2020一级建造师《市政工程》考点预习汇总【一】

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2020一级建造师《市政工程》考点预习汇总【一】

　　考点：城市轨道交通的轨道结构

　　轨道(通称为线上)结构是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的。

　　一、轨道组成

　　(一)轨道结构

　　(1)组成轨道部件的材料其力学性质差异极大，应通过科学、可靠的方式把它们组合在一

　　起，从而导向列车的运行、承受高速行驶列车的荷载并把荷载传递给支撑轨道结构的基础。

　　(2)轨道结构应具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性和适量弹性，并满足轨面几何平顺

　　度，以保证列车运行平稳、安全、快速运行和乘客舒适，并应满足减振、降噪要求。

　　(二)轨道结构特点

　　城市轨道交通的轨道结构由于线路通常要穿过居民区(地下、地面或高架)，所以还要考虑以下一些问题：

　　(1)为保护城市环境，对噪声控制要求较高，除了车辆结构采取减振措施，以及必要时修筑声屏障外，轨道也应采用相应的减振轨道结构。

　　(2)轨道交通行车密度大，运营时间长，留给轨道维修作业的时间很短，因而一般采用较强的轨道部件。近年新建轨道交通系统的浅埋隧道和高架桥结构，基本采用无砟道床等少维修轨道结构。

　　(3)轨道交通车辆一般采用电力牵引，以走行轨作为供电回路。为减小漏泄电流对周围金属设施的腐蚀，要求钢轨与轨下基础有较高的绝缘性能。

　　(4)受原有街道和建筑物所限，城市轨道交通曲线区段占很大比重，曲线半径一般比常规铁路小得多。在正线半径小于400m的曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。钢轨铺设前应进行预弯，运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗。

　　二、轨道形式与选择

　　(一)轨道形式及扣件、轨枕

　　(1)地铁正线及辅助线钢轨应依据近、远期客流量，并经技术经济综合比较确定，宜采用60kg/m钢轨，也可采用50kg/m钢轨。车场线宜采用50kg/m钢轨。钢轮-钢轨系统轨道的标准轨距应采用1435mm。

　　钢轮-钢轨系统正线曲线应根据列车运行速度设置超高。

　　轨道尽端应设置车挡。设在正线、折返线和车辆试车线的车挡应能承受以15km/h速度撞击时的冲击荷载。

　　(2)不同道床形式的扣件宜符合表1K413014的规定。

　　扣件类型 表1K413014

　　(二)道床与轨枕

　　(1)长度大于100m的隧道内和隧道外U形结构地段及高架桥和大于50m的单体桥地段，宜采用短枕式或长枕式整体道床。

　　(2)地面正线宜采用混凝土枕碎石道床，基底坚实、稳定，排水良好的地面车站地段可采用整体道床。

　　(3)车场库内线应采用短枕式整体道床，地面出入线、试车线和库外线宜采用混凝土枕碎石道床或木枕碎石道床。

　　(三)减振结构

　　(1)一般减振轨道结构可采用无缝线路、弹性分开式扣件和整体道床或碎石道床。

　　(2)线路中心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用较高减振的轨道结构，即在一般减振轨道结构的基础上，采用轨道减振器扣件或弹性短枕式整体道床或具有其他较高减振能力的轨道结构形式。

　　(3)线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护单位和高级宾馆等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用特殊减振轨道结构，即在一般减振轨道结构的基础上，采用浮置板整体道床或其他特殊减振轨道结构形式。

　　(四)隔声屏障

　　(1)声屏障是位于声源与受声点之间的具有足够面密度的声遮挡结构，利用声源两侧局部地区建造的有限长声屏障可使声源的运行噪声在传播过程中有一显著的附加衰减，从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响，以改善周围环境的声环境质量。这样的设施就称为声屏障。 声屏障的作用是阻挡直达声的传播，隔离透射声，使绕射声有足够的衰减。目前，声屏障已发展成多种多样，按降噪功能可分为扩散反射型声屏障、吸收共振型声屏障、有源、降噪声屏障;按结构类型有直立式、 折壁式、表面倾斜式、半封闭或全封闭等;根据不同顶端类型又有倒L形、 T形、 Y形、圆弧形、鹿角形等。

　　(2)声屏障是控制噪声特别是交通噪声的重要措施，通过在穿过市区和居住区的轨道交通、高架桥、铁路等交通干线的两侧设置声屏障，实现了其他降噪手段所不能代替的效果。

　　2020一级建造师《市政工程》考点预习【二】

　　考点：地下水控制

　　地下水控制包括基坑开挖影响深度内的潜水、微承压水与承压水控制，应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用截水、降水、回灌或其组合方法。

　　一、基本要求

　　(1)当降水会对基坑周边建筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采用截水方法控制地下水。采用悬挂式隔水帷幕时，一般应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件结合坑外回灌的措施。

　　(2)水泥土重力式围护和板式支护基坑，应对基坑开挖后地基土的抗渗流或抗管涌稳定性进行验算，合理布置截水帷幕的深度与平面形式。

　　(3)当地下水位高于基坑开挖面时，需要采用降低地下水方法疏干坑内土层中的地下水。疏干地下水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构的变形。在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。

　　(4)当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌，确保基坑施工安全。

　　二、截水

　　(1)采用隔水帷幕的目的是阻止基坑外地下水流入基坑内部，或减小地下水沿帷幕的水力梯度。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，隔(截)水帷幕的渗透系数宜小于1.0 x10-6cm/s 。

　　(2)基坑隔水方法应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等，选用水泥土搅拌桩帷幕、高压旋喷或摆喷注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩等。支护结构采用排桩时，可采用水泥土搅拌桩或高压喷射注浆帷幕，采用高压喷射注浆帷幕时应保证桩体有一定搭接宽度。对碎石土、杂填土、泥炭质土或地下水流速较大时，宜通过试验确定高压喷射注浆帷幕的适用性。

　　(3)当基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用底端进入下卧隔水层的落底式帷幕;落底式帷幕进入下卧隔水层的深度应满足下式要求，且不宜小于1.5m：

　　(4)当坑底以下含水层厚度大而需采用悬挂式帷幕时，帷幕进入透水层的深度应满足地下水沿帷幕底端绕流的渗透稳定性要求，并应对帷幕外地下水位下降引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物沉降进行分析。当不满足渗透稳定性要求时，应采取增加帷幕深度、设置减压井等防止渗透破坏的措施。

　　(5)隔水帷幕宜采用沿基坑周边闭合的平面布置形式。当采用沿基坑周边非闭合的平面布置形式时，应对地下水沿帷幕两端绕流引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物的沉降进行分析。

　　(6)采用水泥土搅拌桩帷幕时，搅拌桩桩径宜取450~800mm ，搅拌桩的搭接宽度应符合下列规定：

　　1)单排搅拌桩帷幕的搭接宽度：当搅拌深度不大于10m时，不应小于150mm; 当搅拌深度为10~15m时，不应小于200mm; 当搅拌深度大于15m时，不应小于250mm;

　　2)对地下水位较高、渗透性较强的地层，宜采用双排搅拌桩截水帷幕;搅拌桩的搭接宽度：当搅拌深度不大于10m时，不应小于100mm;当搅拌深度为10~15m时，不应小于150mm;当搅拌深度大于15m时，不应小于200mm。

　　3)搅拌桩水泥浆液的水灰比宜取 0.6~0.8。 搅拌桩的水泥掺量宜取土的天然重度的15%~20%。

　　(7)采用高压旋喷、摆喷注浆帷幕时，旋喷注浆固结体的有效直径、摆喷注浆团结体的有效半径宜通过试验确定;缺少试验时，可根据土的类别及其密实程度、高压喷射注浆工艺，按工程经验采用。摆喷帷幕的喷射方向与摆喷点连线的夹角宜取10°~25°，摆动角度宜取20°~30°。帷幕的水泥土固结体搭接宽度，当注浆孔深度不大于10m时，不应小于150mm;当注浆孔深度为10 ~20m时，不应小于250mm;当注浆孔深度为20~30m时，不应小于350mm。对地下水位较高、 渗透性较强的地层，可采用双排高压喷射注浆帷幕。高压喷射注浆水泥浆液的水灰比宜取0.9~l.1，水泥掺量宜取土的天然重度的25%~40%。当土层中地下水流速高时，宜掺入外加剂改善水泥浆液的稳定性与固结性。

　　三、降水

　　(一)降水的作用

　　在地下水位以下开挖基坑时，采用降水的作用是:

　　(1)截住坡面及基底的渗水。

　　(2)增加边坡的稳定性，并防止边坡或基底的土粒流失。

　　(3)减少被开挖土体含水量，便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业。

　　(4)有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性。对于放坡开挖而言，可提高边坡稳定性。对于支护开挖，可增加被动土压区土抗力，减少主动土压区土体侧压力，从而提高支护体系的稳定性，减少支护体系的变形。

　　(5)减小承压水头对基坑底板的顶托力，防止坑底突涌。

　　(二)工程降水方法的选用

　　(三)集水明排

　　(1)当基坑开挖不很深，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔30~50m设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外(见图1K413021-2)。

　　(2)排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.4m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。明沟的坡度不宜小于0.3%，沟底应采取防渗措施。

　　(3)集水井的净截面尺寸应根据排水流量确定;集水井应采取防渗措施。

　　(4)明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。

　　(5)明沟排水设施与市政管网连接口之间应设置沉淀池。明沟、集水井、沉淀池使用时应排水畅通并应随时清理淤积物。

　　(6)当基坑开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性好的砂类土，基坑侧壁出现渗水时，可在基坑边坡上透水处分别设置明沟和集水井构成集水明排系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，避免上层地下水冲刷基坑下部造成边坡塌方。

　　(四)井点降水

　　(1)当基坑开挖较深，基坑涌水量大，且有围护结构时，应选择井点降水方法。

　　(2)轻型井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。

　　单排井点——当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时可采用，布置在地下水上游一侧;

　　双排井点——当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时宜采用，布置在基坑(槽)的两侧;

　　环形井点——当基坑面积较大时宜采用。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。

　　(3)轻型井点宜采用金属管，井管距坑壁不应小于1.0~1.5m(距离太小易漏气)。井点间距一般为0.8~1.6m。集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%~0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9~1.2m，井点管的埋置深度应经计算确定。

　　(4)真空井点和喷射井点可选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺(钻孔法、冲孔法或射水法)，对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔;成孔深度宜大于降水井设计深度0.5~1.0m。钻进到设计深度后，应注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆。孔壁与井管之间的滤料应填充密实、均匀，宜采用中粗砂，滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于1m。

　　(5)管井的滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管。成孔工艺应适合地层特点，对不易塌孔、缩径地层宜采用清水钻进;采用泥浆护壁钻孔时，应在钻进到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，当泥浆相对密度不大于1.05时，方可投入滤料。滤管内径应按满足单井设计流量要求而配置的水泵规格确定，管井成孔直径应满足填充滤料的要求;井管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形石渣料、风化料或其他黏质岩石成分的砾石。井管底部应设置沉砂段。

　　四、回灌

　　(1)当基坑周围存在需要保护的建(构)筑物或地下管线且基坑外地下水位降幅较大时，可采用地下水人工回灌措施。浅层潜水回灌宜采用回灌砂井和回灌砂沟，微承压水与承压水回灌宜采用回灌井。实施地下水人工回灌措施时，应设置水位观测井。

　　(2)当采用坑内减压降水时，坑外回灌井深度不宜超过承压含水层中隔水帷幕的深度，以免影响坑内减压降水效果。当采用坑外减压降水时，回灌井与减压井的间距不宜小于6m。 回灌井的深度、 间距应通过计算确定。

　　(3)回灌井可分为自然回灌井与加压回灌井。自然回灌井的回灌压力与回灌水源的压力相同，直为0.1~0.2MPa。加压回灌井的回灌压力宜为0.2~0.5MPa，回灌压力不宜超过过滤器顶端以上的覆土重量。

　　(4)回灌井施工结束至开始回灌，应至少有2~3周的时间间隔，以保证管井周围止水封闭层充分密实，防止或避免回灌水沿管井周围向上反渗、从地面喷溢等情况发生。管井外侧止水封闭层顶至地面之间，宜用素混凝土充填密实 。

　　五、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水

　　(1)隔水帷幕隔断降水含水层

　　基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，即为前面所述的落底式帷幕，见图1K413021-3。这类隔水帷幕将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来，基坑内、外地下水无水力联系。此时，应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外地下水不受影响。

　　2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中

　　隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，通过井点降水降低基坑下部承压含水层的水头，以防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的，见图1K413021-4。这类隔水帷幕未将基坑内、外承压含水层分隔开。由于不受围护结构的影响，基坑内、外地下水连通，这类井点降水影响范围较大。此时，应把降水井布置于基坑外侧。因为即使布置在坑内，降水依然会对基坑外围有明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题。

　　3.隔水帷幕底位于承压水含水层中

　　隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的，见图1K413021-5。这类隔水帷幕底位于承压水含水层中，基坑内、外承压含水层部分被隔水帷幕隔开，仅含水层下部未被隔开。由于受围护结构的阻挡，在承压含水层上部基坑内、外地下水不连续，下部含水层连续相通，地下水呈三维流态。随着基坑内水位降深的加大，基坑内、外水位相差较大。在这类情况下，应把降水井布置于坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕插入承压含水层越深，这种优势越明显。

　　2020一级建造师《市政工程》考点预习【三】

　　考点：深基坑支护结构与边坡防护

　　基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构;板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩;分为内撑和外锚两种。以下主要以地铁车站基坑为主介绍基坑开挖支护与变形控制。

　　一、围护结构

　　(一)基坑围护结构体系

　　(1)基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件。板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。

　　(2)地铁基坑所采用的围护结构形式很多，其施工方法、工艺和所用的施工机具也各异;因此，应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等(特别要考虑到城市施工特点)，经技术经济综合比较后确定。

　　(二)深基坑围护结构类型

　　(1)在我国应用较多的有排桩、地下连续墙、重力式挡墙、土钉墙，以及这些结构的组合形式等。

　　(2)不同类型围护结构的特点见表1K413022-1。

　　不同类型维护结构的特点 表1K413022-1

　　1)预制混凝土板桩

　　常用钢筋混凝土板桩截面的形式有四种：矩形、T形、工字形及口字形。矩形截面板桩制作较方便，桩间采用槽榫接合方式，接缝效果较好，是使用最多的一种形式;T形截面由翼缘和加劲肋组成，其抗弯能力较大，但施打较困难。翼缘直接起挡土作用，加劲肋则用于加强翼缘的抗弯能力，并将板桩上的侧压力传至地基土，板桩间的搭接一般采用踏步式止口;工字形薄壁板桩的截面形状较合理，因此受力性能好、刚度大、材料省，易于施打，挤土也少;口字形截面一般由两块槽形板现浇组合成整体，在未组合成口字形前，槽形板的刚度较小。

　　由于预制混凝土板桩施工较为困难，对机械要求高，而且挤土现象很严重;此外，混凝土板桩一般不能拔出。因此，它在永久性的支护结构中使用较为广泛。

　　2)钢板桩与钢管桩

　　3)钻孔灌注桩围护结构

　　4)SMW工法桩(型钢水泥土搅拌墙)

　　5)重力式水泥土挡墙

　　6)地下连续墙

　　二、支撑结构类型

　　(一)支撑结构体系

　　(1)内支撑有钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑及钢与混凝土的混合支撑等;外拉锚有拉锚和土锚两种形式。

　　(2)在软弱地层的基坑工程中，支撑结构承受围护墙所传递的土压力、水压力。支撑结构挡土的应力传递路径是围护(桩)墙→围檩(冠梁)→支撑;在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚等外拉锚形式。

　　(3)在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类

　　(二)支撑体系的布置及施工

　　1.内支撑体系的布置原则

　　(1)宜采用受力明确、连接可靠、施工方便的结构形式。

　　(2)宜采用对称平衡性、整体性强的结构形式。

　　(3)应与主体结构的结构形式、施工顺序协调，以便于主体结构施工。

　　(4)应利于基坑土方开挖和运输。

　　(5)有时，可利用内支撑结构施做施工平台。

　　2.内支撑体系的施工

　　(1)内支撑结构的施工与拆除顺序应与设计工况一致，必须坚持先支撑后开挖的原则。

　　(2)围檩与围护结构之间紧密接触，不得留有缝隙。如有间隙应用强度不低于C30的细石混凝土填充密实或采用其他可靠连接措施。

　　(3)钢支撑应按设计要求施加预压力，当监测到预加压力出现损失时，应再次施加预压力。

　　(4)支撑拆除应在替换支撑的结构构件达到换撑要求的承载力后进行。当主体结构的底板和楼板分块浇筑或设置后浇带时，应在分块部位或后浇带处设置可靠的传力构件。支撑拆除应根据支撑材料、形式、尺寸等具体情况采用人工、机械和爆破等方法。

　　三、边坡防护

　　(一)基坑边(放)坡

　　(1)地质条件、现场条件等允许时，通常采用放坡开挖基坑形式修建地下工程或构筑物的地下部分。此时保持基坑边坡的稳定是非常重要的，当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌。一旦边坡坍塌，不但地基受到扰动，影响承载力，而且也影响周围地下管线、地面建筑物、交通和人身安全。

　　(2)基坑放坡基本要求：

　　放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护结构和保护措施，放坡设计与施工时应考虑雨水的不利影响。

　　2020一级建造师《市政工程》考点预习【四】

　　考点：基坑(槽)土方开挖及基坑变形控制

　　一、基本要求

　　(1)基本规定如下：

　　1)应根据支护结构设计、降水或隔水要求，确定基坑开挖方案。

　　2)基坑周围地面应设排水沟，且应避免雨水、渗水等流入坑内;同时，基坑内也应设置必要的排水设施，保证开挖时及时排出雨水。放坡开挖时，应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。当采取基坑内、外降水措施时，应按要求降水后方可开挖土方。

　　3)软土基坑必须分层、分块、对称、均衡地开挖，分块开挖后必须及时施工支撑。对于有预应力要求的钢支撑或锚杆，还必须按设计要求施加预应力。当基坑开挖面上方的支撑、锚杆和土钉未达到设计要求时，严禁向下开挖。

　　4)基坑开挖过程中，必须采取措施防止开挖机械等碰撞支护结构、格构柱、降水井点或扰动基底原状土。

　　5)当开挖揭露的实际土层性状或地下水情况与设计依据的勘察资料明显不符，或出现异常现象、不明物体时，应停止开挖，在采取相应措施后方可继续开挖。

　　(2)发生下列异常情况时，应立即停止开挖，并应立即查清原因和及时采取措施后，方可继续施工：

　　1)支护结构变形达到设计规定的控制值或变形速率持续增长且不收敛。

　　2)支护结构的内力超过其设计值或突然增大。

　　3)围护结构或止水帷幕出现渗漏，或基坑出现流土、管涌现象。

　　4)开挖暴露出的基底出现明显异常(包括黏性土时强度明显偏低或砂性土层水位过高造成开挖施工困难)。

　　5)围护结构发生异常声响。

　　6)边坡或支护结构出现失稳征兆。

　　7)基坑周边建(构)筑物变形过大或已经开裂。

　　二、基坑(槽)的土方开挖方法

　　(1)根据不同的开挖深度采用不同的施工方法，主要开挖方法包括以下两种:

　　1)浅层土方开挖：第一层土方一般采用短臂挖掘机及长臂挖掘机直接开挖、出土，自卸运输车运输。在条件具备的情况下，采用两台长臂液压挖掘机在基坑的两侧同时挖土，一起分段向前推进，可以极大提高挖土速度，为及时安装支撑提供条件，图1K413023-1为某工程表层土方开挖示意图，图1K413023-2为浅层接力挖土示意图。

　　2)深层土方开挖：当长臂挖机不能开挖时，应采用小型挖掘机，将开挖后的土方转运至围护墙边，用吊车提升出土，自卸车辆运输的方法;坑底以上0.3m的土方采用人工开挖。图1K413023-3为深层抓斗吊配合小型挖机挖土示意图。

　　上述开挖方法是典型的地铁车站基坑开挖方法，其长处在于水平挖掘或运输和垂直运输分离，可以多点垂直运输，缓解了纵坡问题、支撑延迟安装问题，极大地提高了挖土速度，可以有效保证基坑的安全。

　　(2)基坑分块开挖顺序：

　　地铁车站的长条形基坑开挖应遵循“分段分层、由上而下、先支撑后开挖”的原则，兼作盾构始发井的车站，一般从两端或一端向中间开挖，以方便端头井的盾构始发。

　　对于地铁车站端头井，首先撑好标准段内的对撑，再挖斜撑范围内的土方，最后挖除坑内的其余土方。斜撑范围内的土方，应自基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、分段、限时地开挖并架设支撑。具体见图1K413023-4，图中序号为土方分块开挖顺序。

　　三、基坑的变形控制

　　(一)基坑变形特征

　　1.土地变形

　　基坑开挖时，由于坑内开挖卸荷造成围护结构在内外压力差作用下产生水平向位移，进而引起围护外侧土体的变形，造成基坑外土体或建(构)筑物沉降;同时，开挖卸荷也会引起坑底土体隆起。可以认为，基坑周围地层移动主要是由围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。

　　2.围护墙体水平变形

　　当基坑开挖较浅，还未设支撑时，不论对刚性墙体(如水泥土搅拌桩墙、旋喷桩墙等)还是柔性墙体(如钢板桩、地下连续墙等)，均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。随着基坑开挖深度的增加，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移;而一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内凸出。

　　3.围护墙体竖向变位

　　墙体的竖向变位给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性均带来极大的危害。特别是对于饱和的极为软弱地层中的基坑工程，当围护墙底下因清孔不净有沉渣时，围护墙在开挖中会下沉，地面也随之下沉;另外，当围护结构下方有顶管和盾构穿越时，也会引起围护结构突然沉降。

　　4.基坑底部的隆起

　　随着基坑的开挖卸载，基坑底出现隆起是必然的，但过大的坑底隆起往往是基坑险情的征兆。过大的坑底隆起可能是两种原因造成的：

　　(1)基坑底不透水土层由于其自重不能够承受下方承压水水头压力而产生突然性隆起;

　　(2)基坑由于围护结构插入坑底土层深度不足而产生坑内土体隆起破坏。基坑底土体的过大隆起可能会造成基坑围护结构失稳。

　　另外，由于坑底隆起会造成立柱隆起，进一步造成支撑向上弯曲，可能引起支撑体系失稳。因此，基坑底土体的过大隆起是施工时应该尽量避免的。但由于基坑一直处于开挖过程，直接监测坑底土体隆起较为困难，一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况。

　　5.地表沉降

　　围护结构的水平变形及坑底土体隆起会造成地表沉降，引起基坑周边建(构)筑物变形。根据工程实践经验，基坑围护呈悬臂状态时，较大的地表沉降出现在墙体旁;施加支撑后，地表沉降的最大值会渐渐远离围护结构，位于距离围护墙一定距离的位置上。

　　(二)基坑的变形控制

　　(1)为保证基坑支护结构及邻近建(构)筑物等安全，必须控制基坑的变形以保证邻近建(构)筑物的安全。

　　(2)控制基坑变形的主要方法有：

　　1)增加围护结构和支撑的刚度。

　　2)增加围护结构的入土深度。

　　3)加固基坑内被动土压区土体。加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式。

　　4)减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖后未及时支撑的暴露时间，这一点在软土地区施工时尤其有效。

　　5)通过调整围护结构或隔水帷幕深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响。

　　(三)坑底稳定控制

　　(1)保证深基坑坑底稳定的方法有加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措施。

　　(2)适时施作底板结构。

　　2020一级建造师《市政工程》考点预习【五】

　　考点：地基加固处理方法 【重要】

　　一、地基加固处理作用与方法选择

　　(一)基坑地基加固的目的

　　(1)基坑地基按加固部位不同，分为基坑内加固和基坑外两种。

　　(2)基坑外加固的目的主要是止水，有时也可减少围护结构承受的主动土压力。

　　(3)基坑内加固的目的主要有：提高土体的强度和土体的侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线;防止坑底土体隆起破坏;防止坑底土体渗流破坏;弥补围护墙体插入深度不足等。

　　(二)基坑地基加固的方式

　　(1)在软土地基中，当周边环境保护要求较高时，基坑工程前宜对基坑内被动区土体进行加固处理，以便提高被动区土体抗力，减少基坑开挖过程中围护结构的变形。按平面布置形式分类，基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固(见图1K413024-1)。采用墩式加固时，土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域;长条形基坑可考虑采用抽条加固;基坑面积较大时，宜采用裙边加固;地铁车站的端头井一般采用格栅式加固;环境保护要求高，或为了封闭地下水时，可采用满堂加固。加固体的深度范围应从第二道支撑底至开挖面以下一定深度，考虑地表有施工机具运行需要时，也可以采用低水泥掺量加固到地面。

　　(2)换填材料加固处理法，以提高地基承载力为主，适用于较浅基坑，方法简单操作方便。

　　(3)采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结，以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主，适用于深基坑。

　　二、常用方法与技术要点

　　(一)注浆法

　　(2)注浆法所用的浆液是由主剂(原材料)、溶剂(水或其他溶剂)及各种外加剂混合而成。通常所提的注浆材料是指浆液中所用的主剂。外加剂可根据在浆液中所起的作用，分为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。注浆材料有很多，其中，水泥浆是以水泥为主的浆液，适用于岩土加固，是国内外常用的浆液。

　　(3)在地基处理中，注浆工艺所依据的理论主要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类;

　　(4)注浆设计包括注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等主要工艺参数，没有经验可供参考时，应通过现场试验确定上述工艺参数。

　　(5)注浆加固土的强度具有较大的离散性，注浆检验应在加固后28d进行。可采用标准贯入、轻型静力触探法或面波等方法检测加固地层均匀性;按加固土体尝试范围每间隔1m进行室内试验，测定强度或渗透性。检验点数和合格率应满足相关规范要求，对不合格的注浆区应进行重复注浆。

　　(二)水泥土搅拌法

　　(1)根据固化剂掺入状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌，后者是用粉体和地基土搅拌。可采用单轴、双轴、三轴及多轴搅拌机或连续成槽搅拌机。

　　(2)水泥土搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土(软塑和可塑)、粉土(稍密、中密)、粉细砂(稍密、中密)、中粗砂(松散、稍密)、饱和黄土等土层。不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。当地下水的含水量小于30%(黄土含水量小于25%)时不宜采用粉体搅拌法。水泥土搅拌桩用于处理泥炭土、有机质土、pH值小于4的酸性土、塑性指数大于25的黏土，当在腐蚀性环境中以及无工程经验地区使用时，必须通过现场和室内试验确定其适用性。

　　(3)水泥土搅拌法加固软土技术具有其独特优点：

　　1)最大限度地利用了原土;

　　2)搅拌时无振动、无噪声和无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围原有建筑物及地下沟管影响很小;

　　3)根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式;

　　4)与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。

　　(4)水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异

　　其主要步骤应为：

　　1)搅拌机械就位、调平;

　　2)预搅下沉至设计加固深度;

　　3)边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;

　　4)重复搅拌下沉至设计加固深度;

　　5)根据设计要求，喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;

　　6)关闭搅拌机械。

　　在预(复)搅下沉时，也可采用喷浆(粉)的施工工艺，但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。

　　(5)应根据室内试验确定需加固地基土的固化剂和外加剂的掺量，如果有成熟经验时，也可根据工程经验确定。

　　(6)水泥土搅拌桩的施工质量检测可采用下列方法：在成桩3d内，采用轻型动力触控检查上部桩身的均匀性;在成桩7d后，采用浅部开挖桩头进行检查，开挖深度宜超过停浆(灰)面下0.5m，检查搅拌的均匀性，量测成桩的直径。作为重力式水泥土墙时，还应用开挖方法检查搭接宽度和位置偏差，应采用钻芯法检查水泥土搅拌桩的单轴抗压强度、完整性和深度。

　　(三)高压喷射注浆法

　　(1)高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、黏性土(流塑、软塑和可塑)、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。但对于硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻挡或削弱，冲击破碎力急剧下降，切削范围小或影响处理效果。而对于含有过多有机质的土层，其处理效果取决于固结体的化学稳定性。鉴于上述几种土的组成复杂、差异悬殊，高压喷射注浆处理的效果差别较大，应根据现场试验结果确定其适用程度。对于湿陷性黄土地基，也应预先进行现场试验。

　　(3)高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)和摆喷(固结体为扇状)等三种基本形状。

　　(4)高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或根据工程经验确定，并在施工中严格加以控制。单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力应大于20MPa。高压喷射注浆的主要材料为水泥，对于无特殊要求的工程，宜采用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的外加剂及掺合料。外加剂和掺合料的用量，应通过试验确定。水胶比中的水灰比通常取0.8~1.5，常用为1.0。

　　(5)高压喷射注浆的工艺流程：钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拔出注浆管。施工结束后应立即对机具和孔口进行清洗。在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，应查明原因并及时采取措施。

　　(6)旋喷桩作为止水帷幕时，为保证加固体有效搭接以达到预计的截水效果，旋喷桩的直径不宜过大。旋喷加固体的直径受施工工艺、喷射压力、提升速度、土类和土性等因素影响。施工后旋喷加固体的强度和直径，应通过现场试验确定。

　　(7)施工质量可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入试验及动力触探等方法检查。

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