场地平整施工，建筑工程施工工艺第4版

1）施工准备工作

（1）场地清理

清理场地包括拆除施工区域内的房屋，拆除或改建通信和电力设施、上下水道及其他建筑物，迁移树木，清除含有大量有机物的草皮、耕植土、河塘淤泥等。

（2）修筑临时设施与道路

施工现场所需临时设施主要包括生产性和生活性临时设施。生产性临时设施主要包括混凝土搅拌站、各种作业棚、建筑材料堆场及仓库等；生活性临时设施主要包括宿舍、食堂、办公室、厕所等。

开工前还应修筑好施工现场内的临时道路，同时做好现场供水、供电、供气等管线的架设。

2）场地平整施工方法

场地平整系综合施工过程，它由土方的开挖、运输、填筑、压实等施工过程组成，其中土方开挖是主导施工过程。

土方开挖通常有人工、半机械化、机械化和爆破等数种方法。

大面积的场地平整适宜采用大型土方机械，如推土机、铲运机或单斗挖土机等施工。

（1）推土机施工

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。按铲刀的操纵机构不同，分为索式和液压式推土机两种。索式推土机的铲刀借本身自重切入土中，在硬土中切土深度较小。液压式推土机由于用液压操纵，能使铲刀强制切入土中，切入深度较大。同时，液压式推土机铲刀还可以调整角度，具有更大的灵活性，是目前常用的一种推土机，如图1.14所示。

推土机操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，行驶速度快，易于转移，能爬30°左右的缓坡，因此应用范围较广。推土机适用于开挖一至三类土。它多用于挖土深度不大的场地平整，开挖深度不大于1.5m的基坑，回填基坑和沟槽，堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝，平整其他机械卸置的土堆；推送松散的硬土、岩石和冻土，配合铲运机进行助铲；配合挖土机施工，为挖土机清理余土创造工作面。此外，将铲刀卸下后，还能牵引其他无动力的土方施工机械，如拖式铲运机、松土机、羊足碾等，进行土方其他施工过程的施工。

图1.14　液压式推土机外形图

推土机的运距宜在100m以内，效率最高的推运距离为40~60m。为提高生产率，可采用下述方式：

图1.15　下坡推土法

①下坡推土（图1.15）。推土机顺地面坡势沿下坡方向推土，借助机械往下的重力作用，可增大铲刀切土深度和运土数量，可提高推土机能力和缩短推土时间，一般可提高生产率30%~40%，但坡度不宜大于15°，以免后退时爬坡困难。

②槽形推土（图1.16）。当运距较远、挖土层较厚时，利用已推过的土槽再次推土，可以减少铲刀两侧土的散漏，这样可提高生产率10% ~30%。槽深1m左右为宜，槽间土埂宽约0.5m。在推出多条槽后，再将土埂推入槽内，然后运出。

此外，对于推运疏松土壤且运距较大时，还应在铲刀两侧装置挡板，以增加铲刀前土的体积，减少土向两侧散失。在土层较硬的情况下，则可在铲刀前面装置活动松土齿，当推土机倒退回程时，即可将土翻松，这样便可减少切土时阻力，从而可提高切土运行速度。

③并列推土（图1.17）。对于大面积的施工区，可用2~3台推土机并列推土。推土时两铲刀相距150~300mm，这样可以减少土的散失而增大推土量，能提高生产率15% ~30%。但平均运距不宜超过50~75m，亦不宜小于20m；且推土机数量不宜超过3台，否则倒车不便，行驶不一致，反而影响生产率的提高。

图1.16　槽形推土

图1.17　并列推土

④分批集中，一次推送。若运距较远而土质又比较坚硬时，由于切土的深度不大，宜采用多次铲土，分批集中，再一次推送的方法，使铲刀前保持满载，以提高生产率。

（2）铲运机施工

铲运机是一种能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑、整平的土方机械。按行走机构可分为拖式铲运机（图1.18）和自行式铲运机（图1.19）两种。拖式铲运机由拖拉机牵引，自行式铲运机的行驶和作业都靠本身的动力设备。

图1.18　拖式铲运机外形图

图1.19　自行式铲运机外形图

铲运机的工作装置是铲斗，铲斗前方有一个能开启的斗门，铲斗前设有切土刀片。切土时，铲斗门打开，铲斗下降，刀片切入土中。铲运机前进时，被切入的土挤入铲斗；铲斗装满土后，提起土斗，放下斗门，将土运至卸土地点。

铲运机对行驶的道路要求较低，操纵灵活，生产率较高。铲运机可在一至三类土中直接挖、运土，常用于坡度在20°以内的大面积土方挖、填、平整和压实，大型基坑、沟槽的开挖，路基和堤坝的填筑，不适于砾石层、冻土地带及沼泽地区使用。坚硬土开挖时要用推土机助铲或用松土机配合。

在土方工程中，常使用的铲运机的铲斗容量为2.5~8m3。自行式铲运机适用于运距800~3500m的大型土方工程施工，以运距在800~1500m的生产效率最高；拖式铲运机适用于运距为80~800m的土方工程施工，而运距在200~350m时效率最高。如果采用双联铲运或挂大斗铲运时，其运距可增加到1000m。运距越长，生产率越低，因此，在规划铲运机的运行路线时，应力求符合经济运距的要求。为提高生产率，一般采用下述方法：

①合理选择铲运机的开行路线。在场地平整施工中，铲运机的开行路线应根据场地挖、填方区分布的具体情况合理选择，这对提高铲运机的生产率有很大关系。铲运机的开行路线，一般有以下几种：

a.环形路线。当地形起伏不大、施工地段较短时，多采用环形路线，如图1.20（a）、（b）所示。环形路线每一循环只完成一次铲土和卸土，挖土和填土交替；挖填之间距离较短时，则可采用大循环路线［图1.20（c）］，一个循环能完成多次铲土和卸土，这样可减少铲运机的转弯次数，提高工作效率。

b.“8”字形路线。施工地段较长或地形起伏较大时，多采用“8”字形开行路线，如图1.20（d）所示。这种开行路线，铲运机在上下坡时是斜向行驶，受地形坡度限制小；一个循环中两次转弯方向不同，可避免机械行驶时的单侧磨损；一个循环完成两次铲土和卸土，减少了转弯次数及空车行驶距离，从而可缩短运行时间，提高生产率。

尚需指出，铲运机应避免在转弯时铲土，否则铲刀受力不均易引起翻车事故。因此，为了充分发挥铲运机的效能，保证能在直线段上铲土并装满土斗，要求铲土区应有足够的最小铲土长度。

图1.20　铲运机开行路线

②下坡铲土。铲运机利用地形进行下坡推土，借助铲运机的重力加深铲斗切土深度，缩短铲土时间。但纵坡不得超过25°，横坡不大于5°。铲运机不能在陡坡上急转弯，以免翻车。

③跨铲法（图1.21）。铲运机间隔铲土，预留土埂，这样在间隔铲土时形成一个土槽，可减少向外的撒土量；铲土埂时，铲土阻力减小。一般土埂高不大于300mm，宽度不大于拖拉机两履带间净距。

④推土机助铲（图1.22）。地势平坦、土质较坚硬时，可用推土机在铲运机后面顶推，以加大铲刀切土能力，缩短铲土时间，提高生产率。推土机在助铲的空隙可兼作松土或平整工作，为铲运机创造作业条件。

⑤双联铲运法（图1.23）。当拖式铲运机的动力有富裕时，可在拖拉机后面串联两个铲斗进行双联铲运。对坚硬土层，可用双联单铲，即一个土斗铲满后，再铲另一斗土；对松软土层，则可用双联双铲，即两个土斗同时铲土。

⑥挂大斗铲运。在土质松软地区，可改挂大型铲土斗，以充分利用拖拉机的牵引力来提高工效。(www.xing528.com)

图1.21　跨铲法

A—铲土宽；B—不大于拖拉机履带净距

图1.22　推土机助铲

（3）单斗挖土机施工

单斗挖土机是基坑（槽）土方开挖常用的一种机械，按其行走装置的不同分为履带式和轮胎式两类。根据工作需要，其工作装置可以更换。依其工作装置的不同，分为正铲、反铲、拉铲和抓铲4种，如图1.24所示。

图1.23　双联铲运法

图1.24　单斗挖土机的类型

①正铲挖土机。正铲挖土机的挖土特点是：前进向上，强制切土。它适用于开挖停机面以上的一至三类土，且需与运土汽车配合完成整个挖运任务，其挖掘力大、生产率高。开挖大型基坑时需设坡道，挖土机在坑内作业，因此适宜在土质较好、无地下水的地区工作。当地下水位较高时，应采取降低地下水位的措施，把基坑土疏干。

根据挖土机的开挖路线与汽车相对位置不同，其卸土方式有侧向卸土和后方卸土两种。

a.正向挖土，侧向卸土［图1.25（a）］。即挖土机沿前进方向挖土，运输车辆停在侧面卸土（可停在停机面上或高于停机面）。此法挖土机卸土时动臂转角小，运输车辆行驶方便，故生产效率高，应用较广。

b.正向挖土，后方卸土［图1.25（b）］。即挖土机沿前进方向挖土，运输车辆停在挖土机后方装土。此法挖土机卸土时动臂转角大，生产率低，运输车辆要倒车进入。一般在基坑窄而深的情况下采用。

图1.25　正铲挖土机开挖方式

1—正铲挖土机；2—自卸汽车

挖土机的工作面是指挖土机在一个停机点进行挖土的工作范围。工作面的形状和尺寸取决于挖土机的性能和卸土方式。根据挖土机作业方式的不同，挖土机的工作面分为侧工作面与正工作面两种。挖土机侧向卸土方式就构成了侧工作面，根据运输车辆与挖土机的停放标高是否相同又分为高卸侧工作面（车辆停放处高于挖土机停机面）及平卸侧工作面（车辆与挖土机在同一标高），高卸、平卸侧工作面的形状及尺寸如图1.26所示。

图1.26　侧工作面尺寸

挖土机后向卸土方式则形成正工作面，正工作面的形状和尺寸是左右对称的，其中右半部与图1.26（b）平卸侧工作面的右半部相同。

在正铲挖土机开挖大面积基坑时，必须对挖土机作业时的开行路线和工作面进行设计，确定出开行次序和次数，称为开行通道。当基坑开挖深度较小时，可布置一层开行通道（图1.27），基坑开挖时，挖土机开行3次。第一次开行采用正向挖土、后方卸土的作业方式，为正工作面；挖土机进入基坑要挖坡道，坡道的坡度为1∶8左右。第二、三次开行时采用侧方卸土的平侧工作面。

图1.27　正铲一层通道多次开挖基坑

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ—为通道断面及开挖顺序

当基坑宽度稍大于正工作面的宽度时，为了减少挖土机的开行次数，可采用加宽工作面的办法，挖土机按“Z”字形路线开行［图1.28（a）］。当基坑的深度较大时，则开行通道可布置成多层［图1.28（b）］，即为三层通道的布置。

图1.28　正铲开挖基坑

②反铲挖土机。反铲挖土机的挖土特点是：后退向下，强制切土。其挖掘力比正铲小，能开挖停机面以下的一至三类土（机械传动反铲只宜挖一至二类土）；不需设置进出口通道，适用于一次开挖深度在4m左右的基坑、基槽、管沟，也可用于地下水位较高的土方开挖。在深基坑开挖中，依靠止水挡土结构或井点降水，反铲挖土机通过下坡道，采用台阶式接力方式挖土也是常用方法。反铲挖土机可以与自卸汽车配合，装土运走，也可弃土于坑槽附近。

反铲挖土机的作业方式可分为沟端开挖［图1.29（a）］和沟侧开挖［图1.29（b）］两种。

图1.29　反铲挖土机开挖方式

1—反铲挖土机；2—自卸汽车；3—弃土堆

a.沟端开挖：挖土机停在基坑（槽）的端部，向后倒退挖土，汽车停在基槽两侧装土。其优点是挖土机停放平稳，装土或甩土时回转角度小，挖土效率高，挖的深度和宽度也较大。基坑较宽时，可多次开行开挖（图1.30）。

b.沟侧开挖：挖土机沿基槽的一侧移动挖土，将土弃于距基槽较远处。沟侧开挖时开挖方向与挖土机移动方向相垂直，因此稳定性较差，而且挖的深度和宽度均较小，一般只在无法采用沟端开挖或挖土不需运走时采用。

图1.30　反铲挖土机多次开行挖土

③拉铲挖土机。拉铲挖土机（图1.31）的土斗用钢丝绳悬挂在挖土机长臂上，挖土时土斗在自重作用下落到地面切入土中。其挖土特点是：后退向下，自重切土。其挖土深度和挖土半径均较大，能开挖停机面以下的一至二类土，但不如反铲动作灵活准确。适用于开挖较深较大的基坑（槽）、沟渠，挖取水中泥土以及填筑路基、修筑堤坝等。

履带式拉铲挖土机的挖斗容量有0.35，0.5，1，1.5m3和2m3等几种。拉铲挖土机的开挖方式与反铲挖土机的开挖方式相似，可沟侧开挖，也可沟端开挖。

图1.31　履带式拉铲挖土机

图1.32　履带式抓铲挖土机

④抓铲挖土机。履带式抓铲挖土机（图1.32）是在挖土机臂端用钢丝绳吊装一个抓斗。其挖土特点是：直上直下，自重切土。其挖掘力较小，能开挖停机面以下的一至二类土。其适用于开挖软土地基基坑，特别是窄而深的基坑、深槽、深井；抓铲还可用于疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。抓铲也有采用液压传动操纵抓斗作业，其挖掘力和精度优于机械传动抓铲挖土机。

⑤挖土机和运土车辆配套的选型。基坑开挖采用单斗（反铲等）挖土机施工时，需用运土车辆配合，将挖出的土随时运走。因此，挖土机的生产率不仅取决于其本身的技术性能，还应与所选运土车辆的运土能力相协调。为使挖土机充分发挥生产能力，应配备足够数量的运土车辆，以保证挖土机连续工作。