场地平整，土方开挖、运输、填筑、压实等施工过程应尽量采用机械施工以加快施工速度，减轻繁重的体力劳动。土方机械化施工常用的机械有推土机、单斗挖土机（包括正铲、反铲、拉铲、抓铲等）以及夯实机械等。
1.7.1 推土机
推土机是土方工程施工的主要机械之一，实际上是装有铲刀的拖拉机（图1－42）。常用的是液压式推土机，铲刀强制切入土中，切入深度较大。同时，铲刀还可以调整角度和高度，具有更大的灵活性。推土机多用于场地清理和平整、开挖深度不大于1.5m的基坑、回填基坑和沟槽等施工。
图1－42 推土机
1）作业方法
推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土3个工作行程和空载回驶行程。铲土时应根据土质情况，尽量采用最大切土深度并在最短距离（6～10m）内完成，以便缩短低速运行时间，然后直接推运到预定地点。推土机适用于推挖一至三类土，经济运距100m以内，效率最高的运距为40～60m。
2）提高生产率的方法
推土机的生产率主要取决于推土刀推移土的体积及切土、推土、回程等工作循环时间。为了提高推土机的生产效率，缩短推土时间和减少土的失散，常用以下几种施工方法：
（1）下坡推土法。在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与堆运（图1－43），借机械向下的重力作用切土，增大切土深度和运土数量，可提高生产率30%～40%。但坡度不宜超过15°，避免后退时爬坡困难。
图1－43 下坡推土法
图1－44 槽形挖土法
（2）槽形挖土法。推土机重复多次在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅槽（图1－44），再反复在沟槽中进行推土，以减少土从铲刀两侧漏散，可增加10%～30%的推土量，槽的深度以1m左右为宜。
（3）并列推土法。用2～3台推土机并列作业（图1－45），以减少土体漏失量。铲刀相距15～30cm，一般采用两机并列推土，可增大推土量15%～30%。但平均运距不宜超过50～70m，不宜小于20m。
图1－45 并列推土法
图1－46 多铲集中法
（4）多铲集中法。在硬质土中，切土深度不大，可以采用多次铲土、分批集中、一次推送的方法，以便有效地利用推土机的功率，缩短运土时间（图1－46）。
（5）铲刀附加侧板法。对于运送疏松土壤且运距较大时，可在铲刀两边加装侧板，增加铲刀前的土方体积和减少推土漏失量。
1.7.2 单斗挖土机
基坑土方开挖一般均采用挖土机。施工挖土机按行走方式分为履带式和轮胎式两种；按传动方式分为机械传动和液压传动两种；按斗容量分有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多种；按作业装置分为正铲、反铲、抓铲及拉铲（图1－47）。
图1－47 单斗挖土机
1）正铲挖土机
正铲挖土机挖土力大，适用于开挖停机面以上一至四类土。如开挖大型基坑以及土丘等，则需与汽车配合完成整个挖运工作。
正铲挖土机的挖土特点是：前进向上，强制切土。根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同，一般有以下两种：
（1）正向开挖，侧向装土法。正铲向前进方向挖土，汽车位于正铲的侧向装车。
（2）正向开挖，后方装土法。正铲向前进方向挖土，汽车停在正铲的后面。
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。挖掘力比正铲小，能开挖停机面以下的一至三类土，适用于一次开挖深度在4m左右的基坑、基槽、管沟，亦可用于地下水位较高的土方开挖。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。根据挖土机的开挖路线与运输汽车的相对位置不同，一般有以下几种：
（1）沟端开挖法。反铲停于沟端，后退挖土，同时往沟一侧弃土或装汽车运走。
（2）沟侧开挖法。反铲停于沟侧沿沟边开挖，汽车停在机旁装土或往沟一侧卸土。
（3）多层接力开挖法。用2台或多台挖土机设在不同作业高度上同时挖土，边挖土边将土传递到上层，由地表挖土机连挖土带装土（图1－48）。适用于开挖土质较好、深10m以上的大型基坑、沟槽和渠道。
图1－48 多层接力开挖法
3）抓铲挖土机(www.xing528.com)
抓铲挖土机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。其挖土力较小，能开挖停机面以下的一至二类土。适用于开挖软土地基基坑，特别是其中窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲效果理想；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。
4）拉铲挖土机
拉铲挖土机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。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。
1.7.3 压路机
1）平碾压路机
平碾压路机又称光碾压路机，是一种以内燃机为动力的自行式压路机（图1－49）。按重量等级分为轻型（3～5t）、中型（6～10t）和重型（12～15t）3种；按装置形式的不同又分为单轮压路机、双轮压路机和三轮压路机等几种；按作用于土层荷载的不同，分为静作用压路机和振动压路机两种。平碾压路机具有操作方便、转移灵活、碾压速度较快等优点，但碾轮与土的接触面积大，单位压力较小，碾压上层密实度大于下层。静作用压路机适用于薄层填土或表面压实、平整场地、修筑堤坝及道路工程；振动平碾适用于填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土或粉土的大型填方工程。
图1－49 光轮平碾压路机
1—转向轮；2—刮泥板；3—操纵台；4—机身；5—驱动轮
2）小型打夯机
小型打夯机有冲击式和振动式之分，由于体积小，重量轻，构造简单，机动灵活、实用，操纵、维修方便，夯击能量大，夯实工效较高，因此在建筑工程上使用很广。但劳动强度较大。常用的有蛙式打夯机、内燃打夯机等（图1－50），适用于黏性较低的土（砂土、粉土、粉质黏土）基坑（槽）、管沟及各种零星分散、边角部位的填方的夯实，以及配合压路机对边缘或边角碾压不到之处的夯实。
图1－50 小型打夯机
3）平板式振动器
平板式振动器为现场常备机具，体形小，轻便、适用，操作简单，但振实深度有限。适用于小面积黏性土薄层回填土振实、较大面积砂土的回填振实以及薄层砂卵石、碎石垫层的振实。
1.7.4 挖土机和运土车辆配套计算
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挖土机本身的技术性能，而且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。
1）挖土机数量的确定
挖土机的数量N，应根据土方量大小和工期要求来计算。
式中：Q——土方量（m3）；
P——挖土机生产率（m3／台班）；
T——工期（工作日）；
C——每天工作班数；
K——时间利用系数（0.8～0.9）。
挖土机的生产率P按下式计算：
式中：t——挖土机每次作业循环延续时间（s）；
q——挖土机斗容量（m3）；
Ks——土的最初可松性系数；
Kc——土斗的充盈系数，可取0.8～1.1；
KB——工作时间利用系数，一般为0.6～0.8。
2）运土车辆配套计算
为了使挖土机充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量Q与挖土机的每斗土重保持一定的倍率关系，并有足够数量车辆以保证挖土机连续工作。从挖土机方面考虑，汽车的载重量越大越好，可以减少等待车辆调头的时间。从车辆方面考虑，载重量小，台班费便宜，但使用数量多；载重量大，则台班费高，但数量可减少。最适合的车辆载重量应当是使土方施工单价为最低，可以通过核算确定。一般情况下，汽车的载重量以每斗土重的3～5倍为宜。运土车辆的数量N1可按下式计算：
式中：T1——运输车辆每装卸一车土循环作业所需时间（s）；
t1——运输车辆装满一车土的时间（s）。
以上挖土机和运土车辆配套计算属理论计算，实际施工过程中，一般应结合公司现有的机械条件、现场道路情况作出选择和计算。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
