土方工程施工排水與降水

1、土方工程施工排水與降水（一）、基坑排水 開挖底面低于地下水位的基坑時，地下水會不斷滲入坑內(nèi)。 雨季施工時， 地面水也會流入坑內(nèi)。 如果流入坑內(nèi)的水不及時排 走，不但使施工條件惡化，而且更嚴(yán)重的是土被水泡軟后，會造 成邊坡塌方和坑底土的承載能力下降。 因此， 在基坑開挖前和開 挖時，做好排水工作，保持土體干燥是十分重要的?；优潘椒?，可分為明排水法和人工降低地下水位法兩 類。1. 明排水法明排水法是在基坑開挖過程中， 在坑底設(shè)置集水井， 并沿坑 底的周圍或中央開挖排水溝， 使水流入集水井中， 然后用水泵抽 走。抽出的水應(yīng)予引開，以防倒流。雨季施工時應(yīng)在基坑四周或水的上游， 開挖截水溝或修筑土

2、堤，以防地面水流入坑內(nèi)。集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外、地下 水走向的上游。根據(jù)地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力， 集水井每隔2040m設(shè)置一個。集水井的直徑或?qū)挾?，一般?0.60.8m。集水井井底深度 隨著挖土的加深而加深，要經(jīng)常低于挖土面0.71.0m。井壁可用竹、木等簡易加固。當(dāng)基坑挖至設(shè)計標(biāo)高后，井底鋪設(shè)碎石濾 水層， 以免在抽水時間較長時將泥砂抽出， 并防止井底的土被攪動。2、人工降低地下水位降低地下水位， 就是在基坑開挖前， 預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一 定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降 落到坑底以下，同時在基坑開挖過程中仍不斷抽水。這樣，可使 所挖的土始終保持干

3、燥狀態(tài)， 從根本上防止流砂發(fā)生， 改善了工 作條件，同時土內(nèi)水分排除后，邊坡可改陡，以減小挖土量。人工降低地下水位方法有： 輕型井點、 噴射井點、管井井點、 深井泵以及電滲井點等， 可根據(jù)土的滲透系數(shù)、 降低水位的深度、 工程特點及設(shè)備條件等， 其中以輕型井點采用較廣， 下面重點闡 述輕型井點降水方法。五、井點降水法1、井點降水原理井點降水就是在基坑開挖前， 預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量 的濾水管（井）。在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理， 不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。2、井點降水的作用1）防止地下水涌入坑內(nèi)（圖 a）；2）防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方（圖b）；3）使坑

4、底的土層消除了地下水位差引起的壓力，因此防止 了坑底的管涌（圖 c）；4）降水后，使板樁減少了橫向荷載（圖d）；5）消除了地下水的滲流，也就防止了流砂現(xiàn)象（圖e）；6）降低地下水位后，還能使土壤固結(jié)，增加地基土的承載 能力。3、井點降水的方法 降低地下水位的方法有輕型井點、噴射井點、電滲井點、管 井井點、深井井點等?？筛鶕?jù)降水深度、土層滲透系數(shù)、技術(shù)設(shè) 備條件等合理選用。3.1 輕型井點的設(shè)備 輕型井點由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備兩部分組成。1）、管路系統(tǒng)包括：濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管。濾管為進(jìn)水設(shè)備，通常采用長1.01.5m、直徑38mn或51mm 的無縫鋼管，管壁鉆有直徑為 1219mm的濾孔。

5、骨架管外面包 以兩層孔徑不同的生絲布或塑料布濾網(wǎng)。 為使流水暢通， 在骨架 管與濾網(wǎng)之間用塑料管或梯形鉛絲隔開， 塑料管沿骨架繞成螺旋 形。濾網(wǎng)外面在繞一層粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)、濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾管上端與井點管連接。井點管為直徑38mn和51mm長57m的鋼管。井點管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管為直徑 100127mm的無縫鋼管，每段長4m,其上端有井點管聯(lián)結(jié)的短 接頭，間距0.8m或1.2m。2）、抽水設(shè)備是由真空泵、離心泵和水氣分離器（又叫集 水箱）等組成，一套抽水設(shè)備的負(fù)荷長度（即集水總管長度）為 100120m常用的W5 W6型干式真空泵，其最大負(fù)荷長度分別為 100m 和 120

6、m。3.2 輕型井點的布置1）、井點系統(tǒng)布置應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料、工程要求和設(shè)備 條件等確定。 一般要求掌握的水文地質(zhì)資料有： 地下水含水層厚 度、承壓或非承壓水及地下水變化情況、土質(zhì)、土的滲透系數(shù)、 不透水層的位置等。要求了解的工程性質(zhì)主要有：基坑（槽）形 狀、大小及深度，此外尚應(yīng)了解設(shè)備條件，如井管長度、泵的抽 吸能力等。2）、平面布置根據(jù)基坑 （槽）形狀，輕型井點可采用單排布置、 雙排布置、 環(huán)形布置，當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時，也可采用 U 形布置。單排布置適用于基坑、槽寬度小于 6m且降水深度不超過 5m的情況，井點管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長 度不宜小于坑槽的寬度。雙排布

7、置適用于基坑寬度大于 6m或土質(zhì)不良的情況。環(huán)形布置適用于大面積基坑， 如采用U形布置，則井點管不 封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。3）輕型井點的設(shè)計與計算基坑涌水量計算 根據(jù)井底是否達(dá)到不透水層， 可將水井分為無壓完整井和無 壓非完整井。?無壓完整井：井底達(dá)到不透水層。?無壓非完整井：井底未達(dá)到不透水層。確定井點管數(shù)量與間距4）輕型井點的施工輕型井點的施工程序為敷設(shè)總管、 沖孔埋設(shè)井點管、 安裝抽 水設(shè)備、抽水試運轉(zhuǎn)。井點管埋設(shè)一般采用沖孔法。 用起重設(shè)備將沖管吊起， 插在 井點位置上，然后開動高壓水泵，將土沖松，沖管則邊沖邊沉。 沖孔直徑一般為300mm以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，

8、沖孔深度宜比濾管底深 0.5m 左右，以防沖管拔出時，部分土顆 粒沉于底部而觸及濾管底部。四、邊坡穩(wěn)定與支護(hù)1、邊坡穩(wěn)定邊坡可做成直線形、折線形或踏步形。土方邊坡坡度以其高度 H與其底寬度B之比表示 土方邊坡坡度 =式中，m=B/H稱為坡度系數(shù)。操作工藝1、大型土方施工，應(yīng)在基坑頂四周設(shè)置臨時排水溝或截水 溝，其截面宜為300400m （寬）x 400mm（深），縱向坡度宜 為 0.5%。臨時排水溝或截水溝的設(shè)置應(yīng)盡量與永久性排水設(shè)施 相結(jié)合。2、在地下水位較低和土質(zhì)較好的情況下，基坑底四周設(shè)置 排水溝、集水井，采用明溝排水的方法，必要時可在中間加設(shè)小支溝與邊溝連通。排水溝的截面宜為30040

9、0m （寬）x 400mm（深），縱向坡度宜為0.5%。集水井的截面宜為600mm（長）x 600mm（寬）x 1000m（深），2030m設(shè)一個。基坑底地下水由排水溝流入集水井，然后用高揚(yáng)程潛水泵排走3、當(dāng)?shù)叵滤^大而土質(zhì)屬細(xì)砂、粉砂土?xí)r，基坑挖土容易 產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，需用圍蔽截水和人工降低地下水位等方法。4、圍蔽截水的施工方法可以選擇鋼板樁、 鋼筋混凝土排樁、 地下連續(xù)墻、定噴樁幕墻、旋噴樁、深層攪拌樁等，其可根據(jù)施 工地形、 水文地質(zhì)資料和施工方法等確定， 并在施工組織設(shè)計中 確定。5、采用人工降低地下水位的方法，應(yīng)根據(jù)挖土的深度和規(guī) 模，選擇鉆孔集水井降水或輕型井點降水， 其井點的布置數(shù)量和 形式，要根據(jù)含水層滲透系