土方開挖是工程初期以至施工過程中的關鍵工序。將土和巖石進行松動、破碎、挖掘并運出的工程。按巖土性質,土石方開挖分土方開挖和石方開挖。
土方開挖按施工環(huán)境是露天、地下或水下,分為明挖、洞挖和水下開挖分類。在水利工程中,土方開挖廣泛應用于場地平整和削坡,水工建筑物(水閘、壩、溢洪道、水電站廠房、泵站建筑物等)地基開挖,地下洞室(水工隧洞、地下廠房、各類平洞、豎井和斜井)開挖,河道、渠道、港口開挖及疏浚,填筑材料、建筑石料及混凝土骨料開采,圍堰等臨時建筑物或砌石、混凝土結構物的拆除等。
在施工前,需根據(jù)工程規(guī)模和特性,地形、地質、水文、氣象等自然條件,施工導流方式和工程進度要求,施工條件以及可能采用的施工方法等,研究選定開挖方式。明挖有開挖、分部位開挖、分層開挖和分段開挖等。開挖適用于開挖深度淺、范圍小的工程項目。開挖范圍較大時,需采用分部位開挖。如開挖深度較大,則采用分層開挖,對于石方開挖常結合深孔梯段爆破(見深孔爆破)按梯段分層。分段開挖則適用于長度較大的渠道、溢洪道等工程。對于洞挖,則有全斷面掘進、分部開挖和導洞法等開挖方式。
明挖
除使用各類鑿巖、鉆孔機械鉆孔,進行爆破作業(yè)外,主要使用:挖掘機械,如各種單斗挖掘機(見圖)或多斗挖掘機;鏟運機械,如推土機、鏟運機和裝載機;有軌運輸機械,如機車牽引礦車;無軌運輸機械,如自卸汽車等。根據(jù)不同條件,采用各種配合方式,進行挖、裝、運、卸等各項作業(yè)。要根據(jù)工程規(guī)模、施工條件,合理選用適宜的施工機械和相應的施工方法,特別要注意機械設備的配套協(xié)調(diào),避免存在薄弱環(huán)節(jié)。在特定條件下,可采用水力開挖的方法開挖土方;也有采用爆破開挖的方法,即用拋擲爆破或揚棄爆破技術,不僅將土石破碎,并全部或部分地將其拋棄到設計邊界以外。
土方開挖要求
①施工準備
a 土方開挖前,應根據(jù)施工方案的要求,將施工區(qū)域內(nèi)的地下、地上障礙物清除和處理完畢。
b 建筑物或構筑物的位置或場地的定位控制線(樁)、標準水平樁及開槽的灰線尺寸,必須經(jīng)過檢驗合格;并辦完預檢手續(xù)。
c 夜間施工時,應有足夠的照明設施;在危險地段應設置明顯標志,并要合理安排開挖順序,防止錯挖或超挖。
d開挖有地下水位的基坑槽、管溝時,應根據(jù)當?shù)毓こ痰刭|資料,采取措施降低地下水位。一般要降至開挖面以下0.5m,然后才能開挖。
e施工機械進入現(xiàn)場所經(jīng)過的道路、橋梁和卸車設施等,應事先經(jīng)過檢查,必要時要進行加固或加寬等準備工作。
f 選擇土方機械,應根據(jù)施工區(qū)域的地形與作業(yè)條件、土的類別與厚度、總工程量和工期綜合考慮,以能發(fā)揮施工機械的效率來確定,編好施工方案。
g 施工區(qū)域運行路線的布置,應根據(jù)作業(yè)區(qū)域工程的大小、機械性能、運距和地形起伏等情況加以確定。
h 在機械施工無法作業(yè)的部位和修整邊坡坡度、清理槽底等,均應配備人工進行。
i 機具:挖土機械有:挖土機、推土機、鐵鍬(尖、平頭兩種)、手推車、小白線或20號鉛絲和鋼卷尺以及坡度尺等。