土石方工程施工排水課件

2010年3月12日《給排水工程施工技術》

土石方工程施工排水

引子------------塌方：是指因地層結構不良，雨水沖刷或修筑上的缺陷，道路，堤壩等旁邊的陡坡或坑道、隧道的頂部突然坍塌。塌方的種類主要有雨水塌方、地震塌方、施工塌方等。溝槽塌方主要原因：1、放坡不足；2、施工排水不到位。

2007年5月30日15時左右，安徽省合肥市肥西縣桃花鎮(zhèn)華山路道路排水工程工地發(fā)生一起塌方事故。

6名人員被埋，其中4人死亡。

2007.9.11，合肥清溪路鋪設水管工地塌方事故，兩名工人被埋５米多深的地下，施救3個多小時后被挖出，其中一人死亡

2005年7月5日上午，鄭州市一市政管網(wǎng)施工工地因塌方導致3名民工被埋。

事故現(xiàn)場，溝槽深約4米，沒有任何安全防護措施。

2007.8.28，赤峰市一排水管道施工工地現(xiàn)場發(fā)生塌方事故。2人被埋，其中一人遇難。

2007.7.7,廣州中山區(qū)一供水管道工地發(fā)生溝壁塌方，正在2米深的溝中焊接管道的兩名工人被埋。12月12日，秘魯首都利馬一建筑工地發(fā)生嚴重塌方事故，8名工人被埋在沙石之下，另有2名工人受傷。

為了保持基坑干燥，防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降，必須做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是明溝排水法和人工降低地下水位法。

第二章

施工排水及地基處理

2.1明溝排水法

明溝排水法是一種設備簡單、應用普遍的人工降低水位的方法。1、排水溝：開挖溝槽過程中，先在槽中央開挖，接近設計高程時移至溝槽一側或兩側，尺寸一般為30×30cm，排水溝底部一般低于槽底30cm，并以3~5%坡度坡向集水井(見圖2-2及圖1)。2、集水井：溝槽地下水來水方向一側，井距50~100m，井壁須加固密撐，水平向距槽底1~2米，直徑或寬度一般為0.7~0.8米，井底低于排水溝底0.7~1.0米，槽挖至設計標高后，集水井底應低于排水溝底1~2米，井底鋪0.3米厚反濾層。(見圖2-1)

明溝排水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也可用于滲水量較小的粘性土層降水，但不適宜于細砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。

3、適用條件：流砂：當開挖深度大、地下水位較高而土質為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土會形成流動狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。

流砂現(xiàn)象如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象，應采取減小動水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。其方法有：如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；

水中挖土時，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡；

采用井點降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。

2.2人工降低地下水位

井點降水：基坑開挖前，在基坑四周預先埋設一定數(shù)量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎工程施工結束為止。井點降水有兩類：一類為輕型井點(包括電滲井點與噴射井點)；另一類為管井井點(深井泵)。對不同的土質應采用不同的降水形式，表1為常用的降水形式。

適用條件：基坑較深，地下水涌水量較大，流砂地段常用做法：井點降水法表1降水類型及適用條件

適合條件降水類型滲透系數(shù)(cm/s)可能降低的水位深度(m)輕型井點多級輕型井點10-2～10-5

3～66～12噴射井點10-3～10-6

8～20電滲井點＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10一、輕型井點

輕型井點(圖2-4)就是沿基坑周圍或一側以一定間距將井點管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，利用抽水設備將地下水經(jīng)濾管進入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下。輕型井點法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中；降低水位深度：一級輕型井點3～6m，二級井點可達6～12m。

輕型訊井點頂設備舉由管頸路系違統(tǒng)和刻抽水煮設備侮組成洲。管波路系凳統(tǒng)包孔括濾項管、安井點漏管、誘彎聯(lián)連管及繡總管構等。濾管(圖2-翁5)為進當水設捉備，汪其構激造是敢否合扶理對仗抽水銹設備撇影響枕很大厘。1、輕耳型井棟點組危成1）輕砍型井鵝點布晴置：總原割則：性所有包需降啄水的檔范圍蜻均應間包括殺在井閘點圈賞內(nèi)。A、平癥面上同可采叼用單狼排、從雙排章、環(huán)妄形、U形布芒置2、輕陳型井剝點設希計設計柱內(nèi)容碧：平面朱布置啦、高病程布擋置、亦涌水弄量計鑄算、直井點暴管數(shù)都量、董井點告管間誓距、何抽水太設備某的確尋定等恨。※單排毅線狀揭：當溝參槽寬惜小于2.痛5米，通降水駕深度等小于4.省5米時袋，布屈置在觸地下騾水位樂上游拋側；建筑梁上：當基薯坑或怨溝槽旦寬度院小于碼6m，水位灘降低商深度渠不超嫂過5m時，奸可用化單排拴線狀苗井點層布置攝在地茄下水桐流的乳上游從一側翻，兩秤端延資伸長屈度一發(fā)般不套小于謠溝槽楊寬度越(圖2)?！诳紓儜]到宿抽水旦設備懇的水望頭損棋失以滿后，共井點妖降水猶深度掌一般暗不超銅過6m。井點析管的排埋設勻深度H(不包括尚濾管己)按遵下式過計算:式中H1——井點耕管埋偉設面庭至基新坑底輸?shù)木嗝涬x，m；陽△h—役—基坑除中心歇處坑嫌底面庭(單重排井拋點時海，為邁遠離握井點聾一側蛇坑底杠邊緣睜)至票降低抄后地謝下水顧位的半距離修，一敘般為亡0.所5～裝1.咐0m；戰(zhàn)i駐——地下普水降拘落坡腦度；左環(huán)狀戀井點浪為1招/1尚0，蹤蝶單排匪線狀把井點罩為1原/4鋒；L—執(zhí)—井點竄管至蒼基坑羞中心惡的水戚平距樸離(因單排驢井點志中為忠井點得管至販基坑欲另一烘?zhèn)鹊臑E水平蠻距離)，m。l——濾管慌長度奇，mH=伙H1+△h+包iL女+l(2稀-4忽)※如寬妄度大川于6m或土掀質不至定，述滲透吩系數(shù)斥較大執(zhí)時，堆宜用雙排失井點，面陡積較錘大的肆基坑櫻宜用環(huán)狀熄井點(圖2-支10)；為刻便于辭挖土好機械敏和運單輸車陽輛出憶入基逝坑，蕩可不伴封閉傲，布香置為U形環(huán)額狀井店點。B、井舒點管拆布置假：坑（丘槽）雕上口中邊緣新外1.種0~1.攔5米；脖井點繡管露敗出地編面0.伴2~0.兇3米，酒埋深處滿足笨降水廣深度臣要求牲：H=然H1干+△h氏+i獸L+羊l；濾指水管育必須福埋到蜂透水功層內(nèi)懸。C、總冤管布恢置：標高位盡可貌能接冷近原鬧地下榴水位庸，長凈度根苦據(jù)基殘坑上煤口尺魂寸或析基槽義長度些確定凍；沿冬抽水憶水流殲方向砍有0.疲25狡%~詠0.鉗5%的上址傾坡浮度，睡水泵鋼中心遣與總艷管平擔齊。D、觀猶測井直：為觀徑測水伴位降艇落情蓄況，柿在降沖水范譜圍內(nèi)筋設置妖的井異。一暖般在抱基礎重中心飽、總死管末宮端、野局部朗挖深芝處等熟控制鳳點設院置，從由井休點管弊做成主，但麻不與施總管憐相連播?！斠粌€級井祥點系祖統(tǒng)達膜不到舅降水政深度津時，曲可采芳用二炭級井逐點，拿即先桌挖去航第一垂級井小點所夸疏干更的土氏，然氧后在次基坑圈底部燙裝設覆第二樓級井驢點，銜使降久水深輩度增肉加（圖2-尋12）。2）涌窮水量要計算A、無貿(mào)壓完穗整井倒：Q=湖1.膏36沖6K剪(2窩H-促S)群S腎/(繳lg群R-爹lg豈X0)B、無柏壓非郊完整殼井：Q=抓1.屠36張6K丹(2圾H0-S在)寨S/芳(l吸gR塞-l疲gX0)C、降剃水深竹度：S=肝(H蕉′-糖H1)+a1+a2+a3其中虹：H′榨——地下箭水位度高程H1械——基底致高程a1——保險謝值，拉取0.弄5米a3——井點教管局鍛部水剖損值嬸，取0.暈5米a2——水力近坡降做值，畏對兩跳側布洞置井紡點管倦時：a2=il捐/2對一須側布農(nóng)置井仗點管損時：a2=il1（i——水力邀梯度刺，細黃砂、蒙粉砂牢層取1/籠10交~1它/8；l——兩側團井點危管間握距；l1——井點筐管距祖離對攏面槽膜底邊董緣距腸離）3）相斬關參撫數(shù)確頂定A、滲討透系匆數(shù)K：現(xiàn)顆場抽當水試笨驗或獨參考跡表2-茄6B、影概響半常徑R：經(jīng)砌驗公鋤式(完整麗井)(非完星整井)C、環(huán)立圍面咽積半讓徑X0(基坑素假象源半徑)—浴—P疾44略D、井云點數(shù)攪量：n=罵1.肥1Q膚/q，其踐中單罷個井駁點涌嚇水量井點村間距忙：D=批L1/(咽n-壘1)E、抽欺水設需備：尼水泵牛流量刪按照1.白1~惕1.脂2倍涌想水量臂計算3、輕型抬井點災施工絨、運請行與席拆除※輕型收井點惠的施伴工分項為準備招工作及井點層系統(tǒng)鋼安裝。※準備液工作包括丑井點程設備橡、動屬力、潤水泵田及必總要材妥料準躲備，妙排水貍溝的私開挖斬，附妙近建皇筑物鈴的標脖高監(jiān)鑼測以壇及防險止附脊近建加筑沉鉛降的若措施廉等。※埋設偏井點突系統(tǒng)寇的順遷序：根貝據(jù)降非水方書案放術線、仗挖管蹄溝、鞠布設括總管犬、沖郵孔、致下井擱點管袖、埋河砂濾旦層、估粘土日封口董、彎宗聯(lián)管島連接羨井點緣瑞管與持總管申、安曠裝抽脊水設昆備、旬試抽磚?！c休管的光埋設蜻方法想有射特水法雹、套奇管法好、沖余孔法叫、鉆案孔法偵?！渌ê颓闆_孔臨法施朝工，碑分為沖孔(圖3(墨a))和埋管(圖3(訴b))兩個睬過程戰(zhàn)?！p型談井點堂使用輕型裙井點宅運行舌后，殲應保暗證連綿續(xù)不下斷地測抽水裹。正常帥出水銳規(guī)律諒：先大賞后小漫，先象渾后快清。（如綢不出舞水或盤出水伴混濁徑，應克檢查宣糾正