土石方开挖是建筑工程的第一步。这个工作很重要。它关系到整个工程的成败。我们研究这个课题具有现实意义。土石方开挖就是将土和石头挖出来。挖出来的地方要用来建房子、修路或者造桥。这个过程听起来简单。实际上它很复杂。我们需要考虑很多问题。地下的情况看不见。土层里面有各种东西。可能有很硬的岩石。可能有很软的回填土。可能有地下水。这些情况都不一样。我们的开挖方法也要不一样。
开挖之前必须做好准备。我们要看懂图纸。图纸上标明了开挖的范围和深度。我们要去现场看。现场的情况可能和图纸不一样。我们要把不一样的地方记下来。我们要和设计人员商量。商量好了才能开始挖。测量工作也很重要。我们要在地上打好桩。用白灰画出要挖的线。这样工人就知道从哪里下手。挖多深也需要测量。我们用水准仪控制深度。不能挖得太浅。太浅了基础不够深。不能挖得太深。太深了又要填回去。这都是浪费。
选择合适的机械很关键。小的工程可以用挖土机。大的工程需要很多机器。推土机可以推平地面。挖掘机可以挖坑。装载机可以装车。自卸卡车可以运走土方。我们用什么样的机器要看土质。软土用普通的挖斗就行。遇到硬石头就需要破碎锤。先把石头打碎。然后再挖出来。机械的排列也有讲究。机器之间不能互相挡路。要有顺序地工作。这样才能提高效率。机器需要人操作。操作人员的技术要好。技术好的人挖得又快又准。
开挖的方法有很多种。大面积的开挖叫大开挖。这种方法适合建地下室。整个场地一下子挖下去。挖成一个大的坑。有时候不能全部挖开。比如旁边有旧的房子。我们要保护旧的房子。这时候就用支护开挖。在坑的边上打上钢板桩。或者做连续的墙。用这些结构挡住土。这样土就不会塌下来。还有一种方法是放坡开挖。我们把坑的边做成斜坡。斜坡不能太陡。太陡了会滑坡。斜坡的角度要计算。土质好的坡度可以陡一点。土质软的坡度必须缓一点。不管用哪种方法。安全都是第一位。
挖出来的土要处理好。好土可以留下来。等工程结束了。我们需要回填。回填要用好土。好土就是干净的土。里面没有垃圾。没有树根。好土堆在一边。用绿色的网子盖起来。防止被风吹走。坏土要运走。坏土就是不能用的土。比如太稀的淤泥。比如混了很多垃圾的杂土。运土的车不能超载。车子开出去的时候。轮胎上的泥土要冲干净。不能把马路弄脏。运输的时间也有规定。大城市里白天不能运。大车白天进城影响交通。只能在晚上运。晚上施工不能太吵。不能影响居民睡觉。
水是一个大问题。地下可能有水。下雨天也会有水。坑里积水就不能工作。我们必须把水排干。简单的办法是在坑底挖一个小坑。小坑比大坑更深。水会流到小坑里。我们用抽水机把水抽走。如果水太多。我们就要在开挖前先降水。在基坑的周围打一些井。用深井泵把地下水抽出来。地下水位降低了。坑里就干燥了。这样工作起来才方便。排水要一直进行。直到工程结束。忽略了水就会出事故。坑壁被水泡软会倒塌。工人和设备在坑里很危险。
安全是最重要的事情。开挖的坑很深。人掉下去会受伤。坑的边上要装栏杆。挂上红色的警示灯。晚上也能看见。工人要戴安全帽。不准在坑边抽烟。不准在坑边堆放重物。重物掉下去会砸到人。每天开工前要检查。检查边坡有没有裂缝。检查支护的钢板有没有变形。发现了问题马上停工。处理好了再继续。要有专门的安全员。安全员负责监督。谁不遵守规则就处罚谁。不能图快就忘了安全。出了事故什么都完了。
土石方开挖需要很多人合作。测量员放好线。机械操作员开挖。施工员指挥协调。安全员监督巡查。大家各做各的工作。又要互相配合。配合不好就会乱。一台挖土机停下来。后面的卡车也都得等。浪费时间就是浪费钱。沟通要简单明了。用手势。用对讲机。把要求说清楚。管理者要安排好计划。今天挖哪里。明天挖哪里。土运到哪里去。这些都要提前想好。计划周到。工作就顺利。计划不好。现场就一团糟。
我们做这个研究就是为了找到好办法。让开挖工作更安全。更快。更省钱。我们看了很多实际的工程。我们记录下成功的地方。我们也分析失败的事故。我们比较不同的机械。我们计算不同的坡度。我们试验不同的排水方法。我们把数据和经验写下来。这些就是我们的研究成果。我们希望这些成果有用。以后别人做土方工程的时候。可以参考我们的研究。他们可以避免我们犯过的错误。他们可以采用我们验证过的好方法。这样我们的建筑行业就能越来越好。房子和路就能建得又结实又安全。这就是我们写这篇论文的目的。