地基与基础工程施工 教学课件 作者 肖捷 DJ4.DOCVIP

单元4 基 坑 工 程 基坑工程的内容大体上有基坑开挖、施工降水、基坑支护工程及对相邻工程的安全进行监测和维护。本单元共分基坑降水、基坑支护及其质量验收等三个课题，其中基坑降水主要介绍了集水井降水法和井点降水法（包括轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、管井井点降水及深井井点降水），基坑支护主要介绍水泥土桩墙支护、排桩墙支护、板桩支护、地下连续墙支护、钢或混凝土支撑系统支护、锚杆及土钉墙支护等工程的施工。 通过本单元的学习，使学生了解各种基坑支护工程结构设计知识，掌握集水井降水的排水计算方法及集水井降水的施工工艺要点，掌握各种井点降水法中井点涌水量的计算方法及其施工工艺要点。掌握排桩墙支护、水泥土桩墙支护、锚杆及土钉墙支护、钢或混凝土支撑系统及地下连续墙等基坑支护工程施工的施工工艺要点。 课题1 基坑降水与排水 4.1.1 概述 开挖基坑或沟槽时，土的含水层被切断，地下水会不断地渗入基坑。雨期施工时，地面水也会流入坑内，由于地下水的存在，不仅土方开挖困难，边坡也容易引起塌方，而且造成地基土被水浸泡，地基土壤遭破坏，地基承载力下降，导致建筑物建成后产生较大的不均匀沉降，使建筑物开裂或破坏。因此，在基坑开挖前和开挖时，必须做好排水降水工作。基坑的排水降水方法很多，一般常用的有明排水法和井点降水法两类。 （1）明排水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。明排水法包括普通明沟排水法和分层明沟排水法。 （2）井点降水法是在基坑的周围埋下深于基坑底的井点或管井，以总管连接抽水，使地下水位下降形成一个降落漏斗，并降低到坑底以下0.5～1.0m，从而保证可在干燥无水的状态下挖土，不但可防止流沙、基坑边坡失稳等问题，而且便于施工。井点降水方法的种类有单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。 井点降水法可根据土的种类、透水层位置、厚度、土的渗透系数；水的补给源、井点布置形式、要求降水深度、邻近建筑、管线情况、工程特点、场地及设备条件以及施工技术水平等情况，作出技术经济和节能比较后确定，选用一种或两种，或井点与明沟排水综合使用，可参照表4-1选用。 表4-1 各类井点的适用范围 井点类型 土层渗透系数 /（m/d） 降低水位深度/m 适用土层种类 单层轻型井点 0.1～80 3～6 粉砂、砂质粉土、粘质粉土、含薄层粉砂层的粉质粘土 多层轻型井点 0.1～80 6～12（由井点级数决定） 粉砂、砂质粉土、粘质粉土、含薄层粉砂层的粉质粘土 喷射井点 0.1～50 8～20 粉砂、砂质粉土、粘质粉土、粉质粘土、含薄层粉砂层的淤泥质粉质粘土 电渗井点 ≤0.1 根据阴极井点确定（宜配合其他形式降水使用） 淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土 管井井点 20～200 3～5 各种砂土、砂质粉土 深井井点 10～80 ≥10或降低深部地层承压水头 各种砂土、砂质粉土 一般讲，当土质情况良好，土的降水深度不大，可采用单层轻型井点；当降水深度超过6m，且土层垂直渗透系数较小时，宜用二级轻型井点或多层轻型井点，或在坑中另布置井点，以分别降低上层土及下层土的水位。当土的渗透系数小于0.1m/d时，可在一侧增加电极，改用电渗井点降水；如土质较差，降水深度较大，采用多层轻型井点设备增多，土方量增大，经济上不合算时，可采用喷射井点降水较为适宜；如果降水深度不大，土的渗透系数大，涌水量大，降水时间长，可选用管井井点；如果降水很深，涌水量大，土层复杂多变，降水时间很长，此时宜选用深井井点降水，最为有效而经济。当各种井点降水方法影响邻近建筑物产生不均匀沉降和使用安全，应采用回灌井点或在基坑有建筑物一侧采用旋喷桩加固土壤和防渗，对侧壁和坑底进行加固处理。 4.1.2 基坑明排水法 1. 普通明沟排水法 普通明沟排水法是采用截、疏、抽的方法进行排水，即在开挖基坑时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，再在沟底设置集水井，使基坑内的水经排水沟流入集水井内，然后用水泵抽出坑外，如图4-1、图4-2所示。 （1）基本构造：根据地下水量、基坑平面形状及水泵的抽水能力，每隔30～40m设置一个集水井。集水井的截面一般为0.6m×0.6m～0.8m×0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.8～1.0m，井壁可用竹笼、砖圈、木枋或钢筋笼等做简易加固；当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，并铺设0.3m碎石滤水层，以免由于抽水时间较长而将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。一般基坑排水沟深0.3～0.6m，底宽应不小于0.3m,排水沟的边坡为1.1～1.5m，沟底设有0.2%～0.5%的纵坡，其深度随着挖土的加深而加深，并保持水流的畅通。基坑四周的排水沟及集水井必须