6-1-8 土方机械化施工6-1-8-1 土方机械的选择土方机械化开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械，以充分发挥机械效率，节省机械费用，加速工程进度。
土方机械化施工常用机械有：推土机、铲运机、挖掘机(包括正铲、反铲、拉铲、抓铲等)装载机等，一般常用土方机械的选择可参考表6-47。
常用土方机械的选择表6-47操作简单灵活，不受地形限制，不需特设道路，准备工作简单，能独立工作，不需其他机械配合能完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工序，行驶速度快，易于转移；需用劳力少，动力少，生产效率咼(1)大面积整平；(2)开挖大型基坑、沟渠；(3)运距800~1500m内的挖运土(效率最高为200~350m) ； (4) 填筑路基、堤坝；(5)回填压实土方；(6)坡度控制在20°以内2.辅助机械开挖坚土时需用推土机助铲，开挖三、四类土宜先用松土机预先翻松20~40cm ;自行式铲运机用轮胎行驶，适合于长距离，但开挖亦须用助铲一~四类土2 •大面积场地平整、压实3.运距800m内的挖运土方4 •开挖大型基坑(槽)、管沟，填筑路基等。
但不适于砾石层、冻土地带及沼泽地区使用正铲挖掘机装车轻便灵活，回转速度快，移位方便；能挖掘坚硬土层，易控制开挖尺寸，工作效率高1.作业特点(1)开挖停机面以上土方；(2) 工作面应在1.5m以上，开挖合理咼度见表11-79 ； (3 )开挖高度超过挖土机挖掘咼度时，可米取分层开挖；(4 )装车外运2.辅助机械土方外运应配备自卸汽车，工作面应有推土机配合平土、集中土方进行联合作业1•开挖含水量不大于27%的一~四类土和经爆破后的岩石与冻土碎块2•大型场地整平土方3•工作面狭小且较深的大型管沟和基槽路堑4.独立基坑5•边坡开挖反铲挖掘机操作灵活，挖土、卸土均在地面作业，不用开运输道1.作业特点(1)开挖地面以下深度不大的土方；(2)最大挖土深度4~6m，经济合理深度为1.5~3m； (3)可装车和两边甩土、堆放；(4)较大较深基坑可用多层接力挖土2.辅助机械土方外运应配备自卸汽车，工作面应有推土机配合推到附近堆放1.开挖含水量大的一~三类的砂土或粘土2.管沟和基槽3.独立基坑4.边坡开挖拉铲挖掘机可挖深坑，挖掘半径及卸载半径大，操纵灵活性较差1.作业特点(1)开挖停机面以下土方；(2)可装车和甩土； ( 3)开挖截面误差较大；(4)可将土甩在基坑(槽)两边较远处堆放2.辅助机械土方外运需配备自卸汽车、推土机，创造施工条件1.挖掘一~三类土，开挖较深较大的基坑(槽)、管沟2.大量外借土方3.填筑路基、堤坝4.挖掘河床5.不排水挖取水中泥土抓铲挖掘机钢绳牵拉灵活性较差，工效不咼，不能挖掘坚硬土；可以装在简易机械上工作，使用方便1.作业特点(1)开挖直井或沉井土方；(2)可装车或甩土； ( 3)排水不良也能开挖；(4)吊杆倾斜角度应在45°以上，距边坡应不小于2m2.辅助机械土方外运时，按运距配备自卸汽车1.土质比较松软，施工面较狭窄的深基坑、基槽2.水中挖取土，清理河床3.桥基、桩孔挖土4.装卸散装材料一般讲，深度不大的大面积基坑开挖，宜采用推土机或装载机推土、装土，用自卸汽车运土；对长度和宽度均较大的大面积土方一次开挖，可用铲运机铲土、运土、卸土、填筑作业；对面积较深的基础多采用0.5m3或1.0m3斗容量的液压正铲挖掘机，上层土方也可用铲运机或推土机进行；如操作面狭窄，且有地下水，土体湿度大，可采用液压反铲挖掘机挖土，自卸汽车运土；在地下水中挖土，可用拉铲，效率较高；对地下水位较深，采取不排水时，亦可分层用不同机械开挖，先用正铲挖土机挖地下水位以上土方，再用拉铲或反铲挖地下水位以下土方，用自卸汽车将土方运出。
6-1-8-2常用土方机械1 •推土机常用推土机型号及技术性能见表6-4 8。
常用铲运机型号及技术性能见表6-49。
铲运机的技术性能和规格表6-493 •挖掘机（1）正铲挖掘机常用液压正铲挖掘机的型号及技术性能见表6-50。
液压挖掘机主要技术性能与规格表6-50（2）反铲挖掘机常用液压反铲挖掘机的型号及技术性能见表6-50（3）抓铲挖掘机常用抓铲挖掘机型号及技术性能见表6-51 o4.装载机常用铰接式轮胎装载机型号及技术性能见表6-52注：1. WZ2A型带反铲，斗容量0.2m,最大挖掘深度4.0m，挖掘半径5.25m，卸料高度2.99m。
2.转向方式均为铰接液压缸。
6-1-8-3 土方机械基本作业方法1.推土机（1）作业方法推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土三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。
回填土和填沟渠时，铲刀不得超出土坡边沿。
上下坡坡度不得超过35°横坡不得超过10°几台推土机同时作业，前后距离应大于8m。
（2）提高生产率的方法1）下坡推土法在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与堆运（图6-15），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。
A X—--图6-15下坡推土法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6-16），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，槽与槽之间的土坑宽约50m。
适于运距较远，土层较厚时使用。
图6-16槽形推土法3）并列推土法 用2~3台推土机并列作业（图6-17）,以减少土体漏失量。
铲刀相距15~30cm , —般采用两机并列推土，可增大推土量 15%~30%。
适于大面积场地平整及运送土用。
图6-17并列推土法4）分堆集中，一次推送法在硬质土中，切土深度不大，将土先积聚在一个或数个中间点，然后再整批推送到卸土区，使铲刀前保持满载（图 6-18）。
堆积距离不宜大于30m ,推土高度以2m 内为宜。
本法能提高生产效率15%左右。
适5）斜角推土法 将铲刀斜装在支架上或水平放置，并与前进方向成一倾斜角度（松土为60°坚实土为45°进行推土（图6-19）。
本法可减少机械来回行 驶，提高效率，但推土阻力较大，需较大功率的推土机。
适于管沟推土回填、垂直方向无倒车余地或在坡脚及山坡下推土用。
于运送距离较远、卩丨1丨|图6-19斜角推土法6）之字斜角推土法推土机与回填的管沟或洼地边缘成“之”字或一定角度推土（图6-20）。
本法可减少平均负荷距离和改善推集中土的条件，并可使推土机转角减少一半，可提高台班生产率，但需较宽的运行场地。
适于回填基坑、槽、管沟时采用。
（a）（t）（O图6-20之字斜角推土法（a）、（b）之字形推土法；（c）斜角推土法7）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头量。
2.铲运机（1）作业方法铲运机的基本作业是铲土、运土、卸土三个工作行程和一个空载回驶行程。
在施工中，由于挖填区的分布情况不同，为了提高生产效率，应根据不同施工条件（工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等），选择合理的开行路线和施工方法。
开行路线有如下几种：1）椭圆形开行路线从挖方到填方按椭圆形路线回转（图6-21a）。
作业时应常调换方向行驶，以避免机械行驶部分的单侧磨损。
适于长100m内，填土高1.5m内的路堤、路堑及基坑开挖、场地平整等工程采用2）“8”字形开行路线装土、运土和卸土时按“ 8”字形运行，一个循环完成两次挖土和卸土作业（图6-21b）。
装土和卸土沿直线开行时进行，转弯时刚好把土装完或倾卸完毕，但两条路线间的夹角a应小于60°本法可减少转弯次数和空车行驶距离，提高生产率，同时一个循环中两次转变方向不同，可避免机械行驶部分单侧磨损。
适于开挖管沟、沟边卸土或取土坑较长（向取土、300~500m）的侧填筑路基以及场地平整等工程采用。
图6-21椭圆形及“ 8”字形开行路线（a）椭圆形开行路线；（b）-“8”字形开行路线1-铲土；2-卸土；3-取土坑；4-路堤3）大环形开行路线从挖方到填方均按封闭的环形路线回转。
当挖土和填土交替，而刚好填土区在挖土区的两端时，则可采用大环形路线（图6-22a）,其优点是一个循环能完成多次铲土和卸土，减少铲运机的转弯次数，提高生产效率，本法亦应常调换方向行驶，以避免机械行驶部分的单侧磨损。
适于工作面很短（50~100m）和填方不高（0.1~1.5m）的路堤、路堑、基坑以及场地平整等工程采用。
4）连续式开行路线铲运机在同一直线段连续地进行铲土和卸土作业（图6-22b）。
本法可消除跑空车现象，减少转弯次数，提高生产效率，同时还可使整个填方面积得到均匀压实。
适于大面积场地整平填方和挖方轮次交替出现的地段采用。
i zannnrV IU L LL U^'可方（6）图6-22大环形及连续式开行路线（a）大环形开行路线；（b）连续式开行路线1-铲土；2-卸土5）锯齿形开行路线铲运机从挖土地段到卸土地段，以及从卸土地段到挖土地段都是顺转弯，铲土和卸土交替地进行，直到工作段的末端才转180°弯，然后再按相反方向作锯齿形开行（图6-23）。
本法调头转弯次数相对减少，同时运行方向经常改变，使机械磨损减轻。
适于工作地段很长（500m以上）的路堤、堤坝修筑时采用。
图6-23锯齿形开行路线1-铲土；2-卸土6）螺旋形开行路线铲运机成螺旋形开行，每一循环装卸土两次（图6-24）本法可提高工效和压实质量。
适于填筑很宽的堤坝或开挖很宽的基坑、路堑J「]『If] i_L|'I「丨 |」I *1II I11II4IV4IEaiTttN第2段第|段铲运土图6-24螺旋形开行路线（2）提高生产率的方法1）下坡铲土法铲运机顺地势（坡度一般3~9°下坡铲土（图6-25），借机械往下图6-25下坡铲土运行重量产生的附加牵引力来增加切土深度和充盈数量，可提高生产率25% 左右，最大坡度不应超过20°铲土厚度以20cm为宜，平坦地形可将取土地段的一端先铲低，保持一定坡度向后延伸，创造下坡铲土条件，一般保持铲满铲斗的工作距离为15~20cm。
在大坡度上应放低铲斗，低速前进。
适于斜坡地形大面积场地平整或推土回填沟渠用。
2）跨铲法在较坚硬的地段挖土时，采取预留土埂间隔铲土（图6-26）。
土埂两边沟槽深度以不大于0.3m、宽度在1.6m以内为宜。
本法铲土埂时增加了两个自由面，阻力减少，可缩短铲土时间和减少向外撒土，比一般方法可提高效率。