土木工程施工01_土方工程135

1、 2.組織土方工程施工的要求組織土方工程施工的要求 （1）在條件允許的情況下應(yīng)盡可能采用機(jī)械）在條件允許的情況下應(yīng)盡可能采用機(jī)械 化施工；化施工； （2）要合理安排施工計(jì)劃，盡量避開冬、雨）要合理安排施工計(jì)劃，盡量避開冬、雨 期施工，要考慮挖、運(yùn)、棄土對工期的影響。期施工，要考慮挖、運(yùn)、棄土對工期的影響。 （3）為了降低土石方工程施工費(fèi)用，減少運(yùn)）為了降低土石方工程施工費(fèi)用，減少運(yùn) 輸量和占用農(nóng)田，要對土方進(jìn)行合理調(diào)配、統(tǒng)輸量和占用農(nóng)田，要對土方進(jìn)行合理調(diào)配、統(tǒng) 籌安排?；I安排。 （4）在施工前要做好調(diào)查研究，）在施工前要做好調(diào)查研究， 擬定合理的擬定合理的 施工方案和技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量

2、和安全，施工方案和技術(shù)措施，以保證工程質(zhì)量和安全， 加快施工進(jìn)度。加快施工進(jìn)度。 二、土的工程分類及性質(zhì)二、土的工程分類及性質(zhì) (一一)土的工程分類土的工程分類 （重點(diǎn)掌握）（重點(diǎn)掌握） 土的分類方法較多，如按塑性指數(shù)、承載能力、密實(shí)土的分類方法較多，如按塑性指數(shù)、承載能力、密實(shí) 程度、空隙率、飽和率等，在施工中是按開挖的難易程度、空隙率、飽和率等，在施工中是按開挖的難易 程度將土分為八類。主要是要計(jì)算費(fèi)用程度將土分為八類。主要是要計(jì)算費(fèi)用 按開挖的難易程度分為八類按開挖的難易程度分為八類 一類土（松軟土）、二類土（普通土一類土（松軟土）、二類土（普通土) 三類土（堅(jiān)土）、三類土（堅(jiān)土）、 四

3、類土（砂礫堅(jiān)土）四類土（砂礫堅(jiān)土） 機(jī)械或人工直接開挖機(jī)械或人工直接開挖 五類土（軟石）、六類土（次堅(jiān)石）五類土（軟石）、六類土（次堅(jiān)石） 七類土（堅(jiān)石）、八類土（特堅(jiān)石）七類土（堅(jiān)石）、八類土（特堅(jiān)石） 爆破開挖爆破開挖 （二）土的工程性質(zhì)（二）土的工程性質(zhì) 1土的質(zhì)量密度土的質(zhì)量密度分分天然密度天然密度和和干密度干密度。 土的天然密度，是指土在天然狀態(tài)下單土的天然密度，是指土在天然狀態(tài)下單 位體積的質(zhì)量，用位體積的質(zhì)量，用表示；它影響土的表示；它影響土的 承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的 干密度，是指單位體積土中固體顆粒的干密度，是指單位體積土中固體顆粒

4、的 質(zhì)量，用質(zhì)量，用d表示；它是檢驗(yàn)填土壓實(shí)表示；它是檢驗(yàn)填土壓實(shí) 質(zhì)量的控制指標(biāo)。質(zhì)量的控制指標(biāo)。 天然密度天然密度 ：一般一般 =W/V=1620 KN/m3 浮密度浮密度 ：土在地下水位以下的有土在地下水位以下的有 效密度及扣除了浮力后的密度。效密度及扣除了浮力后的密度。 = 度（度（WS-VS* W）/V 干密度干密度 d：是檢測填土密實(shí)程度的指：是檢測填土密實(shí)程度的指 標(biāo)。（標(biāo)。（105，烘干，烘干34h） 2 2土的含水量土的含水量 土的含水量土的含水量W W是土中所含的水與土的固體顆粒間的是土中所含的水與土的固體顆粒間的 質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示：質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示： 天然含水量天

5、然含水量 W=（G濕 濕-G干干） ）/G干 干 （ （1 11 1） 式中式中 C C濕 濕含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量； 含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量； G G干 干烘干后土的質(zhì)量。 烘干后土的質(zhì)量。 土的含水量影響土方的施工方法選擇、邊坡的穩(wěn)定和土的含水量影響土方的施工方法選擇、邊坡的穩(wěn)定和 回填土的質(zhì)量，如土的含水量超過回填土的質(zhì)量，如土的含水量超過2530%時(shí)，機(jī)時(shí)，機(jī) 械化施工就難以進(jìn)行；含水量超過械化施工就難以進(jìn)行；含水量超過20%時(shí)，時(shí)， 一般運(yùn)土車輛就容易打滑、陷車。一般運(yùn)土車輛就容易打滑、陷車。 最佳含水量最佳含水量可使填土獲得最大密實(shí)度的含水量可使填土獲得最大密實(shí)度的含水量 （擊實(shí)試驗(yàn)、手握

6、經(jīng)驗(yàn)確定）。如砂土的最佳含水量（擊實(shí)試驗(yàn)、手握經(jīng)驗(yàn)確定）。如砂土的最佳含水量 為為8-12%，而粘土為，而粘土為19-20%。 3.3.土的滲透性土的滲透性 土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，一般以滲透系一般以滲透系 數(shù)數(shù)K K 表示。表示。 達(dá)西地下水流動速度公式達(dá)西地下水流動速度公式v v = =KIKI， K K 的單位：的單位：m / d m / d 。 粘土粘土 0.1 0.1， 細(xì)砂為細(xì)砂為5-105-10 粗砂粗砂50-7550-75， 卵石卵石100-200100-200 在排降地下水時(shí)，需根據(jù)土層的滲透系數(shù)確定降水在排降地下水時(shí)，需根據(jù)土

7、層的滲透系數(shù)確定降水 方案和計(jì)算涌水量；在土方填筑時(shí)確定其填鋪順序。方案和計(jì)算涌水量；在土方填筑時(shí)確定其填鋪順序。 4 4土的可松性（重點(diǎn)掌握）土的可松性（重點(diǎn)掌握） 土的可松性是指：土的可松性是指：自然狀態(tài)下的土，經(jīng)自然狀態(tài)下的土，經(jīng) 過開挖后，其體積因松散而增加，以后過開挖后，其體積因松散而增加，以后 雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)其原來的體雖經(jīng)回填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)其原來的體 積積。 2 1 s V V K 土在天然狀態(tài)下的體積 土經(jīng)開挖后的松散體積 最初可松性系數(shù) 1 3 s V V K 土在天然狀態(tài)下的體積 土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積 最后可松性系數(shù) 土的可松性對土方的平衡調(diào)配，確定運(yùn)土的可松性對

8、土方的平衡調(diào)配，確定運(yùn) 土機(jī)具的數(shù)量及其土坑的容積，以及計(jì)土機(jī)具的數(shù)量及其土坑的容積，以及計(jì) 算填方所需的挖方體積、確定預(yù)留回填算填方所需的挖方體積、確定預(yù)留回填 土的體積和堆場面積等均有很大影響。土的體積和堆場面積等均有很大影響。 土的可松性與土質(zhì)及其密度有關(guān)，可參土的可松性與土質(zhì)及其密度有關(guān)，可參 考表考表1-1。 最初可松性用于計(jì)算挖方量、裝運(yùn)車輛最初可松性用于計(jì)算挖方量、裝運(yùn)車輛 和挖土機(jī)械，最后可松性用于計(jì)算回填和挖土機(jī)械，最后可松性用于計(jì)算回填 土量。土量。 【例例】見教材見教材P3 某建筑物外墻為條形毛石基礎(chǔ)，基礎(chǔ)平均截面 面積為2.5?；凵?.5m，底寬為2.0m，邊 坡坡度

9、為1：0.5。地基為粉土， Ks=1.25,Ks=1.05.計(jì)算100m長的基槽挖方量、 需留填方用松土量和棄土量。 【解】 挖方量V1= 填方量V3= 填方用松土量V2留= 棄土量V2棄= 三、土方邊坡坡度三、土方邊坡坡度 土方邊坡坡度土方邊坡坡度和坡度系數(shù)和坡度系數(shù)m 圖圖11 邊坡坡度示意邊坡坡度示意 m:1 B/H 1 B H 四、土方施工的準(zhǔn)備工作四、土方施工的準(zhǔn)備工作 (1)(1)制定施工方案制定施工方案 (2)(2)場地清理場地清理 (3)排除地面水排除地面水 (4)修筑好臨時(shí)道路修筑好臨時(shí)道路 及供水、供電等臨時(shí)設(shè)施。及供水、供電等臨時(shí)設(shè)施。 (5)做好材料、機(jī)具、做好材料、機(jī)

10、具、 物資及人員的準(zhǔn)備工作。物資及人員的準(zhǔn)備工作。 (6)設(shè)置測量控制網(wǎng)，設(shè)置測量控制網(wǎng)， 打設(shè)方格網(wǎng)控制樁，進(jìn)行建筑物、構(gòu)筑物的定位放線等。打設(shè)方格網(wǎng)控制樁，進(jìn)行建筑物、構(gòu)筑物的定位放線等。 (7)(7)根據(jù)土方施工設(shè)計(jì)做好邊坡穩(wěn)定、基坑根據(jù)土方施工設(shè)計(jì)做好邊坡穩(wěn)定、基坑( (槽槽) )支護(hù)、降低地支護(hù)、降低地 下水等土方工程的輔助工作。下水等土方工程的輔助工作。 第二節(jié)第二節(jié) 土方計(jì)算與調(diào)配土方計(jì)算與調(diào)配 一、基坑、基槽和路堤的土方量計(jì)算一、基坑、基槽和路堤的土方量計(jì)算 基坑土方量即可按擬柱體的體積公式基坑土方量即可按擬柱體的體積公式 式中式中 HH基坑深度基坑深度(m)(m)； F F1

11、 1，F(xiàn) F2 2基坑上下兩底面積基坑上下兩底面積(m(m2 2) )； F0F1與與F2之間的中截面面積之間的中截面面積(m2)； )F4F(F 6 H V 201 基坑開挖尺寸（分兩次計(jì)算）基坑開挖尺寸（分兩次計(jì)算） 當(dāng)基槽和路堤沿長度方向斷面呈連續(xù)性變化時(shí)其土當(dāng)基槽和路堤沿長度方向斷面呈連續(xù)性變化時(shí)其土 方量可以用同樣方法分段計(jì)算。方量可以用同樣方法分段計(jì)算。 式中式中 V V1 1第一段的土方量第一段的土方量(m(m3 3) )； L L1 1第一段的長度第一段的長度(m)(m)； 將各段土方量相加即得總土方量，即：將各段土方量相加即得總土方量，即： 式中式中 V V1 1，V V2

12、2VnVn為各分段土的土方量為各分段土的土方量(m(m3 3) )。 )F4F(F 6 L V 201 1 1 【例】 某工程基礎(chǔ)平面尺寸3634M，坑深從自然地面 起-6m，土質(zhì)為粉砂層，采取一定措施后，方坡1： 0.5，每邊需留工作面0.5m，基礎(chǔ)體積（有一層（有一層 地下室）地下室）為7400m3，運(yùn)輸用10m3的自卸車。求： 1、挖土方量2、回填土量3、外運(yùn)余土量4、需運(yùn) 多少車次？Ks=1.2，Ks=1.02 解：解：1、挖土方量、挖土方量 基底尺寸基底尺寸F2=（36+20.5） （34+20.5） =3735m=1295m2 基口尺寸基口尺寸F1=（37+20.56） （35+2

13、0.5 6 ） =4341m=1763m2 中截面中截面F0=1/2(37+43) m2 1/2(35+41)=4038=1520m2 若中截面若中截面F0=1/2 （ F1 + F2 ）=1529m2 V挖 挖=6/6(1763+4 1520+1259)=9138m3 2、回填土量、回填土量 V填 填=（ （91387400）/1.02=1704m3 3、外運(yùn)于土量、外運(yùn)于土量 V運(yùn) 運(yùn)=9138 1704=7434m3 4、需運(yùn)車次、需運(yùn)車次 N=74341.20/10=892(次）次） 5、繼續(xù)做出多少輛車、每天運(yùn)幾趟、多少天運(yùn)完（即工期）、繼續(xù)做出多少輛車、每天運(yùn)幾趟、多少天運(yùn)完（即工

14、期） 二、場地平整標(biāo)高與土方量二、場地平整標(biāo)高與土方量 （了解概念）（了解概念） （一）確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高（一）確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高 1初步設(shè)計(jì)標(biāo)高初步設(shè)計(jì)標(biāo)高 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高即為各個(gè)方格平均標(biāo)高的平均值。場地設(shè)計(jì)標(biāo)高即為各個(gè)方格平均標(biāo)高的平均值。 可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： 式中：式中：H H。所計(jì)算的場地設(shè)計(jì)標(biāo)高所計(jì)算的場地設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)(m)； aa方格邊長方格邊長(m)(m)； NN方格數(shù)；方格數(shù)； H H1l 1l， ，H H22 22 任一方格的四個(gè)角點(diǎn)的標(biāo)高任一方格的四個(gè)角點(diǎn)的標(biāo)高 (m)(m)。 4N )HHH(H H 22211211 0 圖14 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0計(jì)算示意圖 (a)

15、方格網(wǎng)劃分；(b)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖 1一等高線；2-自然地面，3一場地設(shè)計(jì)標(biāo)高平面 (a) (b) 如令如令H H1 111個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高；個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高； H H2 222個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高； H H3 333個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高； H H4 444個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。 則場地設(shè)計(jì)標(biāo)高則場地設(shè)計(jì)標(biāo)高H H0 0可改寫成下列形式可改寫成下列形式 4N H4H3H2H H 4321 0 2場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整 (1)(1)土的可松性影響土的可松性影響 H0H0+h 式中：式中：VwVw按理論標(biāo)高計(jì)

16、算出的總挖方體積；按理論標(biāo)高計(jì)算出的總挖方體積； F FW W，F(xiàn) FT T按理論設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算出的挖方區(qū)、按理論設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算出的挖方區(qū)、 填方區(qū)總面積；填方區(qū)總面積； K Ks s土的最后可松性系數(shù)。土的最后可松性系數(shù)。 sWT sW KFF 1)(KV h 圖15 考慮土的可松性調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算示意圖 (a)(b) (2)(2)場內(nèi)挖方和填土的影響場內(nèi)挖方和填土的影響 （3 3）場地泄水坡度的影響）場地泄水坡度的影響 1 1）單向泄水時(shí)各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高）單向泄水時(shí)各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高 HnH0li (a)(b) 圖16 場地泄水坡度示意圖 (a)單向泄水；(b)雙向泄水 2 2）雙向泄水

17、時(shí)各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高）雙向泄水時(shí)各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高 HnH0lxixlyiy (a)(b) 圖16 場地泄水坡度示意圖 (a)單向泄水；(b)雙向泄水 （二）場地土方量計(jì)算（二）場地土方量計(jì)算 1.計(jì)算場地各方格角點(diǎn)的施工高度計(jì)算場地各方格角點(diǎn)的施工高度各方各方 格角點(diǎn)的施工高度格角點(diǎn)的施工高度( (即挖、填方高度即挖、填方高度)h)h0 0 h hn nH Hn n-H-Hn n (113) (113) 式中式中 h h n n 該角點(diǎn)的挖、填高度，以該角點(diǎn)的挖、填高度，以 “”為填方高度，以為填方高度，以“”為挖方高為挖方高 度度(m)(m)； H Hn n該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)

18、標(biāo)高(m)(m)； H Hn n該角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高該角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(m)(m)。 2.繪出繪出“零線零線” 方格線上的零點(diǎn)位置見圖方格線上的零點(diǎn)位置見圖1919，可按下式計(jì)，可按下式計(jì) 算：算： 式中：式中：h h1 1，h h2 2相鄰兩角點(diǎn)挖、填方施工相鄰兩角點(diǎn)挖、填方施工 高度高度( (以絕對值代入以絕對值代入) )； aa方格邊長；方格邊長； x零點(diǎn)距角點(diǎn)零點(diǎn)距角點(diǎn)A的距離。的距離。 21 1 hh ah x 圖19 零點(diǎn)位置計(jì)算 3. 3.場地土方量計(jì)算場地土方量計(jì)算 （1）四方棱柱體法）四方棱柱體法 1 1）全挖全填格）全挖全填格 式中：式中： VV挖方或填方的土方量（挖方或

19、填方的土方量（m m）；）； h1,h2,h3,h4方格四個(gè)角點(diǎn)的挖填高度，方格四個(gè)角點(diǎn)的挖填高度， 以絕對值代人（以絕對值代人（m）。）。 )hhh(h 4 a V 4321 2 2 2）部分挖部分填格）部分挖部分填格 h )h( 4 a V 2 2 挖 挖 h )h( 4 a V 2 2 填 填 （2 2）三角棱柱體法）三角棱柱體法 1 1）全挖全填）全挖全填 式中式中 aa方格邊長方格邊長(m)(m)； hl，h2，h3三角形各角點(diǎn)的施工高度三角形各角點(diǎn)的施工高度 (m)，用絕對值代人。，用絕對值代人。 )hh(h 6 a V 321 2 圖113 按地形將方格劃分成三 角形 2)2)有

20、挖有填有挖有填 其中錐體部分的體積為其中錐體部分的體積為: : 楔體部分的體積為楔體部分的體積為: )h)(hh(h h 6 a V 3221 3 3 2 錐 213 3231 3 3 2 hhh )h)(hh(h h 6 a V 楔 三、土方調(diào)配與優(yōu)化三、土方調(diào)配與優(yōu)化 (一一) 劃分土方調(diào)配區(qū)，計(jì)算平均運(yùn)距或劃分土方調(diào)配區(qū)，計(jì)算平均運(yùn)距或 土方施工單價(jià)土方施工單價(jià) 1調(diào)配區(qū)的劃分調(diào)配區(qū)的劃分 2平均運(yùn)距的確定平均運(yùn)距的確定 3土方施工單價(jià)的確定土方施工單價(jià)的確定 （二）最優(yōu)調(diào)配方案的確定（二）最優(yōu)調(diào)配方案的確定 1.編制初始調(diào)配方案編制初始調(diào)配方案 土方的總運(yùn)輸量為：土方的總運(yùn)輸量為： Z

21、 Z 0 0 5 0 05 0 0 5 0 + 5 0 05 0 + 5 0 0 4 0 + 3 0 04 0 + 3 0 0 6 06 0 100100110+100110+10070+40070+400404097000(m97000(m3 3m)m)。 挖 填 B1B2B3挖方量 A1 50 70 100500 A2 70 40 90 500 A3 60 110 70 500 A4 80 100 40400 填方量800600500 1900 2.最優(yōu)方案判別最優(yōu)方案判別 利用利用“最小元素法最小元素法”編制初始調(diào)配方案，其總編制初始調(diào)配方案，其總 運(yùn)輸量是較小的。但不一定是總運(yùn)輸量最小

22、，運(yùn)輸量是較小的。但不一定是總運(yùn)輸量最小， 因此還需判別它是否為最優(yōu)方案。判別的方法因此還需判別它是否為最優(yōu)方案。判別的方法 有有“閉回路法閉回路法”和和“位勢法位勢法”，其實(shí)質(zhì)相同，其實(shí)質(zhì)相同， 都是用檢驗(yàn)數(shù)都是用檢驗(yàn)數(shù)ij來判別。只要所有的檢驗(yàn)數(shù)來判別。只要所有的檢驗(yàn)數(shù) ij0，則該方案即為最優(yōu)方案；否則，不是最，則該方案即為最優(yōu)方案；否則，不是最 優(yōu)方案，尚需進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)方案，尚需進(jìn)行調(diào)整。 為了使線性方程有解，要求初始方案中調(diào)動的為了使線性方程有解，要求初始方案中調(diào)動的 土方量要填夠土方量要填夠mn1個(gè)格（個(gè)格（m為行數(shù)，為行數(shù)，n為為 列數(shù)），不足時(shí)可在任意格中補(bǔ)列數(shù)），不足時(shí)可在任

23、意格中補(bǔ)“0”。 如：表如：表14中已填中已填6個(gè)格，而個(gè)格，而mn134 16，滿足要求。，滿足要求。 下面介紹用下面介紹用“位勢法位勢法”求檢驗(yàn)數(shù)：求檢驗(yàn)數(shù)： （1）求位勢）求位勢Ui和和Vj 位勢和就是在運(yùn)距表的行或列中用運(yùn)距（或單位勢和就是在運(yùn)距表的行或列中用運(yùn)距（或單 價(jià)）價(jià)）Cij同時(shí)減去的數(shù)，目的是使有調(diào)配數(shù)字的同時(shí)減去的數(shù)，目的是使有調(diào)配數(shù)字的 格檢驗(yàn)數(shù)格檢驗(yàn)數(shù) ij為零，而對調(diào)配方案的選取沒有影為零，而對調(diào)配方案的選取沒有影 響。響。 計(jì)算方法：將初始方案中有調(diào)配數(shù)方格的計(jì)算方法：將初始方案中有調(diào)配數(shù)方格的Cij 列出，然后按下式求出兩組位勢數(shù)列出，然后按下式求出兩組位勢數(shù)U

24、i(i1， 2，m)和和Vj(j1，2，n)。 CijUiVj (120) 式中式中 Cij平均運(yùn)距平均運(yùn)距(或單位土方運(yùn)價(jià)或施工或單位土方運(yùn)價(jià)或施工 費(fèi)用費(fèi)用)； Ui，Vj位勢數(shù)。位勢數(shù)。 例如，本例兩組位勢數(shù)計(jì)算：例如，本例兩組位勢數(shù)計(jì)算： 設(shè)設(shè) U10， 則則 V1 C11U150050； U3 C31V1605010； V211010100； ，見表，見表13所示。所示。 例如，本例兩組位勢數(shù)計(jì)算：例如，本例兩組位勢數(shù)計(jì)算： 設(shè)設(shè) U10， 則則 V1 C11U150050； U3 C31V1605010； V211010100； ，見下表所示。，見下表所示。 挖挖 填填位勢數(shù)位勢數(shù)

25、B1B2B3 位勢數(shù)位勢數(shù)Ui Vj A1500 50 70 100 A2 70 500 40 90 A3300 60 100 110100 70 A4 80 100 400 40 （2）求檢驗(yàn)數(shù)）求檢驗(yàn)數(shù) ij ijCijUiVj 1270010030 1310006040 2170(60)5080 2390(60)6090 挖挖 填填 B1B2B3 Ui VjV1=50V2=100V3=60 A1U1=00 70100 A2U2=-60 70 090 A3U3=10 000 A4U4=-20 80100 0 位勢數(shù) 位勢數(shù) 50 60110 40 40 70 求檢驗(yàn)數(shù)表 +80 -30+4

26、0 +90 +50+20 3.方案的調(diào)整方案的調(diào)整 （1）在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中選取最小的一個(gè)（本例中為）在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中選取最小的一個(gè)（本例中為 C12)，把它所對應(yīng)的變量，把它所對應(yīng)的變量X12作為調(diào)整的對象。作為調(diào)整的對象。 （2）找出）找出X12的閉回路：從的閉回路：從X12出發(fā)，沿水平或豎直出發(fā)，沿水平或豎直 方向前進(jìn)，遇到調(diào)調(diào)配土方數(shù)字的格作可以做方向前進(jìn)，遇到調(diào)調(diào)配土方數(shù)字的格作可以做90轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 彎，然后依次繼續(xù)前進(jìn)，直到再回到出發(fā)點(diǎn)，形成一彎，然后依次繼續(xù)前進(jìn)，直到再回到出發(fā)點(diǎn)，形成一 條閉回路條閉回路(表表15)。 （3）從空格）從空格X12出發(fā)，沿著閉回路方向，在各奇數(shù)次出發(fā)，沿著

27、閉回路方向，在各奇數(shù)次 轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中，挑出一個(gè)最小的土方量轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中，挑出一個(gè)最小的土方量(本表即為本表即為 500、100中選中選100)，將它調(diào)到空格中，將它調(diào)到空格中 (即由即由X32調(diào)到調(diào)到 X12中中)。 （4）同時(shí)將閉回路上其他奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減）同時(shí)將閉回路上其他奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減 去該調(diào)動值（去該調(diào)動值（100m3），偶次轉(zhuǎn)角上數(shù)字都增加該調(diào)），偶次轉(zhuǎn)角上數(shù)字都增加該調(diào) 動值，使得填、挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡，這樣動值，使得填、挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡，這樣 調(diào)整后，便得到了新的調(diào)配方案。見表調(diào)整后，便得到了新的調(diào)配方案。見表16中括號內(nèi)中括號內(nèi) 數(shù)字。數(shù)字。

28、 填方量填方量 填填 挖挖 B1B2B3挖方量挖方量 A1 500 A2 500 A3 500 A4 400 800600 500 1900 400 500 500 300100100 (400) (400) (0) (100) X12 (400) 再求位勢及空格的檢驗(yàn)數(shù)再求位勢及空格的檢驗(yàn)數(shù) 若檢驗(yàn)數(shù)仍有負(fù)值，則重復(fù)以上步驟，直到全部 ij 0而得到最優(yōu)解。 （4）繪出調(diào)配圖）繪出調(diào)配圖： （包括調(diào)運(yùn)的流向、數(shù)量、運(yùn)距）。（包括調(diào)運(yùn)的流向、數(shù)量、運(yùn)距）。 （5） 求出最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量：求出最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量： 400501007050040 40060100704004094000m3-m

29、 。 +40 +50+60 +50+50 U1= 0 V1=50V2=70 U2=30 U3=10 V3=60 U4=20 位勢數(shù) 位勢數(shù) 挖挖 填填 B1B2B3 Ui Vj A1 A2 A3 A4 50 60110 40 40 70 80100 70 70100 90 +30 0 0 0 0 0 0 4.繪制土方調(diào)配圖繪制土方調(diào)配圖 圖117 土方調(diào)配圖 箭線上方為土方量（m3），箭線下方為運(yùn)距（m） 第三節(jié)第三節(jié) 排水與降水排水與降水 一、地面排水一、地面排水 排除地面水排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水包括雨水、施工用水、生活污水 等等)常采用在基坑周圍設(shè)置排水溝、截水溝或常采用

30、在基坑周圍設(shè)置排水溝、截水溝或 筑土堤等辦法，并盡量利用原有的排水系統(tǒng)，筑土堤等辦法，并盡量利用原有的排水系統(tǒng)， 或?qū)⑴R時(shí)性排水設(shè)施與永久性設(shè)施相結(jié)合使用?；?qū)⑴R時(shí)性排水設(shè)施與永久性設(shè)施相結(jié)合使用。 二、集水井排水或降水二、集水井排水或降水 降水的方法有兩種，即集水井降水和井點(diǎn)降水降水的方法有兩種，即集水井降水和井點(diǎn)降水 集水井法是在基坑開挖過程中，沿坑底的周圍或集水井法是在基坑開挖過程中，沿坑底的周圍或 中央開挖排水溝，并在基坑邊角處設(shè)置集水井。中央開挖排水溝，并在基坑邊角處設(shè)置集水井。 將水匯入集水井內(nèi)，用水泵抽走將水匯入集水井內(nèi)，用水泵抽走(圖圖118)。這種。這種 方法可用于基坑排水，

31、也可用于降水。方法可用于基坑排水，也可用于降水。 .視頻資料視頻資料1土方工程土方工程動畫動畫集水井排水施工集水井排水施工.SWF .視頻資料視頻資料1土方工程土方工程動畫動畫集水坑降水集水坑降水flash動畫動畫 演示演示.swf 圖1-18集水井降水法 1排水溝；2集水井；3離心式水泵；4 基礎(chǔ)邊線；5原地下水位線；6降低后地下 水位線 1排水溝的設(shè)置排水溝的設(shè)置 排水溝底寬應(yīng)不少于排水溝底寬應(yīng)不少于0.20.3m，溝底設(shè)，溝底設(shè) 有有0.20.5的縱坡，的縱坡， 在開挖階段，排在開挖階段，排 水溝深度應(yīng)始終保持比挖土面低水溝深度應(yīng)始終保持比挖土面低0.4 0.5m 2.集水井的設(shè)置集水井

32、的設(shè)置 集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外的邊角處。集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外的邊角處。 間距應(yīng)根據(jù)水量大小、基坑平面形狀及水間距應(yīng)根據(jù)水量大小、基坑平面形狀及水 泵能力確定，一般為泵能力確定，一般為2040m。 3水泵性能與選水泵性能與選 用用 (1)離心泵離心泵 泵體是由泵殼、泵體是由泵殼、 泵軸及葉輪等主泵軸及葉輪等主 要部件組成，其要部件組成，其 管路系統(tǒng)包括濾管路系統(tǒng)包括濾 網(wǎng)與底閥、吸水網(wǎng)與底閥、吸水 管及出水管等管及出水管等 圖1-19 離心泵工作簡圖 1泵殼；2泵軸；3葉輪； 4濾網(wǎng)與底閥；5吸水管； 6出水管 (2)潛水泵潛水泵 潛水泵是由立式水潛水泵是由立式水 泵與電動機(jī)組合而泵與

33、電動機(jī)組合而 成，工作時(shí)完全浸成，工作時(shí)完全浸 在水中。在水中。 水泵裝在電動機(jī)上水泵裝在電動機(jī)上 端，葉輪可制成離端，葉輪可制成離 心式或螺旋槳式；心式或螺旋槳式； 電動機(jī)設(shè)有密封裝電動機(jī)設(shè)有密封裝 置。置。 圖120 潛水泵工作簡圖 1葉輪；2軸；3電動機(jī)；4進(jìn)水口；5出水膠管； 6電纜 三、流砂及其防治三、流砂及其防治 （重點(diǎn)掌握）（重點(diǎn)掌握） 1流砂發(fā)生的原因流砂發(fā)生的原因 在工程建設(shè)中，在工程建設(shè)中， 當(dāng)基底深于地下水位，當(dāng)基底深于地下水位， 由于挖土?xí)r土體平衡破壞，由于挖土?xí)r土體平衡破壞， 在水頭差的作用下，在水頭差的作用下， 引起水在土體中流動，帶動土體流入基坑，形成流砂，引起水

34、在土體中流動，帶動土體流入基坑，形成流砂， 造成施工困難和安全危害。應(yīng)此要對流沙進(jìn)行防治。造成施工困難和安全危害。應(yīng)此要對流沙進(jìn)行防治。 流砂是如何產(chǎn)生的呢？動水壓力是流砂發(fā)生的重要條流砂是如何產(chǎn)生的呢？動水壓力是流砂發(fā)生的重要條 件。件。流動中的地下水對土顆粒產(chǎn)生的壓力稱為動水壓流動中的地下水對土顆粒產(chǎn)生的壓力稱為動水壓 力，其性質(zhì)通過圖力，其性質(zhì)通過圖120所示的試驗(yàn)說明。所示的試驗(yàn)說明。 Wh1FWh2FTLF0 WW 21 I L hh T 圖121 動水壓力原理圖 (a) 水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象；(b) 動水壓力對地基土的影響 l、2土顆粒 （a）（b） 1 TLF 由上式可知，動水

35、壓由上式可知，動水壓GD與水力坡度與水力坡度I成正成正 比，水位差越大，動水壓力越大，而滲比，水位差越大，動水壓力越大，而滲 透路程越長，動水壓力越小。透路程越長，動水壓力越小。 產(chǎn)生流砂現(xiàn)象主要是產(chǎn)生流砂現(xiàn)象主要是由于地下水的水由于地下水的水 力坡度大，即動水壓力大，而且動水壓力坡度大，即動水壓力大，而且動水壓 力的方向力的方向(與水流方向一致與水流方向一致)與土的重力方與土的重力方 向相反，土不僅受水的浮力，而且受動向相反，土不僅受水的浮力，而且受動 水壓力的作用，有向上舉的趨勢，水壓力的作用，有向上舉的趨勢，當(dāng)動當(dāng)動 水壓力等于或大于土的浸水密度時(shí)，水壓力等于或大于土的浸水密度時(shí)， GD

36、r土顆粒處于懸浮狀態(tài)，并隨地下水土顆粒處于懸浮狀態(tài)，并隨地下水 一起流入基坑，即發(fā)生流砂現(xiàn)象。一起流入基坑，即發(fā)生流砂現(xiàn)象。 2流砂的防治流砂的防治 流砂防治的主要途徑是減小或平衡動水壓力、改變流砂防治的主要途徑是減小或平衡動水壓力、改變 其方向、延長其方向、延長滲流路線。具體措施為：。具體措施為： （1）搶挖法：）搶挖法：即組織分段搶挖，使挖土速度超過冒即組織分段搶挖，使挖土速度超過冒 砂速度，挖到標(biāo)高后立即鋪席并拋大石塊體平衡動水砂速度，挖到標(biāo)高后立即鋪席并拋大石塊體平衡動水 壓力，壓住流砂。此法既能解決輕微流砂現(xiàn)象。壓力，壓住流砂。此法既能解決輕微流砂現(xiàn)象。 （2）水下挖土法：）水下挖土

37、法：采用不排水開挖，但挖完后怎么采用不排水開挖，但挖完后怎么 辦？辦？ （3）止水帷幕法：）止水帷幕法：鉆孔灌注樁、打鋼板樁、地下連鉆孔灌注樁、打鋼板樁、地下連 續(xù)墻、深層攪拌樁、高壓旋噴樁、壓密注漿等形成不續(xù)墻、深層攪拌樁、高壓旋噴樁、壓密注漿等形成不 透水墻。透水墻。 （4）在枯水季節(jié)開挖：）在枯水季節(jié)開挖：利用地下水位下降，但受季利用地下水位下降，但受季 節(jié)影響。節(jié)影響。 （5）井點(diǎn)降水法：）井點(diǎn)降水法：先降水減少或消除動水壓力。先降水減少或消除動水壓力。 四、井點(diǎn)降水法四、井點(diǎn)降水法 當(dāng)基坑開挖深度較大，當(dāng)基坑開挖深度較大， 地下水位較高而土質(zhì)地下水位較高而土質(zhì) 較差時(shí)，用集水井降較差

38、時(shí)，用集水井降 水容易產(chǎn)生流砂、管水容易產(chǎn)生流砂、管 涌和造成邊坡失穩(wěn)，因此應(yīng)考慮采用井點(diǎn)降水。涌和造成邊坡失穩(wěn)，因此應(yīng)考慮采用井點(diǎn)降水。 井點(diǎn)降水法就是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四井點(diǎn)降水法就是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四 周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井井)，利用抽水設(shè)備，利用抽水設(shè)備 從中抽水，使地下水位降落到坑底標(biāo)高以下，從中抽水，使地下水位降落到坑底標(biāo)高以下， 并保持至回填完成或地下結(jié)構(gòu)有足夠的抗浮能并保持至回填完成或地下結(jié)構(gòu)有足夠的抗浮能 力為止。力為止。 井點(diǎn)降水的最主要目的是防止流砂。井點(diǎn)降水的最主要目的是防止流砂。 （一）輕型井點(diǎn)（一）輕型井點(diǎn) 1.輕型井點(diǎn)設(shè)備輕

39、型井點(diǎn)設(shè)備 輕型井點(diǎn)設(shè)備是由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組輕型井點(diǎn)設(shè)備是由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組 成。管路系統(tǒng)包括：井點(diǎn)管成。管路系統(tǒng)包括：井點(diǎn)管(由井管和濾管由井管和濾管 連接而成連接而成)、彎聯(lián)管及總管等。、彎聯(lián)管及總管等。 圖1-22 輕型井點(diǎn)法降低地下水位全貌圖 1井管；2濾管；3總管；4彎聯(lián)管；5水泵房 6原有地下水位線；7降低后地下水位線 圖1-23 濾管構(gòu)造 1鋼管；2管壁上 的小孔；3纏繞的塑 料管；4細(xì)濾網(wǎng)；5 粗濾網(wǎng)；6粗鐵絲 保護(hù)網(wǎng)；7井管；8 鑄鐵頭 圖124 真空泵輕型井點(diǎn)設(shè)備工作原理簡圖 l濾管；2井管；3彎管；4閥門；5集水總管；6閘 門：7濾網(wǎng)， 8過濾室，9淘砂孔；10水

40、氣分離器；11浮筒；12閥門 ：13真空計(jì)；14進(jìn)水管；15真空計(jì)；16副水氣分離器； 17擋水板；18放水口；19真空泵；20電動機(jī)；2l冷卻 水管；22冷卻水箱；23循環(huán)水泵；24離心水泵 圖l25 射流泵抽水設(shè)備工作簡圖 (a)工作簡圖；(b)射流器構(gòu)造 1一水泵；2一射流器；3一進(jìn)水管；4一總管；5一井 點(diǎn)管；6一循環(huán)水箱；7隔板；8一泄水口；9一真空 表；10一壓力表；11一噴嘴：12一噴管；13一接水管 （a）（b） 2.輕型井點(diǎn)布置輕型井點(diǎn)布置 （重點(diǎn)掌握）（重點(diǎn)掌握） 1)平面布置平面布置 圖1-26 單排井點(diǎn)布置簡圖 (a)平面布置；(b)高程布置 1一總管；2點(diǎn)管；3一抽水

41、設(shè)備 2)高程布置高程布置 圖1-27 環(huán)形井點(diǎn)布置簡圖 (a)平面布置；(b)高程布置 1一總管；2一井點(diǎn)管；3一抽水設(shè)備 井管的埋置深度井管的埋置深度HA，可按下式計(jì)算，可按下式計(jì)算(圖圖1- 27b)： HAH1十十h十十iL (m) (1-22) 式中式中 H1總管平臺面至基坑底面的距總管平臺面至基坑底面的距 離離(m)； h基坑中心線底面至降低后的地基坑中心線底面至降低后的地 下水位線的距離，一般取下水位線的距離，一般取0.51.0m； i水力坡度，根據(jù)實(shí)測：環(huán)形井水力坡度，根據(jù)實(shí)測：環(huán)形井 點(diǎn)為點(diǎn)為110，單排線狀井點(diǎn)為，單排線狀井點(diǎn)為14； 圖128 二級輕型井點(diǎn) 1第一層井點(diǎn)管

42、；2第二層井點(diǎn)管 3輕型井點(diǎn)計(jì)算輕型井點(diǎn)計(jì)算 （掌握）（掌握） （1）井型判定）井型判定 （重點(diǎn)掌握）（重點(diǎn)掌握） 圖1-29 水井的分類 （a）無壓完整井；（b）無壓非完整井（c）承壓完整井（d）承壓非完整井 （2）涌水量計(jì)算）涌水量計(jì)算 無壓完整井涌水量無壓完整井涌水量 圖1-30 環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算簡圖 (a)無壓完整井；(b)無壓非完整井 (m3d) 0 lgxlgR S)S(2H K366.1Q 式中式中 K滲透系數(shù)滲透系數(shù)(md)，應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測定，應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測定， 表表112僅供參考；僅供參考； H含水層厚度含水層厚度(m)； S水位降低值水位降低值(m)； R抽水影響半徑抽水影響半徑

43、(m)，取：，取： x0環(huán)形井點(diǎn)的假想半徑環(huán)形井點(diǎn)的假想半徑(m)： F基坑周圍井點(diǎn)管所包圍的面積基坑周圍井點(diǎn)管所包圍的面積(m2)。 HKS95. 1R F x 0 無壓非完整井涌水量無壓非完整井涌水量 (m3d) 0 0 lgxlgR S)S(2H K366. 1Q 有效深度有效深度H0值值 表表112 S(S l)0.20.30.50.8 H01.3(S l)1.5(S l)1.7(S l)1.85(S l) 注：表中S為井管內(nèi)水位降低深度；l為濾管長度。 承壓完整井涌水量承壓完整井涌水量 承壓完整井環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算公式為承壓完整井環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算公式為 式中式中 M承壓含水層厚度承

44、壓含水層厚度(m)； K、R、x0、S與公式與公式(1-22)相同。相同。 ： (m3d) 0 lgxlgR MS K73.2Q （3） 確定井點(diǎn)管數(shù)量與井距確定井點(diǎn)管數(shù)量與井距 單井最大出水量單井最大出水量 單井的最大出水量單井的最大出水量q，主要取決于土的滲，主要取決于土的滲 透系數(shù)、濾管的構(gòu)造與尺寸，按下式確透系數(shù)、濾管的構(gòu)造與尺寸，按下式確 定：定： 式中式中 d濾管直徑濾管直徑(m)； l濾管長度濾管長度(m)； K滲透系數(shù)滲透系數(shù)(md)。 (m3d) 3 Kld65q 最少井?dāng)?shù)最少井?dāng)?shù) 井點(diǎn)管的最少根數(shù)井點(diǎn)管的最少根數(shù)nmin，按下式計(jì)算：，按下式計(jì)算： 式中式中 1.1備用系數(shù)

45、，考慮井點(diǎn)管堵塞等因備用系數(shù)，考慮井點(diǎn)管堵塞等因 素。其它符號同前。素。其它符號同前。 最大井距最大井距 式中式中 L總管長度總管長度(m)； (根) q Q 1.1n min (m) min max n L D 確定井點(diǎn)管間距時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：確定井點(diǎn)管間距時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (a)井距過小時(shí)，彼此干擾大，影響出井距過小時(shí)，彼此干擾大，影響出 水量，水量，因此井距必須大于因此井距必須大于15倍管徑。倍管徑。 (b)在滲透系數(shù)小的土中井距宜小些，在滲透系數(shù)小的土中井距宜小些， 否則水位降落時(shí)間過長。否則水位降落時(shí)間過長。 (c)靠近河流處，井點(diǎn)宜適當(dāng)加密?？拷恿魈?，井點(diǎn)宜適當(dāng)加密。

46、(d)井距應(yīng)能與總管上的接頭間距相配井距應(yīng)能與總管上的接頭間距相配 合。合。 根據(jù)實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距，最后確根據(jù)實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距，最后確 定所需的井點(diǎn)管根數(shù)。定所需的井點(diǎn)管根數(shù)。 例題例題 某工程基坑底尺寸某工程基坑底尺寸1510m，坑深，坑深4.1m， 邊坡邊坡1：0.5，土質(zhì)情況，地面下，土質(zhì)情況，地面下0.5m為粘為粘 土層，再下有土層，再下有7.2m厚的細(xì)砂層，再下是不厚的細(xì)砂層，再下是不 透水粘土層，進(jìn)行輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)。井透水粘土層，進(jìn)行輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)。井 點(diǎn)管長點(diǎn)管長6.0m。 解：解： 1、井點(diǎn)布置、井點(diǎn)布置 為使總管接近地下水位，可先挖去為使總管接近地下水位，可先挖去

47、0.4m （不下臥也夠），基坑平面尺寸為：（不下臥也夠），基坑平面尺寸為： 15（4.10.4）0.5210 （ 4.10.4 ）0.52 =18.713.7m 以布置環(huán)形井點(diǎn)為宜，距基坑邊以布置環(huán)形井點(diǎn)為宜，距基坑邊1.0m，則，則 井點(diǎn)布置尺寸為井點(diǎn)布置尺寸為20.715.7m。 要求的降水深度要求的降水深度S=4.10.60.5=4.0m 井點(diǎn)管在井點(diǎn)管在-0.4m處埋設(shè)，距不透水層為處埋設(shè)，距不透水層為7.7-0.4 =7.3m 井點(diǎn)管長井點(diǎn)管長6.0m，濾管取，濾管取1.2m長，井點(diǎn)管總長長，井點(diǎn)管總長 為為7.2m，上露，上露0.2m，井點(diǎn)管距離不透水層為，井點(diǎn)管距離不透水層為0.

48、 3m，可視為無壓完整井?？梢暈闊o壓完整井。 井點(diǎn)管的埋置深度：井點(diǎn)管的埋置深度：HA=3.7+0.5+1/10（5+1.8 5+1.0）=5.3m6.0-0.2=5.8m 一級井點(diǎn)降水一級井點(diǎn)降水 2 2、基坑涌水量計(jì)算、基坑涌水量計(jì)算 確定確定K K、H H、S S、R R、x x0 0 1) 1) 含水層厚度含水層厚度H=7.7-0.6=7.1mH=7.7-0.6=7.1m 2 2）降水深度）降水深度S=4.0mS=4.0m 3 3）滲透系數(shù)）滲透系數(shù)K,K, 4 4）假想半徑）假想半徑 = 20.7= 20.715.7/3.14=10.17m 5 5）影響半徑）影響半徑R=1.95s

49、R=1.95s HK=1.95HK=1.9547.130=114m 0 lgxlgR S)S(2H K366.1Q F x 0 3、井點(diǎn)管數(shù)量、井距、井點(diǎn)管數(shù)量、井距 單井出水量，用單井出水量，用38管管 q=65dl =28.9 所需井管數(shù)量所需井管數(shù)量n=1.1Q/q=1.11592/28.9=61根根 井管的平均間距井管的平均間距D=L/N=72.8/61=1.19m 取取D=1.2m150.038=0.57m 3 K 4輕型井點(diǎn)的輕型井點(diǎn)的 施工施工 埋設(shè)井點(diǎn)的程序埋設(shè)井點(diǎn)的程序 是：放線定位是：放線定位 打井孔打井孔埋設(shè)井埋設(shè)井 點(diǎn)管點(diǎn)管安裝總管安裝總管 用彎聯(lián)管將井用彎聯(lián)管將井 點(diǎn)

50、管與總管接通點(diǎn)管與總管接通 安裝抽水設(shè)備。安裝抽水設(shè)備。 （錄象）錄象） 圖131 井點(diǎn)管的埋設(shè) (a) 沖孔；（b）埋管 1一沖管，2一沖嘴；3一膠皮管；4一高壓水泵，5一壓力表； 6一起重吊鉤；7一井點(diǎn)管，8一濾管；9一填砂；10一粘土封口 （a） （b） （二）噴射井點(diǎn)（二）噴射井點(diǎn) 當(dāng)基坑開挖較深，降水深度要求較大時(shí)，當(dāng)基坑開挖較深，降水深度要求較大時(shí)， 可采用噴射井點(diǎn)降水。其降水深度可達(dá)可采用噴射井點(diǎn)降水。其降水深度可達(dá) 820 m，可用于滲透系數(shù)小于，可用于滲透系數(shù)小于0.1md 的淤泥質(zhì)土層。的淤泥質(zhì)土層。 噴射井點(diǎn)施工順序是：安裝水泵設(shè)備及噴射井點(diǎn)施工順序是：安裝水泵設(shè)備及 泵

51、的進(jìn)出水管路；鋪設(shè)進(jìn)水總管和回水泵的進(jìn)出水管路；鋪設(shè)進(jìn)水總管和回水 總管；沉設(shè)井點(diǎn)管總管；沉設(shè)井點(diǎn)管(包括灌填砂濾料包括灌填砂濾料)，接，接 通進(jìn)水總管后及時(shí)進(jìn)行單根試抽、檢驗(yàn)；通進(jìn)水總管后及時(shí)進(jìn)行單根試抽、檢驗(yàn)； 全部井點(diǎn)管沉設(shè)完畢后，接通回水總管，全部井點(diǎn)管沉設(shè)完畢后，接通回水總管， 全面試抽，檢查整個(gè)降水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀全面試抽，檢查整個(gè)降水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀 況及降水效果。況及降水效果。 圖1-35 噴射井點(diǎn)設(shè)備及平面布置簡圖 (a)噴射井點(diǎn)設(shè)備簡圖；(b)噴射揚(yáng)水器原理圖；(c)噴射井點(diǎn)平面布置 1噴射井管；2濾管；3進(jìn)水總管；4排水總管；5一高壓水泵；6集水池； 7水泵；8內(nèi)管；9外管；10

52、噴嘴；11混合室；12擴(kuò)散管；13壓力表 （c）（b） （a） （三）管井井點(diǎn)（三）管井井點(diǎn) 管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置 一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺水泵不一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺水泵不 斷抽水來降低地下水位。在土的滲透系斷抽水來降低地下水位。在土的滲透系 數(shù)大數(shù)大(20200md)的土層中，宜采用的土層中，宜采用 管井井點(diǎn)。管井井點(diǎn)。 管井井點(diǎn)的設(shè)備主要是由管井、吸水管管井井點(diǎn)的設(shè)備主要是由管井、吸水管 及水泵組成。及水泵組成。 圖1-36 管井井點(diǎn) (a)鋼管管井；(b)混凝土管管井 1一沉砂管；2一鋼筋焊接骨架；3濾網(wǎng)；4管身；5吸水 管；6

53、離心泵；7小礫石過濾層；8粘土封口；9混凝 土實(shí)管；10無砂混凝土管；11潛水泵；12一出水管 （a）（b） （四）深井井點(diǎn)（四）深井井點(diǎn) 當(dāng)要求井內(nèi)降水深度超過當(dāng)要求井內(nèi)降水深度超過15m時(shí)，可在時(shí)，可在 管井中使用深井泵抽水。這種井點(diǎn)稱為管井中使用深井泵抽水。這種井點(diǎn)稱為 深井井點(diǎn)（或深管井井點(diǎn)）。深井井點(diǎn)深井井點(diǎn)（或深管井井點(diǎn)）。深井井點(diǎn) 一般可降低水位一般可降低水位3040m，有的甚至可，有的甚至可 達(dá)百米以上。達(dá)百米以上。 常用的深井泵有兩種類型。常用的深井泵有兩種類型。 一種是深井潛水泵，一種是深井潛水泵， 另一種是電動機(jī)安裝在地面上，通過傳另一種是電動機(jī)安裝在地面上，通過傳 動軸

54、帶動多級葉輪工作而排水。動軸帶動多級葉輪工作而排水。 （五）電滲井（五）電滲井 點(diǎn)點(diǎn) 電滲井點(diǎn)是在電滲井點(diǎn)是在 輕型或噴射井輕型或噴射井 點(diǎn)中增設(shè)電極點(diǎn)中增設(shè)電極 而形成，主要而形成，主要 用于滲透系數(shù)用于滲透系數(shù) 小于小于0.1md的的 土層。土層。 圖137 電滲井點(diǎn) 1一井點(diǎn)管；2一電極；3直流電源 五、降水對周圍地面的影響及預(yù)防措五、降水對周圍地面的影響及預(yù)防措 施施 降低地下水位時(shí)，由于土顆粒流失或土體壓降低地下水位時(shí)，由于土顆粒流失或土體壓 縮固結(jié)，易引起周周地面沉降。由于土層的不縮固結(jié)，易引起周周地面沉降。由于土層的不 均勻性和形成的水位呈漏斗狀，地面沉降多為均勻性和形成的水位呈

55、漏斗狀，地面沉降多為 不均勻沉降，可能導(dǎo)致周圍的建筑物傾斜、下不均勻沉降，可能導(dǎo)致周圍的建筑物傾斜、下 沉、道路開裂或管線斷裂。因此，井點(diǎn)降水時(shí)，沉、道路開裂或管線斷裂。因此，井點(diǎn)降水時(shí)， 必須采取相應(yīng)措施，以防造成危害。必須采取相應(yīng)措施，以防造成危害。 1回灌井點(diǎn)法：回灌井點(diǎn)法： 在降水井與建筑物或構(gòu)筑物在降水井與建筑物或構(gòu)筑物 之間距降水井不大于之間距降水井不大于6m處設(shè)置一排回灌井點(diǎn)，處設(shè)置一排回灌井點(diǎn)， 以減小沉降。以減小沉降。 2設(shè)置止水帷幕法：設(shè)置止水帷幕法： 3減緩降水速度法：減緩降水速度法： （a）（b） 圖138 回灌井點(diǎn)布置示意圖 （a）降水與回灌井點(diǎn)；（b ）加阻水支護(hù)結(jié)

56、構(gòu)的回灌井點(diǎn) 1原有建筑物；2開挖基坑；3降水井點(diǎn)；4回灌井點(diǎn) ；5原有地下水位線； 6降灌井點(diǎn)間水位線；7降水后的水位線；8不回灌時(shí)的 水位線；9基坑底 第四節(jié)第四節(jié) 土方邊坡與土壁支護(hù)土方邊坡與土壁支護(hù) 為防止土壁坍塌和滑移及保證施工安全，基坑邊緣需為防止土壁坍塌和滑移及保證施工安全，基坑邊緣需 做成一定的邊坡或支護(hù)。做成一定的邊坡或支護(hù)。 一、土方邊坡一、土方邊坡 (一一) 邊坡穩(wěn)定條件及其影響因素邊坡穩(wěn)定條件及其影響因素 G C T 圖139 邊坡穩(wěn)定條件示意 1、邊坡穩(wěn)定的條件、邊坡穩(wěn)定的條件 土方邊坡的穩(wěn)定主要是由于土體內(nèi)顆粒土方邊坡的穩(wěn)定主要是由于土體內(nèi)顆粒 之間存在摩阻力和內(nèi)聚

57、力，從而使土體之間存在摩阻力和內(nèi)聚力，從而使土體 具有一定的抗剪強(qiáng)度。在一般情況下土具有一定的抗剪強(qiáng)度。在一般情況下土 方邊坡失去穩(wěn)定，發(fā)生滑動，是：方邊坡失去穩(wěn)定，發(fā)生滑動，是： T C T土體下滑力。下滑土體的分力，受坡 上荷載、雨水、靜水壓力影響。 C土體抗剪力。由土質(zhì)決定，受氣候、 含水量及動水壓力影響。 2、邊坡失穩(wěn)的原因分析（重點(diǎn)掌握）、邊坡失穩(wěn)的原因分析（重點(diǎn)掌握） 土方邊坡失去穩(wěn)定，發(fā)生滑動，土方邊坡失去穩(wěn)定，發(fā)生滑動，其原因可分為兩類：其原因可分為兩類： 土體內(nèi)的抗剪強(qiáng)度降低或剪應(yīng)力增加土體內(nèi)的抗剪強(qiáng)度降低或剪應(yīng)力增加 1）引起抗剪強(qiáng)度降低的原因有：）引起抗剪強(qiáng)度降低的原因有

58、：因風(fēng)化、氣候等影響因風(fēng)化、氣候等影響 是土質(zhì)變得松軟；粘土中的夾層因侵水而產(chǎn)生潤滑作是土質(zhì)變得松軟；粘土中的夾層因侵水而產(chǎn)生潤滑作 用；飽和的細(xì)砂、粉砂土等因素受振動而液化。用；飽和的細(xì)砂、粉砂土等因素受振動而液化。 2）引起剪應(yīng)力增加的原因有：）引起剪應(yīng)力增加的原因有：基坑上邊緣附近存在基坑上邊緣附近存在 荷載（堆土、機(jī)具），尤其是存在動荷載；雨水、施荷載（堆土、機(jī)具），尤其是存在動荷載；雨水、施 工用水滲入邊坡，使土的含水量增加，從而使土體字工用水滲入邊坡，使土的含水量增加，從而使土體字 中增加；有地下水時(shí)，地下水在土中滲流產(chǎn)生一定的中增加；有地下水時(shí)，地下水在土中滲流產(chǎn)生一定的 動水壓

59、力；水侵入土體中的裂縫內(nèi)產(chǎn)生靜水壓力。動水壓力；水侵入土體中的裂縫內(nèi)產(chǎn)生靜水壓力。 3、直立壁（不加支撐）的允許深度（掌握）、直立壁（不加支撐）的允許深度（掌握） 在土質(zhì)均勻、開挖范圍內(nèi)無地下水、土的含水量在土質(zhì)均勻、開挖范圍內(nèi)無地下水、土的含水量 正常、施工期較短的情況下，可優(yōu)先考慮直立壁正常、施工期較短的情況下，可優(yōu)先考慮直立壁 開挖開挖深度參考如下：開挖開挖深度參考如下： 密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石1.00m； 硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘1.25m； 硬塑、可塑的粘土和粘填碎石硬塑、可塑的粘土和粘填碎石1.50m； 堅(jiān)硬的粘土：堅(jiān)硬的粘

60、土： 2.0m 。 若加深可采取相應(yīng)的處理措施（若加深可采取相應(yīng)的處理措施（有哪些？有哪些？） （二）邊坡坡度的確定（掌握）（二）邊坡坡度的確定（掌握） （a）（b）（c） （d） 圖140 土方邊坡 （a）直線邊坡；（b）不同土層折線邊坡；（c）不同深度折 線邊坡；（d）階梯邊坡 深度在深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度 （重點(diǎn)掌握）（重點(diǎn)掌握） 土的類別 邊坡坡度（高:寬） 坡頂無無荷載坡頂有靜靜載坡頂有動動載 中密的砂土1 :1.001:1.251:1.50 中密的碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25 硬塑的粉土1:0.671:0.7