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，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

反壓護道法

當在施工過程中填土將使土基產生的滑動破壞達不到要求時，在填方路堤兩側一定寬度范圍內平衡反壓填土，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濟的。大多是用在施工過程中已經明顯出現(xiàn)不穩(wěn)定的填方或發(fā)生了滑坍破壞填方時，作為應急措施和修復措施

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，適用于結構均勻致密的硬土、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，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，并應適當控制射水時間和水量

振動沉樁

適用于砂質土、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土，當基樁入土深度小于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，其上安置樁架并進行水中沉樁作業(yè)。在較寬闊的河中，可將樁安設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制場地，而且不需要大型起吊、運輸設備，梁體的主筋可不中斷，橋梁整體性好

主要是工期長，施工質量不容易控制；預應力混凝土梁由于混凝土的收縮、徐變引起的應力損失比較大；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。

預制安裝法

1)由于是工廠生產制作，構件質量好，有利于確保構件的質量和尺寸精度，并盡可能多的采用機械化施工。2)上下部結構可以平行作業(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)將構件預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，結構整體性好，施工中可不斷調整位置，常在跨徑大100m

的橋梁上選用；懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上下部結構可平行作業(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)非墩梁固接的預應力混凝土梁橋，采用懸臂施工時應采取措施，使墩、梁臨時固結。

3)采用懸臂施工的機具設備種類較多，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)的結構受力與施工階段的受力狀態(tài)比較近的橋梁中選用，如預應力混凝土T型剛構橋、變截面連續(xù)梁橋和斜拉橋等。

轉體施工法

1)可以利用地形，方便預制構件。

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行橋梁施工。

3)施工設備少，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，當主要結構先期合攏后，給以后施工

帶來方便。7)大跨徑橋梁采用轉體施工將會取得良好的技術經濟效益，轉體重量輕型化、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)主梁分段預制，連續(xù)作業(yè)，結構整體性好，由于不需要大型起重設備，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、設備可多次周轉使用，在正常情況下，節(jié)段的預制周期為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，當橋梁跨徑過大時，選用等截面梁會造成材料用量的不經濟，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，保證施工質量，一套模架可多次周轉使用，具有在預制場生產的優(yōu)點。

3)機械化、自動化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動強度；上下部結構可以平行作業(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)移動模架設備投資大，施工準備和操作都較復雜

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構，重達數(shù)千噸，使用該法的要求是：1)在該結構下面需要有一個適宜的地面。

2)被提升結構下的地面要有一定的承載力。3)擁有一臺支承在一定棊礎上的提升設備。4)該結構應該是平衡的，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

基坑側壁安全等級宜為二、三級；水泥土墻施工范圍內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備

適于基坑側壁安全等級一、二、三級；懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5m；當?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

具有結構簡單、承載力較高、可阻水、變形小、安全可靠、適應性強、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、支護費用低等特點

基坑側壁安全等級宜為二、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?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應采取降水或截水措施

逆作擋墻式

主要承受壓應力，可充分發(fā)揮材料特性，結構截面小，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、質量易保證、費用低等特點

基坑側壁安全等級宜為二、三級；淤泥和淤泥質土場地不宜采用；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，應采取降水或截水措施

放坡開挖式

不用支撐支護，需加強邊坡穩(wěn)定監(jiān)測，土方量大，需外運

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

技術

特點

適用

復合土釘墻支護技術

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

可用于回填土、淤泥質土、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。

組合內支撐技術

主要利用組合式鋼結構構件截面靈活可變、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，并可拆卸重復利用，節(jié)省投資

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

型鋼水泥土復合攪拌樁支護技術（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。

術可在黏性土、粉土、砂礫土中使用，目前在國內主要

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

凍結排樁法基坑支護技術

需要注意以下問題：

①在凍結過程中土的體積膨脹將對排樁產生較大的水平凍脹壓力。②排樁靠基坑內側在基坑開挖過程中與空氣接觸后，溫度將急劇上升，而另外一側與凍土墻體接觸溫度非常低，排檢因兩側巨大溫差將產生溫度應力。③土墻達到設計厚度后，如何對其進行有效控制從而避免產生更大的凍脹力。④巖土力學基本理論的不成熟，設計計算所采用的數(shù)學力學模型與巖土體的實際應力一應變狀態(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開挖施工、含水量高的地基基礎和軟土地基基礎以及地下水豐富的地基基礎施工。

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備，也可采用先進、高效的施工設備。4)可以適應堅硬完整的圍巖，也可以適應較為軟弱破碎的圍巖。

采用炸藥爆破，造成有害氣體，對通風要求較高。。一般開挖隧洞，獨頭推進長度不能超過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，或者地質條件很差，特別軟弱的地方，不利于鉆爆法。

掘進機法，簡稱TBM法

全斷面掘進機

適宜于打長洞，因為它對通風要求較低；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、由下向上日鉆進速度均可達到10m左右

是專用用來開挖豎井或斜井的大型鉆具

帶盾構的TBM掘進法

當圍巖是軟弱破碎帶時

盾構法

掌握好各種盾構機的特征是確定盾構工法的關鍵。選擇適合土質條件的、確保工作面穩(wěn)定的盾構機種及合理的輔助工法最重要。此外，盾構的外徑、覆蓋土厚度、線形（曲線施工時的曲率半徑等）、掘進距離、工期、豎井用地、路線附近的重要構筑物、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，一般當覆蓋層厚度小于5m時，可考慮。有無圍護結構的敞口明挖，適用于地面開闊，周圍建筑物稀少，地質條件好，土質穩(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格要求的情況。有圍護結構的明挖適用于施工場地狹窄，土質自立性較差，地層松軟，地下水豐富，建筑物密集的地區(qū)， 

蓋挖法

對結構的水平位移小，安全系數(shù)高；對地面影響小，只在短時間內封鎖地面交通，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或軟弱無膠結的砂、卵石等第四紀地層。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構埋置淺，地面建筑密集，交通運輸繁忙，地下管線密布，地表沉陷要求嚴格，周邊環(huán)境復雜，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，預先加固改良地層是一項必不可少的技術措施，提倡使用的輔助工法包括注漿法、降水法、超前小導管法、長管棚法、水平旋噴法、注漿━凍結法等。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；與盾構法相比，具有簡單易行，不需太多專用設備，靈活多變，適用范圍廣。

(2)淺埋暗挖法施工方針。 “管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、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以內的

多車道寬度大的公路（鐵道、人行

道并置的情況也在內）

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

基礎處理

一般平整機敷設砂礫

設臨時承臺，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備投資，而且施工的速度將降低，

不得已時采用

凍結法

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起來。然后進行開挖。這個方法非常昂貴，非不得已，一般不采用。

礦井建設、地下鐵道和河底隧道等工程

分部開挖、分部支護法

先開挖一小部分，然后用噴錨支護做全斷面保護，再逐步擴挖，逐步支護。

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過的巖層中或頂部錨桿的保護下進行

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

無須挖槽或在水下開挖土方，并可避免為疏干和固結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關鍵是(1)頂力問題(2)方向控制(3)制止正面坍方2)糾偏與導向3)局部氣壓4)觸變泥漿減阻5)中繼接力頂進

非開挖鋪設管線

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)鋪設鋪管材料必須是鋼管，若要鋪設其他材料的管道，可鋪設鋼套管，再將工作管道穿入套管內(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，無須進行很復雜的深基坑支護作業(yè)(8)穿越河流時，無須在施工中清理管內土體，無滲水現(xiàn)象，能確保施工人員安全

非開挖鋪設管線

導向鉆進法施工

P295鉆頭選擇依據(jù)

非開挖鋪設管線

）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

修筑深基礎和地下建（構）筑物的一種施工工藝