2017年造价工程师《土建工程》讲义：第四章第二节

作用

垂直（砂井，塑料排水板加固）排水法

常用于解决软土地基的沉降问题，可使地基沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成，使公路完工后在营运期间不发生过大的沉降和减少桥头段沉降差

稳定剂处置法

是利用生石灰、熟石灰、水泥等稳定材料，掺入软弱的表层黏土中，以改善地基的压缩性和强度特征，保证机械作业条件，提高路堤填土稳定及压实效果

开挖换填法

在一定范围内，把软土挖除，用无侵蚀作用的低压缩散体材料置换，分层夯实

反压护道法

当在施工过程中填土将使土基产生的滑动破坏达不到要求时，在填方路堤两侧一定宽度范围内平衡反压填土，以谋求填土的稳定。利用这种方法用地宽度显著增加，为此需要大量的土地。在用地困难、征地费高以及难以得到廉价填土材料的情况下是很不经济的。大多是用在施工过程中已经明显出现不稳定的填方或发生了滑坍破坏填方时，作为应急措施和修复措施

振冲置换（或称砂桩、碎石桩加固法）

适用范围：软弱黏性土地基，但对于抗剪强度较低的软黏土采用本方法务必慎重

特点

集中药包

炸药完全装在炮孔的底部，爆炸后对于工作面较高的岩石崩落效果较好，但不能保证岩石均匀破碎。

分散药包

炸药沿孔深的高度分散安装，爆炸后可以使岩石均匀地破碎，适用于高作业面的开挖段。

药壶药包

将炮孔底部打成葫芦形，集中埋置炸药，以提高爆破效果，适用于结构均匀致密的硬土、次坚石和坚石、量大而集中的石方施工。

坑道药包

药包安装在竖井或平硐底部的特制的储药室内，装药量大，属于大型爆破的装药方式，适用于土石方大量集中、地势险要或工期紧迫的路段，以及一些特殊的爆破工程。

适用

锤击沉桩

适用于中密砂类土、黏性土

射水沉桩

在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在亚黏土或黏土中，为避免降低承载力，一般以锤击或振动为主，以射水为辅，并应适当控制射水时间和水量

振动沉桩

适用于砂质土、硬塑及软塑的黏性土和中密或较松散的碎、卵石类土。对于软塑类黏土及饱和砂质土，当基桩入土深度小于15m时，可采用振动沉桩机。除此情况外，宜采用射水配合沉桩。

静力压桩

于高压缩性黏土或砂性较轻的亚黏土层

水中沉桩

在河流水浅时，一般可搭设施工便桥、便道、土岛和各种类型脚手架组成的工作平台，其上安置桩架并进行水中沉桩作业。在较宽阔的河中，可将桩安设在组合的浮体上或固定平台，亦可使用专用打桩船。

优点

缺点

适用

支架现浇法

就地浇筑施工无需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备，梁体的主筋可不中断，桥梁整体性好

主要是工期长，施工质量不容易控制；预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大；施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。

预制安装法

1)由于是工厂生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，并尽可能多的采用机械化施工。2)上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期。3)能有效利用劳动力，并由此而降低了工程造价。4)由于施工速度快可适用于紧急施工工程。5)将构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有一定龄期，可减少混凝土

收缩、徐变引起的变形。

需要大型起吊、运输设备

可采用自行式吊车安装、跨墩龙门架安装、架桥机安装、扒杆安装、浮吊安装等

悬臂施工法

4)悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置，常在跨径大100m

的桥梁上选用；悬臂拼装法施工速度快，桥梁上下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高，可在跨径100m以下的大桥中选用。5)悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通

2)非墩梁固接的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采取措施，使墩、梁临时固结。

3)采用悬臂施工的机具设备种类较多，可根据实际情况选用。

大跨径连续梁桥常用。悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工阶段的受力状态比较近的桥梁中选用，如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等。

转体施工法

1)可以利用地形，方便预制构件。

2)施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工。

3)施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握。

4)节省木材，节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较，可节省木材

80%，节省施工用钢60%。

5)减少高空作业，施工工序简单，施工迅速，当主要结构先期合拢后，给以后施工

带来方便。7)大跨径桥梁采用转体施工将会取得良好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用，是大跨及特大路桥施工有力的竞争方案。

6)转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适用于平

原区以及用于城市跨线桥。

顶推法施工

1)顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁，施工费用低，施工平稳无噪声，可在

水深、山谷和高桥墩上采用，也可在曲率相同的弯桥和坡桥上使用。

2)主梁分段预制，连续作业，结构整体性好，由于不需要大型起重设备，所以施工

节段的长度一般可取用10～20m。

3)桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理，改善施工条件，避免高空作业。

同时，模板、设备可多次周转使用，在正常情况下，节段的预制周期为7～10d。4)顶推施工时，用钢量较高。

5)顶推法宜在等截面梁上使用，当桥梁跨径过大时，选用等截面梁会造成材料用量的不经济，也增加施工难度，因此以中等跨径的桥梁为宜，桥梁的总长也以500～600为宜。

移动模架逐孔施工法

1)移动模架法不需设置地面支架，不影响通航和桥下交通，施工安全、可靠。2)有良好的施工环境，保证施工质量，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点。

3)机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度；上下部结构可以平行作业，缩短工期。4)通常每一施工梁段的长度取用一孔梁长，接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位。5)移动模架设备投资大，施工准备和操作都较复杂

6)移动模架逐孔施工宜在桥梁跨径小于50m的多跨长桥上使用。

横移法施工

由于混凝土桥具有较大的自重，横移法施工常在钢桥上使用。横向位移施工多用于正常通车线路上的桥梁工程的换梁

提升与浮运施工

采用提升和浮运的方法常选取整体结构，重达数千吨，使用该法的要求是：1)在该结构下面需要有一个适宜的地面。

2)被提升结构下的地面要有一定的承载力。3)拥有一台支承在一定棊础上的提升设备。4)该结构应该是平衡的，至少在提升操作期间是平衡的。5)采用浮运法要有一系列的大型浮运设备

特点

适用

水泥土挡墙式

具有挡土、截水双重功能，施工机具设备相对较简单，成墙速度快，使用材料单一，造价较低等特点

基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土墙施工范围内地基承载力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m；基坑周围具备水泥土墙的施工宽度

排桩与板墙式

地下连续墙具有刚度大、抗弯强度高、变形小、适应性强、需工作场地不大、振动小、噪声低等特点，但排桩墙不能止水，连续墙施工需要较多机具设备

适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩与水泥土桩组合截水帷幕或采用地下连续墙；用逆作法施工。

边坡稳定式

具有结构简单、承载力较高、可阻水、变形小、安全可靠、适应性强、施工机具简单、施工灵活、污染小、噪声低、对周边环境影响小、支护费用低等特点

基坑侧壁安全等级宜为二、三级非软土场地；土钉墙基坑深度不宜大于12m；喷锚支护适用于无流砂、含水量不高、不是淤泥等流塑土层的基坑，开挖深度不大于18m；当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施

逆作挡墙式

主要承受压应力，可充分发挥材料特性，结构截面小，底部不用嵌固，可减少埋深，具有受力安全可靠、变形小、外形简单、施工方便、快速、质量易保证、费用低等特点

基坑侧壁安全等级宜为二、三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用；基坑平面尺寸近似方形或圆形，施工场地适合拱圈布置；拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8，坑深不宜大于12m；地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施

放坡开挖式

不用支撑支护，需加强边坡稳定监测，土方量大，需外运

基坑侧壁安全等级宜为三级；基坑周围场地应满足放坡条件，土质较好；当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。

技术

特点

适用

复合土钉墙支护技术

具有轻型、复合、机动灵活、针对性强、适用范围广、支护能力强的特点，可作超前支护，并兼备支护、截水等效果

可用于回填土、淤泥质土、黏性土、砂土、粉土等常见土层，施工时可不降水，在工程规模上，深度16m以上的深基坑均可根据已有条件，灵活、合理使用。

组合内支撑技术

主要利用组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便等优点。施工速度快，支撑形式多样，计算理论成熟，并可拆卸重复利用，节省投资

适用于周围建筑物密集，相邻建筑物基础埋深较大，周围土质情况复杂，施工场地狭小，软土场地等深大基坑。该技术可在各种地质情况和复杂周边环境下使用

型钢水泥土复合搅拌桩支护技术（SMW工法）

也称为加筋水泥地下连续墙工法。型钢主要用来承受弯矩和剪力，水泥土主要用来防渗，同时对型钢还有围箍作用。

术可在黏性土、粉土、砂砾土中使用，目前在国内主要

在软土地区有成功应用。该技术目前可在开挖深度15m以下的基坑围护工程中应用。

冻结排桩法基坑支护技术

需要注意以下问题：

①在冻结过程中土的体积膨胀将对排桩产生较大的水平冻胀压力。②排桩靠基坑内侧在基坑开挖过程中与空气接触后，温度将急剧上升，而另外一侧与冻土墙体接触温度非常低，排检因两侧巨大温差将产生温度应力。③土墙达到设计厚度后，如何对其进行有效控制从而避免产生更大的冻胀力。④岩土力学基本理论的不成熟，设计计算所采用的数学力学模型与岩土体的实际应力一应变状态常存在着较大的差距，必须加强工程检测，通过信息化施工及时发现问题，保证工程安全。

适用于大体积深基础开挖施工、含水量高的地基基础和软土地基基础以及地下水丰富的地基基础施工。

优点

缺点

适用

钻爆法

1)比较灵活，可以很快地开始开挖施工。

2)可以开挖各种形状、尺寸、大小的地下洞室。3)既可采用比较简单便宜的施工设备，也可采用先进、高效的施工设备。4)可以适应坚硬完整的围岩，也可以适应较为软弱破碎的围岩。

采用炸药爆破，造成有害气体，对通风要求较高。。一般开挖隧洞，独头推进长度不能超过2km。不能及时散烟，就会影响工期。在城市人口密集地区不能采用。

一般短洞、地下大洞室、不是圆形的隧洞、地质条件变化大的地方都常用钻爆法；长洞，又没有条件布置施工支洞、施工斜井的，或者地质条件很差，特别软弱的地方，不利于钻爆法。

掘进机法，简称TBM法

全断面掘进机

适宜于打长洞，因为它对通风要求较低；开挖洞壁比较光滑；对围岩破坏较小，所以对围岩稳定有利；超挖少，衬砌混凝土回填量少。

适宜于打长洞

独臂钻

该种设备适宜于开挖软岩，不适宜于开挖地下水较多、围岩不太稳定的地层

天井钻

天井钻开挖直径可达1.5～3.5m，甚至更大，开挖深度可由几十米至二三百米不等。在岩层硬度中等的情况下，由上向下、由下向上日钻进速度均可达到10m左右

是专用用来开挖竖井或斜井的大型钻具

带盾构的TBM掘进法

当围岩是软弱破碎带时

盾构法

掌握好各种盾构机的特征是确定盾构工法的关键。选择适合土质条件的、确保工作面稳定的盾构机种及合理的辅助工法最重要。此外，盾构的外径、覆盖土厚度、线形（曲线施工时的曲率半径等）、掘进距离、工期、竖井用地、路线附近的重要构筑物、障碍物等地域环境条件及安全性与成本的考虑

明挖法

明挖法施工简单，技术成熟，施工快捷，根据需要可以分段同时作业，工程造价和运营费用均较低，且能耗较少。但外界气象条件和环境条件对施工影响较大

明洞以及隧道洞口段不能用暗挖法施工时常用明挖法，一般当覆盖层厚度小于5m时，可考虑。有无围护结构的敞口明挖，适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区， 

盖挖法

对结构的水平位移小，安全系数高；对地面影响小，只在短时间内封锁地面交通，施工受外界气候影响小

盖板上不允许留下过多的竖井，后续开挖土方需要采取水平运输，出土不方便；施工作业空间较小，施工速度较明挖法慢，工期较长；和基坑开挖、支挡开挖相比，费用较高。

适用于松散的地质条件、隧道处于地下水位线以上、地下工程明作时需要穿越公路、建筑等障碍物的情况。盖挖逆作法多用于深层开挖，松软土层开挖，靠近建筑物施工等情况下

浅埋暗挖法

1)浅埋隧道施工中开挖的影响将波及地表，必须严格控制地中和地表的沉陷变形。

2)它是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁道及其他适于浅埋地下工程的施工方法。它主要适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层。对于水位高的的地层，需采取堵水或降排水等措施。3)浅埋地下工程，特别是地铁施工具有结构埋置浅，地面建筑密集，交通运输繁忙，地下管线密布，地表沉陷要求严格，周边环境复杂，拆迁改移费用高。4)辅助工法多样，由于其适用于松软地层中，预先加固改良地层是一项必不可少的技术措施，提倡使用的辅助工法包括注浆法、降水法、超前小导管法、长管棚法、水平旋喷法、注浆━冻结法等。5)开挖方法多，常用开挖方法有全断面法、正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法。6)与明挖法相比，具有灵活多变，对地面建筑、道路和地下管网影响小，拆迁占地少，不扰民，不干扰交通，不污染城市；与盾构法相比，具有简单易行，不需太多专用设备，灵活多变，适用范围广。

(2)浅埋暗挖法施工方针。 “管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测

沉管法

沉管隧道施工方式可分为两种：1、需要修建特殊的船坞，用浮在水上的钢壳箱体作为模板制造管段的“钢壳方式”；2、干船坞内制造箱体，而后浮运、沉放的“干船坞方式”。

两种施工方式的比较

项目

钢壳方式

干船坞方式

用途

项目双车道公路、单线铁路、下水管道等管

段在10m以内的

多车道宽度大的公路（铁道、人行

道并置的情况也在内）

断面形状

圆形，外麻为变形的八角形的

矩形

材料

钢壳及钢筋混凝土

钢筋混凝土

管段预制地点

船台

临时干船坞

浮运沉放

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、用管段内的水平衡方法沉放

防水处理

钢壳

防水层，钢板（6～8mm)、沥青、橡胶

基础处理

一般平整机敷设砂砾

设临时承台，填充砂或砂浆

水中连接

水中混凝土或橡胶密封垫水压连接

橡胶密封垫水压连接

方法

特点

适用

气压室法

气压室法需额外的设备投资，而且施工的速度将降低，

不得已时采用

冻结法

在地下水特多，难以施工时，也有采用冷冻法，用液氮注入地层中，将隧道周围的土壤全部深度冻结起来。然后进行开挖。这个方法非常昂贵，非不得已，一般不采用。

矿井建设、地下铁道和河底隧道等工程

分部开挖、分部支护法

先开挖一小部分，然后用喷锚支护做全断面保护，再逐步扩挖，逐步支护。

在软弱地层中开挖较大的洞室

超前灌浆、超前锚杆法

使开挖工作面始终在灌浆固结过的岩层中或顶部锚杆的保护下进行

在地下水很丰富的地方，如海底隧道、河底隧道

长距离顶管技术

无须挖槽或在水下开挖土方，并可避免为疏干和固结土体而采用的降低地下水位等辅助措施，从而大大加快施工速度，降低造价，并能克服在穿越江河湖海等无法降水的特殊环境下施工的困难。长距离顶管的主要技术关键是(1)顶力问题(2)方向控制(3)制止正面坍方2)纠偏与导向3)局部气压4)触变泥浆减阻5)中继接力顶进

非开挖铺设管线

气动夯管锤铺管施工

(1)地层适用范围广。夯管锤铺管几乎适应除岩层以外的所有地层。

(2)铺管精度较高(3)对地表的影响较小(4)夯管锤铺管适合较短长度的管道(5)铺设铺管材料必须是钢管，若要铺设其他材料的管道，可铺设钢套管，再将工作管道穿入套管内(6)投资和施工成本低(7)工作坑要求低通常只需很小施工深度，无须进行很复杂的深基坑支护作业(8)穿越河流时，无须在施工中清理管内土体，无渗水现象，能确保施工人员安全

非开挖铺设管线

导向钻进法施工

P295钻头选择依据

非开挖铺设管线

）逆作法

适用于建筑群密集，相邻建筑物较近，地下水位较高，地下室埋深大和施工场地狭小的高（多）层地上、地下建筑，如地铁站、地下厂房、地下储库、地下变电站等。

沉井法

修筑深基础和地下建（构）筑物的一种施工工艺