土方工程施工土方开挖资料讲解.ppt

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1、土方土方(tfng)(tfng)开挖开挖 1 土方土方(tfng)开挖开挖 2 土壁支护土壁支护 3 施工排水施工排水 4 流砂的防治流砂的防治第第1 1章章 土方工程土方工程(t fn(t fn n chn)n chn)第一页，共63页。1 土方土方(tfng)开挖开挖 踏勘现场；踏勘现场；熟悉图纸、编制施工方案；熟悉图纸、编制施工方案；清除清除(qngch)(qngch)现场障碍物，平整施工场地现场障碍物，平整施工场地,进进行地下墓探，设置排水降水设施；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永久性控制坐标和水准点的引测,建立测量控制建立测量控制网，设置方格网、控制桩等；

2、网，设置方格网、控制桩等；搭设临时设施、修筑施工道路；搭设临时设施、修筑施工道路；施工机具、用料准备。施工机具、用料准备。1.1 土方施工准备土方施工准备(zhnbi)工作工作第第2 2讲讲 土方开挖土方开挖共共60页页 第第1页页踏踏勘勘现现场场 编编制制方方案案 场场地地清清表表 场场地地测测量量第二页，共63页。1.2 边坡开挖边坡开挖(ki w)场地边坡开挖应采取沿场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下、分层、分等高线自上而下、分层、分段依次进行。段依次进行。在边坡上采取多台阶同在边坡上采取多台阶同时进行开挖时，上台阶应比时进行开挖时，上台阶应比下台阶开挖进深下台阶开挖进深(jn shn)

3、(jn shn)不少于不少于30m30m，以防塌方。，以防塌方。1 1 土方土方(tfng)(tfng)开挖开挖 边坡台阶开挖，应作成一定边坡台阶开挖，应作成一定坡势坡势以利以利泄水泄水。边坡下部设有。边坡下部设有护脚护脚矮墙矮墙及及排水沟排水沟时，在边坡修完后，应立即进行护脚矮墙和排水沟时，在边坡修完后，应立即进行护脚矮墙和排水沟的的砌筑和疏通砌筑和疏通，以保证，以保证坡面不被冲刷坡面不被冲刷和和坡脚范围内不积水坡脚范围内不积水。土土方方工工程程的的多多台台阶阶开开挖挖共共60页页 第第2页页第三页，共63页。2 土壁支护土壁支护(zh h)土壁的稳定主要土壁的稳定主要土壁的稳定主要土壁的稳

4、定主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)是由土体内磨擦阻力和粘结力来保持平是由土体内磨擦阻力和粘结力来保持平是由土体内磨擦阻力和粘结力来保持平是由土体内磨擦阻力和粘结力来保持平衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事故、影响工期，有时还会危及附近的建故、影响工期，有时还会危及附近的建故、影响工期，有时还会危及附近的建故、影响工期，有时还会危及附近的建(构构构构)筑物。筑物。筑物。筑物

5、。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(shnx)、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造成土壁塌方的原因第第2 2讲讲 土方开挖土方开挖共共60页页 第第7页页基坑塌方基坑塌方 抢险救人抢险救人第四页，共63页。边坡的留设应符合规范的要求。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(rngng)作业还是机械作业

6、？2.2 防治塌方防治塌方(t fng)的措施的措施2.2.1 放足边坡放足边坡 对坡顶有荷载（尤其是有动荷载）、使用时间对坡顶有荷载（尤其是有动荷载）、使用时间对坡顶有荷载（尤其是有动荷载）、使用时间对坡顶有荷载（尤其是有动荷载）、使用时间(shjin)(shjin)长、长、长、长、且跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数。且跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数。且跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数。且跨越冬雨季施工的边坡应留有充足的安全系数。2 2 土壁支护土壁支护共共60页页 第第8页页第五页，共63页。2.2.2 土壁支护土壁支护(zh h)为缩小施工面，减少土方为缩小施工

7、面，减少土方(tfng)(tfng)，或受场地，或受场地的限制不能放坡时，则可设置土壁支撑。的限制不能放坡时，则可设置土壁支撑。2.2 2.2 防治防治(fngzh)(fngzh)塌方的措塌方的措施施 基槽支护基槽支护 基基(沟沟)槽开挖一般采用槽开挖一般采用横撑横撑式土壁支撑式土壁支撑。根据挡土板的不同，。根据挡土板的不同，分为分为水平挡土板水平挡土板及及垂直挡土板垂直挡土板两类。两类。前者挡土板的布置又分为前者挡土板的布置又分为间断式间断式和和连续式连续式两种。湿度小的粘性土挖土两种。湿度小的粘性土挖土深度小于深度小于3m时，可用间断式水平时，可用间断式水平挡土板支撑；挡土板支撑；共共60

8、页页 第第9页页间断式水平挡土板支撑间断式水平挡土板支撑第六页，共63页。对松散、湿度(shd)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(shd)很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。2.2 2.2 防治防治(fngzh)(fngzh)塌方的措施塌方的措施连连续续式式水水平平(shupng)挡挡土土板板支支撑撑共共60页页 第第10页页垂直挡土板式支撑垂直挡土板式支撑第七页，共63页。一般基坑的支护一般基坑的支护(zh h)(zh h)方法方法 一般基坑的支护方法有：斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱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

9、土墙支撑法等，施工时按适用条件进横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法等，施工时按适用条件进行行(jnxng)选择。选择。简易简易(jiny)(jiny)支护支护2.2 2.2 防治塌方的措施防治塌方的措施仅适用于仅适用于部分地段部分地段放坡不够放坡不够的宽度较的宽度较大的基坑大的基坑使用使用仅适用于仅适用于部分地段部分地段下部放坡下部放坡不够的宽不够的宽度较大的度较大的基坑使用基坑使用共共60页页 第第11页页第八页，共63页。先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用内侧支设挡土板并用(bn yn)斜撑斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。支顶，挡土板内侧填土夯实。斜柱支撑

10、斜柱支撑(zh chng)(zh chng)锚拉支撑锚拉支撑(zh(zh chng)chng)先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支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，挡土板内侧设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。填土夯实。2.2 2.2 防治塌方的措施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）撑时使用共共60页页 第第12页页第九页，共63页。2.2.3 做好施工做好施工(sh gng)排水排水 防止流砂防止流砂施工排水的内容将在第施工排水的内容将在第3节专门节专门(zhunmn)讨论。讨论

11、。对可能产生滑坡的地段，不宜在雨期挖方对可能产生滑坡的地段，不宜在雨期挖方(wfng)，并应遵循先，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。土。2.2.4 完善施工技术措施完善施工技术措施 应根据挖方深度、应根据挖方深度、边坡高度和土的类别确边坡高度和土的类别确定定挖方上边缘至土堆坡挖方上边缘至土堆坡脚的距离脚的距离，当土质干燥密，当土质干燥密实时不小于实时不小于3m，当土质，当土质松软时不小于松软时不小于5m。坡坡顶顶堆堆土土的的最最小小距距离离共共60页页 第第13页页2 2 土壁支护土壁支护第十

12、页，共63页。边坡有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象(jxing)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。高达高达(o d)530m(o d)530m的边坡锚的边坡锚固固共共60页页 第第14页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)边边坡坡支支护护第十一页，共63页。支支撑撑(zh chng)垛垛防防治治边边坡坡崩崩塌塌大大石石加加固固崩崩塌塌(bngt)防防治治共共60张张 第第15张张2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)第十二页，共63页。边坡简易边坡简易(jiny)护理护

13、理边坡主动边坡主动(zhdng)防护网防护网石笼石笼(sh ln)网护网护坡坡石笼石笼(sh ln)网护网护岸岸漓江石笼护岸漓江石笼护岸共共60张张 第第16张张2 2 土壁支护土壁支护第十三页，共63页。宜万铁路宜万铁路(til)岩崩滑坡事故岩崩滑坡事故 2007年年11月月20日，高阳日，高阳(go yng)寨隧道发生寨隧道发生岩崩事故，滑坡体总方量约岩崩事故，滑坡体总方量约3000m3。施工人员。施工人员1死死1伤伤2失踪。一辆长途客车途经事发现场被埋入巨石失踪。一辆长途客车途经事发现场被埋入巨石下，下，31人无人生还。人无人生还。2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)岩崩滑坡

14、事故现场全岩崩滑坡事故现场全景景岩石崩塌处岩石崩塌处 崩塌的巨石崩塌的巨石客车被埋,车上有乘客31人共共60页页 第第17页页第十四页，共63页。2.3 深基坑的支护深基坑的支护(zh h)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(cush)，确保基础施工在地下水位以上进行。上上海海环环球球(hunqi)金金融融中中心心基基础础施施工工地地铁铁车车站站的的深深基基坑坑支支护护共共60页页 第第18页页2 2 土壁支护土壁支护第十五页，共63页。常常用用的的支支护护结结构

15、构(jigu)体体系系排桩式排桩式土钉墙土钉墙喷锚支护喷锚支护(zh h)钢管钢管(gnggun)桩桩挖孔灌注桩挖孔灌注桩钢板桩钢板桩板墙式板墙式板桩式板桩式组合式组合式粉体喷射注浆桩墙粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙深层搅拌水泥土桩墙逆作拱墙式逆作拱墙式边坡稳定式边坡稳定式排桩与板墙式排桩与板墙式水泥挡土墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙现浇地下连续墙灌注桩与灌注桩与水泥土桩结合水泥土桩结合加筋水泥土围护墙加筋水泥土围护墙型钢横挡板型钢横挡板共共60页页 第第19页页2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护第十六页，共63页。2.3.1 挡土

16、灌注桩支护挡土灌注桩支护(zh h)适于开挖面积适于开挖面积适于开挖面积适于开挖面积大、深度大于大、深度大于大、深度大于大、深度大于6m6m6m6m、不允许、不允许、不允许、不允许(ynx)(ynx)(ynx)(ynx)放坡、放坡、放坡、放坡、邻近有建（构）邻近有建（构）邻近有建（构）邻近有建（构）筑物的基坑支筑物的基坑支筑物的基坑支筑物的基坑支护。护。护。护。开挖前在基坑开挖前在基坑(j kn)周围设置砼灌注桩，桩的排列有间周围设置砼灌注桩，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。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。施工方便

17、、安全度好、费用低。深基坑的间隔式排桩支护深基坑的间隔式排桩支护共共60页页 第第20页页2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护第十七页，共63页。2.3.2 挡土灌注桩与土层挡土灌注桩与土层(t cn)锚杆结锚杆结合支护合支护适于大型较深基适于大型较深基坑坑,施工期较长施工期较长,邻近有建筑物邻近有建筑物,不允许不允许(ynx)(ynx)支护支护,、邻近地、邻近地基不允许基不允许(ynx)(ynx)有下沉有下沉位移时使用位移时使用 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(zhzh)设计深度。深基坑的间隔式排

18、桩支护深基坑的间隔式排桩支护共共60页页 第第21页页桩顶连系梁悬臂支护桩锚杆及横撑2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护第十八页，共63页。2.3.3 土层土层(t cn)锚杆支护锚杆支护 在立壁土层上钻（掏）孔至要求在立壁土层上钻（掏）孔至要求(yoqi)(yoqi)深度，孔内放深度，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。锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。适于较硬土层适于较硬土层适于较硬土层适于较硬土层或破碎岩石或破碎岩石或破碎岩石或破碎岩石(ynsh)(ynsh)(ynsh)(

19、ynsh)中开中开中开中开挖较大较深基挖较大较深基挖较大较深基挖较大较深基坑，邻近有建坑，邻近有建坑，邻近有建坑，邻近有建筑物须保证边筑物须保证边筑物须保证边筑物须保证边坡稳定时采用坡稳定时采用坡稳定时采用坡稳定时采用基坑锚杆支护施工中基坑锚杆支护施工中2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护共共60页页 第第22页页第十九页，共63页。天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉置土钉(亦称砂浆锚杆亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持以抵抗墙后的土压力，保持(boch)

20、开开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。喷锚网挡墙。2.3.4 土钉墙支护土钉墙支护(zh h)钻钻 孔孔 插筋、注浆插筋、注浆 铺设钢筋铺设钢筋(gngjn)网网 喷射喷射砼护面砼护面土钉墙支护土钉墙支护2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护共共60页页 第第23页页第二十页，共63页。2.3.5 钢板钢板(gngbn)桩桩支撑支撑 当基坑较深、地下水位较高且当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支未施工降水时，采用板桩作为支护结构护结构(jigu)，既可挡土、防，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩水，还可防止流砂的发生。板桩

21、支撑可分为无锚板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板悬臂式板桩桩)和有锚板桩两大类。和有锚板桩两大类。钢板钢板(gngbn)(gngbn)桩水平支桩水平支撑撑U型钢板桩型钢板桩 插打插打 入土入土 U型板桩相互连型板桩相互连接接2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护共共60页页 第第24页页第二十一页，共63页。第二十二页，共63页。2.3.6 内撑式支护内撑式支护(zh h)由支护桩或墙和内支撑组成由支护桩或墙和内支撑组成(z chn)，适用于各种地基土层，缺，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。点是内支撑会占用一定的施工空间。北京地铁熊猫环岛北京地铁熊猫环岛车站基坑钢管车站基

22、坑钢管(gnggun)支护支护大型深基坑的钢管对撑支护大型深基坑的钢管对撑支护共共60页页 第第25页页2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护第二十三页，共63页。制作制作(zhzu)深基坑砼构架深基坑砼构架构架支护构架支护(zh h)(zh h)下下挖桩间土方挖桩间土方构架(u ji)支护下逆作法施工共共60页页 第第26页页2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护第二十四页，共63页。2.3.7 地下(dxi)连续墙支护地地下下连连续续(l li i n nx x)墙墙成成槽槽施施工工 先建造钢筋砼地下连续墙，达到强度后在墙间用机械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

23、护法挖土。该支护法(hf)刚度大、强度高，可挡土、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。积、有地下水的深基坑施工。SH350连续墙抓斗连续墙抓斗成槽机成槽机三一重工三一重工槽段的连接槽段的连接点击动画点击动画水泥搅拌桩水泥搅拌桩共共60页页 第第27页页2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护第二十五页，共63页。导墙施工导墙施工 导墙施工完导墙施工完 泥浆泥浆(njing)系统系统-泥浆泥浆(njing)池池成槽施工成槽施工 钢筋笼吊装钢筋笼吊装(diozhung)锁口管起拔锁口管起拔 砼浇筑

24、砼浇筑2.3 2.3 深基坑的支护深基坑的支护(zh h)(zh h)共共60页页 第第28页页第二十六页，共63页。深基坑边坡支护坍塌深基坑边坡支护坍塌(tnt)事故事故第二十七页，共63页。第二十八页，共63页。杭州地铁塌陷杭州地铁塌陷(txin)(txin)事故事故 2008 2008年年1111月月1515日下午，杭州萧山湘湖段地日下午，杭州萧山湘湖段地铁铁(dti)(dti)施工现场发生塌陷事故。风情大道施工现场发生塌陷事故。风情大道长达长达75m75m的路面坍塌并下陷的路面坍塌并下陷15m15m。行驶中的。行驶中的1111辆车陷入深坑，数十名地铁辆车陷入深坑，数十名地铁(dti)(

25、dti)施工人员施工人员被埋。被埋。共共60页页 第第30页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)第二十九页，共63页。共共60页页 第第31页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)第三十页，共63页。事故附近的房屋事故附近的房屋已被全部已被全部(qunb)推倒推倒陷落陷落(xinlu)的车辆的车辆被吊起被吊起清理塌陷清理塌陷(txin)现场现场 事故造成事故造成21人死亡，经济人死亡，经济损失约损失约1.5亿元，是中国地铁建亿元，是中国地铁建设史上最惨痛的事故。设史上最惨痛的事故。共共60页页 第第32页页2 2 土壁支护土壁支护第三十一页，共63页。上海上海“莲花莲

26、花(lin hu)河畔景苑河畔景苑”在建楼房整体倒塌在建楼房整体倒塌 6 6月月2727日日6 6时左右，上海闵行时左右，上海闵行区区“莲花莲花(lin hu)(lin hu)河畔小区河畔小区”一栋在建一栋在建1313层住宅楼整体倒塌。层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖这是建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。的倒楼事件。共共60页页 第第33页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)第三十二页，共63页。共共60页页 第第34页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)第三十三页，共63页。共共60页页 第第35页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)

27、第三十四页，共63页。两侧压力差产生两侧压力差产生的水平力超过的水平力超过(chogu)了桩基了桩基的抗侧能力的抗侧能力 共共60页页 第第36页页2 2 土壁支护土壁支护(zh h)(zh h)第三十五页，共63页。3 施工施工(sh gng)排水排水 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(hu)、造成土壁塌方，亦会降低地基的承载力。3.1 明排水法明排水法 一般采用截、疏、抽的方法。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、潜水流入施工区域水、潜水流入施

28、工区域(qy)；疏：在施工范围内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积水；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。抽：在低洼地段设置集水、排水设施，然后用抽水机抽走。施工施工排水可分为排水可分为明排水法明排水法和和人工降低地下水位法人工降低地下水位法两种。两种。第第2 2讲讲 土方开挖土方开挖共共60页页 第第37页页第三十六页，共63页。明沟明沟(mnggu)(mnggu)与集水井排水与集水井排水 在基坑的一侧或四周设在基坑的一侧或四周设置排水明沟，在四角置排水明沟，在四角(s(s jio)jio)或每隔或每隔202030m3

29、0m设一集设一集水井，排水沟始终比开挖面水井，排水沟始终比开挖面低低0.40.40.5m0.5m，集水井比排，集水井比排水沟低水沟低0.50.51m1m，在集水井，在集水井内设水泵将水抽排出基坑。内设水泵将水抽排出基坑。适用于土质情况(qngkung)较好、地下水量不大的基坑排水3.1 3.1 明排水法明排水法普通明沟与集水井排水法普通明沟与集水井排水法共共60页页 第第38页页第三十七页，共63页。分层明沟分层明沟(mnggu)排水排水 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(fngzh)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

30、度较大(jio d)、地下水位较高、上部有透水性强的土层的基坑排水3.1 3.1 明排水法明排水法分层明沟排水法分层明沟排水法共共60页页 第第39页页第三十八页，共63页。深层明沟深层明沟(mnggu)排水排水 当地(dngd)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(j kn)施工排水3.1 3.1 明排水法明排水法深层明沟排水法深层明沟排水法共共60页页 第第40页页第三十九页，共63页。3.2 施工施

31、工(sh gng)降水降水 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(qngkung)时应采用井点降水的人工降水方法施工。3 3 施工施工(sh gng)(sh gng)排水排水地下室电梯井局部二次降水地下室电梯井局部二次降水全全基基坑坑轻轻型型井井点点降降水水共共60页页 第第41页页第四十页，共63页。第四十一页，共63页。3.2.1 井点降水井点降水(jingshu)的作用的作用防止防止(fn(fngzhg

32、zh)地地下水涌下水涌入坑内入坑内防止边坡防止边坡由于地下由于地下(dxi(dxi)水的渗流水的渗流而引起的而引起的 塌方塌方使坑底的土层使坑底的土层消除了地下水消除了地下水位差引起的压位差引起的压力，因此防止力，因此防止了坑底的管涌了坑底的管涌3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第42页页第四十二页，共63页。降水后，使降水后，使板桩减少板桩减少(jinsho)(jinsho)了了横向荷载横向荷载消除了地下消除了地下水的渗流水的渗流(shn(shn li)li)，也就防止了也就防止了 流砂现象流砂现象降低降低(jingd)(jingd)地下水地下水位后，还能位后，还能使土壤固结使

33、土壤固结，增加地基，增加地基土的承载能土的承载能 力力3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第43页页第四十三页，共63页。3.2.2 井点降水井点降水(jingshu)的种类的种类 轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内，利用轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内，利用(lyng)(lyng)抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，将地下水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。位降至基坑底以下。轻型轻型(qn(qn xn)xn)井点井点适用于渗透系数适用于渗透系数为为0.10.150m/d50m/d的的土层中。降水深土层中。降水深度为：单级井点度为：单级井点

34、3 36m6m，多级井，多级井点点6 612m12m3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第44页页第四十四页，共63页。喷射喷射(pnsh)(pnsh)井点井点 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(xngchng)水气射流，将地下水抽出排走。其降水深度可达820m。适用于开挖深度较深、降水深度大于8m，土渗透(shntu)系数为350m/d的砂土或渗透(shntu)系数为0.13m/d的粉砂、淤泥质土、粉质粘土。3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第45页页第四十五页，共63页。电渗井点电渗井点 电渗井点以井点管作负极，

35、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。本法常与轻型井点或喷射井点结合(jih)使用。适用(shyng)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 3.2 施工施工(sh gng)(sh gng)降水降水共共60页页 第第46页页第四十六页，共63页。管井井管井井(jn jn)(jn jn)点点 管井井(jn jn)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

36、35m、渗透系数为20200m/d的基坑中施工降水。管井井(jn jn)点设备简单、排水量大、易于维护、经济实用。3.2 3.2 施工施工(sh gng)(sh gng)降水降水管井填充滤料管井填充滤料 管井抽排水管井抽排水 PVC简易管井简易管井共共60页页 第第47页页第四十七页，共63页。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10250m/d的基坑(j kn)。故称为“深井泵法”。3.2 3.2 施工施工(sh gng)(sh gng)降水降水管管井井井井(jn jn)点点降降水水点击动画点击动画管井井点降水管井井点降水共共60页页 第第48页页第四十八页，共

37、63页。3.2.3 轻型轻型(qn xn)井点降水井点降水 轻型轻型(qn xn)(qn xn)井点的设备井点的设备 由管路系统（滤管、井点管、弯联管及总管）和抽水(chu shu)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 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第49页页第四十九页，共63页。轻型轻型(qn xn)井点的平面布置井点的平面布置 单排布置：当基坑(槽)宽度6m、降水深度5m时可采用(ciyng)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(ciyng)。3.2 3.2

38、施工施工(sh gng)(sh gng)降水降水共共60页页 第第50页页第五十页，共63页。环型或U 型布置：当基坑面积较大(jio d)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(jin j)应小些，下游井点的间距(jin j)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 3.2 施工施工(sh gng)(sh gng)降水降水共共60页页 第第51页页第五十一页，共63页。轻型轻型(qn xn)井点的高程布置井点的高程布置 轻型井点降水轻型井点降水(jingshu)(jingshu)深

39、度一般不大于深度一般不大于6m6m。井点管埋置深度。井点管埋置深度H H(不包括滤管不包括滤管)，可按下式计算：，可按下式计算：如H 值小于降水(jingshu)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(jingshu)深度要求时，仍可用一级井点降水(jingshu)；3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第52页页第五十二页，共63页。在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管露出地面(dmin)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 3.2 施工施工(sh gng)(sh gng

40、)降水降水地下室三级井点降水地下室三级井点降水(jingshu)共共60页页 第第53页页第五十三页，共63页。轻型轻型(qn xn)(qn xn)井点的设计及计算井点的设计及计算 井点系统的设计井点系统的设计(shj)(shj)应掌握施工现场地形图、水文应掌握施工现场地形图、水文地质勘察资料、基坑的施工图设计地质勘察资料、基坑的施工图设计(shj)(shj)等资料。等资料。设计内容除进行井点系统的平面布置和高程设计内容除进行井点系统的平面布置和高程(gochng)(gochng)布置外布置外,尚应进行涌水量的计算，确定井管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。数量及井

41、距，选择抽水设备等工作。轻型井点的埋设程序轻型井点的埋设程序 排放总管排放总管埋设井点管埋设井点管用弯联管将井点与总管用弯联管将井点与总管接通接通安装抽水设备。安装抽水设备。3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第54页页第五十四页，共63页。防范防范(fngfn)井点降水不利影响的措施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(dxi)管线造成影响，可考虑在井点设置线外45m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。设置设置(shzh)(shzh)挡土帷幕也可减少井点降水引起

42、挡土帷幕也可减少井点降水引起的不利影响。的不利影响。3.2 3.2 施工降水施工降水共共60页页 第第55页页第五十五页，共63页。第五十六页，共63页。4 4 流砂的防治流砂的防治(fngzh)(fngzh)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压力的推动下极易失去稳定(wndng)，随着地下水涌入基坑。，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。严重时会引冒，施工条件极端恶

43、化，基坑难以达到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方起基坑边坡塌方,临近建筑物出临近建筑物出 现下沉、倾斜甚至倒塌。现下沉、倾斜甚至倒塌。4.1 流砂现象流砂现象(xinxing)第第2 2讲讲 土方开挖土方开挖广佛地铁桂城站基坑出广佛地铁桂城站基坑出现现流砂，地面下沉约流砂，地面下沉约1.5m图为砂包封堵抢险现场图为砂包封堵抢险现场共共60页页 第第56页页第五十七页，共63页。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(zhn t)中，但是否发生流砂

44、现象，还取决于一定的外因条件。4.2 产生产生(chnshng)流砂的原因流砂的原因4 4 流砂的防治流砂的防治(fngzh)(fngzh)流砂流砂-基坑满目狼籍基坑满目狼籍 流砂支挡流砂支挡 强行施工强行施工共共60页页 第第57页页第五十八页，共63页。第五十九页，共63页。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）；h1h2 水位差；W 水的重度。当地下水位较高、基坑内排水所形成(xngchng)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(xngchng)流砂现象。4 4 流砂的防治流

45、砂的防治(fngzh)(fngzh)共共60页页 第第58页页第六十页，共63页。4.3 流砂的防治流砂的防治(fngzh)防治原则：“治流砂必先治水(zh shu)”。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。防治防治(fngzh)(fngzh)方方法：法：枯水期施工法：枯水期施工法：枯水期地下水位较低，基坑内外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。水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。打板桩：打板桩：将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底面一将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底面一定深度，可以定深度，可以截住截住水流或水流或增

46、加增加渗流长度、渗流长度、改变改变动水压力动水压力方向，从而达到减小动水压力的目的。方向，从而达到减小动水压力的目的。4 4 流砂的防治流砂的防治共共60页页 第第59页页第六十一页，共63页。水中挖土：即不排水施工，使坑内外(niwi)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，不让地下水流入基坑，不仅可防治(fngzh)流砂流砂和土壁塌方，还可改善施工条件。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

47、冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡(pnghng)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 4 流砂的防治流砂的防治 此外，采用此外，采用地下连续墙法、止水帷幕法、压密注浆法、土壤地下连续墙法、止水帷幕法、压密注浆法、土壤冻结法冻结法等，都可以阻止地下水流入基坑，防止流砂发生。等，都可以阻止地下水流入基坑，防止流砂发生。共共60页页 第第60页页第六十二页，共63页。思思 考考 题题 1 1、试分析土壁塌方的原因和预防塌方的措施。、试分析土壁塌方的原因和预防塌方的措施。2 2、进行明排水和人工降水时应注意什么问题？、进行明排水和人工降水时应注意什么问题？3 3、试述管井井点、轻型井点、喷射井点、电渗井、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。点的构造和适用范围。4 4、试述轻型井点的布置方案、试述轻型井点的布置方案(fng n)(fng n)和设计步和设计步骤。骤。5 5、试分析产生流砂的外因和内因。、试分析产生流砂的外因和内因。6 6、试述防治流砂的途径和方法。、试述防治流砂的途径和方法。第第2 2讲讲 土方土方(tfng)(tfng)开挖开挖第六十三页，共63页。