2017年造價工程師《土建工程》講義：第四章第二節(jié)

作用

垂直（砂井，塑料排水板加固）排水法

常用于解決軟土地基的沉降問題，可使地基沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部分完成，使公路完工后在營運期間不發(fā)生過大的沉降和減少橋頭段沉降差

穩(wěn)定劑處置法

是利用生石灰、熟石灰、水泥等穩(wěn)定材料，摻入軟弱的表層黏土中，以改善地基的壓縮性和強度特征，保證機械作業(yè)條件，提高路堤填土穩(wěn)定及壓實效果

開挖換填法

在一定范圍內(nèi)，把軟土挖除，用無侵蝕作用的低壓縮散體材料置換，分層夯實

反壓護(hù)道法

當(dāng)在施工過程中填土將使土基產(chǎn)生的滑動破壞達(dá)不到要求時，在填方路堤兩側(cè)一定寬度范圍內(nèi)平衡反壓填土，以謀求填土的穩(wěn)定。利用這種方法用地寬度顯著增加，為此需要大量的土地。在用地困難、征地費高以及難以得到廉價填土材料的情況下是很不經(jīng)濟的。大多是用在施工過程中已經(jīng)明顯出現(xiàn)不穩(wěn)定的填方或發(fā)生了滑坍破壞填方時，作為應(yīng)急措施和修復(fù)措施

振沖置換（或稱砂樁、碎石樁加固法）

適用范圍：軟弱黏性土地基，但對于抗剪強度較低的軟黏土采用本方法務(wù)必慎重

特點

集中藥包

炸藥完全裝在炮孔的底部，爆炸后對于工作面較高的巖石崩落效果較好，但不能保證巖石均勻破碎。

分散藥包

炸藥沿孔深的高度分散安裝，爆炸后可以使巖石均勻地破碎，適用于高作業(yè)面的開挖段。

藥壺藥包

將炮孔底部打成葫蘆形，集中埋置炸藥，以提高爆破效果，適用于結(jié)構(gòu)均勻致密的硬土、次堅石和堅石、量大而集中的石方施工。

坑道藥包

藥包安裝在豎井或平硐底部的特制的儲藥室內(nèi)，裝藥量大，屬于大型爆破的裝藥方式，適用于土石方大量集中、地勢險要或工期緊迫的路段，以及一些特殊的爆破工程。

適用

錘擊沉樁

適用于中密砂類土、黏性土

射水沉樁

在砂夾卵石層或堅硬土層中，一般以射水為主，錘擊或振動為輔；在亞黏土或黏土中，為避免降低承載力，一般以錘擊或振動為主，以射水為輔，并應(yīng)適當(dāng)控制射水時間和水量

振動沉樁

適用于砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的黏性土和中密或較松散的碎、卵石類土。對于軟塑類黏土及飽和砂質(zhì)土，當(dāng)基樁入土深度小于15m時，可采用振動沉樁機。除此情況外，宜采用射水配合沉樁。

靜力壓樁

于高壓縮性黏土或砂性較輕的亞黏土層

水中沉樁

在河流水淺時，一般可搭設(shè)施工便橋、便道、土島和各種類型腳手架組成的工作平臺，其上安置樁架并進(jìn)行水中沉樁作業(yè)。在較寬闊的河中，可將樁安設(shè)在組合的浮體上或固定平臺，亦可使用專用打樁船。

優(yōu)點

缺點

適用

支架現(xiàn)澆法

就地澆筑施工無需預(yù)制場地，而且不需要大型起吊、運輸設(shè)備，梁體的主筋可不中斷，橋梁整體性好

主要是工期長，施工質(zhì)量不容易控制；預(yù)應(yīng)力混凝土梁由于混凝土的收縮、徐變引起的應(yīng)力損失比較大；施工中的支架、模板耗用量大，施工費用高；搭設(shè)支架影響排洪、通航，施工期間可能受到洪水和漂流物的威脅。

預(yù)制安裝法

1)由于是工廠生產(chǎn)制作，構(gòu)件質(zhì)量好，有利于確保構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸精度，并盡可能多的采用機械化施工。2)上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè)，因而可縮短現(xiàn)場工期。3)能有效利用勞動力，并由此而降低了工程造價。4)由于施工速度快可適用于緊急施工工程。5)將構(gòu)件預(yù)制后由于要存放一段時間，因此在安裝時已有一定齡期，可減少混凝土

收縮、徐變引起的變形。

需要大型起吊、運輸設(shè)備

可采用自行式吊車安裝、跨墩龍門架安裝、架橋機安裝、扒桿安裝、浮吊安裝等

懸臂施工法

4)懸臂澆筑施工簡便，結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整位置，常在跨徑大100m

的橋梁上選用；懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，但施工精度要求比較高，可在跨徑100m以下的大橋中選用。5)懸臂施工法可不用或少用支架，施工不影響通航或橋下交通

2)非墩梁固接的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，采用懸臂施工時應(yīng)采取措施，使墩、梁臨時固結(jié)。

3)采用懸臂施工的機具設(shè)備種類較多，可根據(jù)實際情況選用。

大跨徑連續(xù)梁橋常用。懸臂施工宜在營運狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力與施工階段的受力狀態(tài)比較近的橋梁中選用，如預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、變截面連續(xù)梁橋和斜拉橋等。

轉(zhuǎn)體施工法

1)可以利用地形，方便預(yù)制構(gòu)件。

2)施工期間不斷航，不影響橋下交通，并可在跨越通車線路上進(jìn)行橋梁施工。

3)施工設(shè)備少，裝置簡單，容易制作并便于掌握。

4)節(jié)省木材，節(jié)省施工用料。采用轉(zhuǎn)體施工與纜索無支架施工比較，可節(jié)省木材

80%，節(jié)省施工用鋼60%。

5)減少高空作業(yè)，施工工序簡單，施工迅速，當(dāng)主要結(jié)構(gòu)先期合攏后，給以后施工

帶來方便。7)大跨徑橋梁采用轉(zhuǎn)體施工將會取得良好的技術(shù)經(jīng)濟效益，轉(zhuǎn)體重量輕型化、多種工藝綜合利用，是大跨及特大路橋施工有力的競爭方案。

6)轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁，可在深水、峽谷中建橋采用，同時也適用于平

原區(qū)以及用于城市跨線橋。

頂推法施工

1)頂推法可以使用簡單的設(shè)備建造長大橋梁，施工費用低，施工平穩(wěn)無噪聲，可在

水深、山谷和高橋墩上采用，也可在曲率相同的彎橋和坡橋上使用。

2)主梁分段預(yù)制，連續(xù)作業(yè)，結(jié)構(gòu)整體性好，由于不需要大型起重設(shè)備，所以施工

節(jié)段的長度一般可取用10～20m。

3)橋梁節(jié)段固定在一個場地預(yù)制，便于施工管理，改善施工條件，避免高空作業(yè)。

同時，模板、設(shè)備可多次周轉(zhuǎn)使用，在正常情況下，節(jié)段的預(yù)制周期為7～10d。4)頂推施工時，用鋼量較高。

5)頂推法宜在等截面梁上使用，當(dāng)橋梁跨徑過大時，選用等截面梁會造成材料用量的不經(jīng)濟，也增加施工難度，因此以中等跨徑的橋梁為宜，橋梁的總長也以500～600為宜。

移動模架逐孔施工法

1)移動模架法不需設(shè)置地面支架，不影響通航和橋下交通，施工安全、可靠。2)有良好的施工環(huán)境，保證施工質(zhì)量，一套模架可多次周轉(zhuǎn)使用，具有在預(yù)制場生產(chǎn)的優(yōu)點。

3)機械化、自動化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動強度；上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè)，縮短工期。4)通常每一施工梁段的長度取用一孔梁長，接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位。5)移動模架設(shè)備投資大，施工準(zhǔn)備和操作都較復(fù)雜

6)移動模架逐孔施工宜在橋梁跨徑小于50m的多跨長橋上使用。

橫移法施工

由于混凝土橋具有較大的自重，橫移法施工常在鋼橋上使用。橫向位移施工多用于正常通車線路上的橋梁工程的換梁

提升與浮運施工

采用提升和浮運的方法常選取整體結(jié)構(gòu)，重達(dá)數(shù)千噸，使用該法的要求是：1)在該結(jié)構(gòu)下面需要有一個適宜的地面。

2)被提升結(jié)構(gòu)下的地面要有一定的承載力。3)擁有一臺支承在一定棊礎(chǔ)上的提升設(shè)備。4)該結(jié)構(gòu)應(yīng)該是平衡的，至少在提升操作期間是平衡的。5)采用浮運法要有一系列的大型浮運設(shè)備

特點

適用

水泥土擋墻式

具有擋土、截水雙重功能，施工機具設(shè)備相對較簡單，成墻速度快，使用材料單一，造價較低等特點

基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級；水泥土墻施工范圍內(nèi)地基承載力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m；基坑周圍具備水泥土墻的施工寬度

排樁與板墻式

地下連續(xù)墻具有剛度大、抗彎強度高、變形小、適應(yīng)性強、需工作場地不大、振動小、噪聲低等特點，但排樁墻不能止水，連續(xù)墻施工需要較多機具設(shè)備

適于基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級；懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場地中不宜大于5m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，宜采用降水、排樁與水泥土樁組合截水帷幕或采用地下連續(xù)墻；用逆作法施工。

邊坡穩(wěn)定式

具有結(jié)構(gòu)簡單、承載力較高、可阻水、變形小、安全可靠、適應(yīng)性強、施工機具簡單、施工靈活、污染小、噪聲低、對周邊環(huán)境影響小、支護(hù)費用低等特點

基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級非軟土場地；土釘墻基坑深度不宜大于12m；噴錨支護(hù)適用于無流砂、含水量不高、不是淤泥等流塑土層的基坑，開挖深度不大于18m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應(yīng)采取降水或截水措施

逆作擋墻式

主要承受壓應(yīng)力，可充分發(fā)揮材料特性，結(jié)構(gòu)截面小，底部不用嵌固，可減少埋深，具有受力安全可靠、變形小、外形簡單、施工方便、快速、質(zhì)量易保證、費用低等特點

基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級；淤泥和淤泥質(zhì)土場地不宜采用；基坑平面尺寸近似方形或圓形，施工場地適合拱圈布置；拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8，坑深不宜大于12m；地下水位高于基坑底面時，應(yīng)采取降水或截水措施

放坡開挖式

不用支撐支護(hù)，需加強邊坡穩(wěn)定監(jiān)測，土方量大，需外運

基坑側(cè)壁安全等級宜為三級；基坑周圍場地應(yīng)滿足放坡條件，土質(zhì)較好；當(dāng)?shù)叵滤桓哂谄履_時，應(yīng)采取降水措施。

技術(shù)

特點

適用

復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)

具有輕型、復(fù)合、機動靈活、針對性強、適用范圍廣、支護(hù)能力強的特點，可作超前支護(hù)，并兼?zhèn)渲ёo(hù)、截水等效果

可用于回填土、淤泥質(zhì)土、黏性土、砂土、粉土等常見土層，施工時可不降水，在工程規(guī)模上，深度16m以上的深基坑均可根據(jù)已有條件，靈活、合理使用。

組合內(nèi)支撐技術(shù)

主要利用組合式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面靈活可變、加工方便等優(yōu)點。施工速度快，支撐形式多樣，計算理論成熟，并可拆卸重復(fù)利用，節(jié)省投資

適用于周圍建筑物密集，相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深較大，周圍土質(zhì)情況復(fù)雜，施工場地狹小，軟土場地等深大基坑。該技術(shù)可在各種地質(zhì)情況和復(fù)雜周邊環(huán)境下使用

型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)技術(shù)（SMW工法）

也稱為加筋水泥地下連續(xù)墻工法。型鋼主要用來承受彎矩和剪力，水泥土主要用來防滲，同時對型鋼還有圍箍作用。

術(shù)可在黏性土、粉土、砂礫土中使用，目前在國內(nèi)主要

在軟土地區(qū)有成功應(yīng)用。該技術(shù)目前可在開挖深度15m以下的基坑圍護(hù)工程中應(yīng)用。

凍結(jié)排樁法基坑支護(hù)技術(shù)

需要注意以下問題：

①在凍結(jié)過程中土的體積膨脹將對排樁產(chǎn)生較大的水平凍脹壓力。②排樁靠基坑內(nèi)側(cè)在基坑開挖過程中與空氣接觸后，溫度將急劇上升，而另外一側(cè)與凍土墻體接觸溫度非常低，排檢因兩側(cè)巨大溫差將產(chǎn)生溫度應(yīng)力。③土墻達(dá)到設(shè)計厚度后，如何對其進(jìn)行有效控制從而避免產(chǎn)生更大的凍脹力。④巖土力學(xué)基本理論的不成熟，設(shè)計計算所采用的數(shù)學(xué)力學(xué)模型與巖土體的實際應(yīng)力一應(yīng)變狀態(tài)常存在著較大的差距，必須加強工程檢測，通過信息化施工及時發(fā)現(xiàn)問題，保證工程安全。

適用于大體積深基礎(chǔ)開挖施工、含水量高的地基基礎(chǔ)和軟土地基基礎(chǔ)以及地下水豐富的地基基礎(chǔ)施工。

優(yōu)點

缺點

適用

鉆爆法

1)比較靈活，可以很快地開始開挖施工。

2)可以開挖各種形狀、尺寸、大小的地下洞室。3)既可采用比較簡單便宜的施工設(shè)備，也可采用先進(jìn)、高效的施工設(shè)備。4)可以適應(yīng)堅硬完整的圍巖，也可以適應(yīng)較為軟弱破碎的圍巖。

采用炸藥爆破，造成有害氣體，對通風(fēng)要求較高。。一般開挖隧洞，獨頭推進(jìn)長度不能超過2km。不能及時散煙，就會影響工期。在城市人口密集地區(qū)不能采用。

一般短洞、地下大洞室、不是圓形的隧洞、地質(zhì)條件變化大的地方都常用鉆爆法；長洞，又沒有條件布置施工支洞、施工斜井的，或者地質(zhì)條件很差，特別軟弱的地方，不利于鉆爆法。

掘進(jìn)機法，簡稱TBM法

全斷面掘進(jìn)機

適宜于打長洞，因為它對通風(fēng)要求較低；開挖洞壁比較光滑；對圍巖破壞較小，所以對圍巖穩(wěn)定有利；超挖少，襯砌混凝土回填量少。

適宜于打長洞

獨臂鉆

該種設(shè)備適宜于開挖軟巖，不適宜于開挖地下水較多、圍巖不太穩(wěn)定的地層

天井鉆

天井鉆開挖直徑可達(dá)1.5～3.5m，甚至更大，開挖深度可由幾十米至二三百米不等。在巖層硬度中等的情況下，由上向下、由下向上日鉆進(jìn)速度均可達(dá)到10m左右

是專用用來開挖豎井或斜井的大型鉆具

帶盾構(gòu)的TBM掘進(jìn)法

當(dāng)圍巖是軟弱破碎帶時

盾構(gòu)法

掌握好各種盾構(gòu)機的特征是確定盾構(gòu)工法的關(guān)鍵。選擇適合土質(zhì)條件的、確保工作面穩(wěn)定的盾構(gòu)機種及合理的輔助工法最重要。此外，盾構(gòu)的外徑、覆蓋土厚度、線形（曲線施工時的曲率半徑等）、掘進(jìn)距離、工期、豎井用地、路線附近的重要構(gòu)筑物、障礙物等地域環(huán)境條件及安全性與成本的考慮

明挖法

明挖法施工簡單，技術(shù)成熟，施工快捷，根據(jù)需要可以分段同時作業(yè)，工程造價和運營費用均較低，且能耗較少。但外界氣象條件和環(huán)境條件對施工影響較大

明洞以及隧道洞口段不能用暗挖法施工時常用明挖法，一般當(dāng)覆蓋層厚度小于5m時，可考慮。有無圍護(hù)結(jié)構(gòu)的敞口明挖，適用于地面開闊，周圍建筑物稀少，地質(zhì)條件好，土質(zhì)穩(wěn)定且在基坑周圍無較大荷載，對基坑周圍的位移和沉降無嚴(yán)格要求的情況。有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的明挖適用于施工場地狹窄，土質(zhì)自立性較差，地層松軟，地下水豐富，建筑物密集的地區(qū)， 

蓋挖法

對結(jié)構(gòu)的水平位移小，安全系數(shù)高；對地面影響小，只在短時間內(nèi)封鎖地面交通，施工受外界氣候影響小

蓋板上不允許留下過多的豎井，后續(xù)開挖土方需要采取水平運輸，出土不方便；施工作業(yè)空間較小，施工速度較明挖法慢，工期較長；和基坑開挖、支擋開挖相比，費用較高。

適用于松散的地質(zhì)條件、隧道處于地下水位線以上、地下工程明作時需要穿越公路、建筑等障礙物的情況。蓋挖逆作法多用于深層開挖，松軟土層開挖，靠近建筑物施工等情況下

淺埋暗挖法

1)淺埋隧道施工中開挖的影響將波及地表，必須嚴(yán)格控制地中和地表的沉陷變形。

2)它是在軟弱圍巖淺埋地層中修建山嶺隧道洞口段、城區(qū)地下鐵道及其他適于淺埋地下工程的施工方法。它主要適用于不宜明挖施工的土質(zhì)或軟弱無膠結(jié)的砂、卵石等第四紀(jì)地層。對于水位高的的地層，需采取堵水或降排水等措施。3)淺埋地下工程，特別是地鐵施工具有結(jié)構(gòu)埋置淺，地面建筑密集，交通運輸繁忙，地下管線密布，地表沉陷要求嚴(yán)格，周邊環(huán)境復(fù)雜，拆遷改移費用高。4)輔助工法多樣，由于其適用于松軟地層中，預(yù)先加固改良地層是一項必不可少的技術(shù)措施，提倡使用的輔助工法包括注漿法、降水法、超前小導(dǎo)管法、長管棚法、水平旋噴法、注漿━凍結(jié)法等。5)開挖方法多，常用開挖方法有全斷面法、正臺階法以及適用于特殊地層條件的其他施工方法。6)與明挖法相比，具有靈活多變，對地面建筑、道路和地下管網(wǎng)影響小，拆遷占地少，不擾民，不干擾交通，不污染城市；與盾構(gòu)法相比，具有簡單易行，不需太多專用設(shè)備，靈活多變，適用范圍廣。

(2)淺埋暗挖法施工方針。 “管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強支護(hù)、快封閉、勤量測

沉管法

沉管隧道施工方式可分為兩種：1、需要修建特殊的船塢，用浮在水上的鋼殼箱體作為模板制造管段的“鋼殼方式”；2、干船塢內(nèi)制造箱體，而后浮運、沉放的“干船塢方式”。

兩種施工方式的比較

項目

鋼殼方式

干船塢方式

用途

項目雙車道公路、單線鐵路、下水管道等管

段在10m以內(nèi)的

多車道寬度大的公路（鐵道、人行

道并置的情況也在內(nèi)）

斷面形狀

圓形，外麻為變形的八角形的

矩形

材料

鋼殼及鋼筋混凝土

鋼筋混凝土

管段預(yù)制地點

船臺

臨時干船塢

浮運沉放

干舷高度30～50cm，拖航；水上向管段投入砂和混凝土，沉放

干舷高度10cm左右、拖航、用管段內(nèi)的水平衡方法沉放

防水處理

鋼殼

防水層，鋼板（6～8mm)、瀝青、橡膠

基礎(chǔ)處理

一般平整機敷設(shè)砂礫

設(shè)臨時承臺，填充砂或砂漿

水中連接

水中混凝土或橡膠密封墊水壓連接

橡膠密封墊水壓連接

方法

特點

適用

氣壓室法

氣壓室法需額外的設(shè)備投資，而且施工的速度將降低，

不得已時采用

凍結(jié)法

在地下水特多，難以施工時，也有采用冷凍法，用液氮注入地層中，將隧道周圍的土壤全部深度凍結(jié)起來。然后進(jìn)行開挖。這個方法非常昂貴，非不得已，一般不采用。

礦井建設(shè)、地下鐵道和河底隧道等工程

分部開挖、分部支護(hù)法

先開挖一小部分，然后用噴錨支護(hù)做全斷面保護(hù)，再逐步擴挖，逐步支護(hù)。

在軟弱地層中開挖較大的洞室

超前灌漿、超前錨桿法

使開挖工作面始終在灌漿固結(jié)過的巖層中或頂部錨桿的保護(hù)下進(jìn)行

在地下水很豐富的地方，如海底隧道、河底隧道

長距離頂管技術(shù)

無須挖槽或在水下開挖土方，并可避免為疏干和固結(jié)土體而采用的降低地下水位等輔助措施，從而大大加快施工速度，降低造價，并能克服在穿越江河湖海等無法降水的特殊環(huán)境下施工的困難。長距離頂管的主要技術(shù)關(guān)鍵是(1)頂力問題(2)方向控制(3)制止正面坍方2)糾偏與導(dǎo)向3)局部氣壓4)觸變泥漿減阻5)中繼接力頂進(jìn)

非開挖鋪設(shè)管線

氣動夯管錘鋪管施工

(1)地層適用范圍廣。夯管錘鋪管幾乎適應(yīng)除巖層以外的所有地層。

(2)鋪管精度較高(3)對地表的影響較小(4)夯管錘鋪管適合較短長度的管道(5)鋪設(shè)鋪管材料必須是鋼管，若要鋪設(shè)其他材料的管道，可鋪設(shè)鋼套管，再將工作管道穿入套管內(nèi)(6)投資和施工成本低(7)工作坑要求低通常只需很小施工深度，無須進(jìn)行很復(fù)雜的深基坑支護(hù)作業(yè)(8)穿越河流時，無須在施工中清理管內(nèi)土體，無滲水現(xiàn)象，能確保施工人員安全

非開挖鋪設(shè)管線

導(dǎo)向鉆進(jìn)法施工

P295鉆頭選擇依據(jù)

非開挖鋪設(shè)管線

）逆作法

適用于建筑群密集，相鄰建筑物較近，地下水位較高，地下室埋深大和施工場地狹小的高（多）層地上、地下建筑，如地鐵站、地下廠房、地下儲庫、地下變電站等。

沉井法

修筑深基礎(chǔ)和地下建（構(gòu)）筑物的一種施工工藝