土方開(kāi)挖是工程初期以至施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序。將土和巖石進(jìn)行松動(dòng)、破碎、挖掘并運(yùn)出的工程。按巖土性質(zhì),土石方開(kāi)挖分土方開(kāi)挖和石方開(kāi)挖。
土方開(kāi)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(kāi)挖分類。在水利工程中,土方開(kāi)挖廣泛應(yīng)用于場(chǎng)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(kāi)挖,地下洞室(水工隧洞、地下廠房、各類平洞、豎井和斜井)開(kāi)挖,河道、渠道、港口開(kāi)挖及疏浚,填筑材料、建筑石料及混凝土骨料開(kāi)采,圍堰等臨時(shí)建筑物或砌石、混凝土結(jié)構(gòu)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(zhì)、水文、氣象等自然條件,施工導(dǎo)流方式和工程進(jìn)度要求,施工條件以及可能采用的施工方法等,研究選定開(kāi)挖方式。明挖有開(kāi)挖、分部位開(kāi)挖、分層開(kāi)挖和分段開(kāi)挖等。開(kāi)挖適用于開(kāi)挖深度淺、范圍小的工程項(xiàng)目。開(kāi)挖范圍較大時(shí),需采用分部位開(kāi)挖。如開(kāi)挖深度較大,則采用分層開(kāi)挖,對(duì)于石方開(kāi)挖常結(jié)合深孔梯段爆破(見(jiàn)深孔爆破)按梯段分層。分段開(kāi)挖則適用于長(zhǎng)度較大的渠道、溢洪道等工程。對(duì)于洞挖,則有全斷面掘進(jìn)、分部開(kāi)挖和導(dǎo)洞法等開(kāi)挖方式。
除使用各類鑿巖、鉆孔機(jī)械鉆孔,進(jìn)行爆破作業(yè)外,主要使用:挖掘機(jī)械,如各種單斗挖掘機(jī)(見(jiàn)圖)或多斗挖掘機(jī);鏟運(yùn)機(jī)械,如推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和裝載機(jī);有軌運(yùn)輸機(jī)械,如機(jī)車(chē)牽引礦車(chē);無(wú)軌運(yùn)輸機(jī)械,如自卸汽車(chē)等。根據(jù)不同條件,采用各種配合方式,進(jìn)行挖、裝、運(yùn)、卸等各項(xiàng)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(jī)械和相應(yīng)的施工方法,特別要注意機(jī)械設(shè)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(kāi)挖的方法開(kāi)挖土方;也有采用爆破開(kāi)挖的方法,即用拋擲爆破或揚(yáng)棄爆破技術(shù),不僅將土石破碎,并全部或部分地將其拋棄到設(shè)計(jì)邊界以外。
回填土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,可采用碎石類土、砂土、黏土、石粉等,回填土料含水率的大小直接影響到壓實(shí)質(zhì)量,壓實(shí)前應(yīng)先試驗(yàn),以得到符合密實(shí)度要求的含水率。含水率過(guò)大,應(yīng)采取翻松、晾曬、風(fēng)干、換土、摻入干土等措施;含水率過(guò)小,應(yīng)灑水濕潤(rùn)。
土料不得采用淤泥和淤泥質(zhì)土,有機(jī)質(zhì)含量不大于5%,土料含水量應(yīng)滿足壓實(shí)要求。碎石類土或爆破石碴用作回填土料時(shí),其粒徑不應(yīng)大于每層鋪填厚度的2/3,鋪填時(shí)大塊料不應(yīng)集中,且不得回填在分段接頭處。