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1、第三章 基础工程施工1、降低地下水与基坑土方开挖与支护2、桩基础施工3、地下连续墙4、地层锚杆在深基础工程中的应用5、土钉支护在基坑工程中的应用6、大体积混凝土基础结构施工1第一节 降低地下水与基坑土方开挖高层建筑一般均有多层地下室，基础埋深 较大，基坑开挖会遇到地下水和地表水大量 渗入，造成基坑浸水，使地基承载力下降， 破坏边坡稳定。为了保证基坑开挖在无水状 况下施工，必须做好基坑的降水工作。降水工程宜分为准备阶段、降水工程勘 察、降水工程设计、降水工程施工、降水工 程监测与维护等程序。2一、常见降水方法：1、重力排水法2、强制排水法(井点降水) 集水井排水沟明沟排水暗沟及管沟排水轻型井点
2、喷射井点电渗井点 管井井点 深井井点深层降水（降承压水） 3轻型井点示意图（一）轻型井点降水轻型井点降低地下水位，是沿基坑周围以一定间 距埋入井点管(下端为滤管)至蓄水层内，井点管上端 通过弯连管与地面上水平铺设的集水总管相连接，利 用真空原理，通过抽水设备 将地下水从井点管内不断抽 出，使原有地下水位降至坑 底以下。4直径50mm,长1.01.5米； 管壁钻孔 13-19mm，孔 隙率20%；外包两层过滤网 铜或尼龙滤网，内层40目细 ，外层18目粗 ；管壁外缠有 铁丝或塑料管绕成螺旋状防 堵管。滤布外缠粗铁丝。轻型井点设备1）管路系统 井点管；直径50mm；长57米 滤管： 总管：直径10
3、0 127mm，每段长4米 弯连管：透明塑料管 2）抽水设备：真空泵轻型井点示意图56（二）喷射井点当基坑开挖较深或降水深度超过6m时， 必须使用多级轻型井点，才能收到预期效果 。这样，会增大基坑的挖土量、延长工期并 增加设备数量，占用场地，不够经济。因此 ，当降水深度超过8m时，场地狭窄，渗透系 数为350m/d的砂土时，易采用喷射井点。喷射井点根据其工作时使用液体和气体 的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。其设备主要由喷射井管、高压水泵（或空 气压缩机）和管路系统组成。如下图7工作原理：喷射井点的主要工作部件是喷射井管内管底端的 扬水装置喷嘴及混合室；当喷射井点工作时，由 地面高压离心水泵
4、供应的高压工作水，经过内外管之 间的环形空间直达底端，在此处高压工作水由特制内 管的两侧进水孔进入至喷嘴喷出，在喷嘴处由于过水 断面突然收缩变小，使工作水流具有极高的流速（30 60m/s），在喷口附近造成负压（形成真空），因 而将地下水经滤管吸入，吸入的地下水在混合室与工 作水混合，然后进入扩散室，水流从动能逐渐转变为 位能，即水流的流速相对变小，而水流压力相对增大 ，把地下水连同工作水一起扬升出地面，经排水管道 系统排至集水池或水箱，再用排水泵排出。89采用喷射井点时，当基坑宽度小于10m可 单排布置；大于10m则双排布置。当基坑面 积较大时，宜环形布置。井点间距一般为2 3m。埋设时冲孔
5、直径约400600mm，深度 应大于滤管底1m以上。为了保证抽水效果，扬水装置加工的质量 和精度非常重要。同时工作水须干净，否则 易磨损扬水装置，影响抽水效果。下井管时，水泵先运转，每下好1根井管 ，立即与总管接通，但不接回水管。全部井 管下完后再接回水管。1011（三）电渗井点所谓电渗井点，一般与轻型井点或喷射井点结 合使用，是利用轻型井点或喷射井点管本身作为阴 极，一金属棒（钢筋、钢管、铝棒等）作为阳极。 通入直流电（采用直流发电机或直流电焊机）后， 带有负电荷的土粒即向阳极移动（即电泳作用）， 而带有正电荷的水则向阴极方向集中，产生电渗现 象。在电渗与井点管内的真空双重作用下，强制粘 土
6、中的水在井点附近积聚，然后由井点管快速排出 ，井点管连续抽水，从而地下水位渐渐降低。1213K小于0.1m/d 14（四）管井井点管井井点降水法是围绕开挖的基坑每隔一定距 离（2050m）设置一个管井，每个管井单独用一 台水泵（离心泵、潜水泵）进行抽水，以降低地下 水位。管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水 泵设在地面，易于维护，降水深度510m。适于 渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。要求渗 透系数较大（20200m/d）。15井管由井壁管 和过滤器两部分组 成。井管由直径为 200350mm的铸 铁管或混凝土管或 塑料管等材料制成 。过滤器可
7、在实管 上穿孔垫肋后，外 缠镀锌铅丝制成， 也可用钢筋焊接骨 架，外缠镀锌钢丝 制成。16适用于井点不易解决的以及含水层颗粒 较粗的粗砂卵石地层，渗透系数较大，水 量较大、且降水深度较深，一般为820m的 潜水（指埋藏在第一个稳定隔水层之上的水 ）或承压水（指埋藏在上下两个稳定隔水层 之间的水）地区。17（五）深井井点深井井点降水是在深基坑周围埋置深于 基底的井管，依靠深井泵和深井潜水泵将地 下水从深井内扬升到地面排出，使地下水降 至基坑以下。该法具有排水量大，降水深（ 15m，甚至可达100m）；井距大，对平面 布置的干扰小；不受土层限制；井点制作、 降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工
8、速度快；井点管可以整根拔出重复使用等优 点；但一次性投资大，成孔质量要求严格。18（六）真空深井井点真空深井井点是近年来上海等软土地基地 区深基坑施工应用较多的一种深层降水设备， 主要适应土壤渗透系数较小情况下的深层降水 ，能达到预期的效果。真空深井井点即在深井井点系统上增设真空 泵抽气集水系统。19采用真空泵对井管内吸气使井管内形成 负压,土体水分在负压作用下快速向井管内汇 集,然后用潜水泵将井管内水排出。真空深井分层降水与普通管井降水的区 别主要有两点:一是在深井降水井管内增加真 空度,加快土体内水分向井内的汇聚速度,汇聚 的水由深井水泵排走;二是分层聚水,即根据土 方开挖的进度,在某层土
9、方开挖前有针对性的 疏干该层土方内的水分,这样可以有效的减少 疏水时间,从而达到普通深井降水不能达到的 效果。 20这种真空深井泵最大吸水作用半径15m； 降水深度达-8-18m；钻孔直径850-1000；安装真空深井泵时，钻孔设备应用清水作 水源冲钻孔，钻孔深度比埋管深度大1m。成 孔后应在2h内及时清孔和沉管，清孔的标准 是使泥浆达到1：1.1-1：1.15。滤水介质用中粗砂与10-15的细石，先 灌入2m高细石，然后灌中粗砂。21（七）降水方法选择考虑因素包括：土的渗透系数、降水深度 、设备条件及经济情况。2223（八）减少井点降水对四周影响措施1、采用密封形式的挡土墙或采取其他密封措施
10、 。 2、适当调整井点管的埋置深度。 3、采用井点降水与回灌相结合的技术。 4、采用注浆固土技术防止水土流失。24二、基坑土方开挖高层建筑基坑，一般深度较大，开挖时 ，可根据实际开挖深度，采用机械，分一层 、二层或多层进行开挖。常见的开挖方式有 ：分层全开挖、分层分区开挖、中心岛法开 挖、土壕沟式开挖。2526深基坑开挖工程施工组织设计一般包括内容如下： 1、开挖机械的选择： 挖土机械选择应考虑到地基土的性质、工程量的 大小、挖土机和运输设备的行驶条件 2、开挖程序的确定：一次开挖或分层开挖。 3、施工现场平面布置：交通路线、施工机械放置、材料堆放、工地办公 及食宿等。 4、降、排水措施及冬期、雨期、汛期施工措施的拟 定。275、合理施工监测计划的拟定： 6、合理应急措施的拟定： 7、基坑土方开挖应重视问题：A、做好管理工作；B、对基坑开挖的环境效应应做出事先评估；C、采用挤土桩时重视其效应对环境的影响；D、重视支护结构的施工质量；E、重视坑内及地面的排水措施；F、支护体系保证强度；28G、坑边不堆放材料；H、机械开挖时，严禁野蛮施工和超挖；I、基坑开挖前应了解工程的薄弱环节，严格 按施工组织规定的挖土程序、速度、方式进 行施工；J、注意各部门密切协调。29
