水利水電工程師考點(diǎn)解讀：1F414002土方開(kāi)挖技術(shù)

土方開(kāi)挖的開(kāi)挖方式包括自上而下開(kāi)挖、上下結(jié)合開(kāi)挖、先岸坡后河槽開(kāi)挖和分期分段開(kāi)挖等。水利水電工程建設(shè)中，土方開(kāi)挖的方法主要有機(jī)械開(kāi)挖、人工開(kāi)挖等。

一、機(jī)械開(kāi)挖

機(jī)械開(kāi)挖的主要挖土機(jī)械有挖掘機(jī)、裝載機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)等。

1.挖掘機(jī)。挖掘機(jī)用斗狀工作裝置挖取土壤或其他物料，剝離土層，是土石方工程開(kāi)挖的主要施工機(jī)械設(shè)備。從工作裝置方面，挖掘機(jī)分為循環(huán)單斗式(正鏟、反鏟、索鏟和抓斗)和連續(xù)多斗式(鏈斗式、斗輪式)。

(1)正鏟挖掘機(jī)是土石方開(kāi)挖中最常用的機(jī)械，具有強(qiáng)力推力裝置，能挖各種堅(jiān)實(shí)土和破碎后的巖石，適用于開(kāi)挖停機(jī)面以上的土石方，也可挖掘停機(jī)面以下不深的土方，但不能用于水下開(kāi)挖。正鏟挖掘機(jī)的開(kāi)行方式和它的開(kāi)挖工作面的布置主要決定于開(kāi)挖和運(yùn)輸條件。正鏟與運(yùn)輸工具配合時(shí)，其開(kāi)挖工作面的布置有側(cè)向挖掘與正向挖掘兩種方式。

(2)反鏟挖掘機(jī)的基本作業(yè)方式有溝端挖掘、溝側(cè)挖掘、直線挖掘、曲線挖掘、保持一定角度挖掘、超深溝挖掘和溝坡挖掘等。反鏟挖掘機(jī)每一作業(yè)循環(huán)包括挖掘、回轉(zhuǎn)、卸料和返回等四個(gè)過(guò)程。

(3)索鏟挖掘機(jī)又稱拉鏟挖掘機(jī)，主要用于開(kāi)挖停機(jī)面以下的土料，適用于坑槽挖掘，也可水下掏掘土石料。

(4)抓斗挖掘機(jī)又稱抓鏟挖掘機(jī)，用鋼繩牽拉，靈活性較差，工效不高，不能挖掘堅(jiān)硬土;可以裝在簡(jiǎn)易機(jī)械上工作，使用方便。

抓斗挖掘機(jī)作業(yè)特點(diǎn)為：開(kāi)挖直井或沉井土方;可裝車或甩上;排水不良也能開(kāi)挖;吊桿傾斜角度應(yīng)在45°以上，距邊坡應(yīng)不小于2m。

2.裝載機(jī)。裝載機(jī)是應(yīng)用較廣泛的土石方施工機(jī)械，與挖掘機(jī)比較，它不僅能進(jìn)行挖裝作業(yè)，而且能進(jìn)行集渣、裝載、推運(yùn)、平整、起重及牽引等工作，生產(chǎn)率較高，購(gòu)置費(fèi)用低。

3.推土機(jī)。推土機(jī)是工地上用得最多的一種機(jī)械。它能平整場(chǎng)地、邊坡與道路，開(kāi)挖基坑、骨料與淺溝渠，回填溝槽，以及推樹(shù)拔根等。

推土機(jī)用于開(kāi)挖與推運(yùn)土料時(shí)，其運(yùn)距以不超過(guò)60m為宜。

4.鏟運(yùn)機(jī)。鏟運(yùn)機(jī)是集開(kāi)挖、運(yùn)輸和鋪填三項(xiàng)工序于一身的設(shè)備，其施工簡(jiǎn)單、管理方便、費(fèi)用低，適用于開(kāi)挖有黏性的土壤。鏟運(yùn)機(jī)有拖式和自行式兩類。它是一種鏟土、運(yùn)土、鋪土和整平的綜合機(jī)械，可用于鏟除腐殖土，開(kāi)采土料，修筑渠道與路基，以及軟基的開(kāi)挖等。

鏟運(yùn)機(jī)適用于挖方深度和填方高度均不大，開(kāi)挖Ⅰ～Ⅱ級(jí)土(Ⅲ、IV級(jí)土需翻松)，運(yùn)距不遠(yuǎn)(600～1500m)的情況。

鏟運(yùn)機(jī)是一種循環(huán)作業(yè)機(jī)械，由鏟土、運(yùn)土、卸土、回駛四個(gè)過(guò)程組成。它的開(kāi)行方式有環(huán)形和“8”字形兩種。當(dāng)挖填方靠近(如修渠道和路基等)，且挖填方高差在1.5m以內(nèi)時(shí)，常用環(huán)形開(kāi)行，高差超過(guò)1.5m時(shí)，可采用“8”字形開(kāi)行。

5.機(jī)械設(shè)備配套原則

各種開(kāi)挖機(jī)械對(duì)土質(zhì)的適應(yīng)情況，可參考表1F414002，表中“√”表示適用，“○”表示可用，“×”表示不適用。

開(kāi)挖機(jī)械對(duì)土質(zhì)的適應(yīng)情況　　表1F414002

開(kāi)挖機(jī)械砂土填土及黏土砂礫石風(fēng)化巖石爆破塊石

正鏟挖掘機(jī)√√√√√

拉鏟挖掘機(jī)√○√○×

鏟運(yùn)機(jī)√○×××

推土機(jī)√○√√√

裝載機(jī)√○√○○

選擇挖土和運(yùn)輸機(jī)械時(shí)，應(yīng)考慮工程量的大小，此外，在選擇土方開(kāi)挖運(yùn)輸機(jī)械時(shí)，應(yīng)盡可能選用容量大、數(shù)量少、型號(hào)規(guī)格單一的機(jī)械，便于管理和修配。

二、閘壩基礎(chǔ)人工開(kāi)挖

臨近設(shè)計(jì)高程時(shí)，應(yīng)留出0.2～0.3m的保護(hù)層暫不開(kāi)挖，待上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，再予挖除。

人工開(kāi)挖閘壩基礎(chǔ)可全面逐層下降，也可分區(qū)呈臺(tái)階狀下挖，分區(qū)臺(tái)階狀下挖方式有利于布置出土坡道，組織施工也較方便。

基礎(chǔ)分層開(kāi)挖示意圖

(a)全面逐層下挖;(b)分區(qū)臺(tái)階狀下挖