《土木工程施工》第3次课(土方工程)-2.ppt

在开挖基坑或基槽时，土的含水层常被切断，地下水将会不断渗入坑内，雨季时地面水也会流入坑内。为了保证施工的正常进行，防止边坡塌方和地下水涌入坑内及地基承载力的下降，必须要进行基坑降水工作。 1.4.1 集水坑降水法 集水井一般设置在基础范围以外，地下水流的上游，并且每隔20～40m设置一个。集水井的直径或宽度一般为0.6～0.8m，井底应低于1～2m，并铺设碎石滤水层。 c.防止坑底的管涌现象； d.消除地下水的渗流，防止流砂现象。 e.土壤固结，增加地基土的承载力。 管涌现象 流砂现象产生的原因：水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。 动水压力——地下水的渗流对单位土体内骨架产生的压力，用 表示。 在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管，利用抽水设备连续不断的抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工完毕为止。 一般轻型井点 管路系统：滤管、井点管、弯联管、总管。 抽水设备：真空泵、离心泵、水气分离器。 一套抽水设备的负荷长度（即集水总管长度）为100~120m。 离心泵图： 离心泵由泵壳、泵轴及叶轮组成，其管路系统有滤网、底阀、吸水和出水管。 (1) 依据： ①、水文地质资料：H、承压或非承压、土质、K等 ②、工程性质：基坑（槽）形状、大小及深度。 ③、设备条件：井管长度、泵的抽吸能力。 轻型井点布置内容： ①、平面布置：确定井点布置的形式、总管长度、井点管数量、水泵数量及位置。 ②、高程布置：确定井点管的埋置深度。 布置和计算步骤： 单排布置：适用于基坑、槽B＜6ｍ，且H≤5ｍ的情况，井点管应布置在地下水的上游一侧，两端延伸长度不宜小于坑、槽的宽度B。 双排布置：适用于基坑B ＞6ｍ或土质不良情况。 环形布置：适用于大面积基坑。 （2）轻型井点布置：应根据基坑大小与深度、土质、水位高低、降水深度等确定平面和高程的布置。 1.平面布置 当基坑或沟槽宽小于6m，降水深度不大于5m时，可用单排线状井点，且其两端延伸长沟槽宽B大于6m，宜用双排井点。 当基坑面积较大时，宜用环形式U形井点。 2.高程布置 轻型井点理论可降水深度10.3m，但因考虑设备水头损失，实际降水深度不超守6m。 井点管埋深H≥H1+h+IL，还应考虑井点管一般露出地面0.2m左右,且必须保证,滤管必须埋在透水层内。 H1──井点管埋设面至基坑底 面的距离； h──降低后的地下水位至基坑 中心底面的距离，一般取0.5～ 1.0m。 I ──水力坡度，实测 单排井点1/4～1/5，双排井点1/7，环状井点1/10～1/12； L ──基坑短边方向井点管至基坑中心的水平距离。 （3）轻型井点的计算 主要计算涌水量、井点管数量与井距确定、抽水设备的选用。井的分类有：完整井和不完整井，承压井和非承压井之分。 b.承压完整环状井点 c.抽水管数量与井距的确定 所选水泵的抽水能力应大于井点系统涌水量10%-20%. d.井点管的安装使用 轻型井点的安装程序:先排放总管,再埋设井点管,用弯管将井点管与总管接通,最后安装抽水设备其中关键耐烦埋设井点管,应注意: 冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右; 井点管与孔壁之间应用粗砂填灌; 在距地面下0.5-1m深度内,应用粘土封口,以防漏气. 轻型井点系统设计实例 高程计算公式： h ≥h1＋△h＋iL 当基坑开挖较深、降水深度要求大于6m时，采用一般轻型井点不能满足要求，必须采用多级井点才能达到预期效果。但这需要增加设备数量和基坑开挖面积，土方量增大，工期拖长，亦不经济。此时，宜采用喷射井点降水，降水深度可达8～20m。在渗透系数3～50m/d的砂土中应用此法最为有效；在渗透系数0.1～3m/d的粉砂、淤泥质土中效果也较显著。 1）喷射井点设备与布置。喷射井点按工作介质不同分为喷水和喷气井点两种。它们的工作流程虽然不同，但原理是一样的。 喷射井点设备由喷射井管、高压水泵及进水排水管路组成见教材上图1-36所示。喷射井管有内管和外管，在内管下端设有扬水器与滤管相连。高压水（0.7～0.8MPa）经外、内管之间的环形空间，经扬水器侧孔流向喷嘴。因喷嘴处截面突然缩小，压力水经喷嘴以很高的流速喷入混合室，使该室压力下降，形成一定真空度。此时，地下水被吸入混合室与高压水汇合，流经扩散管。因截面扩大