2015年二級(jí)建造師水利水電實(shí)務(wù)考試：土石方開挖工程

　　土分為幾級(jí)

　　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(jí)。

　　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(jí) 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(jìn)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(shí)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(jiān)硬黏土、礫質(zhì)黏土、含卵石黏土 1900～2100 結(jié)構(gòu)堅(jiān)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(dá)到最優(yōu)。

　　2.合理選擇和布置出土地點(diǎn)和棄土地點(diǎn)。做好挖填方平衡，使得開挖出來(lái)的土方盡量用來(lái)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(shí)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(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)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(jí)

　　巖石根據(jù)堅(jiān)固系數(shù)的大小分級(jí)，前10級(jí)(Ⅴ～ⅪⅤ)的堅(jiān)固系數(shù)在1.5～20之間，除Ⅴ級(jí)的堅(jiān)固系數(shù)在1.5～2.0之間外，其余以2為級(jí)差。堅(jiān)固系數(shù)在20～25之間，為ⅩⅤ級(jí);堅(jiān)固系數(shù)在25以上，為ⅩⅥ級(jí)。

　　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(dòng)、挖掘機(jī)或裝載機(jī)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(yùn)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(hù)層，保護(hù)層按要求進(jìn)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(jì)要求。

　　(3)對(duì)爆破進(jìn)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(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)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(jìn)行開挖，使用機(jī)械開挖則有掘進(jìn)機(jī)開挖法、盾構(gòu)法和頂管法(頂進(jìn)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(chǎng)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(shí)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?yàn)榕诳锥氯锶跤趲r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(jìn)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(shí)，不要穿過，以免漏氣。

　　(4)當(dāng)布置有幾排炮孔時(shí)，應(yīng)交錯(cuò)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(jí)巖石。

　　2.深孔爆破法是大型基坑開挖和大型采石場(chǎng)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(dòng)生產(chǎn)率高，并可簡(jiǎn)化起爆操作過程及勞動(dòng)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(zhǎng)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(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　(三)洞室爆破

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