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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

主要有：气压室法、冷冻法、分部开挖、分部支护法、同步灌浆、同步锚杆法。

(二)长距离顶管技术

顶管技术的基本设备

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，其作用是定向、纠偏、防止塌方、出泥等。工具管从前向后由冲泥仓、操作室和控制室组成。

顶管施工的关键技术与措施

顶力问题两种方法：即采用润滑剂减阻和中继接力技术。

方向控制采用三段双铰工具管来完成。

制止正面坍方在深层顶管中，制止坍方实际上是制服地下水的问题。

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)纠偏与导向主要原因是顶力不平衡导致。如果事先能消除不平衡外力。

(3)局部气压常采用局部气压。局部气压的大小视具体情况而定。

(4)触变泥浆减阻

(5)中继接力顶进在管道中设置中继环，分段克服摩擦阻力(09)。

(三)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。气动夯管锤铺管属不可控向铺管，所以具有较好的目标准确性。

(3)对地表的影响较小。即使钢管铺设深度很浅，地表也不会产生隆起或沉降现象。

气动夯管锤铺管的特点

(4)夯管锤铺管适合较短长度的管道铺设。

(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。

(6)投资和施工成本低。

(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。

(2)在干燥软粘土中施工，采用中等尺寸钻头。

(3)在硬粘土中，较小的钻头效果比较理想。

(4)在钙质土层中，较小直径的钻头效果。

(5)在粗粒砂层，中等尺寸的钻头使用效果。

(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。

(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。

(五)逆作法

1.逆作法概述采取地上与地下结构同时施工或由上而下分布依次开挖和构筑地下结构体系的施工方法。

2.逆作法工艺原理

3.逆作法施工

(1)逆作法分类。按围护结构的支撑方式，基坑工程逆作法可分为以下几类：

1)全逆作法。

2)部分逆作法。

3)分层逆作法。

(六)沉井法

沉井施工法是修筑深基础和地下建(构)筑物的一种施工工艺。

1.沉井施工方案与准备

2.沉井施工工艺铺设垫层、承垫木。对于圆形沉井的定位垫木，一般对称设置在四个支点上;对矩形沉井定位垫木，一般设置在两长边，每边2个。当沉井长短边之比，2>L/b≥1.5时，两个定位点间距离为0.71;当L/b≥2时，则为0.61。挖土下沉：1)排水挖土下沉。当沉井所穿过的土层透水性较差，涌水量不大，排水时不致产生流砂现象，可采用排水挖土下沉(13)。2)不排水挖土下沉。若沉井穿过的土层中有较厚的亚砂土和粉砂土，地下水丰富，土层不稳定，有产生流砂的可能性时，沉井就宜采用不排水挖土下沉，下沉中要使井内水面高出井外水面1-2m，以防流砂。沉井封底。沉井下沉至标高，应进行沉降观测，当8h内下沉量≤10mm时，方可封底。封底可分为干封底和湿封底两种。湿封底，导管下端插人混凝土的深度不宜小于1m。

(七)其他非开挖施工方法

气动夯管锤铺管法和导向转进法都属于非开挖管线工程施工技术，一般适用于管径<900mm的管线铺设工程。常用的还有冲击矛法、油压夯管锤法、水平螺旋钻进法、滚压挤土法、微型隧道法等等。

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