2018年一建《水利水电工程》知识点：土石方工程

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　　2018年一建《水利水电工程》知识点：土石方工程

　　要点：

　　1.土石方工程施工的土石分级和洞室开挖的围岩分类;

　　2.露天土石方开挖常用的施工机械及开挖方法;地下洞室的分类及开挖方法;

　　3.常用的爆破方法;

　　【考点】土石方工程施工的土石分级

　　依开挖方法、开挖难易、坚固系数等，土石共划分16级，土分4级，岩石分12级。

　　洞室开挖的围岩分类：以岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状等五项因素之和的总评分为基本依据。以围岩强度应力比为参考依据，进行工程地质分类。

围岩类别	围岩稳定性	围岩总评分T	围岩强度应力比S	支护类型
I	稳定。围岩可长期稳定，一般无不稳定块体	T>85	>4	不支护或局部锚杆或喷薄层混凝土。大跨度时，喷混凝土、系统锚杆加钢筋网
Ⅱ	基本稳定。围岩熬体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块	85≥T>65	>4	不支护或局部锚杆或喷薄层混凝土。大跨度时，喷混凝土、系统锚杆加钢筋网
Ⅲ	稳定性差。围岩强度不足，局部会产生塑性变形，不支护可能产生塌方或变形破坏。完整的较软岩，可能暂时稳定	65≥T>45	>2	喷混凝土、系统锚杆加钢筋网。跨度为20～25m时，浇筑混凝土衬砌
Ⅳ	不稳定。围岩自稳时间很短，规模较大的各种变形和破坏都可能发生	45≥T>25	>2	喷混凝土、系统锚杆加钢筋网，并浇筑混凝土衬砌。V类围岩还应布置拱架支撑
V	极不稳定。围岩不能自稳，变形破坏严重	T≤25		喷混凝土、系统锚杆加钢筋网，并浇筑混凝土衬砌。V类围岩还应布置拱架支撑

　　注：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩，当其强度应力比小于本表规定时，围岩类别宜相应降低一级。

　　【考点】土方开挖机械

挖掘机	1.正铲：能挖各种坚实土和破碎后的岩石。适用于开挖停机面以上的土石方，也可挖停机面以下不深的土方，但不能用于水下开挖。 2.反铲：每一作业循环包括挖掘、回转、卸料和返回等四个过程。（09年考点）
装载机	不仅能进行挖装作业，而且能进行集渣、装载、推运、平整、起重及牵引等工作，生产率较高，购置费用低。
铲运机	1.是集开挖、运输和铺填三项工序于一身的设备，是一种铲土、装土、运土、铺土和整平的综合机械。 2.适用于：开挖有黏性的土壤，挖方深度和填方高度均不大，开挖Ⅰ～Ⅱ级土（Ⅲ、IV级土需翻松），运距不远（600～1500m）的情况。 1.开行方式有：环形和“8”字形。当挖填方靠近（如修渠道和路基等），且挖填方高差在1.5m以内时，常用环形开行，高差超过1.5m时，可采用“8”字形开行。
原则	应尽可能选用容量大、数量少、型号规格单一的机械，便于管理和修配。

　　【考点】石方开挖

爆破法开挖基本工序

钻孔、装药、起爆、挖装和运卸等。

爆破方法

浅孔爆破法、深孔爆破法、预裂爆破及洞室爆破法等，前两种爆破方法多用延长药包，最后一种方法大多采用集中药包。

保护层开挖

1) 对于保护层的上一层大都用限制药包直径的深孔爆破开挖，一次最大起爆药量应根据允许的爆破地震强度大小来确定。

2) 保护层或深度小于4.0m岩层的开挖，采用限制药包量的浅孔小炮爆破，用手风钻或轻型穿孔机钻孔，孔径小于75mm。保护层开挖应按照三分之二或二分之一原则分层进行。最后由人工或使用风镐撬除松动岩块。

　　【考点】　地下土石方工程的施工方法

　　水工地下洞室按倾角(洞轴线与水平面的夹角)划分为：平洞、斜井、竖井。

　　划分原则：倾角小于6 0为平洞，倾角6 0～480为斜井，倾角大于480为竖井。

　　水工地下洞室施工方法：

岩体中洞室开挖传统方法

钻孔爆破法

中硬度以下围岩

掘进机法：按照破碎岩石的方法，可分为挤压式和切削式两种类型。一般多用于平洞的全断面开挖。

浅埋软土地基中开挖

水工隧洞

盾构法：盾构机是用于暗挖隧洞的机械。按切削断面的形状分，有圆形和非圆形盾构；

顶管法：是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。

　　按断面尺寸的洞室分类

断面分类	断面积（m²）	等效直径（m）
小断面	<20	<4.5
中断面	20～35	4.5～6.5
大断面	35～120	6.5～12
特大断面	>120	>12

　　地下工程开挖方式

全断面开挖方式
先导洞后扩大开挖方式	当地质条件比较差（或地质情况不明）时，可先在洞室的上部或下部（也可在中部或侧边）开挖一个断面在10m²左右的小导洞，通常在导洞开通后，才进行扩大开挖。
台阶扩大开挖方式	适用于大断面（约50～90m²）洞室的开挖。
分部分块开挖方式	在特大断面的洞室开挖中，可采用先拱后扩大、先导洞后顶拱扩大再中下部扩大、肋拱留柱扩大法、中心导洞辐射孔等方式进行分部分块开挖。

　　【考点】爆破技术

浅孔爆破法	优点：能均匀破碎介质，不需要复杂的钻孔设备，操作简单，可适应各种地形条件，而且便于控制开挖面的形状和规格（2011考点）。缺点：浅孔爆破法钻孔工作量大，每个炮孔爆下的方量不大，因此生产率较低。
深孔爆破法	是大型基坑开挖和大型采石场开采的主要方法。优点：其单位体积岩石所需的钻孔工作量较小，单位耗药量低，劳动生产率高，并可简化起爆操作过程及劳动组织。缺点：钻孔设备复杂，设备费高。坚硬的岩石，钻孔成本提高，应慎重考虑。（10年考点）参数：台阶高度H、钻孔直径d、底盘抵抗线W_d、炮孔间距a和排距b、超钻深度△H、钻孔深度L、堵塞长度L，及单孔装药量Q等。
预裂爆破法	是沿设计开挖轮廓钻一排预裂炮孔，在开挖区未爆之前先行爆破，从而获得一条预裂缝，利用这条预裂缝，达到保护保留岩体或邻近建筑物免受爆破破坏的目的。
光面爆破法	是利用布置在设计开挖轮廓线上的光面爆破炮孔，将作为围岩保护层的“光爆层”爆除，从而获得一个平整的洞室开挖壁面的一种控制爆破方式。
拆除爆破	泄渣爆破：利用水流的力量将爆渣冲向下游河道的爆破方法，导流洞（导流明渠）出口围堰和基坑下游围堰一般采用此法。留渣爆破：指围堰经爆破破碎后，再利用机械进行水下清渣的方法，上游围堰的拆除一般采用此法。
爆破作用指数及分类（16增加）★	爆破作用指数n =r/w，反映爆破漏斗几何特征的参数（r爆破漏斗底半径，w最小抵抗线）（1）当n=1时即r = w，称为标准抛掷爆破；（2）当n>1时即r > w，称为加强抛掷爆破；（3）当0.75≤n<1时，称为减弱抛掷爆破；（4）当n<0.75时，称为松动爆破；