1、建筑施工之冬期土方工程土在冬期,由于遭受凍結,變為堅硬,挖掘困難,施工費用比常溫期高,所以土方工程的冬期施工,必須在經濟及技術條件上認為合理時,方可進行。1 土的凍結土的凍結有它的自然規律,在整個冬期的凍結深度,在地表面無雪和草皮覆蓋條件下的全年標準凍結深度H0可按下式估計:(m) (22-1)式中 Tm低于0的月平均氣溫的累計值(取連續十年以上的年平均值),以正號代入。【例】根據氣象資料查得某地低于。的月平均氣溫為:一月-20.2,二月-16,三月-6.2,十一月-6.9,十二月-17.1,試估計該地的全年凍結深度。【解】Tm20.2166.26.917.166.4依公式(22-1)得=1.
2、9m暴露在外界大氣中的土凍結時,其凍結速度與外界氣溫有表22-3的規律,但這只是凍結初期的規律,當上層凍結以后,下面土由于有了上層凍結層的覆蓋,傳熱阻發生變化,就不按照這個規律了。根據氣溫確定土的凍結速度表 表22-3土的種類在下列氣溫條件下,接近最佳含水量時,土的凍結速度(cm/h)-5-10-15-20覆蓋有積雪的砂質粉土和粉質粘土0.030.050.080.10沒有積雪覆蓋的砂質粉土和粉質粘土0.150.300.350.50基于土凍結的規律,冬期施工時必須周密計劃,組織強有力的施工力量,進行連續不斷的施工。一般來說,土方工程盡量安排在入冬之前施工較為合理。2 土的防凍土的防凍應盡量利用自
3、然條件,以就地取材為原則。其防凍方法一般有地面耕松耙平防凍、覆雪防凍、隔熱材料防凍等,現分述如下:1地面耕松耙平防凍法預定冬期施工的土方工程,土的防凍工作,必須在入冬前進行。其方法是在指定施工的部位,進入寒凍之前將表層土翻松耙平,其厚度宜為2530cm,其寬度宜為開挖時凍結深度的兩倍加基槽(坑)底寬之和。如圖22-1所示。圖22-1 預防土凍結耕松耙平圖1-天然雪層;2-地表面;3-耕松厚度250mm;4-耙平厚度150mm;5-擬挖掘的地槽輪廓;H-土的最大凍結深度在上述情況下,經過z晝夜后的凍結深度H可按下式計算:H(4PP2) (22-2)式中 H翻松耙平或粘土覆蓋后的凍結深度(cm);
4、土的防凍計算系數,按表22-4選用;P凍結指數,;t土體凍結時間(d);T土體凍結期間的室外平均氣溫(),以正號代入。土的防凍計算系數 表22-4地面保溫的方法P值0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.52.0耕松25cm并耙平151617182022242628303030覆蓋松土不少于50cm353637394144475155596060【例】某地為粘土,由11月7日開始凍結,于凍結前耕松地面25cm,并耙平之,11月的平均溫度為-2.1,12月的平均溫度為-8,試計算該地在1月1日的凍結深度。【解】11月凍結了306=24d,12月凍結了31d。11月tT24
5、2.15112月tT318248tT51248299P299/10000.3從表22-4查得17,代入公式(22-2)得該地在1月1日的凍結深度為:H17(40.30.32)19cm2覆雪防凍法在積雪量大的地方,可以利用自然條件,覆雪防凍,效果很好。覆雪防凍的方法,通常有三種類型:第一種類型是利用灌木和小樹林等植物擋風起渦旋存雪,這些植物應等到挖土開始之前再鏟除,如圖22-2。圖22-2 利用植物擋雪防凍第二種類型是在面積寬闊而又沒有植物的地面上,可設籬笆或造雪堤以為積雪之用,設置時應使長邊垂直于主要方向,其互相間的距離從10h到15h,h是籬笆或雪堤的高度,通常采用0.51m,如圖22-3。
6、圖22-3 設置籬笆或雪堤擋雪防凍第三種類型是在面積較小的地面,特別是擬挖掘的地溝面,若在土凍結之前,初次降雪后,即在地溝的位置上挖溝。深度為3050cm,寬度與預計深度的兩倍加基槽(坑)底寬之和。隨即將雪填滿,即可防止未挖掘的土凍結,如圖22-4。圖22-4 挖溝填雪防凍H0-土的最大凍結深度3保溫材料防凍法面積較小的地面防凍,可以直接用保溫材料覆蓋,覆蓋層的厚度h可按下列公式計算:hH/ (22-3)式中 h保溫材料厚度(cm);H不保溫時的土體凍結深度(cm);各種材料對土體凍結影響系數,按表22-5選用。各種材料對土體凍結影響系數 表22-5土壤種類保溫材料樹葉刨花鋸末干爐渣麥草膨脹珍
7、珠巖爐渣蘆葦草簾泥炭土松散土密實土砂土3.33.22.82.02.53.81.62.12.52.81.41.12粉土3.13.12.71.92.43.61.62.02.42.91.31.08粉質粘土2.72.62.31.62.03.51.31.72.02.31.21.06粘土2.12.11.91.31.63.51.11.41.61.91.21.00注:1表中數值適用于地下水位在凍結線1m以下。2當地下水位較高時(飽和水的),其值可取1.0。3松散材料表面應加以蓋壓,以免被風吹走。【例】某工地計劃在1月份開始挖槽,根據氣象資料計算,如無保溫層時土的凍結深度可達67cm,為防止凍結,擬用鋸末覆蓋保
8、溫。土為粉土,應鋪多厚的鋸末?【解】查表22-5得2.7,代入公式(22-3)鋸末厚h67/2.725cm在被保溫地面上的全部保溫層厚度必須一致。保溫層鋪出的寬度,應不小于最大凍結深度。如圖22-5所示。圖22-5 保溫層鋪出的寬度示意H0-土的最大凍結深度;D-基礎埋深開挖完的土方,必須防止基槽(坑)的底部受凍或相鄰建筑物的地基及其他設施受凍。如基槽(坑)挖完后不能及時進行下道工序施工,應在基底標高上預留適當厚度土層,并覆蓋保溫材料保溫。3 凍土的破碎與挖掘在沒有保溫防凍的條件,或土已凍結時,比較經濟的土方施工方法是破碎凍土,然后挖掘。一般有爆破法、機械法和人工法三種。1爆破法爆破法適用于凍
9、土層較厚,開挖面積較大的土方工程。這個方法是以炸藥放入直立爆破孔或水平爆破孔中進行爆破,凍土破碎后用挖土機挖出,或借爆破的力量向四外崩出,形成需要的溝槽。適用于凍土層較厚的土方工程。凍土深度在2m以內時可以采用直立爆破孔,如圖22-6(a)。凍土深度在2m以上時可以采用水平爆破孔,如圖22-6(b)。圖22-6 爆破法和土層凍結深度的關系(a)直立爆破孔;(b)水平爆破孔H-凍土層厚度;W-最小抵抗線(由藥包中心至地面的最小距離)爆破孔斷面的形狀為圓形,直徑為5070mm。直立爆破孔與地面呈6090夾角,深度為凍層厚度的0.60.85倍。爆破孔間距一般等于最小抵抗線長度的1.2倍,排距等于最小
10、抵抗線長度的1.5倍。爆破孔可用電鉆、風鉆或人工打釬成型。炸藥可使用黑色炸藥、硝銨炸藥或TNT炸藥。冬期嚴禁使用甘油類炸藥,因為它在溫度-10時就會凍結,并有自爆的危險。雷管可使用電雷管或火雷管。炸藥用量由計算確定或不超過孔深的2/3,外面裝以砂土。硝銨炸藥的用量可按下式計算:QNBW3 (22-4)式中 Q硝銨炸藥用量(kg);NB計算系數,見表22-6;W最小抵抗線(m)。硝銨炸藥計算系數NB 表22-6土的種類用直立爆破孔爆破時NB的約值粘土0.81.0含小石土0.60.8黑土及砂土0.40.6【例】在斜坡上的凍土鑿眼爆破,如圖22-7所示,鑿眼深度為1.2m,土質為粘土,問需裝多少硝銨
11、炸藥?【解】最小抵抗線為藥包中心至地面的最小距離,即查表22-6,得NB1,需裝硝銨炸藥的量按公式(22-4)為:Q11.1731.6kg爆破凍土耗用硝錢炸藥的量也可參考表22-7。爆破100m3凍土消耗的硝銨炸藥用量(kg) 表22-7凍土種類凍層厚度(m)0.51.01.5粘土、建筑瓦礫676060含小礫石的土504848黑土及砂土393434圖22-7 斜坡凍土鑿眼爆破爆破孔應注意事項:爆破孔在裝藥前,應將鉆孔剩余的凍土屑清除,如落入水時,應用干砂、破布或其他吸水材料,把水吸出,已經清理好的爆破孔在爆破前應用木塞塞上,木塞的上頭須高出地平線1020cm。裝炸藥常識:裝炸藥時,開始應裝入容
12、量的一半,再裝入雷管,最后填入余下的炸藥,用木棍輕加壓實,再放入1015cm的干砂或細干土層,爆破孔的上部塞入融解的土。裝入帶筒的炸藥包,可以用繩放入,不應用緩燃導火線或電氣雷管線。填孔時需特別注意不要使導火線或電線受到破壞。爆破的安全注意事項:爆破施工要離建筑物50m以外,距高壓電線200m以外。爆破工作應在專業人員指揮下,由受過爆破知識和安全知識教育的人員擔任,爆破之前應有技術安全措施,經主管部門批準,在現場應設立警告標志、信號、警戒哨和指揮站等防衛危險區的設施。放炮后要經過20min才可以前往檢查。遇有瞎炮,嚴禁掏挖或在原炮眼內重裝炸藥,應該在距離原炮眼60cm以外的地方另行打眼放炮。2
13、機械法當凍土層厚度為0.25m以內時,可用中等動力的普通挖土機挖掘,其在冬期的工作效能與夏天相差不大。當凍土層厚度不超過0.4m時,可用大馬力的掘土機(其戽斗容積為1m3或大于1m3)開掘土體,并不需預先準備即能進行。用拖拉機牽引的專用松土機,能夠松碎不超過0.3m的凍土層。厚度在0.61m的凍土,通常是用吊錘打樁機往地里打楔或用楔形錘打樁機進行機械松碎。但為了易于移動,通常用最輕的打樁機,如圖22-8。圖22-8 松碎凍土的打樁機厚度在11.5m的凍土,可以用重錘沖擊破碎凍土。錘可由鑄鐵制成楔形或球形,重23t。也可使用強夯重錘。起吊設備可用吊車、簡易的兩步搭或三步搭支架配以卷揚機。有風鎬設
14、備的單位可用風鎬將凍土打碎,然后用人工或機械運輸,其施工較簡單,工人不需要更多訓練。3人工法普通常用的工具有鎬、鐵楔子,使用鐵楔子挖凍土比用其他手工工具效果為好,效率較高。施工時一人掌楔,一人或兩人掌大錘,一個小組常用幾個鐵楔子,當一個鐵楔子打下去而凍土尚未脫離時,再把第二個鐵楔子在旁邊的裂縫上加進去,直至凍土剝離為止。但要注意去掉楔頭打出的飛刺,以免飛出傷人。掌鐵楔的人與掌錘的人不能臉對著臉,必須互成90。此方法耗費勞動量較大,是一種比較落后的方法,但在場地狹窄、不適宜用大型機械的地方,尚可使用,比使用鎬來挖掘要省力得多。鐵楔子的尺寸如圖22-9所示。圖22-9 松碎凍土用的鐵楔子4凍土的挖
15、掘破碎后的凍土可用機械或人工方法挖掘。與常溫施工不同的是由于外界氣溫處于0以下,使未凍的土很快凍結,因此應注意下列幾點:1必須周密計劃,組織強有力的施工力量,必要時應留出預備力量,以便進行連續不斷的施工。2各種管道、機械設備和炸藥、油料等必須采取保溫措施,防止因凍結遭受破壞或變質。3對運輸的道路須采取防滑措施,如撒上爐渣或砂子等,以保持正常運輸和安全。4土方開挖完畢,或完成了一段落,必須暫停一段時期,如在一天以內,可在未凍土上覆蓋一層草墊等簡單的保溫材料,以防已挖完的基土凍結。如間歇時間稍長,則應在地基上留一層土暫不挖除,或覆以其他保溫材料,待砌基礎或埋設管道之前再將基坑(槽)或管溝底部清除干
16、凈。4 凍土的融解凍土的融解是依靠外加的熱能來完成的,所以費用較高,只有在面積不大的工程上采用。通常有循環針法、電熱法和烘烤法三種,其耗費熱能的約值,可參考圖22-10、圖22-11。圖22-10 使用各種融解法融解1m3凍土所需能量消費圖1-局部暖棚法;2-水平電極法;3-垂直電極法;4-循環針法;5-電針法;6-深電極法圖22-11 融解全部凍結層的土表面積1m2時所需的能量數值圖表注:按圖表可確定當地下水位低時,融解土所需的能量需要量。當地下水位高時,融解飽和水的土所需的能量消耗要比水位低時增加45倍。1循環針法循環針法適用于熱源充足,工程量較小的土方工程。循環針分蒸汽循環針與熱水循環針
17、兩種,其施工方法都是一樣的。先在凍土中按預定的位置鉆孔,然后把循環針插到孔中,熱量通過土傳導,使凍土逐漸融解。通蒸汽循環的叫做蒸汽循環針,通熱水循環的叫做熱水循環針。循環針的構造如圖22-12。圖22-12 循環針構造圖循環針是由外管和內管組成的,外管直徑88.5mm,內管直徑42.25mm,外管分上下兩部分,各與法蘭盤焊接,使用時用M12螺栓連接;外管底部是焊接的尖頭,上端焊接突出的管頭和送水管連接。內管下端開口,上端彎頭與回水管連接,內管和外管在針的上部用焊接固定。針長為1.25m(制作時視土的凍結深度而定),針的重量約為20kg。熱水經管嘴進入外管向下溢流,又上升進入內管,再沿回水管道回
18、到鍋爐。循環針的布置,視土方工程的大小而異,當開挖小坑道時,應將針放于每個坑道的中心處;在開挖狹窄地溝時,應在其軸心線上相距1m處安置循環針;在開挖寬地溝時,循環針可交錯安置,距離等于凍結深度,但互相間不可超過1.5m。在加熱過程中,循環針逐漸將周圍的土加熱融解,融解的速度隨時間的增長而下降。在加熱1620h以后,土的融解實際上將停止。此時融解土的半徑,在土或砂質粘土中是0.3m左右,在砂土及砂子中是0.5m左右;在停止供熱后應將針取出,此時積蓄在融解土中的熱,徐緩地向四周擴散,到次日,融解土的半徑即達到距鉆孔中心0.50.7m處。安放循環針的孔眼深度應為凍結層厚度的0.7倍。鉆孔不應過大,當
19、針與孔壁緊密接觸時,針的作用效力將增大。為了減少熱量的損失,各針應通過安置在所加熱土表面上的方形或圓形保溫箱內。循環針的熱源是鍋爐,所以必須設置與水暖方式相似的管網,在回水管上安裝離心水泵及兩個溫度表,一個裝在送水管上水針附近,另一個裝在回水管上,管網應予保溫。水針和配管線路以膠皮軟管相連接。管網圖式如圖22-13。圖22-13 循環水針熱管網圖循環針組數的計算,通常融化凍土都超過一晝夜,因此在布置時要分若干組,每組的融化面積應當等于一晝夜所能挖掘的數值,組數m可由下式求出:(22-5)式中 t土融化總時間(h)。從第一組開始融化,經一晝夜再融化第二組,以此類推。管道的直徑可依下式求出: (2
20、2-6)式中 Q水線路中的容水數量(L);v管道中的流水速度(m/s);n線路中每小時水的回轉次數。按下式計算: (22-7)其中 Q融化凍土所需熱量(kJ/h);T來水與回水的溫度差,通常為210。離心水泵的功率N,可依下式計算: (22-8)式中 V每小時的流量(L);m設備的有效系數,等于0.5;h線路中總揚程損失。50mm的管道,流速為0.62m/s時為0.011m/m;68mm的管道,流速為0.36m/s時為0.003m/m。此外,應將循環針底部標高和鍋爐水面標高的高度差所引起的揚程損失計算在內。2電熱法電熱法適用于電源充足,工程量不大的土方工程。電熱法有水平電極法、垂直電極法、電針
21、法和深電極法等。根據經驗,多使用垂直電極法和深電極法。但不管何種方法,耗電量都相當大。因此使用電熱法時,應該結合當地條件,在小量工程、急需工程,或者用此法比別的方法更為合理的時候,才可以使用電熱法。垂直電極法與深電極法,都是以通閉合電路的材料加熱為基礎的。電極用直徑1625mm、長1.52.0m的圓鋼筋做成,電極的下端鍛成圓錐形,而上端距邊緣5cm處鉆一直徑34mm的小孔,用長2530cm的裸電線通過這些小孔,其一端焊接在電極上,另一端作電極與電線網連接用。電極打入土內的間距,視電壓、土的種類和濕度不同而異,一般為0.40.8m。兩法不同之點在于垂直電極法其電極不打到凍層以下,而深電極法則將電
22、極打到凍層以下1520cm處。電極的布置應按交錯形排成三列,使該段上凍結的土分成若干個塊體。電極間距可參考表22-8。電極間距參考表(cm) 表22-8電壓(V)凍結深度(cm)501001502003806060505022050504040采用垂直電極法融解土時,可在地表面鋪厚度為1025cm鋸末,并用1%2%濃度的食鹽溶液浸濕,以減少電阻,使凍土加速融解。當用深電極法時,電流通過凍結層以下的土層,將土層加熱,這時和加熱土接近的凍結層即開始融解。隨著融解土層厚度的不斷增加,電流的循環范圍亦隨著增加,同時熱向上擴散,順序地融解凍土的最上層。電極打入凍土是一項很困難的工作,因此只能采取逐步打入
23、逐步通電的辦法。最初電極打入深度只能為0.40.8m,通電46h后,即停止送電。此后再將電極打到更深的凍土中,如此循環。當凍土層厚度超過1.5m時,應按每層厚度不大于0.8m分層融解。已經融解的土應立即清除,其后再融解下一層土。電極法融解土的時間,根據凍土層的厚度、加熱溫度、土的濕度以及電壓高低而有所不同。一般說來,當用垂直電極法時,以220V電壓融解0.50.7m的凍土層,約需3048h;而采用深電極法時,以220V電壓融解1.5m凍土層,約需16h。如電壓降低,則融解時間均可能延長。采用電熱法的安全注意事項:此法進行前,必須有周密的安全措施,應由電氣專業人員擔任通電工作。電源要通過有計量器
24、、電流、電壓表、保險開關的配電盤。工作地點要設置危險標志,通電時嚴禁靠近。進入警戒區內工作時,必須先切斷電源。通電前工作人員應退出警戒區,再行通電。夜間應有足夠的照明設備。當為含有金屬夾雜物或金屬礦石的凍結土時,則不可采用電熱法。3烘烤法工程量小的工程可采用烘烤法。烘烤所用燃料最常用的是鋸末、刨花、劈柴、植物桿、樹枝、稻殼、板皮等,也有工業廢料可作燃料的,如鋁鎂石粉、廢機油、油渣等。一般地區以鋸末刨花效果最好,在凍土上鋪上雜草、木柴等引火,然后撒上鋸末,點燃后上面用鐵板覆蓋,讓它不起火焰地燃燒。這樣有25cm厚的鋸末,其熱量經一夜可融化凍土30cm左右,如此分段分層施工,直至挖到未凍土為止。此
25、法雖然原始,因簡單方便,使用面頗廣。但冬天風大,易引起火災,需要專人值班,務使有火就有人,不能離崗。且現場要準備一些砂子或其他滅火物品,以備不時之需。5 凍土的鉆孔在建筑工程中,經常需要在凍土中穿鑿孔洞,特別在采用爆破法及循環針時,更需要先在凍土中鉆孔。鉆孔可用機械或手工方法進行。機械法鉆孔常使用電鉆或氣動鉆,鉆頭是用彈簧鋼條鍛成的,如圖22-14。鉆頭厚度68mm,寬度5060mm,鉆孔時,鉆頭因發熱而失去原有的強度。因此,在使用過程中,要不時地向鉆孔里灌入氯化鈉溶液或氯化鈣溶液,當鉆到最后1520cm時,即可不再加溶液了。圖22-14 鉆頭手工鉆孔是用燒熱的釬子進行的。釬子用直徑5075m
26、m(供循環針用的可大一些)、長1.01.5m的鋼管制成,在管的下端焊上硬合金小齒;為了避免管子上端在大錘沖擊時受到損傷,應用扁鋼焊成的圈或金屬塞加以保護,如圖22-15。鉆孔時,應將釬子在烘爐中烤至赤熱程度。為了使鉆孔工作不中斷,須備有45個釬子,一個鉆孔時,其余的在爐上加熱。每天工作結束時,必須將釬子烤熱把上面的土仔細清除。烤釬子用的烘爐應是可以移動的。圖22-15 釬子1-嵌入的金屬塞;2-撬棍孔6 回填土由于土凍結后即成為堅硬的土塊,在回填過程中不能壓實或夯實,土解凍后就會造成大量的下沉,所以冬期回填土方時,每層鋪土厚度應比常溫施工時減少20%25%。預留沉陷量應比常溫施工時增加。對于大
27、面積回填土和有路面的路基及其人行道范圍內的平整場地填方,可采用含有凍土塊的土回填,但凍土塊的粒徑不得大于15cm,其含量(以體積計)不得超過30%。鋪填時凍土塊應分散開,并應逐層夯實。填方邊坡的表層100cm以內,不得采用含有凍土塊的土填筑;整個填方上層部位應采用未凍的或透水性好的土回填,其厚度應符合設計要求。冬期填方的高度不宜超過表22-9的規定。冬期填方的高度 表22-9室外平均氣溫()填方高度(m)5104.511153.516202.5注:采用石塊和不含凍塊砂土(不包括粉砂)、碎石土類回填時,填方的高度可不受上表限制。室外的基槽(坑)或管溝可采用含有凍土塊的土回填。但凍土塊的粒徑不得大
28、于15cm,含量不得超過15%,且應均勻分布,但管溝底以上50cm范圍內不得用含有凍土塊的土回填。室內的基槽(坑)或管溝不得采用含有凍土塊的土回填。在冬期回填土時,應采取以下措施:1把回填用土預先保溫。在入冬以前,將挖土堆積一處進行嚴密保溫,等冬期需要回填時,將內部含有一定熱量的土挖出進行回填。2在冬期挖土中,將不凍土堆在一起加以覆蓋,防止凍結,留作回填之用。3平衡土方。在編制施工方案時,應考慮挖方和填方的平衡,即用從甲坑挖出來的未凍土,填到乙坑作回填土,并迅速夯實。4回填前將基底的冰雪和保溫材料打掃干凈,方可開始回填。5用人工夯實時,每層鋪土厚度不得超過20cm,夯實厚度為1015cm。6適
29、當減少回填土方量。在冬期進行回填土時,可在保證基底土不遭受凍結的條件下,盡量少填一些,留待春暖時再繼續回填。7為確保冬期回填的質量,對一些重大工程項目,必要時可用砂土進行回填。8在凍脹土上的地梁、樁基的承臺等,其下面有可能被凍土隆起的地方,要墊以爐渣、礦渣等松散材料。9有工業廢料的地方,也可充分利用工業廢料作回填土之用。10冬期回填土方應連續進行并逐層夯實。7 土方工程冬期施工方法適用范圍及優缺點比較土方工程冬期施工方法適用范圍及優缺點比較見表22-10。土方工程冬期施工方法適用范圍及優缺點 表22-10施工方法適用的工程應具備的施工條件與準備工作優缺點一般的各個施工方法的一般準備特別準備優點
30、缺點優點缺點土的防凍法地面耕松耙平防凍法冬初開挖之大體積土方工程修筑排水溝、透水溝松土機或松土工具(特制的犁)保護基礎坑道溫度,減少挖土困難1費用增加2入冬后很難做好,必須凍結前布置施工便利,費用低廉,宜于大面積挖方效果不及覆蓋法隔熱材料防凍法仲冬開挖之較小土方工程保溫材料效果較好,適用于零星結構、基礎、水管等需保溫材料,費用較大覆雪防凍法仲冬后開挖之土方工程松土設備,盛雪工具或木板、原木等簡單,效果很好,特別適用于地槽增加排出融化雪水工作凍土融解法烘烤法開挖面積不大,凍層不深的地方挖土運土機燃料可利用挖土機、挖槽機,挖掘融化的土,增加工作效能增加特殊設備,增大費用設備簡單成本高,效果差循環針
31、法開挖凍土1m以上,地下水位較低之坑道或地溝鍋爐、水泵、特制水針、管材及附件熱水針耗熱比蒸汽針為小需有設備電熱法開挖凍土1m以上,地下水位較低之坑道或地溝電源、開關、變壓器、電流表、電壓表、電極、食鹽溶液效力最大,費用最高耗電量大,絕對不能用于金屬夾土凍土破碎法人工法適用于砂質、砂粘土及腐殖土,凍結深度較淺之土方工程挖土及運土機械手工工具、鐵楔、撬棒、大錘經濟,無特殊設備效率小,進度慢,需大量勞動力,僅適于凍層較淺或分散的土機械法工程量大而集中裝有吊錘之起重機、風鎬或改裝之打樁機效率高,可利用改裝之機械,操作簡便,特別適用于集中的土需用各種機械設備,費用較大爆破法凍結較深、較堅硬的土坑道或石坑炸藥及爆破設備,風鉆或電鉆,手工鐵釬效率高,費用廉,可在短期挖大量土方須防周圍建筑物受振,須防爆炸傷害人身,需特種技術人員