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土 木 工 程 施 工第 2讲 土 方 工 程 施 工 要 点 1 土 方 开 挖 2 土 壁 支 护 3 施 工 排 水 4 流 砂 的 防 治 第 1章 土 方 工 程 土 木 工 程 施 工 1 土 方 开 挖 踏 勘 现 场 ; 熟 悉 图 纸 、 编 制 施 工 方 案 ; 清 除 现 场 障 碍 物 , 平 整 施 工 场 地 , 进 行 地 下 墓 探 ,设 置 排 水 降 水 设 施 ; 永 久 性 控 制 坐 标 和 水 准 点 的 引 测 , 建 立 测 量 控 制网 , 设 置 方 格 网 、 控 制 桩 等 ; 搭 设 临 时 设 施 、 修 筑 施 工 道 路 ; 施 工 机 具 、 用 料 准 备 。1.1 土 方 施 工 准 备 工 作 第 2讲 土 方 工 程 施 工 要 点 共 60页 第 1页 土 木 工 程 施 工 1.2 边 坡 开 挖 场 地 边 坡 开 挖 应 采 取沿 等 高 线 自 上 而 下 、 分 层 、分 段 依 次 进 行 。 在 边 坡 上采 取 多 台 阶 同 时 进 行 开 挖时 , 上 台 阶 应 比 下 台 阶 开挖 进 深 不 少 于 30m, 以 防塌 方 ; 1 土 方 开 挖 边 坡 台 阶 开 挖 , 应 作 成 一 定 坡 势 以 利 泄 水 。 边 坡 下 部 设 有 护 脚矮 墙 及 排 水 沟 时 , 在 边 坡 修 完 后 , 应 立 即 进 行 护 脚 矮 墙 和 排 水 沟 的 砌 筑 和 疏 通 , 以 保 证 坡 面 不 被 冲 刷 和 坡 脚 范 围 内 不 积 水 。土 方 工 程 的 多 台 阶 开 挖共 60页 第 2页 土 木 工 程 施 工 1.3 基 坑 ( 槽 ) 和 管 沟 开 挖 基 坑 开 挖 , 上 部 应 有 排 水 措 施 ,防 止 地 表 水 流 入 坑 内 冲 刷 边坡 ,造 成 塌 方 和 破 坏 基 土 ; (施 工 排 水 的 内 容 详 见 第 3节 ) 1 土 方 开 挖 基 坑 开 挖 , 应 进 行 测 量定 位 、 抄 平 放 线 , 定 出 开 挖 宽度 , 根 据 土 质 和 水 文 情 况 确 定在 四 侧 或 两 侧 、 直 立 或 放 坡 开挖 , 坑 底 宽 度 应 注 意 预 留 施 工操 作 面 ; 应 根 据 开 挖 深 度 、 土 体 类 别 及 工 程 性 质 等 综 合 因 素 确 定 保 持 土 壁 稳 定 的 方 法 和 措 施 ; (土 壁 支 护 的 内 容 详 见 第 2节 )基 坑 的 切 线 开 挖 共 60页 第 3页 土 木 工 程 施 工 基 坑 开 挖 的 一 般 程 序 : 。 相 邻 基 坑 开 挖 时 应 遵 循 先 深 后 浅或 同 时 进 行 的 施 工 程 序 , 挖 土 应 自 上 而 下 水 平 分 段 分 层 进 行 , 边 挖边 检 查 坑 底 宽 度 及 坡 度 , 每 3m左 右 修 一 次 坡 , 至 设 计 标 高 再 统 一进 行 一 次 修 坡 清 底 ; 1.3 基 坑 ( 槽 ) 和 管 沟 开 挖大型工程基坑施工全景图 共 60页 第 4页 土 木 工 程 施 工 基 坑 开 挖 应 防 止 对 基 础 持 力 层 的 扰 动 。 基 坑 挖 好 后不 能 立 即 进 入 下 道 工 序 时 , 应 预 留 15( 人 工 ) 30cm( 机 械 ) 一层 土 不 挖 , 待 下 道 工 序 开 始 前 再 挖 至 设 计 标 高 , 以 防 止 持 力 层 土 壤被 阳 光 曝 晒 或 雨 水 浸 泡 ; 1.3 基 坑 ( 槽 ) 和 管 沟 开 挖超 挖 后 回 填的 松 软 土 层持 力 层 被雨 水 浸 泡后 留 下 的水 渍 这 两 种 情 况都 是 基 坑 土方 施 工 要 避免 出 现 的 ! 共 60页 第 5页 土 木 工 程 施 工 在 地 下 水 位 以 下 挖 土 , 应 在 基 坑 内 设 置 排 水 沟 、 集 水 井 或其 它 施 工 降 水 措 施 , 降 水 工 作 应 持 续 到 基 础 施 工 完 成 ; 雨 季 施 工 时 基 坑 槽 应 分 段 开 挖 , 挖 好 一 段 浇 筑 一 段 垫 层 ; 弃 土 应 及 时 运 出 , 在 基 坑 槽 边 缘 上 侧 临 时 堆 土 、 材 料 或 移动 施 工 机 械 时 , 应 与 基 坑 上 边 缘 保 持 1m以 上 的 距 离 , 以 保 证 坑 壁 或边 坡 的 稳 定 ; 1.3 基 坑 ( 槽 ) 和 管 沟 开 挖 基 坑 挖 完 后 , 应 组 织有 四方 参 与 的 基 坑 验 槽 , 并 报 质 监站 验 证 。 符 合 要 求 后 方 可 进 入 下 一 道 工 序 。 基 坑 验 槽 共 60页 第 6页 土 木 工 程 施 工 2 土 壁 支 护 边 坡 过 陡 ; 雨 水 、 地 下 水 渗 入 基 坑 ; 基 坑 上 口 边 缘 堆 载 过 大 ; 土 方 开 挖 顺 序 、 方 法 未 遵 守 “ 从 上 至 下 、 分 层开 挖 ; 开 槽 支 撑 、 先 撑 后 挖 ” 的 原 则 。2.1 造 成 土 壁 塌 方 的 原 因 第 2讲 土 方 工 程 施 工 要 点 共 60页 第 7页 土 木 工 程 施 工 挖 填 高 度 高 度 大 则 坡 度 系 数 大 , 高 度 小 则 坡 度 系 数 小 ,甚 至 不 放 坡 ; 土 的 工 程 性 质 土 的 类 别 、 含 水 量 , 有 无 地 下 水 等 。 土 的类 别 低 ( 密 度 小 ) 、 含 水 量 大 , 则 坡 度 系 数 大 ; 土 的 类 别 高 ( 密度 大 ) 、 含 水 量 小 , 则 坡 度 系 数 小 ; 施 工 的 特 点 坡 顶 是 否 有 荷 载 ? 施 工 期 长 短 ? 施 工 季 节 ? 人 工 作 业 还 是 机 械 作 业 ?2.2 防 治 塌 方 的 措 施2.2.1 放 足 边 坡 尤 其 是 有 动 荷 载 2 土 壁 支 护共 60页 第 8页 土 木 工 程 施 工 2.2.2 土 壁 支 护 为 缩 小 施 工 面 , 减 少 土 方 , 或 受 场 地 的 限 制 不 能 放 坡时 , 则 可 设 置 土 壁 支 撑 。 2.2 防 治 塌 方 的 措 施 基 槽 支 护 基 (沟 ) 槽 开 挖 一 般 采 用 横 撑 式 土 壁支 撑 。 根 据 挡 土 板 的 不 同 , 分 为 水 平 挡土 板 及 垂 直 挡 土 板 两 类 。 前 者 挡 土 板 的布 置 又 分 为 间 断 式 和 连 续 式 两 种 。 湿 度小 的 粘 性 土 挖 土 深 度 小 于 3m时 , 可 用 间 断 式 水 平 挡 土 板 支 撑 ; 共 60页 第 9页间 断 式 水 平 挡 土 板 支 撑 土 木 工 程 施 工 对 松 散 、 湿 度 大 的 土 可 用 连 续 式水 平 挡 土 板 支 撑 , 挖 土 深 度 可 达 5m。对 松 散 和 湿 度 很 高 的 土 可 用 垂 直 挡土 板 式 支 撑 , 其 挖 土 深 度 不 限 。 2.2 防 治 塌 方 的 措 施连续式水平挡土板支撑 共 60页 第 10页垂 直 挡 土 板 式 支 撑 土 木 工 程 施 工 一 般 基 坑 的 支 护 方 法 一 般 基 坑 的 支 护 方 法 有 : 斜 柱 支 撑 法 、 锚 拉 支 撑 法 、 短柱 横 隔 板 支 撑 法 、 临 时 挡 土 墙 支 撑 法 等 , 施 工 时 按 适 用 条件 进 行 选 择 。 简 易 支 护 2.2 防 治 塌 方 的 措 施 共 60页 第 11页 土 木 工 程 施 工 先 沿 基 坑 边 缘 打 设 柱 桩 , 在 柱 桩 内 侧支 设 挡 土 板 并 用 斜 撑 支 顶 , 挡 土 板 内 侧 填土 夯 实 。 斜 柱 支 撑 锚 拉 支 撑 先 沿 基 坑 边 缘 打 设 柱 桩 , 在 柱 桩 内 侧 支设 挡 土 板 , 柱 桩 上 端 用 拉 杆 拉 紧 , 挡 土 板 内侧 填 土 夯 实 。 2.2 防 治 塌 方 的 措 施适 用 于 深 度 不 大 的大 型 基 坑 或 机 械 挖土 时 使 用适 用 于 深 度 不 大 的 大 型 基 坑 或 用 机 械 挖 土 不 能安 设 横 ( 斜 ) 撑 时 使 用 共 60页 第 12页 土 木 工 程 施 工 2.3 深 基 坑 的 支 护 深 基 坑 支 护 的 基 本 要 求 : 确 保 支 护 结 构 能 起 挡 土 作 用 , 基 坑 边 坡 保 持 稳 定 ; 确 保 相 邻 的 建 ( 构 ) 筑 物 、 道 路 、 地 下 管 线 的 安 全 , 不 因土 体 的 变 形 、 沉 陷 、 坍 塌 受 到 危 害 ; 通 过 排 水 降 水 等 措 施 , 确 保 基 础 施 工 在 地 下 水 位 以 上 进 行 。上海环球金融中 心基础施工 地铁车站的深基坑支护共 60页 第 13页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工常用的支护结构体系 排 桩 式土 钉 墙 喷 锚 支 护 钢 管 桩挖 孔 灌 注 桩钢 板 桩板 墙 式板 桩 式组 合 式粉 体 喷 射 注 浆 桩 墙 钻 孔 灌 注 桩高 压 喷 射 注 浆 桩 墙深 层 搅 拌 水 泥 土 桩 墙逆 作 拱 墙 式边 坡 稳 定 式排 桩 与 板 墙 式水 泥 挡 土 墙 式 现 浇 地 下 连 续 墙灌 注 桩 与水 泥 土 桩 结 合加 筋 水 泥 土 围 护 墙型 钢 横 挡 板 共 60页 第 14页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 2.3.1 挡 土 灌 注 桩 支 护 开 挖 前 在 基 坑 周 围 设 置 砼 灌 注 桩 , 桩 的 排 列 有 间 隔 式 、 双 排 式和 连 续 式 , 桩 顶 设 置 砼 连 系 梁 或 锚 桩 、 拉 杆 。 施 工 方 便 、 安 全 度 好 、费 用 低 。 深 基 坑 的 间 隔 式 排 桩 支 护共 60页 第 15页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 2.3.2 土 层 锚 杆 支 护 在 立 壁 土 层 上 钻 ( 掏 ) 孔 至 要 求 深 度 , 孔 内 放 入 钢筋 , 灌 入 水 泥 砂 浆 或 化 学 浆 液 , 使 之 与 土 层 结 合 成 抗 拉 锚杆 , 将 立 壁 土 体 侧 压 力 传 至 稳 定 土 层 。 基 坑 锚 杆 支 护 施 工 中 2.3 深 基 坑 的 支 护 共 60页 第 16页 土 木 工 程 施 工2.3.3 挡 土 灌 注 桩 与 土 层 锚 杆 结 合 支 护适 于 大 型 较 深基 坑 ,施 工 期较 长 ,邻 近 有建 筑 物 ,不 允许 支 护 ,、 邻近 地 基 不 允 许 有 下 沉 位 移 时使 用 桩 顶 不 设 锚 桩 锚 杆 , 而 是 挖 至 一 定 深 度 , 每 隔 一 定距 离 向 桩 背 面 斜 向 打 入 锚 杆 , 达 到 强 度 后 , 安 上 横 撑 、拉 紧 固 定 , 在 桩 中 间 挖 土 , 直 至 设 计 深 度 。深 基 坑 的 间 隔 式 排 桩 支 护共 60页 第 17页桩 顶 连 系 梁悬 臂 支 护 桩锚 杆 及 横 撑2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 天 然 土 体 通 过 钻 孔 、 插 筋 、 注 浆来 设 置 土 钉 (亦 称 砂 浆 锚 杆 )就 地 加固 并 与 喷 射 砼 面 板 相 结 合 , 形 成 类似 重 力 挡 墙 的 土 钉 墙 , 以 抵 抗 墙 后的 土 压 力 , 保 持 开 挖 面 的 稳 定 。 也称 为 喷 锚 网 加 固 边 坡 或 喷 锚 网 挡 墙 。2.3.4 土 钉 墙 支 护 钻 孔 插 筋 、 注 浆 铺 设 钢 筋 网 喷 射 砼 护 面土 钉 墙 支 护 2.3 深 基 坑 的 支 护 共 60页 第 18页 土 木 工 程 施 工 2.3.5 钢 板 桩 支 撑 当 基 坑 较 深 、 地 下 水 位 较 高且 未 施 工 降 水 时 , 采 用 板 桩 作 为支 护 结 构 , 既 可 挡 土 、 防 水 , 还可 防 止 流 砂 的 发 生 。 板 桩 支 撑 可分 为 无 锚 板 桩 (悬 臂 式 板 桩 )和 有锚 板 桩 两 大 类 。 钢 板 桩 水 平 支 撑 U型 钢 板 桩 插 打 入 土 U型 板 桩 相 互 连接 2.3 深 基 坑 的 支 护 共 60页 第 19页 土 木 工 程 施 工2.3.6 内 撑 式 支 护 由 支 护 桩 或 墙 和 内 支 撑 组 成 , 适用 于 各 种 地 基 土 层 , 缺 点 是 内 支 撑 会占 用 一 定 的 施 工 空 间 。 北 京 地 铁 熊 猫 环 岛车 站 基 坑 钢 管 支 护 共 60页 第 20页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 制 作 深 基 坑 砼 构 架 共 60页 第 21页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 2.3.7 地 下 连 续 墙 支 护 地下连续墙成槽施工 先 建 造 钢 筋 砼 地 下 连 续 墙 , 达 到 强 度 后 在墙 间 用 机 械 挖 土 。 该 支 护 法 刚 度 大 、 强 度 高 ,可 挡 土 、 承 重 、 截 水 、 抗 渗 , 可 在 狭 窄 场 地 施工 , 适 于 大 面 积 、 有 地 下 水 的 深 基 坑 施 工 。 SH 350连 续 墙 抓 斗 成 槽 机三 一 重 工 槽 段 的 连 接点 击 动 画水 泥 搅 拌 桩共 60页 第 22页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工导 墙 施 工 导 墙 施 工 完 泥 浆 系 统 -泥 浆 池 成 槽 施 工 钢 筋 笼 吊 装 锁 口 管 起 拔 砼 浇 筑 2.3 深 基 坑 的 支 护 共 60页 第 23页 土 木 工 程 施 工深 基 坑 边 坡 支 护 坍 塌 事 故 土 木 工 程 施 工杭 州 地 铁 塌 陷 事 故 2008年 11月 15日 下 午 , 杭 州 萧 山湘 湖 段 地 铁 施 工 现 场 发 生 塌 陷 事 故 。风 情 大 道 长 达 75m的 路 面 坍 塌 并 下 陷15m。 行 驶 中 的 11辆 车 陷 入 深 坑 , 数十 名 地 铁 施 工 人 员 被 埋 。 共 60页 第 25页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 共 60页 第 26页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 事 故 附 近 的 房 屋已 被 全 部 推 倒陷 落 的 车 辆被 吊 起 清 理 塌 陷 现 场 事 故 造 成 21人 死 亡 , 经济 损 失 约 1.5亿 元 , 是 中 国 地铁 建 设 史 上 最 惨 痛 的 事 故 。 共 60页 第 27页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工上 海 “ 莲 花 河 畔 景 苑 ” 在 建 楼 房 整 体 倒 塌 6月 27日 6时 左 右 , 上 海 闵 行 区“ 莲 花 河 畔 小 区 ” 一 栋 在 建 13层 住宅 楼 整 体 倒 塌 。 这 是 建 国 以 来 建 筑业 最 令 人 恐 怖 的 倒 楼 事 件 。 共 60页 第 28页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 共 60页 第 29页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 共 60页 第 30页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 两 侧 压 力 差 产 生的 水 平 力 超 过 了桩 基 的 抗 侧 能 力 骇 人 听 闻 的 上海 倒 楼 事 件 令土 木 人 蒙 羞 ,开 发 商 、 承 包商 、 监 理 工 程师 和 负 有 监 管职 责 的 政 府 官员 将 被 钉 在 土木 建 设 史 的 耻辱 柱 上 共 60页 第 31页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 2.2.3 做 好 施 工 排 水 防 止 流 砂施 工 排 水 的 内 容 将 在 第 4节 专 门 讨 论 。 对 可 能 产 生 滑 坡 的 地 段 , 不 宜 在 雨 期 挖 方 , 并 应 遵 循 先 整 治后 开 挖 和 由 上 至 下 的 开 挖 顺 序 , 严 禁 先 切 除 坡 脚 或 在 滑 坡 体上 弃 土 ; 2.2.4 完 善 施 工 技 术 措 施 应 根 据 挖 方 深 度 、 边 坡 高 度和 土 的 类 别 确 定 挖 方 上 边 缘 至 土 堆坡 脚 的 距 离 , 当 土 质 干 燥 密 实 时 不小 于 3m, 当 土 质 松 软 时 不 小 于 5m。 应 在 土 堆 坡 脚 设 置 排 水 沟 , 防 止 雨水 流 入 挖 方 场 地 。 坡 顶 堆 土 的 最 小 距 离共 60页 第 32页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 基 坑 边 坡 有 危 岩 、 孤 石 、崩 塌 体 等 不 稳 定 的 迹 象 时 要 先 做妥 善 处 理 。 对 软 土 土 坡 和 极 易 风化 的 软 质 岩 石 边 坡 , 开 挖 后 应 对坡 脚 、 坡 面 采 取 喷 浆 、 抹 面 、 嵌补 、 砌 石 等 保 护 措 施 , 并 作 好 坡顶 、 坡 脚 排 水 ; 高 达 530m的 边 坡 锚 固共 60页 第 33页 2 土 壁 支 护边坡支护 土 木 工 程 施 工 支撑垛防治边坡崩塌 大石加固崩塌防治 共 60张 第 34张 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 边 坡 简 易 护 理边 坡 主 动 防 护 网 石 笼 网 护 坡石 笼 网 护 岸 漓 江 石 笼 护 岸共 60张 第 35张 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 宜 万 铁 路 岩 崩 滑 坡 事 故 2007年 11月 20日 , 高 阳 寨 隧 道 发 生岩 崩 事 故 , 滑 坡 体 总 方 量 约 3000m3。 施工 人 员 1死 1伤 2失 踪 。 一 辆 长 途 客 车 途 经事 发 现 场 被 埋 入 巨 石 下 , 31人 无 人 生 还 。 2 土 壁 支 护岩 崩 滑 坡 事 故 现 场 全 景 岩 石 崩 塌 处 崩 塌 的 巨 石客 车 被 埋 ,车 上有 乘 客 31人 共 60页 第 36页 土 木 工 程 施 工 3 施 工 排 水 基 坑 开 挖 时 , 流 入 坑 内 的 地 下 水 和 地 表 水 如 不 及 时 排 除 , 会 使施 工 条 件 恶 化 、 造 成 土 壁 塌 方 , 亦 会 降 低 地 基 的 承 载 力 。3.1 明 排 水 法 : 一 般 采 用 截 、 疏 、 抽 的 方 法 。 截 : 在 现 场 周 围 设 临 时 或 永 久 性 排 水 沟 、 防 洪 沟 或 挡 水 堤 ,以 拦 截 雨 水 、 潜 水 流 入 施 工 区 域 ; 疏 : 在 施 工 范 围 内 设 置 纵 横 排 水 沟 , 疏 通 、 排 干 场 内 地 表 积水 ; 抽 : 在 低 洼 地 段 设 置 集 水 、 排 水 设 施 , 然 后 用 抽 水 机 抽 走 。施 工 排 水 可 分 为 明 排 水 法 和 人 工 降 低 地 下 水 位 法 两 种 。 第 2讲 土 方 工 程 施 工 要 点 共 60页 第 37页 土 木 工 程 施 工 明 沟 与 集 水 井 排 水 在 基 坑 的 一 侧 或 四 周 设置 排 水 明 沟 , 在 四 角 或 每 隔20 30m设 一 集 水 井 , 排 水沟 始 终 比 开 挖 面 低 0.4 0.5m,集 水 井 比 排 水 沟 低 0.5 1m,在 集 水 井 内 设 水 泵 将 水 抽 排出 基 坑 。适 用 于 土 质 情 况 较好 、 地 下 水 量 不 大 的 基 坑 排 水 。 3.1 明 排 水 法 普 通 明 沟 与 集 水 井 排 水 法共 60页 第 38页 土 木 工 程 施 工 分 层 明 沟 排 水 当 基 坑 开 挖 土 层 由 多 种 土 层 组 成 , 中 部 夹 有 透 水 性 强 的 砂 类 土时 , 为 防 止 上 层 地 下 水 冲 刷 基 坑 下 部 边 坡 , 宜 在 基 坑 边 坡 上 分 层 设置 明 沟 及 相 应 的 集 水 井 。适 用 于 深 度 较 大 、地 下 水 位 较 高 、 上部 有 透 水 性 强 的 土层 的 基 坑 排 水 3.1 明 排 水 法点 击 动 画 明 沟 与 集 水 井 排 水 分 层 明 沟 排 水 法 共 60页 第 39页 土 木 工 程 施 工 深 层 明 沟 排 水 当 地 下 基 坑 相 连 , 土 层 渗 水 量 和 排 水 面 积 大 , 为 减 少 大 量 设 置排 水 沟 的 复 杂 性 , 可 在 基 坑 内 的 深 基 础 或 合 适 部 位 设 置 一 条 纵 、 长 、深 的 主 沟 , 其 余 部 位 设 置 边 沟 或 支 沟 与 主 沟 连 通 , 通 过 基 础 部 位 用 碎 石 或 砂 子 作 盲 沟 。适 用 于 深 度 大的大 面 积 地 下 室 、箱 基 的 基 坑 施 工排 水 3.1 明 排 水 法 深 层 明 沟 排 水 法 共 60页 第 40页 土 木 工 程 施 工 3.2 施 工 降 水 在 地 下 水 位 以 下 的 含 水 丰 富 的 土 层 中 开 挖 大 面 积 基 坑 时 , 明 沟排 水 法 难 以 排 干 大 量 的 地 下 涌 水 , 当 遇 粉 细 砂 层 时 , 还 会 出 现 严 重的 翻 浆 、 冒 泥 、 涌 砂 现 象 , 不 仅 使 基 坑 无 法 挖 深 , 还 可 能 造 成 大 量水 土 流 失 、 边 坡 失 稳 、 附 近 地 面 塌 陷 , 严 重 者 危 及 邻 近 建 筑 物 的 安全 。 遇 有 此 种 情 况 时 应 采 用 井 点 降 水 的 人 工 降 水 方 法 施 工 。3 施 工 排 水 地 下 室 电 梯 井 局 部 二 次 降 水全基坑轻型井点降水 共 60页 第 41页 土 木 工 程 施 工 3.2.1 井 点 降 水 的 作 用 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 42页 土 木 工 程 施 工 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 43页 土 木 工 程 施 工 3.2.2 井 点 降 水 的 种 类 轻 型 井 点 是 沿 基 坑 四 周 将 井 点管 埋 入 蓄 水 层 内 , 利 用 抽 水 设 备 将地 下 水 从 井 点 管 内 不 断 抽 出 , 将 地下 水 位 降 至 基 坑 底 以 下 。 轻 型 井 点 3.2 施 工 降 水 点 击 动 画轻 型 井 点 降 水共 60页 第 44页 土 木 工 程 施 工 喷 射 井 点 是 在 井 点 管 内 设 特 制 的 喷 射 器 ,用 高 压 水 泵 或 空 气 压 缩 机 向 喷 射 器输 入 高 压 水 或 压 缩 空 气 , 形 成 水 气射 流 , 将 地 下 水 抽 出 排 走 。 其 降 水深 度 可 达 8 20m。适 用 于 开 挖 深 度 较 深 、 降 水深 度 大 于 8m, 土 渗 透 系 数为 3 50m/d的 砂 土 或 渗 透系 数 为 0.1 3m /d的 粉 砂 、 淤 泥 质 土 、 粉 质 粘 土 。 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 45页 土 木 工 程 施 工 电 渗 井 点 电 渗 井 点 以 井 点 管 作 负 极 , 打 入 的 钢 筋 作 正 极 , 通 入 直 流 电 后 ,土 颗 粒 自 负 极 向 正 极 移 动 , 水 则 自 正 极 向 负 极 移 动 而 被 集 中 排 出 。适 用 于 渗 透系 数 很 小 的饱 和 粘 性 土、 淤 泥 或 淤泥 质 土 中 的 施 工 降 水 3.2 施 工 降 水共 60页 第 46页 土 木 工 程 施 工 管 井 井 点 管 井 井 点 由 滤 水 井 管 、 吸 水 管 和 抽 水 机 组 成 。 管 井 埋 设 的 深 度和 距 离 根 据 需 降 水 面 积 、 深 度 及 渗 透 系 数 确 定 , 一 般 间 距 10 50m,最 大 埋 深 可 达 10m, 管 井 距 基 坑 边 缘 距 离 不 小 于 1.5m(冲 击 钻 成 孔 )或 3m(钻 孔 法 成 孔 ), 适 用 于 降 水 深 度 3 5m、 渗 透 系 数 为 20200m/d的 基 坑 中 施 工 降 水 。 管 井 井 点 设 备 简 单 、 排 水 量 大 、 易 于 维护 、 经 济 实 用 。 3.2 施 工 降 水 管 井 填 充 滤 料 管 井 抽 排 水 PVC简 易 管 井共 60页 第 47页 土 木 工 程 施 工 如 需 降 水 深 度 较 大 , 可 采 用深 井 井 点 , 适 用 于 降 水 深 度 15m、 渗 透 系 数 为 10 250m/d的基 坑 。 故 称 为 “ 深 井 泵 法 ” 。 3.2 施 工 降 水 管 井 井 点 降 水 共 60页 第 48页 土 木 工 程 施 工 3.2.3 轻 型 井 点 降 水点 击 井 点 降 水 动 画 轻 型 井 点 的 设 备 : 由 管 路 系 统 ( 滤 管 、 井 点 管 、 弯 联 管 及 总 管 )和 抽 水 设 备 ( 真 空 泵 、 离 心 泵 和 水 气 分 离 器 ) 组成 。 轻 型 井 点 工 作 原 理 及 滤 管 构 造 见 图 : 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 49页 土 木 工 程 施 工 轻 型 井 点 的 平 面 布 置 单 排 布 置 : 当 基 坑 (槽 )宽 度 6m、 降 水 深 度 5m时 可采 用 单 排 布 置 。 井 点 管 应 布 置 在 地 下 水 的 上 游 一 侧 , 两 端 的 延 伸长 度 不 宜 小 于 坑 槽 的 宽 度 B。 双 排 布 置 : 当 基 坑 (槽 )宽 度 6m时 应 采 用 。 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 50页 土 木 工 程 施 工 环 型 或 U 型 布 置 : 当 基 坑 面 积 较 大 时 , 应 采 用 环 型布 置 ( 考 虑 施 工 机 械 进 出 基 坑 时 宜 采 用 U 型 布 置 ) 。 采 用 双 排 、 环 型 或 U型 布 置 时 , 位 于 地 下 水 上 游一 排 的 井 点 间 距 应 小 些 , 下 游 井 点 的 间 距 可 大 些 。 如 采 用 U形 布 置 , 则 井 点 管 不 封 闭 的 一 段 应 在 地下 水 的 下 游 方 向 。 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 51页 土 木 工 程 施 工 轻 型 井 点 的 高 程 布 置 轻 型 井 点 降 水 深 度 一 般 不 大 于 6m。 井 点 管 埋 置 深 度H( 不 包 括 滤 管 ) , 可 按 下 式 计 算 :iLhHH 1 如 H 值 小 于 降 水 深 度 6m时 , 则 可 用 一 级 井 点 ; 当 H 值 稍 大 于 6m时 , 如降 低 井 点 管 的 埋 置 面 可 满 足 降 水深 度 要 求 时 , 仍 可 用 一 级 井 点 降水 ; 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 52页 土 木 工 程 施 工 在 确 定 井 点 管 埋 置 深 度 时 , 还 应 考 虑 井 点 管 露 出 地 面0.2 0.3m, 滤 管 必 须 埋 在 透 水 层 内 。 当 一 级 井 点 达 不 到 降 水 深 度 要 求 时 , 则 可 采 用 二 级 井 点( 见 右 图 ) 。 3.2 施 工 降 水 地 下 室 三 级 井 点 降 水 共 60页 第 53页 土 木 工 程 施 工 轻 型 井 点 的 设 计 及 计 算 井 点 系 统 的 设 计 应 掌 握 施 工 现 场 地 形 图 、 水 文 地 质勘 察 资 料 、 基 坑 的 施 工 图 设 计 等 资 料 。 设 计 内 容 除 进 行 井 点 系 统 的 平 面 布 置 和 高 程 布 置 外 ,尚 应 进 行 涌 水 量 的 计 算 , 确 定 井 管 数 量 及 井 距 , 选 择 抽 水设 备 等 工 作 。 轻 型 井 点 的 埋 设 程 序 排 放 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 。 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 54页 土 木 工 程 施 工 防 范 井 点 降 水 不 利 影 响 的 措 施 井 点 降 水 必 然 会 形 成 降 水 漏 斗 , 从 而 导 致周 围 土 壤 固 结 并 引 起 地 面 沉 陷 , 为 减 少 井 点 降水 对 周 围 建 筑 物 及 地 下 管 线 造 成 影 响 , 可 考 虑在 井 点 设 置 线 外 4 5m处 设 置 回 灌 井 点 , 将 井点 中 抽 出 水 经 沉 淀 后 用 压 力 注 入 回 灌 井 中 , 形成 一 道 水 墙 。 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 55页 土 木 工 程 施 工 4 流 砂 的 防 治 在 细 砂 或 粉 砂 土 层 的 基 坑 开 挖 时 , 地 下 水 位 以 下 的 土 在 动 水 压力 的 推 动 下 极 易 失 去 稳 定 , 随 着 地 下 水 涌 入 基 坑 , 这 种 现 象 称 为 流砂 现 象 。 发 生 流 砂 后 , 土 完 全 丧 失 承 载 力 , 土 体 边 挖 边 冒 , 施 工 条件 极 端 恶 化 , 基 坑 难 以 达 到 设 计 深 度 。 严 重 时 会 引 起 基 坑 边 坡 塌 方 ,临 近 建 筑 物 出 现 下 沉 、 倾 斜 甚 至 倒 塌 。4.1 流 砂 现 象 第 2讲 土 方 工 程 施 工 要 点广 佛 地 铁 桂 城 站 基 坑 出 现流 砂 , 地 面 下 沉 约 1.5m 图 为 砂 包 封 堵 抢 险 现 场 共 60页 第 56页 土 木 工 程 施 工 产 生 流 砂 现 象 的 原 因 有 内 因 和 外 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 容 易 产 生 流 砂 现 象 。因 此 , 流 砂 现 象 极 易 发 生 在 细 砂 、 粉 砂 和 亚 粘 土 中 , 但 是 否 发 生 流砂 现 象 , 还 取 决 于 一 定 的 外 因 条 件 。4.2 产 生 流 砂 的 原 因 4 流 砂 的 防 治 流 砂 -基 坑 满 目 狼 籍 流 砂 支 挡 强 行 施 工共 60页 第 57页 土 木 工 程 施 工 外 因 : 是 地 下 水 在 土 中 渗 流 所 产 生 的 动 水 压 力 的 大小 , 动 水 压 力 GD为 : 式 中 : I 水 力 坡 度 ( I=( h1-h2) /L) ; h 1 h2 水 位 差 ; W 水 的 重 度 。 当 地 下 水 位 较 高 、 基 坑 内 排 水 所 形 成 的 水 位 差 较 大时 , 动 水 压 力 也 愈 大 , 当 GD ( 土 的 浮 重 ) 时 , 就 会 推动 土 壤 失 去 稳 定 , 形 成 流 砂 现 象 。 WWD LhhIG 21 4 流 砂 的 防 治 共 60页 第 58页 土 木 工 程 施 工 4.3 流 砂 的 防 治 防 治 原 则 : “ 治 流 砂 必 先 治 水 ” 。 流 砂 防 治 的 主 要途 径 一 是 减 小 或 平 衡 动 水 压 力 ; 二 是 截 住 地 下 水 流 ; 三 是改 变 动 水 压 力 的 方 向 。 防 治 方 法 : 枯 水 期 施 工 法 : 枯 水 期 地 下 水 位 较 低 , 基 坑 内 外水 位 差 小 , 动 水 压 力 小 , 就 不 易 产 生 流 砂 。 打 板 桩 : 将 板 桩 沿 基 坑 打 入 不 透 水 层 或 打 入 坑 底面 一 定 深 度 , 可 以 截 住 水 流 或 增 加 渗 流 长 度 、 改 变 动 水 压力 方 向 , 从 而 达 到 减 小 动 水 压 力 的 目 的 。 4 流 砂 的 防 治 共 60页 第 59页 土 木 工 程 施 工 水 中 挖 土 : 即 不 排 水 施 工 , 使 坑 内 外 的 水 压 相 平 衡 , 不致 形 成 动 水 压 力 。 如 沉 井 施 工 , 不 排 水 下 沉 、 进 行 水 中 挖 土 、 水 下浇 筑 砼 。 人 工 降 低 地 下 水 位 法 : 即 采 用 井 点 降 水 法 截 住 水 流 ,不 让 地 下 水 流 入 基 坑 , 不 仅 可 防 治 流 砂 和 土 壁 塌 方 , 还 可 改 善 施 工条 件 。 抢 挖 并 抛 大 石 块 法 : 分 段 抢 挖 土 方 , 使 挖 土 速 度 超 过冒 砂 速 度 , 在 挖 至 标 高 后 立 即 铺 竹 、 芦 席 , 并 抛 大 石 块 , 以 平 衡 动水 压 力 , 将 流 砂 压 住 。 此 法 适 用 于 治 理 局 部 的 或 轻 微 的 流 砂 。4 流 砂 的 防 治 此 外 , 采 用 地 下 连 续 墙 法 、 止 水 帷 幕 法 、 压 密 注 浆 法 、土 壤 冻 结 法 等 , 都 可 以 阻 止 地 下 水 流 入 基 坑 , 防 止 流 砂 发 生 。共 60页 第 60页
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