公路工程监理：软土地基处理的施工方案(最全)word资料.doc

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1、公路工程监理：软土地基处理的施工方案(最全)word资料公路工程监理：软土地基处理的施工方案本合同段软土地基处理包括以下几种方法：换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日。软土路基处理时遵循的施工原则施工季节：优先安排在非雨季节施工，根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。工序安排：采用机械化快速施工，开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成，尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工。软基段的涵洞工程，在路基预压期满，沉降基本完成后在开

2、槽施工。1一般路堤浅层处理施工采用排水砂垫层，土工格栅设置在排水垫层顶部，坡角采用干砌片石护坡，护坡背后设置土工布反滤层。11换填砾类土垫层施工工艺见表5 施工工艺框图1.2砂垫层施工工艺框图。砂选用中粗砂，在开工前对砂场进行调查，并及时取样进行分析，主要测定细度模数、含泥量、有害物含量，选择符合设计标准的砂方可使用。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为34%的横坡，并碾压密实。分层填筑：砂垫层分两层填筑，每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初

3、平，刮平机进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。洒水或晾晒：砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下，当达到最佳含水量时密实度最大，填料含水量波动范围控制在最佳含水量的2%3%范围内，超出最佳含水量2%时进行晾晒，含水量低于最佳含水量进行洒水。洒水采用洒水车喷洒，晾晒采取自然晾晒，必要时旋耕机翻晒。机械碾压：碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照 “先静压，后振动碾压”；“先轻，后重”；“先慢，后快”；“先两侧，后中间”的原则。检验签证：砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数，核子密度仪检测压实系数。施工防排水：砂垫层施工完成后，在两侧挖临时排水沟，使排到砂垫层里

4、面的水能及时排出。严格管理施工用水与生活用水，以免冲刷路基各部与取土处。12单向单层土工格栅处理软土地基施工施工工艺见表5 施工工艺框图1.3铺设单层单向土工格栅施工工艺框图。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为34%的横坡，并碾压密实。在上面填厚30cm的中粗砂，压实到符合设计要求后，将表面进行整平，去除表面石块，并将去除石块后形成的凹坑补平，然后在上面满铺一层单向土工格栅。土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放，横向采用连接棒连接或搭接法连接，连接强度不低于设计强度，横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴，每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。

5、格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖20cm厚，并按设计要求铺回折段砂，外边逐幅回折2m，用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求后进行路基填筑。路基填筑碾压过程中，施工机械不要直接行使在未覆盖填土的格栅上，以免压坏格栅。13坡角干砌片石和土工布反滤层的施工一般路堤浅层处理排水垫层外采用干砌片石砌筑防护。排水垫层和土工格栅施工完成后，进行干砌片石护坡角的施工。（1）、干砌片石施工前，进行测量放样，每隔10m设置干砌片石坡角水平和高度控制桩，控制桩设置后，妥善进行保护。（2）、干砌片石底部高程低于排水垫层底部高程20cm，护坡角基础开挖时尽量少触动排水砂砾垫层。护坡角基础开挖至设计高程后，测量、

6、挂线进行护坡角干砌片石砌筑。（3）、砌筑所用的片石必须符合规范要求。（4）、干砌片石护坡角采用分层砌筑，砌筑时石块大面向下，注意上下石块之间要错缝搭接，砌缝宽度24cm；砌筑时砌缝之间用砂加小石屑灌缝。砌筑时要避免通缝、空缝、瞎缝。（5）、按设计要求设置卸水孔。泄水孔采用直径15cm的硬塑料管，间距1.5m，与地面成2%的坡度。反滤层厚度为护坡角高度，反滤层用土工布包裹砂砾形成。Page2一般路基搅拌桩预压处理施工采用排水碎石垫层，采用双层双向土工格栅，土工格栅设置在排水垫层底部和顶部，采用预压土方进行预压，穿越沟塘地段采用反压护道预压。21碎石垫层的施工施工工艺见表5 施工工艺框图1.5碎石

7、垫层施工工艺框图。碎石选用级配良好的碎石，最大粒径不超过8cm，碎石的含泥量、石粉含量符合规范规定。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为34%的横坡，并碾压密实。分层填筑：碎石垫层分两层填筑，每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初平，挂线人工进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。振动密实：振动是保证碎石垫层达到密实度要求的关键工序。采用蛙式打夯机和平板夯击机进行夯实。夯实按照 “先两侧，后中间”的原则。检验签证：碎石垫层的检测采用K30荷

8、载仪进行检测地基系数。22双向双层土工格栅施工施工工艺见表5 施工工艺框图1.4铺设双向双层土工格栅施工工艺框图。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为2%的横坡，并碾压密实。土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放，横向采用连接棒连接或搭接法连接，连接强度不低于设计强度，横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴，每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。在上面填碎石垫层，碎石垫层的施工见压实到符合设计要求后，将表面进行整平，去除表面石块，并将去除石块后形成的凹坑补平，然后在上面满铺上层土工格栅。格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖，并按设计要求铺回折段砂，

9、外边逐幅回折2m，用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求。路基填筑过程中，每层填厚25cm，上下两层土工格栅相距50cm。相邻格栅卷的纵向搭接采用重叠或捆绑的方法，重叠搭接长度不小于30cm，捆绑搭接长度不小于10cm，捆绑法用聚乙烯绳螺旋式的将上下格栅条捆绑在一起。铺设格栅时，使格栅沿路基方向平顺的贴伏在土层上，格栅不应有褶皱，重叠处用U型钉固定于土层上，且每隔一定距离用U型钉固定，使格栅与土密贴，确保格栅的铺设质量。铺好格栅后，按设计要求在格栅上分层进行填土、碾压，直至铺上一层格栅。碾压过程中，施工机械不要直接行使在未覆盖填土的格栅上，以免压坏格栅。上下层格栅搭接的位置应错开不小于1m。

10、23搅拌桩的施工施工工艺见表5 施工工艺框图1.6水泥土搅拌桩施工工艺框图。（1）、材料、选用42.5级以上普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥掺量根据加固强度，一般为加固土重的15%，确保水泥土90天后的无侧限抗压强度不小于1.5MPa。、为改善水泥土性质和桩体强度，根据试验并经监理工程师批准后，可适量选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙等外加剂，还可掺入不同比例的粉煤灰。、配合比为水泥：砂1：11：2，为增加水泥砂浆和易性能，利于泵送，可加入减水剂，掺入量为水泥用量的0.20.25%，并加入硫酸钠，掺入量为水泥用量的1%，以及加入石膏，掺入量为水泥用量的2%，水灰比为0.410.5，水泥浆稠度

11、为114cm，起速凝早强作用。（2）、场地清理施工前探明地下障碍物的埋深和位置，挖出深坑作好明确标记；清理施工区域内的杂物，然后用推土机进行平整压实。（3）、测量定位对施工场地的基准点、基轴线及水准点进行复核；对于标定的基准点做好明显的标志和编号，并妥善保护；使用全站仪、经纬仪等，采用坐标法进行桩位区域边线的测定；对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。同时做好测量记录，以便复核。（4）、桩机就位、由专人负责统一指挥桩机的就位工作，移动桩机前，先查清桩机上下、左右、前后各方有无障碍，发现有阻及时排除。移动结束后，检查桩机定位情况，发现偏差较大及时纠正。、桩机就位对中后平稳

12、周正，其动力头、搅拌头及桩位三者的中心处于同一铅垂线上，搅拌头定位偏差不大于5cm。（5）、预搅下沉、将搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料出罐砂浆泵同深层搅拌机接通，待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉。、施工时，下沉速度由电机的电流监测表严格控制下沉速度，取0.380.75m/min。、密切观察动力头工作负荷，控制工作电流指数不大于额定值，以防烧毁电机。、如下沉速度过慢时，通过中心管压入少量稀浆使土体湿润，从而加快下沉速度。（6）、制备水泥浆在搅拌机预搅下沉的同时，利用灰浆拌制机按设计确定的配合比拌制水泥浆，在深层搅

13、拌机下沉到一定深度时，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。（7）、喷浆搅拌提升（第一次注浆提升搅拌）搅拌机下沉到设计深度后，上提搅拌头0.2m左右，然后开启灰浆泵，将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中，待浆液到达喷浆口时，按0.30.5m/min的均匀速度边喷浆、边提升深层搅拌机。待深层搅拌机喷浆提升至设计桩顶标高以上0.5m时，关闭灰浆泵，完成第一次注浆提升搅拌。（8）、重复上下搅拌（第二次注浆提升搅拌）搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆全部排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面，在搅拌机第二次提升的同时，向地层中同时

14、连续地压入水泥浆。完成第二次注浆提升搅拌，至此即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，即成壁状加固体。（9）、清洗向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。（10）、桩机移位待搅拌机提出地面后，关闭电机，然后将桩机移至新的桩位，重复上述步骤进行下一根桩的施工。24预压填方的施工路基填土高度不足2.5m的，要填至2.5m高，多余的填土，待预压期满后移作它用；超载预压加固要保证充足的预压时间。软基处理地段预压期不少于6个月。预压填土的其它施工要求参照本章4.2.1部分路面底基层以下路堤填筑内容。公路工程地基加固技术

15、1、土工合成纤维加固土结构墙体、桥台以及桥墩采用土工合成纤维格栅和板材加固土层支撑公路结构，因为其成本低、不易受腐蚀以及耐用等，在二十世纪九十年代得已广泛推广运用。如同其它地基加固技术快速推广一样，土工合成纤维加固土结构技术是先有推广运用后有技术指南推出的，鼓励对一些技术问题的进行有意义的辩论，如加固层的竖向间隔，连接问题，压实情况，面板裂缝，填加土技术规格，抗震反应，淘蚀保护，预应变必备条件以及最佳应用情况。确定最佳基础高度比例也是必要的，包括有关限制和设计标准，以及侧向载荷阻力因素等。 联邦公路局（FHWA）制订了内部工作人员计划,解答一些未答复的问题，此项计划的第一阶段涉及实尺桥梁持力桥

16、墩的施工，不包括用聚合物土工布、路基砾石、以及普通家庭建筑炉渣块（见图29）。在特纳-费尔班克公路研究中心(TFHRC)校园内修建了桥墩，便于施工监督和研究测试的监测，该桥墩是在加固土基础上建造的，加固基础安置在天然边坡下约一米的位置。 图29 土工合成纤维织物加固土持力桥墩同时还修建一组模型桥墩，用来补充实尺试验结果。这些桥墩较小，建起来要快得多，比原型更容易进行破坏试验，为研究人员提供了难得的参数，以评价某些变化对整体性能的影响。另一组原型实尺试验和几个大型实尺结构试验计划在1999年施工期进行。1.1 实尺桥墩项目 已建大桥持力桥墩高5.4m，桥墩基础3.6m4.8m，为保持内部锥体效果

17、美感，故顶部面积较小。桥墩全部安装了仪器用以监测载荷、垂直沉降、侧向变形、内部蠕变以及加固土工布的应变。面板下加了薄薄一层混凝土平整垫层以保证正常施工以及在桥墩面板平整排列。在持力基础顶部以及面板周围安置六个混凝土反应垫，每个反应垫用四个钢杆锚固，钢杆可延伸至桥墩整高度，固定在位于桥墩顶部、与底部反应垫匹配的的六个对应的垫子上。钢杆与内部土体分开，排除了钢杆的垂直加固影响。测试时需要利用反应垫和连接钢杆来施加挤压荷载，目的是不影响桥墩的正常功能。采用Amoco（ 石油公司）制造的高强度机织聚丙烯土工合成纤维织物（#2044）来增加级配良好的砾石材料的强度，维吉尼亚公路基本都是采用的这种砾石。炉

18、渣块干铺，既可作为一种施工方式，又能在压实操作时作为砂砾层的护面。每层块体砾石层均加入了土工布，除块体层之间的土工布重叠外，没有明显的连接部分。不要用胶和连接销将土工布固定在块体上。在桥墩施工到中段时安置顶部反应垫，并将反应垫梁连接在钢杆上，用重型载荷千斤顶挤压或预加应力于复合土体。利用顶部和侧面的拉压传感器、线性可变差动变压器和激光测量装置监测挤压过程的应力和应变反应。预置应变可消除施工后期大部分预计沉降，提高加固土体的复合特性，因为复合特性的关键是土的密度以及土工布和压实土之间的粘结连接。加固板之间的垂直间隔起很大的作用，因为当间隔距离太大时，复合特性将会大大降低。进行模型试验进一步研究最

19、佳间隔结果，同时对面板的影响进行了分析。除面板美观、土的混合、侵蚀控制、以及压实时采用的建筑模板外，块体很有可能对加固体的复合特性产生较大的影响。反应垫尺寸大小和钢杆数量是比较关键的，其关键程度甚至超过在桥墩中段施工过程中（或桥墩施工到三分之一时）及桥墩最后完工时需施加足够的预应变。加入额外的反作用力，为作载荷研究试验提供足够的承载力。如果不考虑预置应变对保证承载力和沉降控制的重要性，则不需要任何钢杆和反应垫了，对于这种设计，如果不作载荷破坏测试，只需了解预置应变情况，则只需要约一半的有效承载力。桥墩最高处施工时，桥墩又要承受应变，进行同样的应力和应变测量，加上在桥墩上半部四层土工布层中进行蠕

20、变和应变测量。四层土工布中每层安装了21个电阻应变片，每层土工布测得的应变结果均相同，表明桥墩表面载荷均匀。接下来的载荷试验中桥墩载荷要比预置应变高得多（但低于完全破坏载荷），以测定这种特殊复合材料的承载力和沉降值的上限。当出现严重的裂纹、折皱以及面板块体位移时，停止加载，非加载和位移前的测量结果表明该系统的坚固程度和支撑沉重的桥体负荷而不产生大的变形的程度。为了保护结构用于其它测试，没有采用最大荷载条件。然而，所有的坍塌破坏载荷试验都是在以下将要讨论的小型模型上进行的。 联邦公路局（FHWA）手册机械加固土墙与加劲土边坡设计施工指南中建议，该种结构形式的桥的载荷不要超过200kPa（2.1

21、tsf），这种荷载情况下，桥的性能会非常好，侧向变形和垂直沉降非常小，块体没有裂纹或其它危险信号，在手册规定限度内既是在高载荷时其性能仍保持良好，且其连接强度似乎也存在什么问题，通过土体与土工布之间的摩擦粘结形成连接，无需采用胶或坚固件来增强连接，试验结果表明无需任何东西。由于加劲土体固结，作用于土和土工布块体的垂直挤压力象是要产生一种曵力作用于块体，当曵阻力达到较高水平时，就会产生压缩裂缝，不过这种情况下相反不会影响连接。全部试验都非常成功，增加我们对该种结构的认识，它是目前最安全的、足以支撑公路桥的结构，特别是在偏远地区，那里运输混凝土和钢铁到建桥现场成本较高，且调动重型设备较困难。这种设

22、计理念也是地震多发区的较好的选择，因为砾石加固层可充当震区地面运动与桥梁上部结构之间的缓冲力减震器。（33）1.2 模型研究 在特纳-费尔班克公路研究中心（TFHRC）大学校园的另一地方还建了一些用于做破坏试验的小型原型桥模型，这些模型均采用相同的块体建造。该模型是按原型基底高度的0.5的比例建造的，采用同样的砾石材料，少数模型则按不同的垂直间距采用了土工合成纤维加固材料以便研究超载情况下间距对复合土体性能的影响，同时还对不同间距情况下强度较小的土工布进行了试验。（33）1.3 腐蚀与经久性 加固土结构的主要设计原理之一就是在土/水环境下加固成份的腐蚀性和经久性。在 ，建造加固土结构早期，所选

23、材料几乎全部涉及到金属、无论是条形或格栅结构，镀锌钢使用情况最好，随后采用的铝材和不锈钢，由于性能较差，均没有推广下去。担心镀锌钢的抗腐蚀性问题，一些工程师们提出尝试用土工合成纤维聚合物材料作加固材料，然而，不久还是出现了同样的抗经久性问题，因为缺乏有关其降解要素方面的信息，如在地面以下土/空气/水环境下可能发生的水解和氧化现象。为了协助工程师们设计新的方案和评价现有的墙， 联邦公路局（FHWA）大学完成了一系列的繁重的研究工作，调查与加固土结构设计寿命有关的金属材料加固成份中的抗腐蚀潜能以及聚合材料的降解作用。经久性研究包括确定在土壤环境下分解程度的主要经久因素的分析。另一主题，如安装损坏、

24、生物和环境侵袭以及蠕变破坏，也在研究范围内。提交的两份报告描述了腐蚀过程，并为评价镀层钢或非镀层钢加固材料的势腐蚀损害提出了指导意见和标准。利用PR远程电化测量设备监测器监测腐蚀潜在性能、新建或已有墙的基底或镀锌钢加固层的腐蚀率。用PR 监测器（图30）测量腐蚀界面的极化阻力（PR），因为腐蚀率与PR 监测器成反比（图34、35）。本次研究还发表了几份报告，“应用于公路的土工合成纤维织物的经久性”，该文章描述水解和氧化降解过程、安装损坏形态以及聚合物加固的蠕变关系等，这些报告，加上其它正在出版中的总结性报告，为设计使用寿命预测时计算合理的强度换算系数提供了指导和测试规程。（36、37、38）。

25、以下将讨论其中的一些重要发现。以迄今掌握的数据为依据，大多数土工合成纤维织物产品具有临界加固所需的经久性，特别是在相对中性土壤环境下。在恶劣的环境条件下，则降解速率相当大。综合土工合成纤维织物使用寿命预测解析模型，制订了土工合成纤维织物长期耐久性性能试验（如：烘炉老化和浸水试验）的试验规程。试验规程中的各种变化值一般是针对以化学特征为主的聚合物的，具体参阅土工合成纤维织物，这种土工织物严重影响试验结果，或者说，使试验结果难以解释，因此，大家达成一致修改试验规程，修改工作已完成。规程的修改对解释文献中提出的数据比较和使用为什么比较难有帮助。从为更好地说明试验规程所做出的努力看，广泛用于工业的初步

26、标准化试验以及QC/QA规程已经制订，这意味着具备了形成试验产业化的能力，以完成将来有可能被推荐用来评价土工合成织物耐久性的试验，同时还具备了研究怎样完成试验并保证质量的意见的能力。识别影响土工合成纤维织物降解速率的聚合物和土的环境因素以及可用来评价和量化这些因素的试验。本次研究还确定马上开发土工合成纤维织物使用寿命预测模型，特别关于将现场土环境与试验室环境相结合。 联邦公路局（FHWA）技术应用办公室编写了一份技术转让报告，有助于从业者执行新的指南（39）。为加快本研究成果的实施，交通运输管理委员会（TRB）（A2K07）提交的一项即独立又相关联的成果被用来编制框架，该项成果还有助于识别土工

27、合成纤维织物耐久性方面的真正需要所在，从而制订确定土工合成纤维织物长期强度的相关的操作规程准则。该项研究与已经采用土工合成纤维织物的部分工程团体，在产业界、特别是在聚合物研究专家及供应商中创造了一个促进交通改善的环境，这有助于土工合成纤维织物业更好了解那些已经使用土工合成纤维织物的人们对耐久性方面的需要，从而有助于土工合成纤维织物用户知道该问什么问题、切实从产业界了解到什么。产业界与土工合成纤维织物用户之间的团队精神从而得到了发扬，这是前所未有的。2、永久性地层锚杆（锚定） 永久性地层锚定墙系统，常常被称作锚定挡墙，利用锚定在地面的拉伸部件支撑土层挡土结构，或稳定滑坡。这些挡土墙修建在从顶部向

28、下的开挖基坑上，其它公路用途包括在已有桥梁下的一端斜面被移动以拓宽道路时的桥台基础托换和对因为刻蚀作用引起恶化的现有土持力结构的加固，或者为承受增量的荷载。临时地层锚杆是引进到 的第一个系统，用来支撑修建永久性设施时开挖的基坑，由于其既经济又安全，不久就得到了人们的广泛认同，并逐步广为人们推广使用，成为人们长期采用的方法。经济导致这种临时支撑方法被淘汰，并减少了对道路用地因素的考虑，通过取消那些杂乱无序排满细小支撑的狭窄开挖工作区来提高安全。永久性地层锚杆是相对较新的岩土工程基本原理，被那些推广自己设计和安装方法的专业承包人广泛推广。这些方法中，许多为私人所有或为家传。SHA设计条款就是地层锚

29、杆承包人提出的，由于不必要的保守和限制，增加了施工成本。开始时，因为对合理的设计程序、施工方法以及有资料证明的性能经验缺少感性认识，引起了部分公路工程师的很大的关注。根据需要， 联邦公路局（FHWA）的研究人员从研究合同开始研究试验条件下该项技术的状况，观察典型载荷条件下的应力与变形，然后，利用研究结果制订一本工程指南综合手册和一本计算机化设计程序。在伊利诺斯州立大学有四座模型试验墙（2米高，5米宽），均安装了测试仪器，做破坏性试验（图31）以检验研究初期出版的以文献研究和分析试验为依据的初步指南，并使之更精炼。得克萨斯州A&M大学的NGES研究室也建了一座实尺墙（10米高，60米长），墙的一

30、侧装了一排带有重型立柱的锚杆，而另一侧则装了两排带有小型立柱的锚杆，并在邻近的TAMJJ粘土场附近对垂直安装的实尺地层锚杆进行了抗拔试验。图31 大模型地层锚杆试验墙图32 TAMU大学NGES研究室实尺地层锚杆试验墙3、土钉法 土钉法是土持力方法，它结合快速原位加固和喷射混凝土来支撑基坑、小山坡、降水基坑和路堤陡坡。土钉法结构可在较小的空间内自上而下施工，无需临时支撑，无需立柱，不会给墙体造成破坏，给交通和施工带来的影响也很小，用小型简易轻便式设备将土钉结构安装在粘性粒状土或相对非均质土中，启动时间短，可遥控。土钉墙常常是解决有关抢修、靠近用地线的垂直基坑、钻探成本较高的工程、以及限制性工程

31、等问题的最有效方法。用于常规工程时，它比挡土墙结构施工更快，更经济。作为提高土的总体稳定性的原位加固技术，土钉法通常是利用钢筋棍（土钉）钻入和灌入地层的方法来进行施工的，有时也可用其他具有抗拉伸、抗压缩、抗剪应力的金属管或金属棒。在设计结构中置入相对较多数量的土钉，将土加固成稳定体，支撑其背后的非加固土，在某种程度上类似于重力墙。土钉法结构需要将内部和外部设计稳定，外部稳定要求设计结构质量具有足够的防滑、防倾覆以及防承压破坏安全系数。为证明结构内部稳定性，大多数工程师均采用极限平衡分析法计算临界破坏面的驱动力和阻力。随着土钉法的推广和运用，FHWA（ 联邦公路局）在许多土钉法结构安装了仪器，进

32、行广泛的模型试验，并彻底分析原型墙，结果证明，当前设计是较经济的，且较好控制。垂直开挖施工一般从浅基坑着手，基坑高度根据土的临时堆放能力来确定，通常约为2米，接下来是给基坑喷射混凝土和置入土钉，这些步骤一完成，再在第一排土钉以下挖槽，反复重复上述步骤直至达到所要求的位置。排水就是清除从喷射混凝土墙来的水，当土钉工程作为挡土墙时，施工程序也相同，只是土钉法多加了排水程序，主要是为了防止土钉腐蚀。非侵蚀地层环境下，单独灌浆可达到满意的防腐效果。而在侵蚀较强的土层中灌浆，则钢钉形成环氧涂层，增加抗腐蚀能力。大多数土钉应用中，混凝土表层单独进行施工是相当经济的，且在审美观上和结构上好于喷射混凝土饰面。

33、尽管土钉法从欧洲引进到 ，并附有是相应具有帮助的工程指南，但仍然存在一些较大的问题，涉及性状机理、破坏方式、耐久性、面板设计以及抗震性状等。为应用土钉技术稳定公路边坡和基坑，着手开始了一系列研究来制订综合技术指南，计算机设计程序的开发也是本次研究一个重要的目标。进行分析研究和物理试验，评价设计参数，如土的类别、适合土钉加固的非坚硬岩石、加固土钉的类别、尺寸和定位、证明稳定性的设计公式、内部抗拔阻力以及变形等。还要确定耐久性，开发程序，为抗腐蚀性和结构永久性提供保证。进行实验室试验，证明预测和设计参数选择的合理性。现场试验是在实尺结构上完成的，以验证实验室试验与分析结果（42）。图33所示为康柏

34、兰德窄长隧道工程中安置在试验墙上的装有仪器的土钉。土钉法研究项目过程中,与法国研究人员合作扩大到整理调查成果,该合作项目叫“Clouterre”，法语叫“土钉”。作为“Cloutterre”协议的组成部分，FHWA（ 联邦公路局）同意将工作重点放在抗震性状、野外性能监测、研究质量数据库的开发、以及面板设计研究等研究上，法国方则把工作重心放在不同类型土中土钉结构的工程性状于分析上，包括系统性状和结构位移。法国研究人员还负责可用设计方法和特殊载荷条件的临界评价，如冻结作用以及桥墩出现的超负荷现象。图33 Cumberland Gap 现场装有仪器的土钉的安装 一场由国家科学基础协会联合发起的题为“

35、土钉挡土墙结构的抗震分析”的研究轰轰烈烈地开始了，旨在评价动力载荷下土钉墙的反应及可能的破坏机理。运用组成后地震观测、离心试验和数值分析的积分法完成对这些墙的动力载荷性状的有限元分析及评价。研究人员开发了一些测试程序以建立以动力土钉相互作用为特征的可靠的设计参数，并将动力载荷计算值对最大土钉力产生位置和强度的作用的分析过程公式化。运用 联邦公路局（FHWA）先期完成的系列实验室模型试验和实尺现场试验评价土钉法设计和施工程序中土的参数以及加固参数，利用现有程序的数据分析和评价编制用来稳定土切坡的土钉法的设计与施工临时指南。单项研究工作中，为推广合适的面板/连接设计，特别是在地震活动频繁的地区，

36、联邦公路局（FHWA） “土钉墙面板测试”项目，以确定极限使用寿命。研究期间，采用的面板设计方法比较保守，所以希望本次研究允许采用较薄的面板，以便节约施工成本。也就是在这个时候，在该采用哪种设计方法问题还没有达成一致意见，因为还没有发现哪一种方法可以直接应用于土钉墙面板。 联邦公路局（FHWA）手册里阐述了新的程序。（43） 联邦公路局（FHWA）的另一研究是调查粘性土加固土钉的使用情况，用专用直剪仪检测用小直径钢杆加固的粘土土样，检验采用土钉加固的粘性土基坑和边坡工程的有效性。首先用砂进行验证性试验，验证剪切仪、测量仪器以及数据采集系统的性能，然后在非加固粘土土样上进行直剪试验，获取恒应变速

37、率载荷的相关数据，然后再做土钉加固试验。测量土剪切时土钉的应力，以确定土钉载荷的性质。已有土钉加固土体稳定性分析方法已得到验证和修正，说明实测性状。在AmherstrUMASS NGES 工厂偏僻角的带状粘土的土层范围内建了一座实尺墙，墙上装有两排土钉，从土钉上的电阻应变片和尖头拉压传感器以及装在墙面背部土上的竖向和横向测斜仪和孔隙水压力计上读取数据。通过在墙的加固部分以下开挖达到切坡，最后导致干墙体破坏（见图34），开挖时读取仪器读数，当坡切至墙加固面以下2.5m时土钉发生破坏。现场工作由 联邦公路局（FHWA）和ADSC出资完成。图34 坡切引起土钉破坏 联邦公路局（FHWA）和华盛顿国家

38、交通部合作出资进行了一项研究，即收集和开发世界范围内的装有量测元件的土钉墙工程数据库，该项研究还包括利用数据库评价现有土钉技术设计方法。数据收集和有效极限平衡法的评价和确认增加对土钉墙的应力变形机理的进一步理解，反过来又引导改进以及实际证明效果很好的土钉墙设计程序的开发。 樊春香译自A QUARTER CENTURY OF GEOTECHNICAL RESEARCH第三章 戴志祥校译 1.工程造价：工程造价有两种含义，一是指建设工程 费用或称 额；二是指工程价格或称为合同价、承包价。2.定额：指在一定的生产力水平和科学技术下，生产条件正常，施工组织合理，并且合理地使用材料和机械的情况下，完成单

39、位合格产品所必需消耗的人工、材料、机械设备和资金的数量标准。3.劳动定额：是指在一定的生产（施工）组织和生产（施工）技术条件下，为完成单位合格产品所必需的劳动消耗标准。4.时间定额：是工人在正常施工条件下，为完成单位合格产品或工作任务所消耗的必要劳动时间。5.产量定额：是指在正常施工条件下，在单位时间（工日）内完成合格产品的数量。6.单价法：是用事先编制好的分项工程的单位估价表来编制施工图预算的主要方法。7.实物法：是首先根据施工图纸分别计算出分项工程量，然后套用相应预算人工、材料、机械台班的定额用量，再分别乘以工程所在地的人工、材料、机械台班的实际单价，求出分项工程的人工费、材料费和施工机械

40、使用费，并汇总求和，进而按规定计取其他各项费用，将以上各项费用汇总就可以得出分项工程施工图预算造价。8.公路工程 费用：公路建设项目从立项到建成交付使用前的预期开支或实际开支的全部固定资产 费用。它包括建筑工程、安装工程、设备工器具购置费及其他相关费用。9.公路项目承包价格：施工企业在建筑市场上，通过投标竞争与业主达成的为完成某一建设项目（单项工程）的合同价。10.基本建设：是国民经济各部门为了扩大再生产而进行的增加固定资产的建设工作。11.施工过程：在建筑工地范围内所进行的生产过程,其最终结果是获得一定的产品。12.技术测定法：确定的基本工作时间、辅助工作时间、准备与结束工作时间、不可避免中

41、断时间和休息时间之和，就是劳动定额的时间定额。13.比较类推法：是以同类或相似类型的产品或工序的典型定额项目的定额水平为标准，经过分析比较，类推出同一级定额中相邻项目的定额水平的方法。14.经验估工法：是定额专业人员、工程技术人员和工人，根据施工图纸、技术规范、工艺操作规程，分析所使用的工具、设备、原材料及其施工技术组织条件和操作方法的繁简、难易等情况，凭实践经验估定劳动定额的一种方法。15.统计分析法：是利用过去同类工程项目或生产同类产品的实际工时消耗的资料，经过分析整理，结合当前的施工（生产）技术组织条件的变化因素制定劳动定额的一种方法。 16.机械台班消耗（使用）定额：在合理使用机械和合

42、理的施工组织条件下，完成单位合格产品所必须消耗的机械台班数量的标准。17.材料消耗定额：是指在合理使用材料的条件下，生产单位合格产品所必须消耗的一定品种、规格的原材料、燃料、半成品、配件和水、电、动力等资源（统称为材料）的数量标准。18.概算定额：是在预算定额基础上以主要工序为准综合相关分项的扩大定额，是按主要分项工程规定的计量单位及综合相关工序的劳动、材料和机械台班的消耗标准。19.机械预算价格：指由机械出厂(或到岸完税)价格和从生产厂（销售单位交货地点或口岸）运至使用单位机械管理部门验收入库的全部费用。20.预留费用：是为建设项目设立的一项意外费用，是为了防备某些难以事先预料的客观因素出现

43、而准备的费用，如物价上涨、设计变更、自然灾害等。21.内部标价：是指投标单位根据设计图纸和技术规范，参照有关定额计算的完成本工程所需的全部费用，但不是按照工程量清单格式计算的费用。它是递交标书前投标单位内部控制的标价。22.平均先进水平：就是在正常的施工条件下，大多数施工组和大多数生产者经过努力能够达到和超过的水平。23.材料预算价格：指的是材料由其他来源地或交货地到达工地仓库后出仓价格。24.经济运距：一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长，以致运价超过了在填方附近借土所需的费用时，移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此，采取“调”还是“借”有个限度距

44、离问题，这个限度距离即所谓“经济运距”。1.工程造价计价特征：（一）价格构成，建筑产品与一般的工业产品在价格的构成上的不同；产品固定，与土地相连包含土地价格；人员机械流动施工机构迁移费；受气候影响冬、雨、夜、特殊地区施工增加费；进入流通领域不发生空间位移不产生生产流通费用。（二）计价特征，单件性计价、预先性计价、多次性计价、按工程构成的分部组合计价。2.我国工程估价的方法和特点：我国工程估价的方法有单价法、实物法和综合单价法。1）单价法是用事先编制好的分项工程的单位估价表来编制施工图预算的主要方法。具有计算简单、工作量教小和编制速度较快，便于工程造价管理部门集中统一管理的优点；但由于是采用事先

45、编制好的统一的单位估价表，其价格水平只能反映定额编制年份的价格水平，在市场经济价格波动较大的情况下，单价法的计算结果会偏离实际价格水平。2）实物法是首先根据施工图纸分别计算出分项工程量，然后套用相应预算人工、材料、机械台班的定额用量，再分别乘以工程所在地的人工、材料、机械台班的实际单价，求出分项工程的人工费、材料费和施工机械使用费，并汇总求和，进而按规定计取其他各项费用，将以上各项费用汇总就可以得出分项工程施工图预算造价。它能较好的反映实际价格水平，工程造价的准确性高，是与市场经济价格体制相适应的预算编制方法；虽然计算量很大，但用计算机很容易解决。3）综合单价法主要用于投标报价的编制中。3.定

46、额的作用：1）是节约社会劳动、提高劳动生产率的重要手段；2）是组织和协调社会化大生产的工具；3）是宏观调整的依据；4）有利于建筑市场公平竞争；5）在实现分配，兼顾效率与社会公平方面有巨大的作用。4.定额的特点：1）科学性和系统性；2）统一性与权威性；3）稳定性和时效性；4）针对性很强；5.公路工程定额的分类、作用及相互关系：1）按生产要素分，可以分为劳动定额、材料消耗定额和机械设备定额；2）按编制程序和用途分，可分为施工定额、预算定额、概算定额、估算指标。施工定额是编制预算定额的重要依据，预算定额是按分项工程或结构构件的施工过程，在施工定额的基础上加以合并和扩大编制的。同时，它又是概算定额和估

47、算指标的编制基础。预算定额在工程建设定额中占有很重要的地位，在工程招投标中，它是计算标底和确定报价的主要依据。概算定额是以预算定额为基础编制的，是预算定额的进一步综合和扩大。3）按 的费用性质划分，可以分为建筑工程定额、设备安装工程定额、其它工程费定额、间接费定额、施工器具定额、工程建设其它费用定额。4）按颁发部门和管理权限划分，可以分为全国统一定额、行业统一定额、地区统一定额、企业统一定额和补充定额。6.工人和机械时间构成：1）工人的时间分为定额时间（必需消耗的时间）和非定额时间（损失时间）两大类。其中定额时间包括休息时间、有效工作时间（准备与结束是时间、基本工作时间和辅助工作时间）和不可避免的中断时间；非定额时间包括多余或偶然工作时间、停工时间（施工本身造成的停工时间和非施工本身造成的停工时间）和违反劳动纪律损失的时间。2）机械工作时间也分为定额时间和非定额时间。其中定额时间包括有效工作时间（正常负荷作用下的工作时间和降低负荷下的工作时间）、不可避免的中断时间（与操作有关的中断时间、工人休息时间和与机械有关的中断时间）和不可避免的无负荷工作时间；非定额时间包括多余或偶然工作时间、停工时间（施工本身造成的停工时间和非施工本身