2．1．1概述

土方工程是建筑工程施工中的重要工作，它包括土的开挖、运输和填筑等主要施工过程，以及排水、降水和土壁支撑等准备工作与辅助工作。

土方工程按开挖和填筑的几何特征不同，可分为场地平整、挖基槽、挖基坑、挖土方、回填土等工程项目。

(1)场地平整系指厚度在300mm以内的挖填和找平工作。

(2)挖基槽系指挖土宽度在3m以内，且长度等于或大于宽度3倍者。

(3)挖基坑系指挖土底面积在20m2以内，且底长为底宽3倍以内者。

(4)挖土方系指山坡挖土或基槽宽度大于3m，坑底面积大于20m2或场地平整挖填厚度超过300mm者。

(5)回填土分夯填和松填。

一．土方工程的施工特点

土方工程的工程量大，劳动强度大。建筑工地的场地平整，土方工程量有时可达数百万立方米以上，施工面积达数平方公里；大型基坑的开挖，有的深达20多米。因此土方工程应尽可能采用机械化施工以节约工期、降低劳动强度。

土方工程施工条件复杂，且多为露天作业，受气候、水文、地质等影响较大，难以确定的因素较多。因此在组织土方工程施工前，必须做好施工组织设计，选择好施工方法和施工机械，制订合理的调配方案，以保证工程质量，并取得较好的经济效果。

二．土的基本性质

(一) 土的组成

土一般由土颗粒(固相)、水(液相)和空气(气相)三部分组成，如图2－1所示。这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化，表现出土的不同物理状态，如干燥与潮湿；密实与松散等等。

质量

体积

图中符号：

m ——土的总质量(m=ms+mw)(kg)

ms——土中固体颗粒的质量(kg)

mw——土中水的质量(kg)

V ——土的总体积(V=Va+Vs+Vw)(m3)

Va——土中空气体积(m3)

Vs——土中固体颗粒体积(m3)

Vw——土中水所占的体积(m3)

Vv——土中孔隙体积(Vv=Va+Vw)(m3)

图2-1土的三相示意图

(二) 土的物理性质

1．土的天然密度和干密度

土在天然状态下单位体积的质量，叫土的天然密度(简称密度)。一般粘土的密度约为1800～2000kg/m3，砂土约为1600～2000kg/m3。土的密度按下式计算：

（2-1）

干密度是土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：

（2-2）

式中 ρ、ρd——分别为土的天然密度和干密度

m——土的总质量(kg)

ms——土中固体颗粒的质量(kg)

V——土的体积(m3)

2．土的天然含水量

在天然状态下，土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率叫土的天然含水量，反映了土的干湿程度，用下式表示：

（2-3）

式中 mw——土中水的质量(kg)

ms ——土中固体颗粒的质量(kg)

3．土的孔隙比和孔隙率

孔隙比和孔隙率是土中孔隙的比率，它反映了土的密实程度。孔隙比和孔隙率越小土越密实。

孔隙比 （2-4）

孔隙率 （2-5）

式中 V——土的总体积(m3)；V＝Vs＋Vv

Vs——土的固体体积(m3)

Vv——土的孔隙体积(m3)

4．土的可松性

天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，这种现象称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示：

土的最初可松性系数 （2-6）

土的最后可松性系数 （2-7）

Ks、K/s ——土的最初、最后可松性系数

V1 ——土在天然状态下的体积(m3)

V2 ——土挖后松散状态下的体积(m3)

V3 ——土经压(夯)实后的体积(m3)

5．土的透水性

土的透水性是指水流通过土中孔隙的难易程度，用渗透系数K（单位时间内水穿透土层的能力，单位m/d）表示。根据土的渗透系数不同，可分为透水性土(如砂土)和不透水性土(如粘土)。土的透水性影响施工降水与排水的速度，一般土的渗透系数见表2-1。

表2-1 土的渗透系数参考表

土的名称

渗透系数（m/d）

土的名称

渗透系数（m/d）

粘土、亚粘土

＜0.1

含粘土的中砂及纯细砂

20～25

亚砂土

0.1～0.5

含粘土的细砂及纯中砂

35～50

含粘土的粉砂

0.5～1.0

纯粗砂

50～75

纯粉砂

1.5～5.0

粗砂夹卵石

50～100

含粘土的细砂

10～15

卵石

100～200

三．土的分类与现场鉴别方法

在建筑施工中，根据土的坚硬程度及开挖的难易程度，将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类。前四类属一般土，后四类属岩石。土的类别对土方工程施工方法的选择、劳动量和机械台班的消耗及工程费用都有较大的影响，应高度重视。土的这种八类分类法及其现场鉴别方法见表2-2

表2-2 土的工程分类与现场鉴别方法

土的分类

土 的 名 称

可松性系数

现场鉴别方法

Ks

K/s

一类土

（松软土）

砂；亚砂土；冲积砂土层；种植土；泥炭（淤泥）

1.08～1.17

1.01～1.03

能用锹、锄头挖掘

二类土

（普通土）

亚粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；种植土；填筑土及亚砂土

1.14～1.28

1.02～1.05

用锹、条锄挖掘，少许用镐翻松

三类土

（坚土）

软及中等密度粘土；重亚粘土 粗砾石；干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土；压实的填筑土

1.24～1.30

1.05～1.07

主要用镐，少许用锹、条锄挖掘

四类土

（沙砾坚土）

重粘土及含碎石、卵石的粘土；粗卵石；密实的黄土；天然级配砂石；软泥灰岩及蛋白石

1.26～1.35

1.06～1.09

整个用镐、条锄挖掘，少许用撬棍挖掘

五类土

（软石）

硬石灰纪粘土；中等密度的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩；软的石灰岩

1.30～1.40

1.10～1.15

用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法

六类土

（次坚石）

泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩；泥灰岩；密实的石灰岩；风化花岗岩；片麻岩

1.35～1.45

1.11～1.20

用爆破方法开挖，部分用风镐

七类土

（坚石）

大理岩；辉绿岩；玢岩；粗、中粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩、风化痕迹的安山岩、玄武岩

1.40～1.45

1.15～1.20

用爆破方法开挖

八类土

（特坚石）

安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩，闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩

1.45～1.50

1.20～1.30

用爆破方法开挖

2．1．2．土方量的计算

一．基坑、基槽土方量的计算

(一)基坑土方量的计算

基坑土方量可按立体几何中的拟柱体(由两个平行的平面做底的一种多面体)体积公式计算(图2-2)。即

（2-8）

式中 H——基坑深度(m)

A1、A2——基坑上、下的底面积(m3)

A0——基坑中截面的面积(m3)

图2-2基坑土方量计算 图2-3基槽土方量的计算

(二)基槽土方量的计算

基槽和路堤的土方量可以沿长度方向分段后，再用同样方法计算(图2-3)

（2-9）

式中 V1——第一段的土方量(m3)

L1——第一段的长度(m)

将各段土方量相加即得总土方量

（2-10）

式中 V1、V2、…Vn——各分段的土方量(m3)

二．场地平整土方量的计算

场地平整就是将天然地面改造成我们所要求的设计平面。场地设计平面通常由设计单位在总图竖向设计中确定。由设计平面的标高和天然地面的标高之差，可以得到场地各点的填挖高度，由此可计算场地平整的土方量。

场地平整的土方量计算通常采用方格网法。其计算步骤为：

(一)划分方格网

根据已有地形图(一般用1/500的地形图)，将地面划分成若干个方格网，尽量与测量的纵、横坐标网对应，方格一般采用20m×20m～40m×40m。

(二)在方格网上标注填挖高度

1．场地设计标高值的确定

在进行场地设计时，设计单位应综合各方面因素确定场地的设计标高，这个设计标高可以是一固定值，但实际上由于排水的要求，场地表面均应有一定的泄水坡度。因此，应根据场地泄水坡度的要求(单向泄水或双向泄水)，计算出场地内各方格角点实际施工时所采用的设计标高。

(1)单向泄水时，场地各点设计标高的求法

场地用单向泄水时，以设计给定的场地中心线(与排水方向垂直的中心线)标高H0作为原始标高(图2-5)，场地内任意一点的设计标高为；

(2-11)

式中 H0——场地内设计确定的标高；

l——该点至场地中心线的距离；

i——场地泄水坡度(不小于2‰)。

例如：图2-5中H52点的设计标高为：

(2)双向泄水时，场地各点设计标高的求法

场地用双向泄水时，设计给定的场地中心点标高H0作为原始标高(图2-6)，场地内任意一点的设计标高为：

(2-12)

式中 lx、ly——该点对场地中心线x-x、y-y的距离：

ix、iy——x-x、y-y方向的泄水坡度。

例如：图2-6中场地内H42点的设计标高为：

图2-5单向泄水坡度的场地 图2-6双向泄水坡度的场地

2．场地填挖高度的标注

将设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角。设计地面标高与自然地面标高的差值，即各角点的填挖高度，填在方格网的左上角，挖方为(－)，填方为(＋)。

(三)计算方格网的零点位置

在一个方格网内同时有填方或挖方时，要先算出方格网的零点位置，并标注于方格网上，连接零点就得零线，它是填方区与挖方区的分界线(见图2-9)。零点位置的确定可用计算法（见图2-7）或图解法。

零点的位置按下式计算：

； （2-13）

式中x1、x2——角点至零点的距离(m)

h1、h2——相邻两角点的施工高度(m)，均用绝对值

a——方格网的边长(m)

图2-7 零点位置计算法示意图 图2-8 零点位置图解法示意图

在实际工作中，为省略计算，常采用图解法直接求出零点，如图2-8所示，方法是用尺在各角上标出相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置，甚为方便，同时可避免计算或查表出错。

(四)计算方格网中各方格的土方量

按照表2-3所列公式，分别计算每个方格内的挖方或填方量。

表2-3 常用方格网计算公式

项 目

图 式

计 算 公 式

一点填方或挖方

（三角形）

二点填方或挖方

（梯形）

三点填方或挖方

（五角形）

四点填方或挖方

（正方形）

注：1．a--方格网的边长(m)；b、c——零点到一角的边长(m)；h1、h2、h3、h4——方格网四角点的填挖高度(m)，用绝对值代入；∑h——填方或挖方高度的总和(m)，用绝对值代入；V--挖方或填方体积(m3)。

2．本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的．

(五)计算边坡土方量

图2-9是一场地边坡的平面示意图。从图中可看出：边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体进行计算，一种为三角棱锥体(如体积1～3，5～11)，另一种为三角棱柱体(如体积4)。

1．三角棱锥体边坡体积

例如图2-9中的①，其体积计算公式为：

（2-14）

式中 l1 一一边坡①的长度

A1一一边坡①的端面积，即

h2 一一角点的挖土高度

m一一边坡①的坡度系数，

注：在计算A1时，图2-9剖面系近似表示，实际上，地表面不完全是水平的。

图2-9场地边坡平面图

2．三角棱柱体边坡体积

例如图2-9中的④计算公式如下

（2-15）

当两端横断面面积相差很大的情况下，则应按下式计算：

（2-16）

式中 l4 一一边坡④的长度

A1、A2、A0、一一边坡④的两端及中部的横截面面积面积，算法同上

(六)计算土方总量

将挖方区(或填方区)的所有方格土方量和边坡土方量汇总后即得场地平整挖(填)方的工程量。

(七)例题

某建筑场地方格网如图2-10所示，方格边长为20m×20m，填方区边坡坡度系数为1.0，挖方区边坡坡度系数为0.5，试用公式法计算挖方和填方的土方总量。

解:(1)标注施工高度。根据所给方格网各角点的设计地面标高和自然地面标高，计算方格角点的施工高度(填挖高度)，计算结果标于图中。

(2)计算零点位置。从图2-10中可知，2－3、7－8、8－13三条方格边两端的施工高度符号不同，说明在此方格边上有零点存在。

由公式 求得如下零点位置

2－3线

7－8线

8－13线

14点本身就是零点，将各零点标于图上，并将零点连接起来，即得零线位置，如图2-10。

标注图例：

施工高度 设计高度

角点编号 自然高度

图2-10某建筑场地方格网布置图

(3)计算方格土方量。 A.方格Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ为四点挖方（填方）。

由公式 求得如下结果：

B.方格Ⅱ为二点挖方（填方）。

由公式 求得如下结果：

C.方格Ⅵ为三点填方、一点挖方 。

由公式 求得如下结果：

由公式 求得如下结果：

D. 方格Ⅶ为一点填方、二点挖方，其中填方底面为三角形、挖方底面为梯形。

由公式 求得如下结果：

由公式 求得如下结果：

因此：方格网的总填方量

方格网的总挖方量

(4)计算边坡土方量。

图2-11 场地边坡平面图

如图2-11所示，除④、⑩按三角棱柱体计算外，其余均按三角棱锥体计算。

由公式 求得如下结果：

由公式 求得如下结果：

因此：边坡的总填方量

边坡的总挖方量

三．土方调配

土方量计算完成后，即可着手土方的调配工作。土方调配，就是对挖土的利用、土方的堆弃和填土的取得这三者之间的关系进行综合协调的处理。好的土方调配方案，应该是使土方运输量或运输费用达到最小，而且又能方便施工。土方调配应按以下原则进行：

(1)应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配，使挖方量与运距的乘积之和尽可能为最小，即使土方运输量或费用最小；

(2)土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则，考虑分区与全场相结合的原则，还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，以避免重复挖运和场地混乱；

(3)合理布置挖、填方分区线，选择恰当的调配方向、运输线路，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥，

(4)好土用在回填质量要求高的地区。

总之，进行土方调配，必须根据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合考虑上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案。

2．1．3．施工准备及辅助工作

土方工程施工前通常需完成下列准备工作：施工现场准备，土方工程的测量放线（见2．1．5）和编制施工组织设计等；有时尚需完成下列辅助工作，如：基坑、沟槽的边坡保护，土壁的支撑，降低地下水位等。

一．施工现场准备

(一)场地清理

1．地面以上的场地清理：拆迁或改建通讯、电力设备（电杆、高压线等）。

2．地面的场地清理：拆除房屋，迁移树木，去除耕植土及河塘淤泥等。

3．地面以下的场地清理：拆迁或改建通讯、电力设备（地下埋设部分），拆除或改建上下水管道及其它各种管道。

(二)排除地面水

场地内低洼地区的积水必须排除，同时应注意雨水的排除，使场地保持干燥，以利土方施工。地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。

应尽量利用自然地形来设置排水沟，使水直接排至场外，或流向低洼处再用水泵抽走。主排水沟最好设置在施工区域的边缘或道路的两旁，其横断面和纵向坡度应根据最大流量确定。一般排水沟的横断面不小于0.5m×0.5m，纵向坡度一般不小于3‰。平坦地区，如出水困难，其纵向坡度不应小于2‰。，沼泽地区可减至1‰。场地平整过程中，要注意排水沟保持畅通，必要时应设置涵洞。

山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡上开挖截水沟。在低洼地区施工时，除开挖排水沟外，必要时应修筑挡水土坝，以阻挡雨水的流入。

(三)修建临时设施

根据施工现场的实际需要，修建临时办公室、宿舍、食堂、厕所、仓库等；修筑临时道路；布置临时水电管线及安全防护设施。

二．土方边坡保护

土方开挖过程中及开挖完毕后，基坑(槽)边坡土体由于自重产生的下滑力在土体中产生剪应力，该剪应力主要靠土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦土体中力的体系失去平衡，边坡就会塌方。

造成边坡塌方的原因有两方面，其一是土体剪应力增加。如坡顶堆物、行车等荷载；基坑边坡太陡；开挖深度较大；雨水或地面水渗入土中，使土的含水量增加而使土的自重增加；地下水的渗流产生一定的动水压力；土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。其二是土的抗剪强度（土体的内摩阻力和内聚力）降低。如本身土质较差或因气候影响使土质变软；土体内含水量增加而产生润滑作用；饱和的细砂、粉砂受振动而液化等。

土体自重P

基坑(槽)边坡线

外加压力

（土壁支撑）

边坡土体滑移线

图2-12 防止边坡土体塌方原理示意图

为了防止塌方保证施工安全，在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时，土壁应做成有斜率的边坡以减少土体自重P，或者加以临时的土壁支撑利用外加压力以保持土体的稳定（如图2-12）。

土方边坡的坡度以土方挖方深度H与底宽B之比表示。即：

（如图2－13）

式中 称为坡度系数

土方边坡的大小主要与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况及排水情况有关。根据施工经验，当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方边坡可作成直立壁不加支撑，但

深度不宜超过下列规定：

密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)——1.0m；

硬塑、可塑的粉土及粉质粘土——1.25m；

硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)——1.5m；

图2-13 边坡坡度示意图

坚硬的粘土——2m。 挖方深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。

当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内，根据施工经验，不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表2-4规定。

表2-4 挖方深度在5m以内不加支撑的边坡的最陡坡度

土 的 类 别

边 坡 坡 度（高：宽）

坡顶无荷载

坡顶有静载

坡顶有动载

中密的砂土

1：1.00

1：1.25

1：1.50

中密的碎石类土（充填物为砂土）

1：0.75

1：1.00

1：1.25

硬塑的粉土

1：0.67

1：0.75

1：1.00

中密的碎石类土（充填物为粘土）

1：0.50

1：0.67

1：0.75

硬塑的粉质粘土、粘土

1：0.33

1：0.50

1：0.67

老黄土

1：0.1

1：0.25

1：0.33

软土（经井点降水后）

1：1.00

--

--

注：静载指堆土或材料等；动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或动载距挖方边缘的距离应保证边坡和直立壁的稳定；堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外，高度不超过1.5m。

永久性挖方边坡应按设计要求放坡。对于临时性挖方，根据现行规范，其边坡的挖方深度及边坡的最陡坡度应符合表2-5规定。

表2-5 临时性挖方边坡值

土 的 类 别

边坡值（高：宽）

砂土（不包括细砂、粉砂）

1：1.25～1：1.50

一般性粘土

硬

1：0.75～1：1.00

硬、塑

1：1.00～1：1.25

软

1：1.50或更缓

碎石类土

充填坚硬、硬塑粘土

1：0.50～1：1.00

充填砂土

1：1.00～1：1.50

注：1．设计有要求时，应符合设计要求；

2．如采用降水措施或其它加固措施，可不受本表限制，但应计算复核；

3．开挖深度，对软土不应超过4m，对硬土不应超过8m。

三．土壁支撑

开挖基坑(槽)时，如地质和周围条件允许，可放坡开挖。但在建筑稠密地区施工或基坑深度较大时，无法按要求放坡的宽度开挖；或者施工时有防止地下水渗入基坑要求，这时就需要用土壁支撑支撑土体，以保证施工的顺利和安全，并减少对相邻已有建筑物等的不利影响。土壁支撑的种类甚多，如用于较窄沟槽的横撑式支撑；用于深基坑的支护结构：板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。横撑式支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板(图 2-14a)和垂直挡土板(图2-14b)两类，前者挡土板的布置又分断续式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时，可用断续式水平挡土板支撑，松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，挖土深度不限。

图2-14 横撑式支撑示意图

（a）断续式水平挡土板支撑 （b）垂直挡土板支撑

1-水平挡土板；2-竖楞木；3-工具式横撑；4-竖直挡土板；5-横楞木

采用横撑式支撑时，应随挖随撑，支撑牢固。施工中应经常检查，如有松动、变形等现象时，应及时加固或更换。支撑的拆除应按回填顺序依次进行，多层支撑应自下而上逐层拆除，随拆随填。 四．降低地下水位

在开挖基坑、地槽、管沟或其他土方时，土的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流入坑内。为了保证施工的正常进行，防止边坡塌方和地基被水浸泡导致承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方法可分集水井降水和井点降水两类。

(一)集水井降水法

这种方法是在基坑或沟槽开挖时，在坑底设置集水井,沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水由排水沟流入集水井内，然后用水泵抽出坑外(图2-15)。

图2-15 集水井降水示意图

l-排水沟；2-集水坑；3-水泵

四周的排水沟及集水井应设置在基础范围以外，地下水流的上游。根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔20～40m设置一个。集水井的直径或宽度，一般为0.7m～0.8m。其深度随着挖土的加深而加深，要始终低于挖土面0.8m～1.0m。井壁可用竹、木等简易加固。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，井铺设0.3m碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。 从基坑中直接抽出地下水的方法比较简单，应用也较广，但若土质为细砂或粉砂，地下水渗出时会产生流砂现象，使边坡塌方，坑底冒砂，工作条件恶化，并有引起附近建筑物下沉的危险，此时常用井点降水的方法进行施工。

(二)井点降水法

1．井点降水的概念与作用

井点降水就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从根本上解决地下水涌入坑内的问题(图2-16a)；防止边坡由于受地下水流的冲刷而引起的塌方(图2-16b)；使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了坑底土的上冒(图2-16c)；由于没有水压力，使板桩减少了横向荷载(图2-16d)；由于没有地下水的渗流，也就消除了流砂现象(图2-16e)。降低地下水位后，由于土体固结，还能使土层密实，增加地基土的承载能力。其中，防治流砂现象是井点降水的主要目的。

图2-16 井点降水的概念与作用

(a)防止涌水；(b)使边坡稳定；(c)防止土体上冒；(d)减小横向荷载；(e)防止流砂

2．流砂现象产生的原因 如图2-17所示的试验说明：由于高水位的左端(水头为h1)与低水位的右端(水头为h2)之间存在压力差，水经过长度为l，断面积为F的土体由左端向右端渗流(图2-17a)。

水在土中渗流时，作用在土体上的力有：

——作用在土体左端口a-a截面处的总水压力，其方向与水流方向一致

(γw-——水的重度)；

——作用在土体右端b-b截面处的总水压力,其方向与水流方向相反；

——水渗流时受到土颗粒的总阻力(T——单位土体阻力)。

由静力平衡条件(设向右的力为正)有：

（2-17）

得 （－表示方向向左） （2-18）

式中 为水头差与渗透路程长度l之比，称为水力坡度，以I表示。上式可写成：

（2-19）

由于单位土体阻力T与水在土中渗流时对单位土体的压力GD大小相等，方向相反，所以：

（2-20）

GD称为动水压力，其单位以N/cm2。由上式可知，动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差h1-h2愈大，则GD愈大；而渗透路程l愈长，则GD愈小。动水压力的作用方向与水流方向相同。当水流在水位差的作用下对土颗粒产生向上压力时，土颗粒不但受到了水的浮力，而且还受到动水压力向上推动的力。如果动水压力等于或大于土的浸水重度γ/时：

即 （浸水重度γ/等于土的重度减去水的重度）

则土颗粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土颗粒能随着渗流的水一起流动，这种现象就叫“流砂现象”。

图2-17 动水压力原理图

(a)水在土中渗流时的力学现象；(b) 动水压力对地基土的影响

1、2 土颗粒

实践经验表明：具备下列性质的土，在一定动水压力作用下，就有可能发生流砂现象。

①土的颗粒组成中，粘粒含量小于10％，粉粒(颗粒为0.005～0.05mm)含量大于75％；②颗粒级配中，土的不均匀系数小于5；③土的天然孔隙比大于0.75；④土的天然含水量大于30％。总之，细颗粒、颗粒均匀、松散(土的天然孔隙比大于75％)、饱和的土容易发生流砂现象，但是否出现流砂现象的重要条件是动水压力的大小。如果采用降低地下水的方法，使动水压力方向朝下，增大土颗粒间的压力，则不论是细砂，粉砂都不可能出现流砂现象。

3．管涌现象产生的原因

当基坑坑底位于不透水土层内，而不透水土层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，基坑底部即可能发生涌冒现象。

4．井点降水的方法

井点降水有两类：一类为轻型井点(包括一般轻型井点、电渗井点与喷射井点)，一类为管井井点(包括深井泵)。各种井点降水方法一般根据土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济性选用。其中轻型井点应用最广泛，故重点阐述。

图2-18 轻型井点降低地下水位示意图

1-井点管；2-滤管；3-总管；4-弯联管；5-水泵房；

6-原有地下水位线；7-降低后地下水位线

(1)一般轻型井点设备。轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成(图2-18)。 管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等。

滤管(图2-19)为进水设备，通常采用长1.0～1.2m，直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为12～19mm的呈星棋状排列的滤孔，滤孔面积为滤管表面积的20％～25％。骨架管外面包以两层孔径不同的铜丝布或塑料布滤网。为使流水畅通，在骨架管与滤网之间用塑料管或梯形铅丝隔开，塑料管沿骨架管绕成螺旋形。滤网外面再绕一层8号粗铁丝保护网，滤管下端为一锥形铸铁头。滤管上端与井点管连接。井点管为直径38或51mm、长5～7m的钢管，可整根或分节组成。井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管为直径100～127mm的无缝钢管，每段长4m，其上装有与井点管联结的短接头，间距0.8m或1.2m。

图2-20 轻型井点设备工作原理示意图

1-滤管；2-井点管；3-弯管；4-阀门；5-集水总管；6-闸门；

7-滤管；8-过滤箱；9-淘沙孔；10-水气分离器；11-浮筒；12-阀门；13-真空计；

14-进水管；15-真空计；16-副水气分离器；17-挡水板；18-放水口；19-真空泵；

20-电动机；21-冷却水管；22-冷却水箱；23-循环水泵；24泵离心水泵

图2-19 滤管构造

1-钢管；2-管壁上的小孔；

3-缠绕的塑料管；4-细滤网；

5-粗滤网；6-粗铁丝保护网；

7-井点管；8-铸铁头

抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器(又叫集水箱)等组成，其工作原理如图2-20所示。抽水时先开动真空泵19，将水气水离器10内部抽成一定程度的真空，使土中的水分和空气受真空吸力作用而吸出，经管路系统，再经过滤箱8(防止水流中的细砂进入离心泵引起磨损)进入水气分离器10。水气分离器内有一浮筒11，能沿中间导杆升降。当进入水气分离器内的水多起来时，浮筒即上升，此时即可开动离心泵24，将在水气分离器内的水和空气向两个方向排去，水经离心泵排出，空气集中在上部由真空泵排出。为防止水进入真空泵(因为真空泵为干式)，水气分离器顶装有阀门12，并在真空泵与进气管之间装一副水气分离器16。为对真空泵进行冷却，特设一个冷却循环水泵23。

一套抽水设备的负荷长度(即集水总管长度)，采用W5型真空泵时，不大于1OOm；采用W6型真空泵时，不大于120m。

(2)轻型井点的布置。井点系统的布置，包括平面布置与高程布置，应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等而确定。

平面布置：①当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，可用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度以不小于槽宽为宜(图2-21)。②如宽度大于6m或土质不良，则用双排线状井点(图2-22)。③面积较大的基坑宜用环状井点(图2-23)，有时亦可布置成U形，以利挖土机和运土车辆出入基坑。井点管距离基坑壁一般可取0.7～1.Om，以防局部发生漏气。井点管间距一般为0.8m、1.2m、1.6m，由计算或经验确定。井点管在总管四角部位应适当加密。

高程布置：井点降水深度，考虑抽水设备的水头损失以后，一般不超过6m。井点管埋设深度按下式计算：

（2-21）

式中 H1——井点降水系统总管埋设面至基坑底面的距离(m)；

h——基坑底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.5～1.Om；

I——水力坡度，根据实测：双排和环状井点为1／10，单排井点为1/4～1/5，

L——双排井点为井点管至基坑中心的水平距离，单排井点为井点管至基坑另一边的距离(m)。

图2-21 单排线状井点的布置

（a）平面布置 （b）高程布置

1-总管；2-井点管；3-抽水设备

图2-23 环形井点布置简图

（a）平面布置 （b）高程布置

1-总管，2-井点管；3-抽水设备

图2-22 双排线状井点布置图

（a）平面布置 （b）高程布置

1-井点管；2-总管；3-抽水设备

此外，在确定井点管埋深时，还要考虑井点管一般要露出地面0.2m左右。

根据上式算出的H值，如大于6m，则应降低井点管抽水设备的埋置面，以适应降水深

度要求。即将井点系统的埋置面(布置标高)接近原有地下水位线(要事先挖槽)，个别情况下甚至稍低于地下水位(当上层土的土质较好时，先用集水井排水法挖去一层土，再布置井点系统)，就能充分利用抽吸能力，使降水深度增加。井点管露出地面的长度一般为0.2m。

当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏

干的土，然后再在其底部装设第二级井点(图2-24)。

图2-25 水井的分类

1-无压完整井；2-无压非完整井；3-承压完整井；4-承压非完整井

图2-24 二级轻型井点示意图

(3)轻型井点的计算。井点系统涌水量是按水井理论进行计算的。根据井底是否达到不透水层，水井可分为完整井与不完整井，凡井底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井，否则称为不完整井。根据地下水有无压力，又分为无压井与承压井，如图2-25所示。各类井的涌水量计算方法不同，其中以无压完整井的理论较为完善。 1)群井涌水量计算：对于无压完整井的环状井点系统(图2-26)，涌水量计算公式为

&, nbsp; （2-22）

式中 Q——井点系统的涌水量(m3/d)；

K——土的渗透系数(m/d)，可以由实验室或现场抽水试验确定；

H——含水层厚度(m)；

s——水位降低值(m)；

R——抽水影响半径(m)，常用下式计算:

(m) （2-23）

x0——环状井点系统的假想半径(m)，对于矩形基坑，其长度与宽度之比不大于5

时，可按下式计算：

（2-24）

式中 F——环状井点系统所包围的面积(m2)。

在实际工程中往往会遇到无压非完整井的井点系统，这时地下水不仅从井的侧面流入，还从井底渗入。因此涌水量要比完整井大。为了简化计算，仍可采用公式(1-17)。此时式中H换成有效深度H0，H0可查表2-6。当算得H0大于实际含水层的厚度H时，则仍取H值。

图2-26 环状井点涌水量计算简图

(a)无压完整井；(b)无压不完整井

表2-6 有效深度H0值

s//(s/+l)

0.2

0.3

0.5

0.8

H0

1.3(s/+l)

1.5(s/+l)

1.7(s/+l)

1.85(s/+l)

注：s/为地下水位线至滤管顶部（井点管底部）的长度；l为滤管长度，一般等于1.0m

承压完整井环状井点涌水量计算公式为

（2-25）

式中 M——承压含水层厚度(m)；

K、s、R、x0——与公式(1-17)相同。

2)单根井点管的最大出水量，由下式确定

（2-26）

式中 d——滤管直径(m)

l——滤管长度(m)；

K——渗透系数(m/d)

3)井点管数量与井点管间距确定：

井点管最少数量由下式确定:

(根) （2-27）

井点管最大间距便可由下式求得：

（m） （2-28）

式中 L——总管长度(m)；

n/——井点管最少根数。

实际采用的井点管间距D应与总管上接头尺寸相适应。即采用0.8、1.2、1.6或2.Om。且D/，这样实际采用的井点数n>n/，一般n≥1.1n/，以防井点管堵塞等影响抽水效果。

4)轻型井点降水计算例题：某厂房设备基础施工，基坑底宽8m，长15m，基坑深4.5m，挖土边坡1:0.5，基坑平、剖面如图2-27所示。经地质勘探，天然地面以下为1.0m厚的亚粘土，其下有8m厚的中砂，K＝12m/d。再往下为不透水的粘土层。地下水位在地面以下1.5m。采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统设计。

解：A．井点系统的布置：为使总管接近地下水位和不影响地面交通，将总管埋设在地面下0.5m处，即先挖0.5m的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时基坑上口平面尺寸为12m×19m，井点系统布置成环状。总管距基坑边缘1.0m，总管长度为：

(m)

基坑中心要求降水深度：

(m)

(基坑底面至降低后的地下水位线的距离h取0.5m)

图2-27 基坑平、剖面示意图

(a)井点系统平面布置；(b)井点系统的高程布置

采用一级轻型井点，井点管的埋设深度H(不包括滤管)：

(m)

井点管长6m，直径5lmm，滤管长1.0m。井点管露出地面0.2m，以便与总管相连接。埋入土中5.8m(不包括滤管)，大于5.2m，符合埋深要求。此时基坑中心降水深度s =4.1m。

井点管及滤管总长6+1=7m，滤管底部距不透水层为1.7m，基坑长宽比小于5，可按无压非完整井环形井点系统计算。

B．基坑涌水量计算：

先求出 H0、R、s

抽水影响深度H0按表1-8求出：

由s//(s/+l)＝4.8/(4.8+1.0)＝0.82

查表得 H0＝1.85(s/+l)=1.85×(4.8+1.0)＝10.75 (m)

由于H0＞H＝7.5 (m)

取H0＝7.5 (m)

抽水影响半径R：

(m)

基坑假想圆半径x0

(m)

将以上各值代入公式：

(m3/d)

C．单根井点管出水量：

(m3/d)

D．计算井点管数量及井距：

井点管数量：

(根)

考虑安全系数后井点管数量 n＝1.1n/＝1.1×33.5＝36.85≈37 (根)

井距：

(m)

取井距为1.6m，井点管实际总根数为70/1.6＝43.75≈44(根)

E. 选择抽水设备

根据上述计算过程得出的数据，选择合适的抽水设备。

(4)井点管埋设。一般用水冲法，分为冲孔(图2-28a)与埋管(图2-28b)两个过程。

图2-28 井点管的埋设

(a)冲孔； (b)埋管

1-冲管；2-冲嘴；3-胶皮管；4-高压水泵；5-压力表；6-起重机吊钩；7-井点管；8-滤管；9-填砂；10-粘土封口

冲孔时，先用起重设备将冲管吊起并插在井点的位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。

井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌方。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上l～1.5m，以保证水流畅通。

井点填砂后，在地面以下0.5～1.0m范围内须用粘土封口，以防漏气。

井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无淤塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用。

(5)井点管使用。井点管使用时，应保证连续不断地抽水，并准备双电源。正常出水规律是“先大后小，先混后清”。抽水时需要经常观测真空度以判断井点系统工作是否正常，真空度一般应不低于55.3～66.7kPa，并检查观测井中水位下降情况，如果有较多井点管发生堵塞，影响降水效果时，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重埋。井点降水工作结束后所留的井孔，必须用砂砾或粘土填实。

5．降水对周围影响及防止措施

在弱透水层和压缩性大的粘土层中降水时，由于地下水流失造成的地下水位下降、地基自重应力增加和土层压缩等原因，会产生较大的地面沉降，又由于土层的不均匀性和降水后地下水位呈漏斗曲线，四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。因此，在建筑物附近进行井点降水时，为防止降水影响或损害区域内的建筑物，就必须阻止原有建筑物下地下水的流失。为达到此目的，除可在降水区域和原有建筑物之间的土层中设置一道固体抗渗屏幕外，还可用回灌井点补充地下水的办法来保持地下水位。即在降水井点和原有建筑物之间打一排井点，向土层灌入足够数量的水，以形成一道隔水帷幕，使原有建筑物下的地下水位保持不变或降低较少。这样，就能防止因降水而造成的地面沉降，或至少可以减少沉降值。

回灌井点是防止井点降水损害周围建筑物的一种经济，简便、有效的办法，它能将井点降水对周围建筑物的影响减少到最小程度。为确保基坑施工的安全和回灌的效果，回灌井点与降水井点之间应保持一定的距离，一般不宜小于6m。

为了观测降水及回灌后四周建筑物、管线的沉降情况及地下水位的变化情况，必须设置沉降观测点及水位观测井，并定时测量记录，以便及时调节灌、抽量，使灌、抽基本达到平衡，确保周围建筑物或管线等的安全。

2．1．4．土方机械化施工

土方工程的施工过程主要包括：土方开挖、运输、填筑与压实等。常用的施工机械有：推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等，施工时应按照施工机械的特点正确选用，并按照现场条件选择正确的施工方法，以加快施工进度。

一．推土机施工

推土机是土方工程施工的主要机械之一

(一)特点及适用范围

推土机操纵灵活，运转方便，所需工作面较小、行驶速度快、易于转移，能爬30°左右的缓坡，因此应用较广。多用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑，填平沟坑，以及配合铲运机，挖土机工作等。此外，在推土机后面可安装松土装置，破、松硬土和冻土，也可拖挂羊足辗进行土方压实工作。推土机可以推挖一～三类土，经济运距100m以内，效率最高为60m。

(二)作业方法

推土机的生产率主要决定于推土刀推移土的体积及切土、推土、回程等工作的循环时间。为了提高推土机的生产率，可采取下坡推土(图2-29a)、并列推土(图2-29b)、多刀送土和利用前次推土的槽推土等方法来提高推土效率，缩短推土时间和减少土的失散。

1．下坡推土。在斜坡上推土机顺下坡方向切土与推运(图2-29a)可以提高生产率，但坡度不宜超过15°，以免后退时爬坡困难。下坡推土也可与其他推土方法结合使用。

2．并列推土。 用2～3台推土机并列作业(图2-29b)，铲刀相距15～30cm，可减少土的散失，提高生产率。一般采用两机并列推土可增加推土量15％～30％，采用三机并列可增大推土量30％～40％。平均运距不宜超50～75m，亦不宜小于20m。

图2-29 推土机推土方法示意图

, ;(a)下坡推土; (b)并列推土

3．多刀送土。在硬质土中，切土深度不大，可将土先堆积在一处，然后集中推送到卸土区。这样可以有效地提高推土的效率，缩短运土时间。但堆积距离不宜大于30m，堆土高度以2m内为宜。 4．槽形推土：推土机重复在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅槽，在槽中推运土可减少土的散失，可增加10％～30％的推运土量。槽的深度在lm左右为宜，土埂宽约50cm。当推出多条槽后，再将土埂推人槽中运出。当推土层较厚，运距远时，采用此法较为适宜。

二．铲运机施工

(一)特点及适用范围

铲运机的特点是能综合完成挖土、运土、平土和填土等全部土方施工工序，对行驶道路要求较低，操纵灵活、运转方便，生产率高，在土方工程中常应用于大面积场地平整，开挖大基坑、沟槽以及填筑路基、堤坝等工程。适宜于铲运含水量不大于27％的松土和普通土，不适于在砾石层和冻土地带及沼泽区工作，当铲运三、四类较坚硬的土时，宜用推土机助铲或用松土机配合将土翻松0.2～0.4m，以减少机械磨损，提高生产率。

在工业与民用建筑施工中，常用铲运机的斗容量为1.5～7m3。自行式铲运机的经济运距以800～1500m为宜，拖式铲运机的运距以600m内为宜，当运距为200～300m时效率最高。在规划铲运机的开行路线时，应力求符合经济运距的要求。

在选定铲运机斗容量之后，其生产率的高低主要取决于机械的开行路线和施工方法。

图2-30 铲运机开行路线

(a)、(b)环形路线；(c)大环形路线；(d)8字形路线

(二)铲运机的开行路线

铲运机的开行路线应根据填方、挖方区的分布情况并结合当地具体条件进行合理选择，主要有环形路线和8字形路线开行两种形式。

1．环形路线。这是一种简单而常用的开行路线。根据铲土与卸土的相对位置不同，可分为图2-30a与图2-30b所示两种情况。每一循环只完成一次铲土与卸土。当挖填交替而挖

填方之间的距离又较短时，则可采用大环形路线(图2-30c)。其特点是一次循环可完成两次铲土与回填的作业，减少转弯次数，提高生产效率。采用环形路线时，为了防止机件单侧磨损，应避免仅向一侧转弯。

2．8字形路线。这种开行路线的铲土与卸土，轮流在两个工作面上进行(图2-30d)，机械上坡是斜向开行，受地形坡度限制小。每一个循环完成两次挖土和卸土的作业，比环形路线缩短运行时间，从而提高了生产率。同时每循环两次转弯方向不同，可避免机械行驶时的单侧磨损，但这种开行路线有交叉，应注意交叉点处的交通引导。这种开行路线适用于取土坑较长的路基填筑，以及坡度较大的场地平整。

(三)铲运机施工方法

为了提高铲运机的生产率，除了合理确定开行路线外，还应根据施工条件选择施工方

法。常用的施工方法有：

1．下坡铲土。铲运机铲运时尽量采用有利地形进行下坡铲土。这样，可以借助铲运机的重力来加大铲土能力，缩短装土时间，提高生产率。一般地面坡度以5°～7°为宜。平坦地形可将取土地段的一端先铲低，然后保持一定坡度向后延伸，人为创造下坡铲土条件。

2．跨铲法。在较坚硬的土内挖土时，可采用预留土埂间隔铲土的方法。这样，铲运机在挖土槽时可减少向外撒土量，挖土埂时增加了两个自由面，阻力减小，达到“铲土快，铲斗满”的效果。土埂高度应不大于300mm，宽度以不大于铲土机两履带间净距为宜。

3．助铲法。在坚硬的土层中铲土时，可另配一台推土机在铲运机的后拖杆上进行顶推，协助铲土，以缩短铲土的时间。此法的关键是安排好铲运机和推土机的配合，一般一台推土机可配合3～4台铲运机助铲。推土机在助铲的空隙时间可作松土或场地平整等工作，为铲运机创造良好的工作条件。

图2-31 单斗挖土机

(a)机械式；(b)液压式

(1)正铲；(2)反铲；(3)拉铲；(4)抓铲

三．单斗挖土机施工

单斗挖土机在土方工程中应用较广，种类很多，按其行走装置的不同，分为履带式和轮胎式两类。单斗挖土机还可根据工作的需要，更换其工作装置。按其工作装置的不同，分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等。按其操纵机械的不同，可分为机械式和液压式两类，如图2-31所示。

(一)正铲挖土机施工

1．特点及适用范围

正铲挖土机外形如图2-32所示。正铲挖土机的挖土特点是：“向前向上，强制切土”。其挖掘能力大，生产率高，适用于开挖停机面以上的一～三类土，它与运土汽车配合能完成整个挖运任务。可用于开挖大型干燥基坑以及土丘等。

2．开挖方式

根据挖土机的开挖路线与运输工具的相对位置不同，可分为正向挖土侧向卸土和正向挖土后方卸土两种。

(1)正向挖土侧向卸土。挖土机沿前进方向挖土，运输工具停在侧面装土(图2-32a)。采用这种作业方式，挖土机卸土时动臂回转角度小，运输工具行驶方便，生产率高，使用广泛。

(2)正向挖土后方卸土。挖土机沿前进方向挖土，运输工具停在挖土机后方装土(图2-32b)，这种作业方式所开挖的工作面较大，但挖土机卸土时动臂回转角大，生产率低，运输车辆要倒车开入，一般只宜用来开挖工作面较狭小且较深的基坑。

图2-32 正铲挖土机开挖方式

(a)侧向卸土；(b)后方卸土

1—正铲挖土机；2一自卸汽车

3．工作面 工作面是指挖土机一次开行中进行挖土时的工作范围，亦称“掌子”。其形状和大小由挖土机的技术性能及挖土和卸土方式以及土壤性质决定。

根据挖土机开挖方式不同，工作面又分为侧工作面和正工作面。工作面布置原则为：保证挖土机生产效率最高，而土方的欠挖数量最少。

开挖基坑常用正工作面，并尽量采用最宽工作面，使汽车便于倒车装土和运土；开挖土丘最好使用侧向工作面，使运输车辆停在机身的侧面，与挖土机的开行路线平行这样，挖土机回转90°以内就可卸土，且可避免汽车倒车和转弯多的缺点，提高了挖土效率。（如图2-33）

4. 确定开挖层数、每层的开行次数以及开行次序。根据已确定的挖土机工作面尺寸与基坑的横断面尺寸，按如下方法确定：开挖层数应等于挖方总高度/挖土机工作面高度；每层的开行次数挖方总宽度/挖土机工作面宽度；开行次序应按照开行路线最短、方便挖土的原则确定。

图2-33 正铲开挖基坑示意图

(a)一层通道多次开挖；(b)一层通道Z字形开挖；(c)三层通道布置

1、2、3－为通道断面及开挖顺序

(二)反铲挖土机施工

图2-34 反铲挖土机开挖方式

(a)沟端开挖；(b)沟侧开挖

1一反铲挖土机；2一自卸汽车；3一弃土堆

1．特点及适用范围

反铲挖土机的挖土特点是：“后退向下，强制切土”。其挖掘力比正铲小，能开挖停机面以下的一～三类土(索式反铲只宜挖一～二类土)，适用于挖基坑、基槽和管沟、有地下水的土壤或泥泞土壤。

2．开挖方式

反铲挖土机挖土时可采用沟端开挖和沟侧开挖两种方式。

(1)沟端开挖。挖土机停在基槽(坑)的端部，向后侧边退边挖土，汽车停在基槽两侧装土(图2-34a)。沟端开挖工作面宽度为：单面装土时为1.3R，双面装土时为1.7R。基坑较宽时，可多次开行开挖或按Z字形路线开挖。为了能很好地控制所挖边坡的坡度或直立的边坡，反铲的一侧履带应靠近边线向后移动挖土。

(2)沟侧开挖。挖土机沿基槽的一侧移动挖土(图2-34b)。沟侧开挖能将土弃于距基槽边较远处，但开挖宽度受限制(一般为0.8R)，且不能很好地控制边坡，机身停在沟边稳定性较差，因此只在无法采用沟端开挖或所挖的土不需运走时采用。

反铲挖土机施工时的工作面和开挖层数、每层的开行次数以及开行次序的确定与正铲挖土机施工时一样。

(三)拉铲挖掘机施工

拉铲挖土机的挖土特点是：“后退向下，自重切土”，其挖土半径和挖土深度较大，但不如反铲灵活，开挖精确性差。适用于挖停机面以下的一～二类土。可用于开挖大而深的基坑或水下挖土。

拉铲挖土机的开挖方式与反铲挖土机的开挖方式相似，可沟侧开挖也可沟端开挖(图2-35)。

图2-35 拉铲挖土方式

(a)沟侧开挖；(b)沟端开挖

1一拉铲挖土机；2一汽车；3一弃土堆

(四)抓铲挖土机施工 抓铲挖土机外形如图2-31中(4)所示。其挖土特点是：“直上直下，自重切土”，挖掘力较小，适用于开挖停机面以下的一～二类土，如挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。在软土地基的地区，常用于开挖基坑等．