一、基坑土方工程量计算 基坑形状一般为多边形,其边坡也常有一定坡度,基坑(槽)土方工程量计算可按拟柱体体积的公式计算如下图,即: 式中: V——土方工程量(m3); ,,如图上所示。对基坑而言,H为基坑的深度,,分别为基坑的上下底面积(m2);对基槽或路堤,为基槽或路堤的长度(m),
基坑形状一般为多边形,其边坡也常有一定坡度,基坑(槽)土方工程量计算可按拟柱体体积的公式计算如下图,即:
式中:
V——土方工程量(m3);
,,如图上所示。对基坑而言,H为基坑的深度,,分别为基坑的上下底面积(m2);对基槽或路堤,为基槽或路堤的长度(m),,为两端的面积(m2);为与之间的中截面面积(m2)。
基槽与路堤通常根据其形状(曲线、折线、变截面等)划分成若干计算段,分段计算土方量,然后再累加求得总的土方工程量。如果基槽、路堤是等截面的,则,由上面公式计算。
二、基坑土方机械及其施工
基坑土方开挖一般均采用挖掘机施工,对大型的、较浅的基坑有时也可采用推土机。
挖掘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。斗容量0.2m3,0.4m3,1.0m3,1.5m3,2.5m3多种。使用较多的是正铲、反铲及抓铲。挖掘机利用土斗直接挖土,因此也称为单斗挖土机。
(一)正铲挖掘机
正铲挖掘机外型如上图所示。它适用于开挖停机面以上的土方,且需与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大,适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。一般用于大型基坑工程,也可用于场地平整施工。
正铲的开挖方式根据开挖路线与汽车相对位置的不同分为正向开挖、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种如上图,前者生产率较高。
正铲的生产率主要决定于每斗作业的循环延续时间。为了提高其生产率,除了工作面高度必须满足装满土斗的要求之外,还要考虑开挖方式和与运土机械配合。尽量减少回转角度,缩短每个循环的延续时间。
(二)反铲挖掘机
反铲适用于开挖一至三类的砂土或粘土。主要用于开挖停机面以下的土方,一般反铲的最大挖土深度为4~6m的基坑,经济合理的挖土深度为3~5m。反铲也需要配备运土汽车进行运输。反铲的外型如上图所示。
反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法,即反铲停于沟端,后退挖土,向沟一侧弃土或装汽车运走如上图,也可采用沟侧开挖法,即反铲停于沟侧,沿沟边开挖,它可将土弃于距沟较远的地方,如装车则回转角度较小,但边坡不易控制如下图。
(三)抓铲挖掘机
机械传动抓铲外形如上图所示。它适用于开挖较松软的土。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果,也可用于场地平整中的土堆与土丘的挖掘。抓铲还可用于挖取水中淤泥、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。
抓铲挖土时,通常立于基坑一侧进行,对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。抓挖淤泥时,抓斗易被淤泥“吸住”,应避免起吊用力过猛,以防翻车。
(四)拉铲挖掘机
拉铲适用于一至三类的土,可开挖停机面以下的土方,如较大基坑(槽)和沟渠,挖取水下泥土,也可用于大型场地平整、填筑路基、堤坝等。
拉铲挖土时,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土时斗齿朝下,利用惯性,较湿的粘土也能卸净。但其开挖的边坡及坑底平整度较差,需更多的人工修坡(底)。它的开挖方式也有沟端开挖和沟侧开挖两种。