土木工程施工土方工程施工要点

土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 程邵 阳 学 院 杨 宗 耀 （ 教 授 级 高 工 ） 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 踏勘现场 编制方案 场地清表 场 地测量 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 。 四 方 参 与 基 坑 验 槽 共 60页 第 6页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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页基 坑 塌 方 抢 险 救 人 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 2.2.3 做 好 施 工 排 水 防 止 流 砂施 工 排 水 的 内 容 将 在 第 3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。 坡顶堆土的最小距离 共 60页 第 13页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 14页 2 土 壁 支 护边坡支护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 支撑垛防治边坡崩塌 大石加固崩塌防治 共 60张 第 15张 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业边 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 16张 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 17页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 18页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 19页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 20页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 2.3.2 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 、 拉 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 21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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 2.3.3 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 22页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 天 然 土 体 通 过 钻 孔 、 插 筋 、 注浆 来 设 置 土 钉 (亦 称 砂 浆 锚 杆 )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 23页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 24页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 25页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 制 作 深 基 坑 砼 构 架 共 60页 第 26页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 27页 2.3 深 基 坑 的 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业导 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 28页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 深 基 坑 边 坡 支 护 坍 塌 事 故 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 30页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 共 60页 第 31页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业事 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 32页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 33页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 共 60页 第 34页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 共 60页 第 35页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 36页 2 土 壁 支 护 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 2030m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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 3.2 施 工 降 水 在 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 基 坑 无 法 挖 深 ， 还 可 能 造 成 大 量 水 土 流 失 、边 坡 失 稳 、 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 3.2 施 工 降 水 共 60页 第 43页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 1050m， 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20 200m/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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 水管井井点降水点 击 动 画管 井 井 点 降 水 共 60页 第 48页 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 在 确 定 井 点 管 埋 置 深 度 时 ， 还 应 考 虑 井 点 管 露 出 地 面 0.20.3m， 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 。 称 为 流 砂 现象 。 流 砂 发 生 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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） ； h1 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 G D （ 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 邵 阳 学 院 土 木 专 业 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 土 木 工 程 施 工 邵 阳 学 院 土 木 专 业 思 考 题 1、 试 分 析 土 壁 塌 方 的 原 因 和 预 防 塌 方 的 措 施 。 2、 进 行 明 排 水 和 人 工 降 水 时 应 注 意 什 么 问 题 ？ 3、 试 述 管 井 井 点 、 轻 型 井 点 、 喷 射 井 点 、 电 渗 井 点的 构 造 和 适 用 范 围 。 4、 试 述 轻 型 井 点 的 布 置 方 案 和 设 计 步 骤 。 5、 试 分 析 产 生 流 砂 的 外 因 和 内 因 。 6、 试 述 防 治 流 砂 的 途 径 和 方 法 。 第 2讲 土 方 工 程 施 工 要 点