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1、土方工程施工要点,1 土方开挖 2 施工排水 3 边坡稳定与土壁支护,1 土方开挖, 踏勘现场； 熟悉图纸、编制施工方案； 清除现场障碍物，平整施工场地,进行地下墓探，设置排水降水设施； 永久性控制坐标和水准点的引测,建立测量控制网，设置方格网、控制桩等； 搭设临时设施、修筑施工道路； 施工机具、用料准备。,1.1 土方施工准备工作,土方工程施工要点,踏勘现场 编制方案 场地清理 场地测量,1.2 边坡开挖,场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下、分层、分段依次进行。在边坡上采取多台阶同时进行开挖时，上台阶应比下台阶开挖进深不少于30m，以防塌方。,1 土方开挖,边坡台阶开挖，应作成一定坡势以利泄
2、水。边坡下部设有护脚矮墙及排水沟时，在边坡修完后，应立即进行护脚矮墙和排水沟的砌筑和疏通，以保证坡面不被冲刷和坡脚范围内不积水。,土方工程的多台阶开挖,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,1 土方开挖,基坑开挖，应进行测量定位、抄平放线，定出开挖深度和宽度， 注意坑底宽度预留的施工操作面。,根据工程地质水文情况、开挖 深度、土体类别及工程性质等综 合因素确定基坑是直立或放坡开 挖，或为保持土壁稳定应采取的 土壁支护的方法和措施。,基坑的切线开挖,基坑开挖，上部应有排水措施，防止地表水流入坑内冲刷边 坡，造成塌方和破坏基土。(施工排水的内容详见第2节), 基坑开挖的一般程序：测量放线切线分层开挖排降水
3、修坡整平留足预留土层等。相邻基坑开挖时应遵循先深后浅或同时进行的施工程序，挖土应自上而下水平分段分层进行，边挖边检查坑底宽度及坡度，每3m左右修一次坡，至设计标高再统一进行一次修坡清底。,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,大型工程 基坑施工全景图, 基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好后不能立即进入下道工序时，应预留15(人工)30cm(机械)一层土不挖，待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止持力层土壤被阳光曝晒或雨水浸泡。,1.3 基坑（槽）和管沟开挖,超挖后回填的松软土层,持力层被雨水浸泡后留下的水渍,这两种情况 都是基坑土 方施工要避 免出现的!, 在地下水位以下挖土，应在基坑内设置排
4、水沟、集水井或其它施工降水措施，降水工作应持续到基础施工完成； 雨季施工时基坑槽应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层；, 弃土应及时运出，在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移动施工机械时，应与基坑上边缘保持1m以上的距离，以保证坑壁或边坡的稳定；,1.3 基坑（槽）和管沟开挖, 基坑挖完后，应组织有业主、设计、勘察、监理四方参与的基坑验槽，并报质监站验证。符合要求后方可进入下一道工序。,四方参与基坑验槽,2 施工排水,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、造成土壁塌方，亦会降低地基的承载力。,施工排水可分为集水井降水和井点降水两种。,土方工程施工要点,集水井降水：明排水
5、法,井点降水,轻型井点 喷射井点 电渗井点 管井法 深井泵法,降水方法适用的降水深度和土的种类,2 施工排水,降水方法和设备的选择根据土层的渗透系数、要求降水 的深度、工程特点，经过技术经济比较后确定。,无压层间水：如果水未充满此含水层，水无压力。 承压层间水：如果水充满此含水层，水有压力。,潜水：从地表算起第一层不透水层以上含水层中所含的水，无压力层间水：夹于两个不透水层之间含水层中所含的水。,2.1 地下水的种类和性质,2.1.1 地下水的种类,2 施工排水,不透水层,潜水位,潜水,承压水,动水压力：水在土中渗流时对单位体积土体的压力。,动水压力和水力坡度、水位差成正比，与渗流路线长度成反
6、比。,GD动水压力，KN/m3，方向与水流方向相同 w水的重力密度 I水力坡度，等于水位差除以渗流路线长度h/L,动水压力容易引起“流沙现象”,2.1.2 地下水流的基本性质,2.1 地下水的种类和性质,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，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，土体边挖边冒，施工条件极端恶化，基坑难以达到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方,临近建筑物出现下沉、倾斜甚至倒塌。,2.1.3 流砂现象,广佛地铁桂城站基坑出现 流砂，地面下沉约1.5m 图为砂包封堵抢险现场,2.1 地下水的种类和性质,产生流砂现象的原
7、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、粉砂和亚粘土中，但是 否发生流砂现象，还取决于一定的外因条件。,产生流砂的原因：,流砂基坑满目狼籍,外因：是地下水在土中渗流所产生 的动水压力的大小。 GD （土的浮重）时，就会推动土 壤失去稳定，形成流砂现象。,2.1 地下水的种类和性质,流砂的防治, 防治原则：“治流砂必先治水”。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。, 防治方法：, 枯水期施工法：枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小
8、，动水压力小，就不易产生流砂。 打板桩：将板桩沿基坑打入不透水层或打入坑底面一定深度，可以截住水流或增加渗流长度、改变动水压力方向，从而达到减小动水压力的目的。,2.1 地下水的种类和性质, 水中挖土：即不排水施工，使坑内外的水压相平衡，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流，不让地下水流入基坑，不仅可防治流砂和土壁塌方，还可改善施工条件。, 抢挖并抛大石块法：分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。,此外，采用地下连
9、续墙法、止水帷幕法、压密注浆法、土壤冻结法等，都可以阻止地下水流入基坑，防止流砂发生。,2.1 地下水的种类和性质,强行施工,流砂支挡,2.1 地下水的种类和性质,2.2 集水井降水,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，以拦截雨水、潜水流入施工区域；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。,2 施工排水, 明沟与集水井排水,在基坑的一侧或四周设置排水明沟，在四角或每隔2040m设一集水井，排水沟始终比开挖面低0.40.5m，集水井比排水沟低0.51m，在集水井内设水泵将水抽排出基坑。,
10、适用于土质情况 较好、地下水量 不大的基坑排水,2.2 集水井降水,普通明沟与集水井排水法, 分层明沟排水,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。,适用于深度较大、 地下水位较高、上 部有透水性强的土 层的基坑排水,点击动画 明沟与集水井排水,分层明沟排水法,2.2 集水井降水, 深层明沟排水,当地下基坑相连，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
11、大面积地下室、 箱基的基坑施工 排水,深层明沟排水法,2.2 集水井降水,2.3 井点降水,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。遇有此种情况时应采用井点降水的人工降水方法施工。,2 施工排水,地下室电梯井局部二次降水,全基坑轻型井点降水,2.3.1 井点降水的作用,防止地 下水涌 入坑内,防止边坡 由于地下 水的渗流 而引起的塌方,使坑底的土层 消除了地下水 位差引起的压 力，因此防止 了坑底的管涌,2.3 井点降水,降
12、水后，使 板桩减少了 横向荷载,消除了地下 水的渗流， 也就防止了流砂现象,降低地下水 位后，还能 使土壤固结 ，增加地基 土的承载能力,2.3.1 井点降水的作用,2.3.2 井点降水的种类,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。, 轻型井点,适用于渗透系数 为0.150m/d的 土层中。降水深 度为：单级井点 36m，多级井 点612m,2.3 井点降水, 喷射井点,适用于开挖深度较深、降水 深度大于8m，土渗透系数 为350m/d的砂土或渗透 系数为0.13m /d的粉砂、淤泥质土、粉质粘土。,2.3 井点降水,在井点
13、管内设特制喷射器，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，形成水气射流， 将地下水抽出排走。其降水深度可 达820m。, 电渗井点,电渗井点以井点管作阴极，打入的钢筋作阳极，通入直流电后，土颗粒自阴极向阳极移动，水则自阳极向阴极移动而被集中排出。本法常与轻型井点或喷射井点结合使用。,适用于渗透 系数很小的 饱和粘性土 、淤泥或淤 泥质土中的施工降水,2.3 井点降水, 管井井点,2.3 井点降水,管井填充滤料 管井抽排水 PVC简易管井,管井井点由滤水井管、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
14、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3 5m、渗透系数为20200m/d的基坑中施工降水。管井井点 设备简单、排水量大、易于维护、经济实用。,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。故称为“深井泵法”。,2.3 井点降水,管井井点降水,2.3.3 轻型井点降水,点击井点降水动画,一、 轻型井点的设备,由管路系统（滤管、井点管、弯联管及总管）和抽水设备（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：,2.3 井点降水,三、 轻型井点的设计及计算,井点系统的设计应掌握施工现场地形图、
15、水文地质勘察资料、基坑的施工图设计等资料。,设计内容：井点系统的平面布置和高程布置；计算涌水量；确定井管数量及井距；校核水位降低数值；选择抽水设备等。,二、 轻型井点的埋设程序,排放总管埋设井点管用弯联管将井点与总管接通安装抽水设备。,2.3.3 轻型井点降水,（1） 轻型井点的平面布置, 双排布置：当基坑(槽)宽度6m时应采用。, 单排布置：当基坑(槽)宽度 6m、降水深度5m时可 采用单排布置。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。,B,2.3.3 轻型井点降水, 环型或U 型布置：当基坑面积较大时，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）。
16、, 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应小些，下游井点的间距可大些。 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。,2.3.3 轻型井点降水,（2） 轻型井点的高程布置,井点管埋置深度H(不包括滤管)，可按下式计算：,H,H1:井点管埋置面至基坑底面的距离(m)； h:基坑轴线上降低后的地下水位至基坑底 的距离，一般0.5 m i:地下水降落坡度，单排井点取1/5，环形井点取1/10； L:环状井点：井点管至基坑轴线的水平距离(短边)(m);单排井点：井点管至基坑对 边的水平距离(m),2.3.3 轻型井点降水,在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管露出地面0.20.3m，滤管必须埋在透水层内。 轻型井点降水深度一般不大于6m。当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级、三级井点。,
