水利水電工程師考點解讀：1F414002土方開挖技術

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

一、機械開挖

機械開挖的主要挖土機械有挖掘機、裝載機和鏟運機等。

1.挖掘機。挖掘機用斗狀工作裝置挖取土壤或其他物料，剝離土層，是土石方工程開挖的主要施工機械設備。從工作裝置方面，挖掘機分為循環(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)正鏟挖掘機是土石方開挖中最常用的機械，具有強力推力裝置，能挖各種堅實土和破碎后的巖石，適用于開挖停機面以上的土石方，也可挖掘停機面以下不深的土方，但不能用于水下開挖。正鏟挖掘機的開行方式和它的開挖工作面的布置主要決定于開挖和運輸條件。正鏟與運輸工具配合時，其開挖工作面的布置有側向挖掘與正向挖掘兩種方式。

(2)反鏟挖掘機的基本作業(yè)方式有溝端挖掘、溝側挖掘、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。反鏟挖掘機每一作業(yè)循環(huán)包括挖掘、回轉、卸料和返回等四個過程。

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

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

抓斗挖掘機作業(yè)特點為：開挖直井或沉井土方;可裝車或甩上;排水不良也能開挖;吊桿傾斜角度應在45°以上，距邊坡應不小于2m。

2.裝載機。裝載機是應用較廣泛的土石方施工機械，與挖掘機比較，它不僅能進行挖裝作業(yè)，而且能進行集渣、裝載、推運、平整、起重及牽引等工作，生產率較高，購置費用低。

3.推土機。推土機是工地上用得最多的一種機械。它能平整場地、邊坡與道路，開挖基坑、骨料與淺溝渠，回填溝槽，以及推樹拔根等。

推土機用于開挖與推運土料時，其運距以不超過60m為宜。

4.鏟運機。鏟運機是集開挖、運輸和鋪填三項工序于一身的設備，其施工簡單、管理方便、費用低，適用于開挖有黏性的土壤。鏟運機有拖式和自行式兩類。它是一種鏟土、運土、鋪土和整平的綜合機械，可用于鏟除腐殖土，開采土料，修筑渠道與路基，以及軟基的開挖等。

鏟運機適用于挖方深度和填方高度均不大，開挖Ⅰ～Ⅱ級土(Ⅲ、IV級土需翻松)，運距不遠(600～1500m)的情況。

鏟運機是一種循環(huán)作業(yè)機械，由鏟土、運土、卸土、回駛四個過程組成。它的開行方式有環(huán)形和“8”字形兩種。當挖填方靠近(如修渠道和路基等)，且挖填方高差在1.5m以內時，常用環(huán)形開行，高差超過1.5m時，可采用“8”字形開行。

5.機械設備配套原則

各種開挖機械對土質的適應情況，可參考表1F414002，表中“√”表示適用，“○”表示可用，“×”表示不適用。

開挖機械對土質的適應情況　　表1F414002

開挖機械砂土填土及黏土砂礫石風化巖石爆破塊石

正鏟挖掘機√√√√√

拉鏟挖掘機√○√○×

鏟運機√○×××

推土機√○√√√

裝載機√○√○○

選擇挖土和運輸機械時，應考慮工程量的大小，此外，在選擇土方開挖運輸機械時，應盡可能選用容量大、數(shù)量少、型號規(guī)格單一的機械，便于管理和修配。

二、閘壩基礎人工開挖

臨近設計高程時，應留出0.2～0.3m的保護層暫不開挖，待上部結構施工時，再予挖除。

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

基礎分層開挖示意圖

(a)全面逐層下挖;(b)分區(qū)臺階狀下挖