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1、,轻型井点施工 排放总管埋设井点管用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备试运行正式抽水,(3)井点管的埋设与使用 1）埋设方法： 水冲法：冲孔、埋管 钻孔法：正循环钻 、反循环钻、冲击钻 振动水冲法：,2）井点系统的安装顺序是： 挖井点沟槽、铺设集水总管； 冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料； 弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。,冲孔,埋管,填砂,封口,井点管埋设,3)使用要求： 开挖前25天开泵降水；软土中提前2周降水。 连续抽水不间断（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。,轻型井点系统安装完毕后，应立即进行抽水试验，如发现漏气、漏水现象，应及时处理。若发现滤管被泥砂堵塞，则属于“
2、死井”，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重新沉设。经抽水试验合格后，井点孔到地面以下0.51.0m的深度范围内，应用粘土填塞孔，以防止漏气和地表水下渗。,井点降水,5.电渗井点,井渗井点是在降水井点管的内侧打入金属棒(钢筋、钢管等)，连以导线。以井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后，土颗料自阴极向阳极移动，称电泳现象，使土体固结；地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易于排水，如图111所示。它用于渗透系数小于o1md的土层。, 60V的直流电源,1降水对周围环境的影响 井点管埋设完成开始抽水时，井内水位开始下降，周围含水层的水不断流向滤管，在无承压水等环境条件下，经过一段时间之后，在
3、井点周围形成漏斗状的弯曲水面，即“降水漏斗”，这个漏斗状水面逐渐趋于稳定，一般需要几天到几周的时间，降水漏斗范围内的地下水位下降以后，就必然会造成地面沉降。该影响范围较大，有时影响半径可达百米。在实际工程中，由于井点管滤网及砂滤层结构不良，把土层中的粘土颗粒、粉土颗粒甚至细砂同地下水一同抽出地面的情况也是经常发生的，这种现象会使地面产生的不均匀沉降加剧，造成附近建筑物及地下管线的不同程度的损坏。,环境保护,设置地下水位观测孔，并对临近建筑、管线进行监测，在降水系统运转过程中随时检查观测孔中的水位，发现沉降量达到报警值时，应及时采取措施。 降水施工时，应做好井点管滤网及砂滤层结构，防止抽水带走土
4、层中的细颗粒。当有坑底承压水时，应采取有效措施防止流砂。 如果施工区周围有湖、河、浜等贮水体时，应在井点和贮水体之间设置止水帷幕，以防抽水造成与贮水体穿通，引起大量涌水，甚至带出土颗粒，产生流砂现象。 在建筑物和地下管线密集区等对地面沉降控制有严格要求的地区开挖深基坑，应尽可能采取止水帷幕，并进行坑内降水的方法，一方面可疏干坑内地下水，以利开挖施工，同时，需利用止水帷幕切断坑外地下水的涌入，大大减小对周围环境的影响。 场地外缘设置回灌系统也是减小降水对周围环境影响有效方法。回灌系统包括回灌井点和砂沟、砂井回灌两种形式。回灌井点是在抽水井点设置线外45m处，以间距35m插入注水管，将井点中抽取的
5、水经过沉淀后用压力注入管内，形成一道水墙，以防止土体过量脱水，而基坑内仍可保持干燥。这种情况下抽水管的抽水量约增加10%，可适当增加抽水井点的数量。回灌井点布置,防治方法：,1.3.3.3 截水,井点,截水帷幕,1)截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的渗透系数宜小于1.010-b cm/s。 2) 落底式竖向截水帷幕应插入下卧不透水层，其插入深度可按下式计算： l=0.2h - 0.5b 式中： l帷幕插入不透水层的深度； h作用水头； b帷幕厚度。,3) 当地下含水层渗透性较强，厚度较大时，可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。 4)截水
6、帷幕施工方法、工艺和机具的选择应根据场地工程地质、水文地质及施工条件等综合确定。施工质量应满足现行建筑地基处理规范JGJ79的有关规定。,1.3.3.4 回灌,回灌后的水位线,回灌井点原理,（1）避免两井相通，回灌与降水井点距离不宜小于6米,（2）回灌井点间距应根据降水井点和被保护物的平面位置确定。,（3）回灌井点宜进入稳定降水曲线下1米，且位于渗透性较好的土层中，过滤管的长度应大于降水井点过滤段的长度。,（4）设置水位观测井,回灌井点布置,施工要点,（1）回灌井点埋设方法 : 回灌砂井的灌砂量应取井孔体积的95%，填料宜采用含泥量不大于3%，不均匀系数在35之间的纯净中粗砂。 （2）回灌水量
7、保持平衡: 回灌水量可通过水位观测孔中水位变化进行控制和调节，不宜超过原水位标高。 （3）设置高位水箱:回灌水箱高度可根据灌入水量配置。 （4）采用清水回灌； （5）降水与回灌协调工作。,上海启华大厦工程 该工程位于两面是城市干道、一面为住宅的三角形地区，三面都需要保护。施工时两套轻型井点布置在支护结构钢板桩的里侧，沿钢板桩外侧布置两套回灌井点，并用砂沟配合砂井进行回灌。施工期间降水和回灌3个月，周围建筑物及地下管线未受损害，始终保持正常使用。,建筑物沉降过大引起的结果,工程实例,上海地铁4号线41m基坑降水工程 上海101大厦圆形基坑降水工程,1.3.4 基坑土方施工,1.3.4.1 基坑土
8、方机械及其施工,带推铲的反铲挖土机,（1）正铲挖土机,工作特点：“前进向上，强制切土”；挖土、装车效率高，易与汽车配合； 适用于：停机面以上。含水量30以下、一四类土的大型基坑开挖 作业方法：正向挖土后方卸土，正向挖土侧向卸土。,正铲挖土机和卸土方式,（2）反铲挖土机,工作特点：后退向下，强制切土”，可与汽车配合； 适用于：停机面以下、一三类土的基坑、基槽、管沟开挖。 作业方法：沟端开挖一一挖宽0.71.7R，效率高、稳定性好； 沟侧开挖一一挖宽0.50.8R。,沟端开挖，就是挖土机停在沟端，向后倒退挖土，汽车停在两旁装土（图a）。该方法因挖土方便，挖土深度和宽度较大，而较多采用。当开挖大面积
9、的基坑时，可分段开挖；当开挖深基坑时，可分层开挖。 沟侧开挖，就是挖土机沿沟一侧直线移动挖土（图b）。此法能将土弃于距沟边较远处，但挖土宽度受限制（一般为0.8R），且不能很好地控制边坡，机身停在沟边而稳定性较差；因此只在无法采用沟端开挖或所挖的土不需运走时采用。,（3）拉铲挖土机,工作特点： 后退向下，自重切土”；开挖深度、宽度大，甩土方便,适用于： 停机面以下、一二类土的较大基坑开挖，填筑堤坝，河道清淤。,（4）抓铲挖土机,工作特点：“ 直上直下，自重切土”，效率较低； 适用于：停机面以下、一二类土的、面积小而深度较大的坑、井开挖。,1.3.4.2 自卸汽车与挖土机的配套,原则：保证挖土机
10、连续工作。 汽车载重量：以装35斗土为宜；,挖土机生产率P，可查定额手册或按下式计算：,式中 t挖土机每次作业循环延续时间（S），W1100正铲挖土机为2540秒，W1100拉铲挖土机为4560秒 q挖土机斗容量（ ） KS土的最初可松性系数； Kc土斗的充盈系数，可取0.81.1 ; KB工作时间利用系数，一般为0.70.9。,2自卸汽车配套计算,用挖土机挖土时，土方的运输一般用自卸汽车与之配合。自卸汽车的载重量Q1，应与挖土机的斗容量保持一定的关系，一般宜为每斗土重的35倍。为保证连续工作，自卸汽车的数量应为：,式中 T 运输车辆每一工作循环延续时间（ s ），由装车、重车运输、卸车、空车
11、开回及 等待时间组成； t 1 运输车辆调头而使挖掘机等待的时间， s ； t 2 运输车辆装满一车土的时间， s ；,n 运土车辆每车装土次数；,Q 运土车辆的载重量， t ； q 挖掘机斗容量， m 3 ； 土的重度， kN/m 3 。,例：某土方工程，土方工程量 15000m3 ，堆土区距挖土区 500m ，土的重度为 17.5 kN/m3 ，根据下列数据，从经济上分析最佳方案。,解：方案一：,(m3/ 台班 ),取 n =4,t 2 = nt =4 40=160s,t 1 =30s,取 N 4 （辆）,（元 /m3 ）,方案二： 2.0+0.4 (500-100)/50=2.0+0.4
12、 400/50=5.2 （台班 /1000m3 ）,（元 /m3 ）,第一方案土方施工单价较小，所以选用方案一。,基坑土方开挖,1. 掌握基坑土方开挖的基本原则； 2. 熟悉不同基坑开挖方法的选择； 3. 掌握各种开挖方法的施工流程。,开挖基本原则,基坑工程开挖常用的方法有直接分层开挖、有内支撑分层开挖、盆式开挖、岛式开挖及逆作法开挖等，工程中可根据具体条件选用。在无内支撑的基坑中，土方开挖中应遵循“土方分层开挖、垫层随挖随浇”的原则；在有支撑的基坑中，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，垫层也应随挖随浇。此外，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致。基坑(槽)土方开挖时
13、应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。,直接分层开挖,直接分层开挖包括放坡开挖及无内支撑的基坑开挖。放坡开挖适合于基坑四周空旷、有足够的放坡场地，周围没有建筑设施或地下管线的情况，在软弱地基条件下，不宜挖深过大，一般控制在67m左右，在坚硬土中，则不受此限制。 放坡开挖施工方便，挖土机作业时没有障碍，工效高，可根据设计要求分层开挖或一次挖至坑底；基坑开挖后主体结构施工作业空间大，施工工期短。,无内支撑支护可分为悬臂式（a）、拉锚式（图b、c）、重力式（图d）、土钉墙（图e）等几种。无内支撑支护的土壁可垂直向下开挖，因此，不需在基坑边留出很大的
14、场地，便于在基坑边较狭小、土质又较差的条件下施工。同时，在地下结构完成后，其坑边回填土方工作量小。 a）悬臂式；b）拉锚式；c）土锚杆；d）重力式；e）土钉墙,有内支撑支护的基坑开挖,在基坑较深、土质较差的情况下，一般支护结构需在基坑内设置支撑。有内支撑支护的基坑土方开挖比较困难，其土方分层开挖主要考虑与支撑施工相协调。,a) 浅层挖土、设置第一层支撑； b) 第二层挖土； c) 设置第二层支撑； d) 开挖第三层土,盆式开挖基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。 开挖过程： 先开挖基坑中央部分，形成盆式此时可利用留位的土坡来保证支护结构的稳定，此时的土坡相当于“土支撑”。 随后再施
15、工中央区域内的基础底板及地下室结构形成“中心岛”。 在地下室结构达到一定强度后开挖留坡部位的土方，并按“随挖随撑，先撑后挖”的原则，在支护结构与“中心岛”之间设置支撑最后再施工边缘部位的地下室结构。 优点：盆式开挖方法支撑用量小、费用低、盆式部位土方开挖方便，这在基坑面积很大的情况下尤显出优越性，因此，在大面积基坑施工中非常适用。 缺点：但这种施工方法对地下结构需设置后浇带或在施工中留设施工缝，将地下结构分两阶段施工，对结构整体性及防水性亦有一定的影响。,盆式开挖,盆式开挖,岛式开挖,当基坑面积较大，而且地下室底板设计有后浇带或可以留设施工缝时，还可采用岛式开挖的方法 这种方法与盆式开挖类似，
16、但先开挖边缘部分的土方，将基坑中央的土方暂时留置，该土方具有反压作用，可有效地防止坑底土的隆起，有利支护结构的稳定。必要时还可以在留土区与挡土墙之间架设支撑。在边缘土方开挖到基底以后，先浇筑该区域的底板，以形成底部支撑，然后再开挖中央部分的土方。,岛式开挖,2开挖注意问题 （1）挖前先验线； （2）连续开挖尽快完，防止水流入； （3）坑边堆土防坍塌：及时清运；堆土0.8m以外，高1.5m； （4）严禁扰动基底土，加强测量防超挖：预留层，保护层，抄平清底打木桩； （5）发现文物，古墓停挖、上报、待处理； （6）注意安全，雨后复工先检查。,思考题,1. 基坑土方开挖应遵循的基本原则是什么？ 2. 哪些基坑支护结构可采用直接分层开挖？ 3. 有内支撑的基坑开挖程序是怎么样的？ 4. 盆式开挖及岛式开挖分别适用于哪种形式的基坑？ 5. 盆式开挖有哪些特点？ 6. 岛式开挖有哪些特点？
