1、第一章 土方工程,一、施工准备工作,第三节 施工准备与辅助工作,（1）场地调查（地质、地貌、水文等）（2）场地清理(拆除施工区内的一切地上及地 下 构筑物)；（3）地面水排除(采用排水沟引出场外)；（4）修好临时道路及临时用水,用电,临时宿舍；（5）技术资料准备（地形图、地下管线图、当 地气象资料等）。,降水目的 1、防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状态下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、减少坑壁支护结构的水平荷载。,降低地下水位的方法有集水坑降水法和井点降水法。,二、土方工程排水和降低地下水位,（一）、集水坑降水法（明沟排水法） 集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，
2、并在基坑边角处设置集水井。将水汇入集水井内，用水泵抽走(下图)。这种方法可用于基坑排水，也可用于降水。,排水沟,集水井,动画演示,要求1、排水沟：沿基坑底四周设置，底宽300mm，沟底低于坑底500mm，坡度1。2、集水井：沿基坑底边角设置，间距2040m，直径0.60.8m，井底低于坑底12m。长期用，有护壁和碎石压底。3、水泵：离心泵、潜水泵、污水泵 。,适用：用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者 。,集水坑降水法缺点：当涌水量较大、水位差较大或土质为细砂或粉砂，有产生流砂、边坡塌方及管涌等可能。,（二）井点降水法,井点降水原理： 井点降水就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水
3、管（井）。在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。,适用范围： 1）土壤的渗透系数K=0.150m/d的土层中； 2）降水深度一般为：单级轻型点为3-6m；多级轻型点 为612m。,井点降水的作用,1）防止地下水涌入坑内；2）防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方；3）使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力， 因此防止了坑底的管涌；4）降水后，使板桩减少了横向荷载；5）消除了地下水的渗流，也就防止了流砂现象；6）降低地下水位后，还能使土壤固结，增加地基土的承载能力。,井点降水的类型,井点有两大类：轻型井点和管井。一般根据土的渗透系数、降水深度、设备条件及
4、经济比较等因素确定，可参照下表选择。,轻型井点降水全貌图,动画演示,轻型井点应用最广，以下主要介绍轻型井点。,轻型井点就是沿基坑四周围或一侧将井点管(下端为滤管)埋入含水层内，井点管上端与集水总管连接，集水总管再与水泵连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。 轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.150m/d的土层中；降低水位深度：一级轻型井点36m，二级井点可达69m。,1.轻型井点设备 管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。井点管：3850，长57m（常用6m），无缝钢管，丝扣连滤管；滤管：3850，长11.7m，开孔12,开孔率2025，包
5、滤网；总管：内75100无缝钢管，每节4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口；连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；抽水设备：真空泵真空度高，体形大、耗能多、构造复杂射流泵（常用）简单、轻小、节能隔膜泵（少用）,滤管构造,2轻型井点布置（1）平面布置单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽B。用于沟槽宽度B6m，降水深度5m。双排：在沟槽两侧布置，每侧超出沟槽B。 用于沟槽宽度B6m，或土质不良。环状：在坑槽四周布置。 用于面积较大的基坑。,单排井点布置简图 (a)平面布置；(b)高程布置1一集水总管；2点管；3一抽水设备,环形井点布置简图 (a)平面布置；(b)高程布置1一集水总管；
6、2一井点管；3一抽水设备,（2）高程布置（上图） 井管埋深：HH1hiL。,式中： H1井点管埋设面至基坑底的距离，m； h基坑中心处坑底面(单排井点时，为远离井点 一侧坑底边缘)至降低后地下水位的距离，一 般为0.51.0m； i地下水降落坡度；环状井点为1/10，单排线状 井点为1/4； L井点管至基坑中心的水平距离(单排井点中为 井点管至基坑另一侧的水平距离)，m。,当H6m时：降低埋设面；采用二级井点；改用其它井点。,（3）轻型井点计算 1）涌水量计算Q：（环状井点系统） 判断井型（下图）,井的形式,无压完整涌水量（群井）,(m3d),环状井点系统涌水量计算简图 (a)无压完整井,(1
7、12),式中 H含水层厚度(m)； K渗透系数(md)，应由实验测定 S水位降低值(m)； R抽水影响半径(m)， 取： x0环形井点的假想半径(m)：,(113),当长宽比A/B5时,(114),当长宽比A/B5时,分块计算涌水量再累加。,F基坑周围井点管所包围的面积(m2)。,无压非完整井涌水量（群井）,(m3d),环状井点系统涌水量计算简图 (b)无压非完整井,(115),有效抽水影响深度H0的确定方法,注意：1、当H0值超过H时，取H0H； 2、计算R时，也应以H0代入。,表中S为井管内水位降低深度；l为滤管长度。,2) 井点管数量与井距的确定单井最大出水量q 单井的最大出水量，主要取
8、决于土的渗透系数、滤管的构造与尺寸，按下式确定：式中 d滤管直径(m)； l滤管长度(m)； K渗透系数(md)。,(m3d),(116),最少井数井点管的最少根数nmin，按下式计算：式中 1.1备用系数，考虑井点管堵塞等因素； q 单井的最大出水量； Q 井点系统涌水量。最大井距式中 L总管长度(m)；,(根),(117),(118),确定井点管间距时，还应注意以下几点： (a)井距过小时，彼此干扰大，影响出水量，因此井距必须大于15倍管径。 (b)在渗透系数小的土中井距宜小些，否则水位降落时间过长。 (c)靠近河流处，井点宜适当加密。 (d)井距应能与总管上的接头间距相配合。 根据实际采
9、用的井点管间距D，最后确定所需的井点管根为,nL总管 / D,（4）轻型井点的施工 轻型井点的施工分为准备工作及井点系统安装。 准备工作： 包括井点设备、动力、水泵及必要材料准备，排水沟的开挖，附近建筑物的标高监测以及防止附近建筑沉降的措施等。埋设井点系统的顺序： 敷设总管埋设井点管用弯联管将井点与总管接通安装抽水设备试抽,井点管的使用要求：a、开挖前25天开泵降水；b、连续抽水不间断（水量先大后小，先混后 清），防止堵塞。,轻型井点使用 轻型井点运行后，应保证连续不断地抽水。 井点淤塞，一般可以通过听管内水流声响、手摸管壁感到有振动、手触摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法检查。地下基础工程(或
10、构筑物)竣工并进行回填土后，停机拆除井点排水设备。,三、流砂及其防治,当采用集水井降水法开挖基坑，当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂现象。,1流砂发生的原因 内因：取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均产生流砂现象。 流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中。外因：动水压力 (土的浸水容重),(119),2流砂的防治 原则：治砂必先治水 流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向。具体措施为： （1）枯水期施工 （减小动水压力） （2）人工降低地下水位法（动水压力作用方 向向下） （3）打钢板桩 （增大渗透路径） （4）抢挖法 （平衡动水压力） （5）水下挖土法（平衡动水压力） （6）地下连续墙法（截断地下水流）,返回,返回,
