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1、在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，开挖将导致土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。同时雨期施工时，地面径流也会不断流入坑内。若不及时采取降水措施排走积水或降低地下水位，会使施工条件恶化，而且地基被水泡软后，结构将遭到破坏，易造成边坡塌方并使地基承载力下降。如果遇到承压含水层时，若不降水减压，基底可能被冲溃破坏。因此，为保证土方施工顺利进行，在基坑开挖前或开挖过程中，必须采取措施，控制地下水位及地面径流，做好施工排水工作，使地基保持干燥。降水方法分重力降水（集水井、明渠）和强制降水（轻型井点、深井点、电渗井点等）。土方工程中采用较多的是集水井降水和轻型井点降水。情景5 降低地下水位对象：
2、低洼区积水、雨水。要求：使场地保持干燥，便于施工。方法：设置排水沟、截水沟或修筑土堤等设施，将水直接排至场外，或流入低洼处再用水泵抽走。做法：主排水沟横断面不小于0.5m*0.5m，纵向坡度根据地形确定，一般不小于3。出水口应设置在远离建筑物或构筑物的低洼地点，并保证排水通畅。 一、地面径流排水一、地面径流排水二、集水井降水二、集水井降水1、集水井降水要求：边坡稳定，坑（槽）底不受水浸泡。2、特点：设备简单，应用普遍的人工降水方法3、适宜范围：一般宜用于降水深度较小水流较大且地层为粗粒土层或渗水量较小的黏性土层，不适宜细砂土和粉砂土层， 因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。4、原理：在基坑
3、（槽）开挖时，在地下水流的上游上游，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，在沟底设置集水井，汇集沟内积水，然后用水泵抽走。根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔20-40米设置一个。5、注意：A、排水沟和集水井应设置在基础范围以外；B、排水沟的横断面不小于0.5m*0.5m； C、集水井直径或宽度一般为，其深度始终低于挖土面。坑壁可用竹、木等简单加固；当基坑挖至设计标高后，集水井应低于坑底1-2米，并辅设0.3米左右的碎石滤水层，以免将流砂抽走，并防止井底土被扰动。1 井点管；井点管；2滤管；滤管；3总管；总管；4弯联管；弯联管；5水泵房；水泵房； 6原有地下原有地下水位线；水位线；7降低后
4、地下水位线；降低后地下水位线；轻型井点降低地下水位全貌图轻型井点降低地下水位全貌图三、井点降水三、井点降水也称人工降低地下水位法也称人工降低地下水位法1、原理：在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落在坑底以下，连续抽水直至施工结束为止。2、优点：保持干燥，改善施工条件，同时使动水压力方向向下，根本上防止流沙发生，并增加土中有效应力，提高土的强度或密实度。但注意会使地基土壤会有一定的沉降。3、分类：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵等。 4、选用：根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点、设备及经济技术比较等具体条件参照下表选用
5、： 井点类别 土层渗透系数（m/d） 降低水位深度（m）单层轻型井点 0.1-50 2/3-6多层轻型井点 0.1-50 6-12由井点层数而定喷射井点 0.1-2 8-20电渗井点 101、设备：井点管、滤管、集水总管、弯联管、抽水设备等。井点管：直径38mm或51mm、长5-7m的钢管，可整根或分节组成。其上端用弯联管与总管相连，下端与滤管用螺丝套头相接。集水总管: 直径100-125mm的无缝钢管，每段长4m，其上装有与井点管连接的短接头，0.8m或1.2m。滤管:进水设备，通常采用长，直径38-51mm的无缝钢管，管壁钻有直径12-19mm的呈星棋状排列的滤孔。滤孔面积为滤管表面各的2
6、0-25%。埋设于含水层中。抽水设备:由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成。 (一一)轻型井点轻型井点2、布置：根据基坑平面形状与大小、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等定。1）平面布置：单排线状井点布置：槽宽b6m,水位降低值h5m,单排布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度。双排线状井点布置：槽宽b6m, 或土质不良，渗透系数较大时。环状：面积较大的基坑，在四周转角处，井点管要适当加密。为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭呈U形布置。 2）高程布置：轻型井点的降水深度在考虑设备水头损失后，不超过6m。 井点管的埋设深度H（不包括滤管长）按下式计算：
7、 HH1+h+I*L式中，H1井管埋设面至基坑底的距离，m；h基坑中心处基坑底面至降低后地下水位的距离，一般为；I地下水降落坡度，环状井点0.1，单排线状井点0.25。L井点管至基坑中心的水平距离m，（单排井点中为井点管至基坑另一侧的水平距离）注意：当一级井点系统达不到降水深度时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后再在其底部设第二级井点。单排线状井点高程布置单排线状井点高程布置 井点管埋设面至基坑底 面的距离； 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。 水力坡度，实测 单排井点1/41/5，双排井点1/7，环状井点1/101/12； 基坑短边方向井点管至
8、基坑中心的水平距离。3、井点施工工艺程序轻型井点的施工分为：准备工作、井点系统埋设、使用和拆除。A、准备工作：包括井点设备、动力、水泵、材料、排水沟开挖、附近建筑物标高及防止沉降的措施。B、埋设井点的顺序：放线定位开挖沟槽铺设总管冲孔（300，500）安装井点管、填砂砾滤料、上部填黏土密封用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备与总管连通安装集水箱和排水管开动真空泵排气、再开动离心水泵抽水测量观测井中地下水位变化。井点管的埋设一般用水冲法施工，分为冲孔和埋管两个过程。注意事项：连续运行；井孔冲成立即拔管插管，并在井点管和孔壁之间迅速用干净粗砂填灌砂滤层，填灌质量是保证井点顺利抽水的关键；黏土封口
9、，以防漏气； 图图1.36 井点管的埋设井点管的埋设 (a)冲孔冲孔 (b)埋管埋管1、适用范围：渗透系数大（K20-200m/d）、地下水丰富的土层2、形式：沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水。管井间距20-50m；管井深8-15m；3、设备：管井（钢管管井直径150-250mm；砼管管井直径400mm）、吸水管(直径50-100mm钢管或胶管)、水泵（2-4寸的潜水泵或离心泵）。 (二二)管井井点管井井点四、流砂产生及防治四、流砂产生及防治1、现象：当基坑（槽）挖土至地下水水位以下时，而土质又是细砂或粉砂，又采用集水井法降水，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地
10、下水一起流动涌入基坑，这种现象称为流砂现象。2、原因：水在土中渗流时受到土颗粒的阻力，从作用与反作用定律可知，水对土颗粒也作用一个压力，称做动水压力，当基坑底挖至地下水位以下时，坑底的土就受到动水压力的作用。如果动水压力等于或大于土的浸水重度时，土粒失去自重处于悬浮状态，能随着渗流的水一起流动，带入基坑边发生流砂现象。 坑内外水位差愈大时，动水压力也就愈大，越容易发生流砂现象。实践经验：在可能发生流砂的土质处，基坑挖深超过地下水位线0.5m左右，就要注意流砂的发生。3、危害：发生流砂现象时，土完全丧失承载能力，使施工条件恶化，难以达到开挖设计深度。严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下降、倾斜、倒
11、塌等。总之，流砂现象对土方施工和附近建筑物有很大危害。4、易产生流砂的土颗粒细、均匀、松散、饱和的非黏性土中。a、土的颗粒组成中，黏粒含量小于10%，粉粒（颗粒为）含量大于75%b、颗粒级配中，土的不均匀系数小于5；c、土的天然孔隙比大于0.75；d、土的天然含水量大于30% 5、防治措施：a、抢挖法：组织分段抢挖，使挖土速度超过冒沙速度，挖到标高后立即铺竹筏或芦席，并抛大石块以平衡动水压力，压住流砂，可解决轻微流砂现象。b、打板桩法：将板桩打入坑底下面一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流长度，以减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。c、水下挖土法：不排水施工，使坑内水压力与地下水
12、压力平衡，消除动水压力，从而防止流砂产生。此法在沉井挖土下沉过程中常用。d、人工降低地下水位：采用轻型井点等方法降水，使地下水的渗流向下，水不致渗流入坑内，又增大了土料间的压力，防止流砂形成，些法应用广且可靠。e、地下连续墙法：在基坑周围先浇筑一道砼或钢筋砼的连续墙，以支承土壁、截水并防止流砂产生。 情景情景6 土方工程施工安全技术要求土方工程施工安全技术要求一、土方工程常见的质量事故及防治一、土方工程常见的质量事故及防治 在土方工程施工中，由于施工操作不善和违反操作规程而引起质量事故，其危害程度很大，如造成建筑物（或构筑物）的沉陷、开裂、位移、倾斜、甚至倒塌。 因此，对土方工程施工必须特别重
13、视，按设计和施工质量验收规范要求认真施工，以确保土方工程质量。 （一）场地积水（一）场地积水1、现象：在建筑场地平整过程中或平整完成后，场地范围内 高低不平，局部或大面积出现积水。2、原因： 1）场地平整填土未分层回填未分层回填压（夯）实，土的密实度不均 匀或不够。 2）场地周围未做排水沟，排水不畅通。 3）测量错误，使场地高低不平。3防治 1）平整前，有组织的排水组织的排水系统设计进行排水。 2）场地内填土分层回填碾压（夯）实回填碾压（夯）实，使相对密实度不低 于设计求。 3）做好测量做好测量的复核工作，防止出现标高误差。4、处理：（排水、整平） 已积水的场地应立即疏通排水和采用截水设施，将
14、水排将水排除除。场地未做排水坡度或坡度过小，应重新修坡重新修坡；对局部低洼处，应填土找平、碾压（夯）实至符合要求，避免再次积水。（二）填方出现沉陷（二）填方出现沉陷1、现象：基坑（槽）回填时，填土局部或大片出现沉陷填土局部或大片出现沉陷。从而造成室外散水坡 空鼓下陷、积水，甚至引起建筑物不均匀下沉，出现开裂。2、原因 1）填方基底上的草皮、淤泥、杂物杂物和积水未清除就填方，含有机物过多。 2）基础两侧用松土回填，未经分层夯实未经分层夯实。 3）槽边松土落入基坑（槽），回填后土受到水的浸泡土受到水的浸泡产生沉陷。 4）基槽宽度较窄，人工回填夯实未达到要求的密实度未达到要求的密实度。 5）回填土料
15、中夹有大量干土块夹有大量干土块，受水浸泡产生沉陷。 6）采用含水量大的黏土、淤泥质土、碎块草皮作土料土料，回填质量不合要求质量不合要求。 7）冬期施工时基底土体受冻胀土体受冻胀，未经处理就直接在其上填方。3、防治 1）坑（槽）填前，应将坑槽中积水积水排净，淤泥、松土、杂物杂物清理干净，如有 地下水或地表积水，应有排水措施。 2）分层回填、夯实。每层虚铺土厚虚铺土厚300MM。含水量含水量应符合规定。 3）土料中不得含有立径50MM的土块的土块，不应有较多的干土块，急需进行下道 工序时，宜用二八或三七回填夯实。4、治理（补强、返工）基坑（槽）回填土沉陷造成墙脚散水空鼓，如混凝土面层尚未破坏，可填
16、入碎石碎石，侧向挤压挤压捣实；若面层已经裂缝破坏，则应视面积大小或损坏情况，采取局部或全部返工。 （三）边坡塌方（三）边坡塌方1、现象：在挖方过程中或挖方后，基坑（槽）边坡土方局部或大面积坍塌或滑坡。2、原因 1）基坑（槽）开挖较深，放坡不够。或挖方尺寸不够，将坡 脚挖去。 2）没有根据土的特性分别放成不同坡度。 3）在有地表水、地下水作用的土层未的降、排水，使土层湿 度大。 4）边坡顶部堆载过大，或受施工设备、车辆等外力振动影响。 5）土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。2、防治 1）确定适当的边坡坡度。经过不同土层时，其边坡应做成折线形。 2）做好地面排水工作，避免在影响边坡的范围内积
17、水，造成边坡塌方。3、处理（清理、放坡）临时边坡塌方，清除坍方土，做临时性支护措施；永久性边坡，清除坍方，块石填砌或灰土嵌补或坡度改缓。（四）填方出现橡皮土（四）填方出现橡皮土1、现象：回填土受压后，受压去会下凹变形，当压力消失后，能恢复原状或变形减小。2、原因在含水量很大的黏土或粉质黏土、淤泥质土、腐殖土等原状土地基上进行回填，水分不易渗透和散发。3、防治 1）夯实填土时，应适当控制填土的含水量。 2）避免在含水量过大的黏土、粉质黏土、淤泥质土和腐殖土等 原状土上进行回填。 3）地表水设排水沟排水，地下水水位应降低至基底0.5m以下。4、处理：（换填、压实） 1）暂停一段时间回填，使橡皮土含
18、水量逐渐降低。 2）掺入干土、石灰粉和碎砖等吸水材料，降低土的含水量。 3）翻松、晾晒、风干至最优含水量范围，再夯实。 4）挖除换土回填夯实，回填灰土和级配砂石夯实。二、土方工程质量标准与安全技术（一）土方工程质量标准（一）土方工程质量标准 （1）土质符合设计，并严禁扰动。 （2）基底处理符合设计或规范。 （3）填料符合设计和规范。 （4）检查排水措施、每层填筑厚度、含水量控制和压实程 度。 （5）回填按规定分层压实。密实度符合设计和规定。 （6）外形尺寸的允许偏差和检验方法，应符合相关规定。 （7）标高、边坡坡度、压实程度等应符合相关规定。 （二）土方工程安全技术（二）土方工程安全技术土方开
19、挖必须严格按照施工组织设计和土方开挖方案进行；土方开挖必须严格按照施工组织设计和土方开挖方案进行；1.1.工人入场前必须进行三级教育，经考试合格后，方可进入施工现场；工人入场前必须进行三级教育，经考试合格后，方可进入施工现场；2.2.所有人员进入施工现场必须戴合格安全帽，系好下颚带，锁好带扣；所有人员进入施工现场必须戴合格安全帽，系好下颚带，锁好带扣；3.3.任何人严禁在坑底休息；任何人严禁在坑底休息；4.4.开挖深度超过开挖深度超过1.5M1.5M，应设人员上下坡道和爬梯，以免发生坠落，开挖，应设人员上下坡道和爬梯，以免发生坠落，开挖深度超过深度超过2M2M的，必须在边沿设两道高护身栏杆，危
20、险处，夜间应设红的，必须在边沿设两道高护身栏杆，危险处，夜间应设红色标志灯；色标志灯；5.5.土方施工中，施工人员要经常注意边坡是否有裂缝，一旦发现，立即土方施工中，施工人员要经常注意边坡是否有裂缝，一旦发现，立即停止一切作业，待处理和加固后，才能进行施工；停止一切作业，待处理和加固后，才能进行施工；6.6.开挖土方时，应有专人指挥，防止机械伤人或坠土伤人，挖土机的工开挖土方时，应有专人指挥，防止机械伤人或坠土伤人，挖土机的工作范围内，不准进行其它工作；作范围内，不准进行其它工作；7.7.基坑四周应设安全栏杆，高度不低于基坑四周应设安全栏杆，高度不低于1.2M1.2M，人员不得趴在栏杆上往坑，
21、人员不得趴在栏杆上往坑底看；底看；8.8.土方开挖时，禁止酒后作业，严禁嬉戏打闹，禁止操作与自己无关的土方开挖时，禁止酒后作业，严禁嬉戏打闹，禁止操作与自己无关的机械设备机械设备9.9.坑上人员不得向坑内扔抛物品，避免物体打击事故；坑上人员不得向坑内扔抛物品，避免物体打击事故；10.10.基坑边基坑边1M1M以内不得堆土、堆料、停置机具；以内不得堆土、堆料、停置机具；11.11.基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂纹或部分坍塌现象，应及时放坡或支撑处理，并注意支撑、防护现有裂纹或部分坍塌现象，应及时放
22、坡或支撑处理，并注意支撑、防护的稳固和土壁的变化，确定安全后，方可进行下道工作，有护坡桩和护的稳固和土壁的变化，确定安全后，方可进行下道工作，有护坡桩和护坡墙的基坑在开挖时，定人定时对边坡进行监测；坡墙的基坑在开挖时，定人定时对边坡进行监测；12.12.基坑上口周边必须用细石砼做挡水台和排水沟，确保排水畅通，保证边基坑上口周边必须用细石砼做挡水台和排水沟，确保排水畅通，保证边坡的稳定；坡的稳定；13.13.夜间挖土时，施工场地应有足够的照明；夜间挖土时，施工场地应有足够的照明；14.14.基坑上下应先挖好阶梯或开斜坡道，采取防滑措施，禁止攀边坡上下；基坑上下应先挖好阶梯或开斜坡道，采取防滑措施
23、，禁止攀边坡上下；15.15.用手推车运土，应先平整好道路，不得放手让车自动翻转；用手推车运土，应先平整好道路，不得放手让车自动翻转；16.16.挖土应自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土；挖土应自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土；17.17.基坑清土时，应从中央开始，退向坑边，已清理好的地方不再上人，浇基坑清土时，应从中央开始，退向坑边，已清理好的地方不再上人，浇筑砼时，施工人员可站在木板上操作，尽可能减少对基底土的扰动；筑砼时，施工人员可站在木板上操作，尽可能减少对基底土的扰动；18.18.重物距边坡应有一定距离，汽车不小于重物距边坡应有一定距离，汽车不小于3M3M，起重机不
24、小于，起重机不小于4M4M，土方堆放，土方堆放不小于不小于1M1M，堆土高度部不超过，堆土高度部不超过1.5M1.5M，材料堆放应不小于，材料堆放应不小于1M1M；19.19.挖土机也按规定离坡边有一定的安全距离，以防塌方，造成翻车事故，挖土机也按规定离坡边有一定的安全距离，以防塌方，造成翻车事故，一般距离不小于一般距离不小于1-1.5M1-1.5M；20.20.基坑开挖时，两人操作间距应大于基坑开挖时，两人操作间距应大于2.5M2.5M。多台机械开挖，挖土机间距应。多台机械开挖，挖土机间距应大于大于10M10M。在挖土机工作范围内，不许进行其他作业；。在挖土机工作范围内，不许进行其他作业；2
25、1.21.土方外运时，在门口设立清扫站，派专人拍实车上的土，扫干净车轮上土方外运时，在门口设立清扫站，派专人拍实车上的土，扫干净车轮上的土，确保道路上无遗洒，并设专人洒水降尘；的土，确保道路上无遗洒，并设专人洒水降尘；（三）土方开挖安全技术（三）土方开挖安全技术教材教材P54-55P54-551、放坡坡度2、开挖方法3、施工场地材料堆放要求4、相邻建筑物开挖时要求5、施工中遇到不可知情形时要求6、机械开挖要求：机械要求、人员要求、场地要求7、深基坑开挖要求：临边防护、专用通道、防坠落8、爆破安全要求（四）基坑支护安全技术（四）基坑支护安全技术1、支护结构的科学选型：针对不同开挖深度、土质、地下
26、水位等合理选择2、支撑严格按设计进行，严禁随意更改，支撑各角度必须符合要求3、逆作法原理：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。4、支撑的安装和拆除顺序必须与设计工况相符合，并与土方开挖和主体工程的施工顺序相配合；分层开挖时，应先支撑后开挖；同层开挖时，应边开挖边支撑；支撑拆除前，应采取换撑措施，防止连起卸载过快。5、钢筋砼支撑其强度必须达至设计要求（75%）后，方可开挖支撑面以下土方；钢结构支撑必须严格检验材料和保证节点的施工质量，严禁在负荷状态下进行焊接。
