土方開挖是工程初期以至施工過程中的關(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),土石方開挖分土方開挖和石方開挖。
土方開挖按施工環(huán)境是露天、地下或水下,分為明挖、洞挖和水下開挖分類。在水利工程中,土方開挖廣泛應(yīng)用于場地平整和削坡,水工建筑物(水閘、壩、溢洪道、水電站廠房、泵站建筑物等)地基開挖,地下洞室(水工隧洞、地下廠房、各類平洞、豎井和斜井)開挖,河道、渠道、港口開挖及疏浚,填筑材料、建筑石料及混凝土骨料開采,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,研究選定開挖方式。明挖有開挖、分部位開挖、分層開挖和分段開挖等。開挖適用于開挖深度淺、范圍小的工程項(xiàng)目。開挖范圍較大時(shí),需采用分部位開挖。如開挖深度較大,則采用分層開挖,對(duì)于石方開挖常結(jié)合深孔梯段爆破(見深孔爆破)按梯段分層。分段開挖則適用于長度較大的渠道、溢洪道等工程。對(duì)于洞挖,則有全斷面掘進(jìn)、分部開挖和導(dǎo)洞法等開挖方式。
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)車牽引礦車;無軌運(yùn)輸機(jī)械,如自卸汽車等。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,可采用水力開挖的方法開挖土方;也有采用爆破開挖的方法,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。
在土石方工程開挖中,有時(shí)由于地形復(fù)雜,會(huì)發(fā)形變換點(diǎn)未能加測(cè)坡口樁的情況,或因施測(cè)人員對(duì)內(nèi)業(yè)圖紙不熟悉,造成放樣數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等,這均會(huì)導(dǎo)致放樣方法不準(zhǔn)確使邊坡超挖欠挖嚴(yán)重,或者邊坡開挖后使設(shè)計(jì)的落石平臺(tái)無法形成,只能一挖到底。