土方机械化施工：地基与基础工程施工

一、常用土方施工机械

(一)推土机

按行走的方式分类，推土机可分为履带式推土机和轮胎式推土机。履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强; 轮胎式推土机行驶速度快、灵活性好。此外，还有固定推土刀、回转推土刀; 液压操纵推土机、机械操纵(索式)推土机(图2-9～图2～12)。推土机工作特点是用途多，费用低。推土机的适用范围:

(1)平整场地: 运距在100m内，一至三类土的挖运，压实;

图2-9 液压履带式推土机

图2-10 液压轮胎式推土机

图2-11 索式履带式推土机

图2-12 铲刀可回转的液压履带式推土机

(2)坑槽开挖: 深度在1.5m内，一至三类土。

提高效率的作业方法: 下坡推土，多次切土、一次推运，跨铲法，并列法，加挡板。

(二)铲运机

铲运机式一种能综合完成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、卸土和平土)的机械。按行走方式分，有牵引式铲运机和自行式铲运机; 按铲斗操纵系统分，有液压操纵铲运机和机械操纵铲运机(图2-13)。铲运机工作特点是运土效率高。适用范围: 运距50～1500m、一至三类土的大型场地平整或大型基坑开挖; 堤坝、填筑等。

提高效率的作业方法: 为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。

助铲法: 根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。

图2-13 铲运机

(三)单斗挖土机

单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。

液压式单斗挖土机的优点是能无级调速，且调速范围大; 快速作业时，惯性小，并能高速反转; 转动平稳，可减少强烈的冲击和振动; 结构简单，机身轻，尺寸小; 附有不同的装置，能一机多用; 操纵省力，易实现自动化。

1. 正铲挖土机

正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高; 适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业; 可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。

正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种: 正向挖土，反向卸土(图2-14(a)); 正向挖土，侧向卸土(图2-14 (b))。

2. 反铲挖土机

反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用于湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。

反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。

沟端开挖: 如图2-15(a)所示，反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。

沟侧开挖: 如图2-15(b))所示，挖土机在沟槽一侧挖土，挖土机移动方向与挖土方向垂直。

图2-14 正铲挖土机(www.xing528.com)

图2-15 反铲挖土机

3. 拉铲挖土机

拉铲挖土机工作时，利用惯性把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，铲斗由上而下，靠自重切土，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。拉铲开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。

4. 抓铲挖土机

抓铲挖土机主要用于开挖土质比较松软、施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适用于水下挖土。土质坚硬时不能用抓铲施工。

二、土方机械的选择

(一)土方机械选择的原则

(1)施工机械的选择应与施工内容相适应;

(2)土方施工机械的选择应与工程实际情况相结合;

(3)主导施工机械确定后，要合理配备完成其他辅助施工过程的机械;

(4)选择土方施工机械要考虑其他施工方法，辅助土方机械化施工。

(二)土方开挖方式与机械选择

1. 平整场地

常由土方的开挖、运输、填筑和压实等工序完成。

地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜。

地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在1000m以上时，可选择正铲挖土机配合自卸车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工。

挖填方高度均不大、运距在100m以内时，采用推土机施工较灵活、经济。

2. 地面上的坑式开挖

单个基坑和中小型基础基坑开挖，在地面上作业时，多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑; 反铲挖土机适于四类以下土质、深度在4m以内的基坑。

3. 长槽式开挖

长槽式开挖是指在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽，适于挖大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机。

若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，可选择抓铲挖土机挖土; 若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30m以上，则可采用推土机或铲运机施工。

4. 整片开挖

对于大型浅基坑，若基坑土干燥，可采用正铲挖土机开挖; 若基坑土潮湿，则可采用拉铲或反铲挖土机，可在坑上作业。

5. 独立柱基础的基坑及小截面条形基础基槽的开挖

采用小型液压轮胎式反铲挖土机配以翻斗车来完成浅基坑(槽)的挖掘和运土。