2014年二級建造師水利水電實務(wù)考試:土石方開挖工程
土分為幾級
水利水電工程施工中常用土的工程分類,依開挖方法、開挖難易程度等,土分 4級。
土的工程分類
水利水電工程施工中常用土的工程分類,依開挖方法、開挖難易程度等,土分4類。
開挖方法上,用鐵鍬或略加腳踩開挖的土為Ι類;用鐵鍬,且需用腳踩開挖的土為Ⅱ類;用鎬、三齒耙開挖或用鍬需用力加腳踩開挖的土為Ⅲ類;用鎬、三齒耙等開挖的土為Ⅳ類。見下表。
土的等級 土的名稱 自然濕密度 (kg/m3) 外觀及其組成特性 開挖工具
I 砂土、種植土 1650~1750 疏松、黏著力差或易進水,略有黏性 用鐵鍬或略加腳踩開挖
?、?壤土、淤泥、含根種植土 1750~1850 開挖時能成塊,并易打碎 用鐵锨,需用腳踩開挖
?、?黏土、干燥黃土、干淤泥、含少量碎石的黏土 1800~1950 黏手、看不見砂粒,或干硬 用鎬、三齒耙開挖或用鍬需用力加腳踩開挖
?、?堅硬黏土、礫質(zhì)黏土、含卵石黏土 1900~2100 結(jié)構(gòu)堅硬,分裂后成塊狀,或含黏粒、礫石較多 用鎬、三齒耙等開挖。
土方開挖的一般技術(shù)要求
1.合理布置開挖工作面和出土路線。確定開挖分層、分段,以便充分發(fā)揮人力、設(shè)備的生產(chǎn)能力,使開挖效率達到最優(yōu)。
2.合理選擇和布置出土地點和棄土地點。做好挖填方平衡,使得開挖出來的土方盡量用來作為填方土料。
3.開挖邊坡,要防止塌滑,保證開挖安全。
4.地下水位以下土方的開挖,應(yīng)根據(jù)施工方法的要求,切實做好排水工作。
巖石的分類
(一)按形成條件分類
巖石由于形成條件不同,分為火成巖(巖漿巖)、水成巖(沉積巖)及變質(zhì)巖三大類。
1.火成巖?;鸪蓭r又稱巖漿巖,是由巖漿侵入地殼上部或噴出地表凝固而成的巖石。
火成巖主要包括花崗巖、閃長巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖等。
2.水成巖主要包括石灰?guī)r和砂巖。
3.變質(zhì)巖主要有片麻巖、大理巖和石英巖。
(二)巖石的分級
巖石根據(jù)堅固系數(shù)的大小分級,前10級(Ⅴ~ⅪⅤ)的堅固系數(shù)在1.5~20之間,除Ⅴ級的堅固系數(shù)在1.5~2.0之間外,其余以2為級差。堅固系數(shù)在20~25之間,為ⅩⅤ級;堅固系數(shù)在25以上,為ⅩⅥ級。
石方開挖方法
石方開挖包括露天石方開挖和地下工程開挖。
(一)露天石方開挖
1.露天石方開挖的方法
(1)石方開挖普遍采用鉆孔爆破松動、挖掘機或裝載機配自卸汽車出渣的開挖方法。
(2)常用的爆破方法有淺孔爆破法、深孔爆破法、洞室爆破法、預(yù)裂爆破法等。
(3)爆破法開挖石方的基本工序是鉆孔、裝藥、起爆、挖裝和運卸等。
2.露天石方(巖基)爆破開挖的技術(shù)要求
(1)巖基上部除結(jié)構(gòu)要求外均應(yīng)按梯段爆破方式開挖,在鄰近建基面預(yù)留保護層,保護層按要求進行開挖。
(2)采用減震爆破技術(shù),以確保基巖完整,確保開挖邊坡穩(wěn)定,保證開挖形狀符合設(shè)計要求。
(3)對爆破進行有效控制,防止損害鄰近建筑物和已澆混凝土或已完工的灌漿地段;保護施工現(xiàn)場機械設(shè)備和人員安全。
(4)力求爆后塊度均勻、爆堆集中,以滿足挖裝要求,提高挖裝效率。
(二)地下工程開挖方法
地下工程主要采用鉆孔爆破方法進行開挖,使用機械開挖則有掘進機開挖法、盾構(gòu)法和頂管法(頂進法)
爆破技術(shù)
(一)淺孔爆破法
1.孔徑小于75mm、深度小于5m的鉆孔爆破稱為淺孔爆破。
2.便于控制開挖面的形狀和規(guī)格。
3.水利水電建設(shè)中,淺孔爆破廣泛用于基坑、渠道、隧洞的開挖和采石場作業(yè)等。
4.合理布置炮孔是提高爆破效率的關(guān)鍵,布置時應(yīng)注意以下原則:
(1)炮孔方向最好不和最小抵抗線方向重合,因為炮孔堵塞物弱于巖石,爆炸產(chǎn)生的氣體容易從這里沖出,致使爆破效果大為降低。
(2)要充分利用有利地形,盡量利用和創(chuàng)造自由面,減小爆破阻力,以提高爆破效率。
(3)根據(jù)巖石的層面、節(jié)理、裂隙等情況進行布孔,一般應(yīng)將炮孔與層面、節(jié)理等垂直或斜交;但當(dāng)裂隙較寬時,不要穿過,以免漏氣。
(4)當(dāng)布置有幾排炮孔時,應(yīng)交錯布置成梅花形,第一排先爆,然后第二排等等依次爆破,這樣可以提高爆破效果。
5.淺孔爆破法常采用階梯開挖法。
(二)深孔爆破法
1.孔徑大于75mm、孔深大于5m的鉆孔爆破稱為深孔爆破。爆后有一定數(shù)量的大塊石產(chǎn)生,往往需要二次爆破。深孔爆破法一般適用于Ⅶ~ⅩⅣ級巖石。
2.深孔爆破法是大型基坑開挖和大型采石場開采的主要方法。與淺孔爆破法比較,其單位體積巖石所需的鉆孔工作量較小,單位耗藥量低,勞動生產(chǎn)率高,并可簡化起爆操作過程及勞動組織。
3.深孔爆破法在大多數(shù)情況下均采用垂直鉆孔。
4.深孔爆破的主要參數(shù)有:梯段高度H、底盤抵抗線ωp、炮孔間距a和排距b、超鉆深度h、鉆孔深度L、堵塞長度L2及單孔裝藥量Q等。
5.提高深孔爆破的質(zhì)量,可采用多排孔微差爆破和擠壓爆破,還可通過合理的裝藥結(jié)構(gòu)和采用傾斜孔爆破等措施來實現(xiàn)。
(三)洞室爆破