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造价工程师考试

2012造价工程师《技术与计量》(土建)-地下工程施工

  一、概述

  地下工程开挖与支护施工的主要类型

  特殊施工方法

  土层中地下工程,常用的施工方法是地下连续墙、盾构法及沉管法等。

  岩层中地下工程,常用的施工方法是钻爆法、掘进机法等。

  练习题:

  1.土层中的地下工程施工,常用的方法为( )。

  A.天井钻机施工法 B.地下连续墙法 C.盾构法 D.掘进机法 E.沉管法

  答案:BCE

  2.岩层中的地下工程,开挖方式应采用( )。

  A.钻爆法 B.地下连续墙法

  C.盾构法 D.沉管法

  答案:A

  二、盾构施工技术

  盾构施工是一种在软土或软岩中修建地下隧道的特殊施工方法。

  1.盾构的类型与构造

  一般分为开放式、部分开放式和封闭式三种类型;

  基本构造则是由钢壳、推进机系统、衬砌拼装系统三部分构成。

  2.盾构工法的选择

  详尽地掌握好各种盾构机的特征是确定盾构工法的关键。其中,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。

  三、岩石地下工程施工

  (一)钻爆法施工技术

  1. 钻爆法施工技术的优缺点

  优点:

  (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)既可以采用比较简单便宜的施工设备,也可以采用先进、高效、比较贵的施工设备;

  (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。

  缺点:

  (1)由于采用炸药爆破,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,再长,通风问题就更困难了,不能及时散烟,就会影响工期。

  (2)钻爆法由于采用爆炸,城市人口密集地区不能采用,因为震动可能影响附近的建筑或居民生活,巨大的声响也是不允许的。因此,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。

  2.钻爆法的基本工序和要求P247

  各工序中,钻孔、出渣是开挖过程中需时最多的主要工序,支护是保证施工安全、顺利、快速进行的重要手段。开挖工作的机械化和先进与否,主要体现在这三个工序中。(钻孔、出渣、支护)

  (二)TBM法施工技术

  掘进机法,简称TBM法。

  1.全断面掘进机的开挖施工

  优点是: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,若用混凝土衬砌,则混凝土回填量大为减少。

  2.独臂钻的开挖施工

  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。

  3.天井钻的开挖施工

  天井钻是专用来开挖竖井或斜井的大型钻具。

  4.带盾构的TBM掘进法

  当围岩是软弱破碎带时,采用带盾构的TBM。

  练习题:

  1.一般开挖隧洞时,钻爆法施工的独头推进长度不能超过( )。

  A.1km B.2km C.10 km D.20 km

  答案:B

  2.在采用钻爆法进行岩石地下工程施工时,决定开挖工作机械化和先进性程度的工序是( )。

  A.钻孔、装药、衬砌

  B.钻孔、出渣、支护

  C.装药、出渣、衬砌

  D.出渣、支护、衬砌

  答案:B

  3.TBM法的几种不同施工机械类型中,全断面掘进机的主要优点是( )。

  A.适宜于打长洞

  B.适宜于开挖软岩

  C.适宜于开挖竖井或斜井

  D.适宜于围岩是软弱破碎带情况

  答案:A

  4.在稳定性差的破碎岩层挖一条长度为500m、直径6.00m的隧道,在不允许钻爆法施工的情况下,应优先考虑采用( )。

  A.全断面掘进机开挖 B.独臂钻开挖

  C.天井钻开挖 D.带盾构的掘进机开挖

  答案:D

  四、地下工程的几种特殊开挖施工技术

  (一)地下工程施工中的几种特殊开挖方法

  1.气压室法

  气压室法需额外的设备投资,而且施工速度将降低,一般只是在不得已时采用。

  2.冷冻法

  这个方法非常昂贵,非不得已,一般不采用。

  3.分部开挖、分部支护法

  4.超前灌浆、超前锚杆法

  (二)长距离顶管技术

  优点:加快施工速度,降低造价。

  l.顶管技术的基本设备

  顶管施工的基本设备主要包括管段前端的工具管,后部顶进设备及贯穿前后的出泥与气压设备,此外还有通风照明等设施。

  工具管是长距离顶管的关键设备。

  2.顶管施工的关键技术与措施

  长距离顶管的关键技术:

  (1)顶力问题;

  (2)方向控制;

  (3)制止正面坍方。

  为了解决上述技术关键,在长距离顶管中主要采用的技术措施如下:

  (1)穿墙。

  (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。

  (三)气动夯管锤铺管施工

  气动夯管锤是一种不需要阻力支座,利用动态的冲击能将空心的钢管推入地层的机械。

  气动夯管锤铺管的特点:

  (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。气动夯管锤铺管属不可控向铺管,但由于其以冲击方式将管道夯入地层,在管端无土楔形成,且在遇障碍物时,可将其击碎穿越,所以具有较好的目标准确性。

  (3)对地表的影响较小。夯管锤由于是将钢管开口夯入地层,除了钢管管壁部分需排挤土体之外,切削下来的土芯全部进入管内,因此即使钢管铺设深度很浅,地表也不会产生隆起或沉降现象。

  (4)夯管锤铺管适合较短长度的管道铺设,为保证铺管精度,在实际施工中,可铺管长度按钢管直径(mm)除以10就得到夯进长度(以m为单位)。

  (5)对铺管材料的要求。夯管锤铺管要求管道材料必须是钢管,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,施工进度快。

  (7)工作坑要求低。

  (8)穿越河流时,无需在施工中清理管内土体,无渗水现象,确保施工人员安全。

  (四)导向钻进法施工

  1.导向钻进法施工的基本原理

  成孔方式有两种:干式和湿式。

  2.钻头的选择依据

  (1)在淤泥质粘土中施工,一般采用较大的钻头,以适应变向的要求。

  (2)在干燥软粘土中施工,采用中等尺寸钻头一般效果最佳(土层干燥,可较快地实现方向控制)。

  (3)在硬粘土中,较小的钻头效果比较理想,但在施工中要保证钻头至少要比探头外筒的尺寸大12mm以上。

  (4)在钙质土层中,钻头向前推进十分困难,所以,较小直径的钻头效果最佳。

  (5)在粗粒砂层,中等尺寸的钻头使用效果最佳。在这类地层中,一般采用耐磨性能好的硬质合金钻头来克服钻头的严重磨损。另外,钻机的锚固和冲洗液质量是施工成败的关键。

  (6)对于砂质淤泥,中等到大尺寸钻头效果较好。

  (7)对于致密砂层,小尺寸锥形钻头效果最好,但要确保钻头尺寸大于探头筒的尺寸。在这种土层中,向前推进较难,可较快地实现控向。另一方面,钻机锚固是钻孔成功的关键。

  (8)在砾石层中施工,镶焊小尺寸硬质合金的钻头使用效果较佳。

  (9)对于固结的岩层,使用孔内动力钻具钻进效果最佳。

  练习题:

  1.长距离顶管施工中的主要技术关键问题有( )。

  A.控制正面塌方

  B.地下温度

  C.方向控制

  D.通风问题

  E.顶力问题

  答案:ACE

  2.采用长距离地下顶管技术施工时,通常在管道中设置中继环,其主要作用是(  )。

  A.控制方向

  B.增加气压

  C.控制塌方

  D.克服摩阻力

  答案:D

  3.气动夯管锤铺管施工的特点是( )。

  A.适于在岩层中铺管

  B.适于在土层中铺管

  C.适于在含卵石的土层中铺管

  D.铺管方向不好掌握

  E.对地表无隆起或沉降

  答案:B、C、E

  4.地下管线工程施工中,常用的造价较低、进度较快、非开挖的施工技术有( )。

  A.气压室法

  B.冷冻法

  C.长距离顶管法

  D.气动夯锤铺管法

  E.导向钻进法

  答案:CDE

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