水利工程施工4.docx

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水利工程施工4

第四章土石坝工程

第四章土石坝工程简介

土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石混合坝，是一种充分利用当地材料的坝型。

随着大型、高效施工机械的广泛采用，坝体防渗结构和材料的改进，施工人数大量减少，施工工期不断缩短，施工费用显著降低，施工条件日益改善，为土石坝发展开辟了广阔前景。

自20世纪70年代以来，世界各国兴建的土石坝无论在数量上还是在高度上均超过了混凝土坝。

特别是20世纪80年代以来，混凝土面板堆石坝以其经济性和快速施工的显著特点，更成为坝工建设中具有很强竞争力的一种新坝型。

根据施工方法的不同，土石坝分为干填碾压、水中填土、水力冲填（包括水坠坝）和定向爆破修筑等类型。

国内外均以碾压式土石坝采用最多。

碾压式土石坝的施工，包括准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。

准备作业包括：

平整场地、通车、通水、通电，架设通讯线路，修建生产、生活、行政办公用房以及排水清基等项工作。

基本作业包括：

料场土石料开采，挖、装、运、卸以及坝面铺平、压实、质检等项作业。

辅助作业是保证准备及基本作业顺利进行，创造良好工作条件的作业，包括清除施工场地及料场的覆盖，从上坝土料中剔除超径块石、杂物，坝面排水、层间刨毛和加水等。

附加作业是保证坝体长期安全运行的防护及修整工作，包括坝坡修整，铺砌护面块石及铺植草皮等。

本章以碾压式土石坝施工为主线，全面介绍料场及开采、运输、坝面作业、质量控制，特殊气象条件下的施工，最后介绍面板堆石坝施工。

主要内容如下：

（1）坝体材料与料场规划

（2）土石料的开挖与运输

（3）坝面填筑与压实

（4）面板堆石坝施工

（5）土石坝施工质量控制

（6）土石坝的冬雨季施工

第一节坝体材料与料场规划

一、土石坝筑材料及其要求

土石坝最大的特点是对材料的适应性，能够根据近坝材料的特性，设计坝体断面，因此，土石坝又被称作当地材料坝。

1．防渗料

作为防渗的土料最基本的要求是防渗性，渗透系数不大于1×10-5cm/s时，一般即可满足要求。

同时，还希望具有一定的抗剪强度，有较好的渗流稳定性，有适应坝体变形的塑性，有良好的施工性、低压缩性，不存在影响坝体稳定的膨胀性或收缩性，无过量的可溶盐（5%）和有机物（2%）含量等。

施工性方面，一般要求土料的天然含水量在最优含水量附近，无影响压实的超径材料，压实后的坝面有较高的承载力，以便于施工机械正常作业。

只要渗透系数满足要求，作好反滤保护，无塑性的粉质砂土也可以作为高坝的防渗材料。

严格反滤、放宽材料，是现代心墙用料的工程趋向。

渗流稳定性指防渗料的抗管涌能力与抗冲蚀能力。

一般认为塑性大的细粒土抗管涌能力强；砾类土抗冲蚀能力强，可以使心墙裂缝自愈。

设计施工中，强调反滤料对心墙保护以及设置接触粘土，以防止心墙与基础面的接触冲蚀，起到改善心墙应力的作用。

细粒土是我国采用最多的防渗材料，在20世纪80年代以前开工建设的高土石坝的心墙都采用纯细粒土，其最大粒径不超过5mm。

黄河小浪底心墙堆石坝（坝高154m）也采用细粒土作为心墙料。

只要坝址附近有数量足够、天然含水量适中的细粒土，采用细粒土作为防渗料经常是较好的选择。

采用风化料作高土石坝的防渗材料，国外开始于20世纪50年代，70年代以来日臻成熟。

我国采用风化料作100m以上的土石坝的防渗体，开始于20世纪80年代初。

云南黄泥河鲁布革心墙堆石坝（104m）即采用了风化料作防渗心墙料。

砾质土有很高的承载力，可以采用中型机械进行碾压，在良好级配情况下，亦可作为防渗材料。

如设计中的大渡河瀑布沟心墙堆石坝（坝高186m）即采用砾质土作防渗料。

采用粘土与砂砾石掺和料作防渗材料，可以改善防渗体的施工性，减小其压缩性，并增强其抗冲蚀能力。

如我国援外项目阿尔巴尼亚的菲尔泽垂直心墙坝（坝高165.5m）即采用掺和料作防渗料。

2．坝壳料

工程实践中，堆石、砂砾石及风化料等均可作为坝壳料。

堆石按施工方式可分为抛填、分层碾压、手工干砌石、机械干砌石等；按其材料及来源可分为采石场玄武岩、变质安山岩、砂岩、砾岩、采石场花岗岩、片麻岩、石灰岩、冲积的漂卵石、石渣料等。

堆石是最好的筑坝材料，现广泛用作高土石坝的坝壳料。

我国已建的土石坝坝壳采用砂砾石的很多，如大伙房、密云、石头河、碧口等。

混凝土面板堆石中，不少也以砂砾石为筑坝材料，如小干沟、两岔河、吉林台一级等。

碾压砂砾石压缩性低，抗剪强度高，但往往细粒含量大，易冲蚀，易管涌，因此需要加强渗流控制措施。

风化料属于抗压强度小于30MPa的软岩类，往往存在湿陷问题。

因此，用作坝壳料，其填筑含水量必须大于湿陷含水量，压实到最大密度，以改善其工程性质。

3．反滤料

反滤料一般要满足坚固度要求，要求级酏严格，一般采用混凝土砂石料生产系统生产，但不要求冲洗。

也可采用天然冲积层砂砾石经筛分生产。

二、料场规划的原则

土石坝用料量很大，料场的合理规划与使用，是土石坝施工中的关键问题之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程投资，而且还会影响到工程的生态环境和国民经济其他部门。

在选坝阶段需对土石料场全面调查，施工前配合施工组织设计，要对料场作深入勘测，并从空间、时间、质与量等方面进行全面规划。

所谓空间规划，系指对料场位置、高程的恰当选择，合理布置。

土石料的上坝运距尽可能短些，高程上有利于重车下坡，减少运输机械功率的消耗。

近料场不应因取料影响坝的防渗、稳定和上坝运输；也不应使道路坡度过陡引起运输事故。

坝的上下游、左右岸最好都选有料场，这样有利于上下游左右岸同时供料，减少施工干扰，保证坝体均衡上升。

用料时原则上应低料低用，高料高用，当高料场储量有余裕时，亦可高料低用。

同时料场的位置应有利于布置开采设备、交通及排水通畅。

对石料场尚应考虑与重要建筑物、构筑物、机械设备等保持足够的防爆、防震安全距离。

所谓时间规划，就是考虑施工强度和坝体填筑部位的变化。

随着季节及坝前蓄水情况的变化，料场的工作条件也在变化。

在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场，低时用较远的料场，使运输任务比较均衡。

对近料场和上游易淹的料场应先用，远料和下游不易淹的料场后用；含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。

在料场使用规划中，还应保留一部分近料场供合龙段填筑和拦洪渡汛高峰时使用。

此外，还应对时间和空间进行统筹规划，否则会产生事与愿违的后果。

例如甘肃省碧口土坝，施工初期由于料源不足，规划不落实，导流后第一年渡汛时就将4.5km以内的砂砾料场基本用完，而以后逐年渡汛用料量更大，不得不用4.5km以外的远料场，不仅增加了不必要的运输任务，而且也给后期各年渡汛增加了困难。

料场质与量的规划，是料场规划最基本的要求，也是决定料场取舍的重要因素。

在选择和规划使用料场时，应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。

勘探精度应随设计深度加深而提高。

在施工组织设计中，进行用料规划，不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求，而且应满足施工各阶段最大上坝强度的要求。

料尽其用，充分利用永久和临时建筑物基础开挖碴料是土石坝料场规划的又一重要原则。

为此应增加必要的施工技术组织措施，确保碴料的充分利用。

例如，若导流建筑物和永久建筑物的基础开挖时间与上坝时间不一致时，则可调整开挖和填筑进度，或增设堆料场储备碴料，供填筑时使用。

为了紧缩坝体设计断面和充分利用碴料，采用人工筛分控制填料的级配越来越普遍。

美国园峰坝有70％上坝料经过筛分，沃洛维尔坝在开挖心墙料时将大于7.5cm的料选出来作为坝壳填料。

国内碧口土石坝利用混凝土骨料筛分后的超径料作为坝壳填料。

这类利用料的数量、规格都应纳入料场规划中去。

料场规划还应对主要料场和备用料场分别加以考虑。

前者要求质好、量大、运距近，且有利于常年开采；后者通常在淹没区外，当前者被淹没或因库区水位抬高，土料过湿或其它原因中断使用时，则用备用料场保证坝体填筑不致中断。

在规划料场实际可开采总量时，应考虑料场查勘的精度、料场天然容重与压实容重的差异，以及开挖运输、坝面清理、返工削坡等损失。

实际可开采总量与坝体填筑量之比一般为：

土料2～2.5；砂砾料1.5～2；水下砂砾料2～3；石料1.5～2；反滤料应根据筛后有效方量确定，一般不宜小于3。

另外，料场选择还应与施工总体布置结合考虑，应根据运输方式、强度来研究运输线路的规划和装料面的布置。

料场内装料面应保持合理的间距，间距太小会使道路频繁搬迁，影响工效；间距太大影响开采强度，通常装料面间距取100m为宜。

整个场地规划还应排水通畅，全面考虑出料、堆料、弃料的位置，力求避免干扰以加快采运速度。

三、料场优化的基本方法

土石坝工程，既有大量的土石方开挖，又有大量的土石方填筑。

开挖可用料的充分利用，废弃料的妥善处理，补充料场的选择与开采数量的确定，备用料场的选择，以及物料的储存、调度是土石坝施工组织设计的重要内容，对保证工程质量，加快施工进度、降低工程造价，节约用地和保护环境具有重要意义。

土石方平衡的原则是：

充分而合理地利用建筑物开挖料。

根据建筑物开挖料和料场开采料的料种与品质，安排采、供、弃规划，优料优用，劣料劣用。

保证工程质量，便于管理，便于施工。

充分考虑挖填进度要求，物料储存条件，且留有余地，妥善安排弃料，做到保护环境。

在划分标段时，溢洪道等拟作坝料的大方量建筑物开挖工程，宜与大坝填筑划归同一标段，以创造开挖料直接上坝条件。

与填筑不同期的开挖体、与填筑不是同一标段的开挖工程，不宜直接上坝；同期同一标段的开挖工程，也应该设置足够容量的调节料场，作为挖填不能同期施工时调节之用。

拟作坝料的大方量建筑物开挖工程，应尽量和坝体填筑进行协调施工，避免或减少因料场转运增加费用和物料损耗。

1．填挖料平衡计算

根据建筑物设计填筑工程量统计各料种填筑方量。

根据建筑物设计开挖工程量、地质资料、建筑物开挖料可用不可用分选标准，并进行经济比较，确定并计算可用料和不可用料数量；根据施工进度计划和渣料存储规划，确定可用料的直接上坝数量和需要存储的数量；根据折方系数、损耗系数，计算各建筑物开挖料的设计使用数量（含直接上坝数量和堆存数量）、舍弃数量和由料场开采的数量，进行挖、填、堆、弃综合平衡。

2．土石方调度优化

土石方调度优化的目的，是找出总运输量最小的调度方案，从而达到运输费用最低，降低工程造价。

土石方调度是一个物资调动问题，可用线性规划等方法进行优化处理。

对于大型土石坝，可进行土石方平衡及坝体填筑施工动态仿真，优化土石方调配，论证调度方案的经济性、合理性和可行性。

第二节土石料的开挖与运输

一、土石料的开采与加工

料场开采前应做好以下准备工作：

划定料场范围；分期分区清理覆盖层；设置排水系统；修建施工道路；修建辅助设施。

坝料开采与加工，应参考已建工程经验，结合本工程情况，进行必要的现场试验，选择合适的工艺过程。

试验一般包括：

调整土料含水量试验；堆石料爆破试验；掺和料掺和工艺试验；各种料的碾压压实试验；其他特定条件下的试验等。

1．土料的开采

土料开采一般有立采和平采两种。

当土层较厚，天然含水量接近填筑含水量，土料层次较多，各层土质差异较大时，宜采用立面开采方法。

规划中应确定开采方向、掌子面尺寸、先锋槽位置、采料条带布置和开采顺序。

在土层较薄，土料层次少且相对均质、天然含水量偏高需翻晒减水的情况下，宜采用平面开采方法。

规划中应根据供料要求、开采和处理工艺，将料场划分成数区，进行流水作业。

2．土料的加工

土料的加工包括调整土料含水量、掺和、超径料处理和某些特殊的处理要求。

降低土料含水量的方法有挖装运卸中的自然蒸发、翻晒、掺料、烘烤等方法。

提高土料含水量的方法有在料场加水，料堆加水，在开挖、装料、运输过程中加水。

土料与一定的掺料掺和加工成为掺和料，可分别或综合解决以下问题：

减小土料压缩性，防止防渗体开裂，改变土料含水量，改善土料的施工特性，改善防渗性能，节约土料等。

一般掺和办法有：

①水平互层铺料——立面（斜面）开采掺和法；②土料场水平单层铺放掺料——立面开采掺和法；③在填筑面堆放掺和法；④漏斗——带式输送机掺和法。

其中，第①、④种方法采用较多。

砾质土中超径石含量不多时，常用装耙的推土机先在料场中初步清除，然后在坝体填筑面上进行填筑平整时再作进一步清除；当超径石的含量较多时，可用料斗加设蓖条筛（格筛）或其他简单筛分装置加以筛除，还可采用从高坡下料，造成粗细分离的方法清除粗粒料。

在进行反滤料、垫层料、过渡料等小区料的开采和加工时，若级配合适，可用砂砾石料直接开采上坝或经简易破碎筛分后上坝。

若无砂砾石料可供使用，则可用开采碎石加工制备。

对于粗粒径较大的过渡料宜直接采用控制爆破技术开采，对于较细且质量要求高的反滤料、垫层料，则可用破碎、筛分、掺和工艺加工。

如果其级配接近混凝土骨料级配，可考虑与混凝土骨料共同使用一个加工系统，必要时亦可单独设置破碎筛分系统。

3．砂砾石料和堆石料的开采

砂砾石料开采，主要有陆上和水下开采两种方式。

陆上开采用一般挖运设备即可。

水下开采，一般采用采砂船和索铲开采。

当水下开采砂砾石料含水量高时，需加以堆放排水。

主堆石料方量大，开采强度高，是土石坝工程施工进度控制的关键环节，必须详细研究其开采规划和开采工艺。

块石料的开采一般是结合建筑物开挖或由石料场开采，开采的布置要形成多工作面流水作业方式。

开采方法一般采用深孔梯段爆破，除非为了特定的目的才使用洞室爆破。

4．超径料的处理

超径块石料的处理方法，主要有浅孔爆破法和机械破碎法两种。

浅孔爆破法是指采用手持式风动凿岩机对超径石进行钻孔爆破。

机械破碎法是指采用风动和振动破石、锤击破碎超径块石，也可利用吊车起吊重锤，重锤自由下落破碎超径块石。

二、挖运机械

土石坝施工挖、运、填等各道工序均由互相匹配的具有独特功能的工程机械来完成，构成“一条龙”的生产工艺流程，即为土石坝的综合机械化施工。

（一）挖掘机械

挖掘机械的种类繁多，就其构造及工作特点，有循环单斗式和连续多斗式之分；就其传动系统又有索式、链式和液压传动之分。

液压传动具有突出的优点，现代工程机械多采用液压传动。

1.单斗式挖掘机

以正向铲挖掘机为代表的单斗式挖掘机，有柴油或电力驱动两类，后者又称电铲。

挖掘机有回转、行驶和挖掘三个装置。

图4-1是液压正向铲挖掘机。

机身回转装置由固定在下机架与供旋转使用的底座齿轮1相啮合的回转轴承组成。

回转轴由安装在回转台上的发动机2驱动，由它带动使整个机身回转。

行驶装置有在轨道上行驶的，也有无轨气胎式，但最普遍的是灵活机动、对地面压强最小的履带行驶机构3。

挖掘装置主要有挖斗4，斗沿切土的斗齿5，挖斗与斗柄6相连，而斗柄与动臂7通过铰8和斗柄液压缸9相连。

正向铲挖掘机有强有力的推力装置，能挖掘Ⅰ～Ⅳ级土和爆破后的岩石。

机型常根据挖斗容量来区分。

国产W-501、W-502、W-1001、W-1002以及W-4型正向铲，其斗容量分别为0.5、1.0及4.0m3。

这种挖掘机械主要挖掘停机面以上的土石方，也可挖掘停机面以下不深的地方，但不能用于水下开挖。

挖掘停机地面以下，可用由它改装的土斗向内、向下挖掘的反向铲，如图4-2所示。

若要挖掘停机面以下深处和进行水下开挖，尚可将正铲挖掘机的工作机构改装成用索具操作铲斗的索铲和合瓣式抓斗的抓铲。

2.多斗式挖掘机

斗轮式挖掘机是陆上使用较普遍的一种多斗连续式挖掘机，如图4-3所示。

它的生产率很高。

美国在建造圣路易·沃洛维尔高土坝时，仅用了一台斗轮式挖掘机即承担了该工程66％的采料任务，其小时生产率达2300m3/h。

该机装有多个挖斗，开挖料先卸入输送皮带，再卸入卸料皮带导向卸料口装车。

我国陕西省石头河水库，也采用了这种设备，取得了很好的效果。

（二）挖运组合机械

能同时担负开挖、运输、卸土、铺土任务的有推土机和铲运机。

1.推土机以拖拉机为原动机械，另加切土刀片的推土器，既可薄层切土又能短距离推运。

它又按推土器在平面能否转动分为固定式和万能式，前者结构简单而牢固，应用普遍，多用液压操作。

图4-4为国产移山-120型推土机的外形。

若长距离推土，土料从推土器两侧散失较多，有效推土量大为减少。

推土机的经济运距为60～100m。

为了减少推土过程中土料的散失，可在推土器两侧加挡板，或先推成槽，然后在槽中推土，或多台并列推土。

2.铲运机

按行驶方式，铲运机分为牵引式和自行式。

前者用拖拉机牵引铲斗，后者自身有行驶动力装置。

当今多用自行式，因其结构轻便，可带较大的铲斗，行驶速度高，多用低压轮胎，有较好的越野性能。

图4-5是铲斗容量7m3的国产CL7型自行式铲运机。

国产铲运机的铲斗容量一般为6～7m3。

国外大容量铲运机多用底卸式，其铲斗容量高达57.5m3。

铲运机的经济运距与铲斗容量有关，一般在几百米至几公里以内。

大容量的铲运机要求牵引力大。

运行的灵活性降低。

（三）运输机械

运输机械有循环式和连续式两种。

前者有有轨机车和机动灵活的汽车。

一般工程自卸汽车的吨位是10～35t，汽车吨位大小应根据需要并结合路涵条件来考虑。

最常用的连续运输机械是带式运输机。

根据有无行驶装置，分为移动式和固定式两种。

前者多用于短程运输和散体材料的装卸堆存，后者多用于长距离运输，美国沃洛维尔土坝采用带式运输机运距长达19.7km。

固定式常采用分段布置，每段一般在200m以内，图4-6为固定带式运输机的构造图。

带式运输机运行时驱动轮带动皮带连续运转。

为防止皮带松驰下垂，在机架端部设有张紧鼓轮。

沿机架设有上下托辊避免皮带下垂。

为保证运输途中卸料，设卸料小车沿机架上的轨道移到卸料位置卸料。

带式运输机，有金属带和橡胶带，常用的是后者。

带宽一般为800～1200mm，最大带宽1800mm，最大运行速度240m/min，最大小时生产率达12000t/h。

这种运输设备不受地形限制，结构简单，运行方便灵活，生产率高。

使用时应防止和减轻带的磨损、老化、断裂。

装载机是一种短程装运结合的机械。

常用的斗容量1～3m3，运行灵活方便。

图4-7是斗容量2m3的国产ZL-40型装载机的外形尺寸图。

三、土石料开挖运输方案

坝料的开挖与运输，是保证上坝强度的重要环节之一。

开挖运输方案主要根据坝体结构布置特点、坝料性质、填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械设备型号等多种因素，综合分析比较确定。

土石坝施工中常见的开挖运输方案主要有以下几种。

（1）正向铲开挖，自卸汽车运输上坝。

正向铲开挖、装载，自卸汽车运输直接上坝，通常运距10km。

自卸汽车可运各种坝料，运输能力高，设备通用，能直接铺料，机动灵活，转变半径小，爬坡能力较强，管理方便，设备易于获得，在国内外的高土石坝施工中，获得了广泛的应用，且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。

在施工布置上，正向铲一般都采用立面开挖，汽车运输道路可布置成循环路线，装料时停在挖掘机一侧的同一平面上，即汽车鱼贯式地装料与行驶，如图4-8所示。

这种布置形式，可避免或减少汽车的倒车时间，正向铲采用600～900的转角侧向卸料，回转角度小，生产率高，能充分发挥正向铲与汽车的效率。

（2）正向铲开挖，带式运输机运输上坝。

国内外水利水电工程施工中，广泛采用了胶带机运输土、砂石料。

如我国的大伙房、岳城、石头河等土石坝施工，带式运输机均为主要的运输工具。

带式运输机的爬坡能力大，架设简易，运输费用较低，比自卸汽车可降低运输费用1/3～1/2，运输能力也较高。

带式运输机合理运距小于10km，可直接从料场运输上坝；也可与自卸汽车配合，作长距离运输，在坝前经漏斗由汽车转运上坝；或与有轨机车配合，用带式运输机转运上坝作短距离运输。

（3）斗轮式挖掘机开挖，带式运输机运输，转自卸汽车上坝。

对于填筑方量大、上坝强度高的土石坝，若料场储量大而集中，可采用斗轮式挖掘机开挖，其生产率高，具有连续挖掘、装料的特点。

斗轮式挖掘机将料转入移动式带式运输机，其后接长距离的固定式带式运输机至坝面或坝面附近经自卸汽车运至填筑面。

这种方案，可使挖、装、运连续进行，简化了施工工艺，提高了机械化水平和生产率。

石头河土石坝采用DW-200型斗轮式挖掘机开采土料，用宽1000mm、长120余m、带速150m/min带式运输机上坝，经双翼卸料机于坝面用12t自卸汽车转运卸料，日强度平均达4000～5000m3，最高达10000m3（压实方）。

美国圣路易土石坝施工中，采用特大型斗轮式挖掘机，开采的土料经两个卸料口轮流直接装入100t的底卸式汽车运输，21个工作小时装车1000车，取土高度12m，前沿开挖宽度18.3m。

（4）采砂船开挖，有轨机车运输，转带式运输机（或自卸汽车）上坝。

国内一些大中型水利水电工程施工中，广泛采用采砂船开采水下的砂石料，配合有轨机车运输。

在我国大型载重汽车尚不能满足要求的情况下，有轨机车仍是一种效率较高的运输工具，它具有机械结构简单、修配容易的优点。

当料场集中、运输量大、运距较远（大于10km）时，可用有轨机车进行水平运输。

有轨机车运输的临建工程量大，设备投资较高，对线路坡度、转变半径等的要求也较高。

有轨机车不能直接上坝，可在坝脚经卸料装置卸至带式运输机或自卸汽车转运上坝。

坝料开挖运输方案很多，但无论采用何种方案，都应结合工程施工的具体条件，组织好挖、装、运、卸的机械化联合作业，提高机械利用率，减少坝料的转运次数；各种坝料铺筑方法及设备应尽量一致，减少辅助设施；充分利用地形条件，进行统筹规划和布置。

此外，运输道路的质量标准，对提高工效，降低车辆设备损耗，具有重要作用。

四、挖运机械设备的生产能力

要确定挖运机械设备的数量，应掌握土石坝施工高峰时段的施工强度，确定选用设备的生产能力，后者可以根据有关产品手册确定，也可以结合实际施工条件，选定参数计算复核。

1.挖掘机械

循环式单斗挖掘机械和连续式多斗挖掘机械的实际小时生产率P可按下式确定。

P=60qnKHK’pKBKt （m3/h）                       （4-1）

式中  q――土斗的几何容积，m3；

n――对于单斗挖掘机系指每分钟循环工作次数，对于多斗挖掘机系指每分钟倾倒的土斗数量；

KH――土斗的充盈系数，表示实际装料容积与土斗几何容积的比值；对于正向铲可取1，对于索铲可取0.9；

K’p――土的松散影响系数，系指挖土前的实土与挖后松土体积的比值，其大小与土料的等级有关，对于Ⅰ级土约为0.913～0.83，Ⅱ级土约为0.88～0.78，Ⅲ级土约为0.81～0.71，Ⅳ级土约为0.79～0.73；

KB――时间利用系数，表示挖掘机工作时间的利用程度，可取0.8～0.9；

Kt――联合作业延误系数，考虑运输工具影响挖掘的工作时间；有运输工具配合时，可取0.9；无运输工具配合时，应取1。

式（4-1）是挖掘机的实际小时生产率，不计入对生产率的实际影响因素，即KH、K’p、KB、Kt为1时的生产率称为理论生产率。

由式（4-1）可见，若要提高挖掘机械的实际生产率，必须提高循环式挖掘机的循环次数，即缩短每一循环的工作时间，如加长土斗的中间斗齿以减小切土阻力和切土时间，减小挖卸之间的转角等。

此外，当挖掘松散土料时，可更换较大的土斗以增大土斗容积；加强机械的现场维修，合理布置掌子面，协调并改善回车和错车场地，改善挖运设备的配合等，都将用于提高挖掘机械的实际生产率。

理论生产率：

是指依据机械机构的性能，在设计条件下连续工作所能达到的生产能力。

技术生产率：

是指依据机械机构的性能，考虑具体的施工对象连续工作所能达到的生产能力。

实用（实际）生产率：

是指既考虑具体的施工对象，又考虑施工过程中不可避免的时间间歇所能达到的生产能力。

2.运输机械

运输机