的开挖方式和难易程度，土可分为几类？本工程闸室地基属于哪一类？答案：（1）水闸为永久建筑物，按最大过闸流量分5等（20;20~100;100~1000;1000~5000;5000m3/s。根据校核流量属于2等工程，闸室属于2级建筑物，1是铺盖，2是护坦。（2）土分为4类；本工程属于3类土。（3）土方开挖机具合适，反铲挖掘机适合挖1-3类土。开挖方法不合适，开挖应预留0.2-0.3m保护层，待上部结构施工时将其挖除。铲运机械是指一种机械同时完成开挖、运输和卸土任务，这种具有双重功能的机械常用的有推土机、铲运机、平土机等。（三）铲运机械（1）下坡铲土（2）挖近填远，挖远填近（3）推土机助铲（4）双联铲运法（5）挂大斗铲运（6）跨铲法（a、b）环形路线；（c）大环形（d）8字路线（c）（d）（四）提高铲运机生产率的措施水力开挖主要有水枪开挖和吸泥船开挖两种。1.水枪开挖水枪开挖就是利用水枪喷嘴射出的高速水流切割土体形成泥浆，然后输送到指定地点的开挖方法。2.吸泥船开挖吸泥船是利用挖泥船下的绞刀将水下土方绞成泥浆，由泥浆泵吸起经浮动输泥管运至岸上或运泥船上。（五）水力开挖机械四、挖运方案选择开挖运输方案时，应根据工程量大小、土料上坝强度、料场位置与储量、土质分布、机械供应条件等综合因素，进行技术上比较和经济上分析，确定经济合理的挖运方案。（1）人工挖装，马车、拖拉机、翻斗车运土上坝。（2）挖掘机挖装，自卸汽车运输上坝。（3）挖掘机挖装，胶带机运输上坝。（4）斗轮式挖掘机挖装，胶带机运输上坝。（5）采砂船挖装，机车运输，胶带机转运上坝。【练习】1．根据土的分级属于Ⅲ级土的是（B）。A.砂土B.含少量砾石的黏土C.壤土D.含卵石黏土2.土石方平衡调配是否合理的主要判断指标是（A）A.运输费用B.质量C.时间平衡D.数量平衡3.土石方平衡的调配原则包括（ACD）。A.料尽其用B.安全第一C.时间匹配D.容量适度E.施工起来便捷谢谢大家！