土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 第 2講 土 方 工 程 施 工 要 點 1 土 方 開 挖 2 土 壁 支 護 3 施 工 排 水 4 流 砂 的 防 治 第 1章 土 方 工 程邵 陽 學 院 楊 宗 耀 （ 教 授 級 高 工 ） 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 1 土 方 開 挖 踏 勘 現 場 ； 熟 悉 圖 紙 、 編 制 施 工 方 案 ； 清 除 現 場 障 礙 物 ， 平 整 施 工 場 地 ,進 行 地 下 墓 探 ， 設 置 排 水 降 水 設 施 ； 永 久 性 控 制 坐 標 和 水 準 點 的 引 測 ,建 立 測 量 控 制 網 ， 設 置 方 格 網 、 控 制 樁 等 ； 搭 設 臨 時 設 施 、 修 筑 施 工 道 路 ； 施 工 機 具 、 用 料 準 備 。1.1 土 方 施 工 準 備 工 作 第 2講 土 方 工 程 施 工 要 點 共 60頁 第 1頁 踏勘現場 編制方案 場地清表 場 地測量 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 1.2 邊 坡 開 挖 場 地 邊 坡 開 挖 應采 取 沿 等 高 線 自 上 而下 、 分 層 、 分 段 依 次進 行 。 在 邊 坡 上 采 取 多臺 階 同 時 進 行 開 挖 時 ，上 臺 階 應 比 下 臺 階 開挖 進 深 不 少 于 30m，以 防 塌 方 。 1 土 方 開 挖 邊 坡 臺 階 開 挖 ， 應 作 成 一 定 坡 勢 以 利 泄 水 。 邊 坡 下 部 設 有 護腳 矮 墻 及 排 水 溝 時 ， 在 邊 坡 修 完 后 ， 應 立 即 進 行 護 腳 矮 墻 和 排 水溝 的 砌 筑 和 疏 通 ， 以 保 證 坡 面 不 被 沖 刷 和 坡 腳 范 圍 內 不 積 水 。 土方工程的多臺階開挖 共 60頁 第 2頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 1.3 基 坑 （ 槽 ） 和 管 溝 開 挖 基 坑 開 挖 ， 上 部 應 有 排 水 措 施 ， 防 止 地 表 水 流 入 坑 內 沖 刷邊 坡 ， 造 成 塌 方 和 破 壞 基 土 。 (施 工 排 水 的 內 容 詳 見 第 3節(jié) ) 1 土 方 開 挖 基 坑 開 挖 ， 應 進 行測 量 定 位 、 抄 平 放 線 ， 定出 開 挖 寬 度 ， 根 據 土 質 和水 文 情 況 確 定 在 四 側 或 兩側 、 直 立 或 放 坡 開 挖 ， 坑底 寬 度 應 注 意 預 留 施 工 操作 面 。 應 根 據 開 挖 深 度 、 土 體 類 別 及 工 程 性 質 等 綜 合 因 素 確 定 保持 土 壁 穩(wěn) 定 的 方 法 和 措 施 。 (土 壁 支 護 的 內 容 詳 見 第 2節(jié) )基 坑 的 切 線 開 挖 共 60頁 第 3頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 基 坑 開 挖 的 一 般 程 序 ： 。 相 鄰 基 坑 開 挖 時 應 遵 循 先 深 后淺 或 同 時 進 行 的 施 工 程 序 ， 挖 土 應 自 上 而 下 水 平 分 段 分 層 進 行 ，邊 挖 邊 檢 查 坑 底 寬 度 及 坡 度 ， 每 3m左 右 修 一 次 坡 ， 至 設 計 標 高 再統(tǒng) 一 進 行 一 次 修 坡 清 底 。 1.3 基 坑 （ 槽 ） 和 管 溝 開 挖大型工程基坑施工全景圖 共 60頁 第 4頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 基 坑 開 挖 應 防 止 對 基 礎 持 力 層 的 擾 動 。 基 坑 挖 好 后不 能 立 即 進 入 下 道 工 序 時 ， 應 預 留 15(人 工 ) 30cm(機 械 )一 層 土不 挖 ， 待 下 道 工 序 開 始 前 再 挖 至 設 計 標 高 ， 以 防 止 持 力 層 土 壤 被陽 光 曝 曬 或 雨 水 浸 泡 。 1.3 基 坑 （ 槽 ） 和 管 溝 開 挖超 挖 后 回 填的 松 軟 土 層持 力 層 被雨 水 浸 泡后 留 下 的水 漬 這 兩 種 情 況都 是 基 坑 土方 施 工 要 避免 出 現 的 ! 共 60頁 第 5頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 在 地 下 水 位 以 下 挖 土 ， 應 在 基 坑 內 設 置 排 水 溝 、 集 水 井 或其 它 施 工 降 水 措 施 ， 降 水 工 作 應 持 續(xù) 到 基 礎 施 工 完 成 ； 雨 季 施 工 時 基 坑 槽 應 分 段 開 挖 ， 挖 好 一 段 澆 筑 一 段 墊 層 ； 棄 土 應 及 時 運 出 ， 在 基 坑 槽 邊 緣 上 側 臨 時 堆 土 、 材 料 或 移動 施 工 機 械 時 ， 應 與 基 坑 上 邊 緣 保 持 1m以 上 的 距 離 ， 以 保 證 坑 壁或 邊 坡 的 穩(wěn) 定 ； 1.3 基 坑 （ 槽 ） 和 管 溝 開 挖 基 坑 挖 完 后 ， 應 組 織有四 方 參 與 的 基 坑 驗 槽 ， 并 報質 監(jiān) 站 驗 證 。 符 合 要 求 后 方可 進 入 下 一 道 工 序 。 四 方 參 與 基 坑 驗 槽 共 60頁 第 6頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2 土 壁 支 護 邊 坡 過 陡 ； 雨 水 、 地 下 水 滲 入 基 坑 ； 基 坑 上 口 邊 緣 堆 載 過 大 ； 土 方 開 挖 順 序 、 方 法 未 遵 守“ 從 上 至 下 、 分 層 開 挖 ； 開 槽 支 撐 、先 撐 后 挖 ” 的 原 則 。2.1 造 成 土 壁 塌 方 的 原 因第 2講 土 方 工 程 施 工 要 點 共 60頁 第 7頁基 坑 塌 方 搶 險 救 人 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 挖 填 高 度 高 度 大 則 坡 度 系 數 大 ， 高 度 小 則 坡 度 系 數 小 ，甚 至 不 放 坡 ； 土 的 工 程 性 質 土 的 類 別 、 含 水 量 ， 有 無 地 下 水 等 。 土 的類 別 低 （ 密 度 小 ） 、 含 水 量 大 ， 則 坡 度 系 數 大 ； 土 的 類 別 高 （ 密度 大 ） 、 含 水 量 小 ， 則 坡 度 系 數 小 ； 施 工 的 特 點 坡 頂 是 否 有 荷 載 ？ 施 工 期 長 短 ？ 施 工 季 節(jié) ？ 人 工 作 業(yè) 還 是 機 械 作 業(yè) ？2.2 防 治 塌 方 的 措 施2.2.1 放 足 邊 坡尤 其 是 有 動 荷 載 2 土 壁 支 護 共 60頁 第 8頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.2.2 土 壁 支 護 為 縮 小 施 工 面 ， 減 少 土 方 ， 或 受 場 地 的 限 制 不 能 放坡 時 ， 則 可 設 置 土 壁 支 撐 。 2.2 防 治 塌 方 的 措 施 基 槽 支 護 基 (溝 ) 槽 開 挖 一 般 采 用 橫 撐 式土 壁 支 撐 。 根 據 擋 土 板 的 不 同 ， 分為 水 平 擋 土 板 及 垂 直 擋 土 板 兩 類 。前 者 擋 土 板 的 布 置 又 分 為 間 斷 式 和連 續(xù) 式 兩 種 。 濕 度 小 的 粘 性 土 挖 土深 度 小 于 3m時 ， 可 用 間 斷 式 水 平 擋土 板 支 撐 ； 共 60頁 第 9頁間 斷 式 水 平 擋 土 板 支 撐 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 對 松 散 、 濕 度 大 的 土 可 用 連 續(xù) 式水 平 擋 土 板 支 撐 ， 挖 土 深 度 可 達 5m。對 松 散 和 濕 度 很 高 的 土 可 用 垂 直 擋土 板 式 支 撐 ， 其 挖 土 深 度 不 限 。 2.2 防 治 塌 方 的 措 施連續(xù)式水平擋土板支撐 共 60頁 第 10頁垂 直 擋 土 板 式 支 撐 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 一 般 基 坑 的 支 護 方 法 一 般 基 坑 的 支 護 方 法 有 ： 斜 柱 支 撐 法 、 錨 拉 支 撐 法 、 短柱 橫 隔 板 支 撐 法 、 臨 時 擋 土 墻 支 撐 法 等 ， 施 工 時 按 適 用 條 件進 行 選 擇 。 簡 易 支 護 2.2 防 治 塌 方 的 措 施 共 60頁 第 11頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 先 沿 基 坑 邊 緣 打 設 柱 樁 ， 在 柱 樁 內 側支 設 擋 土 板 并 用 斜 撐 支 頂 ， 擋 土 板 內 側 填土 夯 實 。 斜 柱 支 撐 錨 拉 支 撐 先 沿 基 坑 邊 緣 打 設 柱 樁 ， 在 柱 樁 內 側 支設 擋 土 板 ， 柱 樁 上 端 用 拉 桿 拉 緊 ， 擋 土 板 內側 填 土 夯 實 。 2.2 防 治 塌 方 的 措 施適 用 于 深 度 不 大 的大 型 基 坑 或 機 械 挖土 時 使 用適 用 于 深 度 不 大 的 大 型基 坑 或 用 機 械 挖 土 不 能安 設 橫 （ 斜 ） 撐 時 使 用 共 60頁 第 12頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.2.3 做 好 施 工 排 水 防 止 流 砂施 工 排 水 的 內 容 將 在 第 3節(jié) 專 門 討 論 。 對 可 能 產 生 滑 坡 的 地 段 ， 不 宜 在 雨 期 挖 方 ， 并 應 遵 循 先 整 治后 開 挖 和 由 上 至 下 的 開 挖 順 序 ， 嚴 禁 先 切 除 坡 腳 或 在 滑 坡 體 上 棄土 。 2.2.4 完 善 施 工 技 術 措 施 應 根 據 挖 方 深 度 、邊 坡 高 度 和 土 的 類 別 確 定挖 方 上 邊 緣 至 土 堆 坡 腳 的距 離 ， 當 土 質 干 燥 密 實 時不 小 于 3m， 當 土 質 松 軟 時不 小 于 5m。 坡頂堆土的最小距離 共 60頁 第 13頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 邊 坡 有 危 巖 、 孤 石 、 崩塌 體 等 不 穩(wěn) 定 的 跡 象 時 要 先 做 妥善 處 理 。 對 軟 土 土 坡 和 極 易 風 化的 軟 質 巖 石 邊 坡 ， 開 挖 后 應 對 坡腳 、 坡 面 采 取 噴 漿 、 抹 面 、 嵌 補 、砌 石 等 保 護 措 施 ， 并 作 好 坡 頂 、坡 腳 排 水 。 高 達 530m的 邊 坡 錨 固 共 60頁 第 14頁 2 土 壁 支 護邊坡支護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 支撐垛防治邊坡崩塌 大石加固崩塌防治 共 60張 第 15張 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè)邊 坡 簡 易 護 理邊 坡 主 動 防 護 網 石 籠 網 護 坡石 籠 網 護 岸 漓 江 石 籠 護 岸共 60張 第 16張 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 宜 萬 鐵 路 巖 崩 滑 坡 事 故 2007年 11月 20日 ， 高 陽 寨 隧 道 發(fā) 生巖 崩 事 故 ， 滑 坡 體 總 方 量 約 3000m3。 施工 人 員 1死 1傷 2失 蹤 。 一 輛 長 途 客 車 途 經事 發(fā) 現 場 被 埋 入 巨 石 下 ， 31人 無 人 生 還 。 2 土 壁 支 護巖 崩 滑 坡 事 故 現 場 全 景巖 石 崩 塌 處 崩 塌 的 巨 石 客 車 被 埋 ,車 上有 乘 客 31人 共 60頁 第 17頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3 深 基 坑 的 支 護 深 基 坑 支 護 的 基 本 要 求 ： 確 保 支 護 結 構 能 起 擋 土 作 用 ， 基 坑 邊 坡 保 持 穩(wěn) 定 ； 確 保 相 鄰 的 建 （ 構 ） 筑 物 、 道 路 、 地 下 管 線 的 安 全 ， 不 因土 體 的 變 形 、 沉 陷 、 坍 塌 受 到 危 害 ； 通 過 排 水 降 水 等 措 施 ， 確 保 基 礎 施 工 在 地 下 水 位 以 上 進 行 。上海環(huán)球金融中心基礎施工 地鐵車站的深基坑支護 共 60頁 第 18頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 常用的支護結構體系 排 樁 式土 釘 墻噴 錨 支 護 鋼 管 樁挖 孔 灌 注 樁鋼 板 樁板 墻 式板 樁 式組 合 式粉 體 噴 射 注 漿 樁 墻 鉆 孔 灌 注 樁高 壓 噴 射 注 漿 樁 墻深 層 攪 拌 水 泥 土 樁 墻逆 作 拱 墻 式邊 坡 穩(wěn) 定 式排 樁 與 板 墻 式水 泥 擋 土 墻 式 現 澆 地 下 連 續(xù) 墻灌 注 樁 與 水 泥 土 樁 結 合加 筋 水 泥 土 圍 護 墻型 鋼 橫 擋 板 共 60頁 第 19頁 2.3 深 基 坑 的 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3.1 擋 土 灌 注 樁 支 護 開 挖 前 在 基 坑 周 圍 設 置 砼 灌 注 樁 ， 樁 的 排 列 有 間 隔 式 、 雙 排式 和 連 續(xù) 式 ， 樁 頂 設 置 砼 連 系 梁 或 錨 樁 、 拉 桿 。 施 工 方 便 、 安 全度 好 、 費 用 低 。 深 基 坑 的 間 隔 式 排 樁 支 護 共 60頁 第 20頁 2.3 深 基 坑 的 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3.2 擋 土 灌 注 樁 與 土 層 錨 桿 結 合 支 護適 于 大 型 較 深基 坑 ,施 工 期較 長 ,鄰 近 有建 筑 物 ,不 允許 支 護 ,、 鄰近 地 基 不 允 許有 下 沉 位 移 時使 用 樁 頂 不 設 錨 樁 、 拉 桿 ， 而 是 挖 至 一 定 深 度 ， 每 隔 一 定 距 離 向樁 背 面 斜 向 打 入 錨 桿 ， 達 到 強 度 后 ， 安 上 橫 撐 ， 拉 緊 固 定 ， 在 樁中 間 挖 土 ， 直 至 設 計 深 度 。 深 基 坑 的 間 隔 式 排 樁 支 護 共 60頁 第 21頁樁 頂 連 系 梁懸 臂 支 護 樁錨 桿 及 橫 撐 2.3 深 基 坑 的 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3.3 土 層 錨 桿 支 護 在 立 壁 土 層 上 鉆 （ 掏 ） 孔 至 要 求 深 度 ， 孔 內 放 入 鋼 筋 ， 灌 入水 泥 砂 漿 或 化 學 漿 液 ， 使 之 與 土 層 結 合 成 抗 拉 錨 桿 ， 將 立 壁 土 體側 壓 力 傳 至 穩(wěn) 定 土 層 。 基 坑 錨 桿 支 護 施 工 中2.3 深 基 坑 的 支 護 共 60頁 第 22頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 天 然 土 體 通 過 鉆 孔 、 插 筋 、 注漿 來 設 置 土 釘 (亦 稱 砂 漿 錨 桿 )并 與噴 射 砼 面 板 相 結 合 ， 形 成 類 似 重 力擋 墻 的 土 釘 墻 ， 以 抵 抗 墻 后 的 土 壓力 ， 保 持 開 挖 面 的 穩(wěn) 定 。 也 稱 為 噴錨 網 加 固 邊 坡 或 噴 錨 網 擋 墻 。2.3.4 土 釘 墻 支 護鉆 孔 插 筋 、 注 漿 鋪 設 鋼 筋 網 噴 射 砼 護 面土 釘 墻 支 護2.3 深 基 坑 的 支 護 共 60頁 第 23頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3.5 鋼 板 樁 支 撐 當 基 坑 較 深 、 地 下 水 位 較 高 且未 施 工 降 水 時 ， 采 用 板 樁 作 為 支 護結 構 ， 既 可 擋 土 、 防 水 ， 還 可 防 止流 砂 的 發(fā) 生 。 板 樁 支 撐 可 分 為 無 錨板 樁 (懸 臂 式 板 樁 )和 有 錨 板 樁 兩 大類 。 鋼 板 樁 水 平 支 撐U型 鋼 板 樁 插 打 入 土 U型 板 樁 相 互 連 接2.3 深 基 坑 的 支 護 共 60頁 第 24頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3.6 內 撐 式 支 護 由 支 護 樁 或 墻 和 內 支 撐 組 成 ，適 用 于 各 種 地 基 土 層 ， 缺 點 是 內 支撐 會 占 用 一 定 的 施 工 空 間 。 北 京 地 鐵 熊 貓 環(huán) 島車 站 基 坑 鋼 管 支 護 共 60頁 第 25頁 2.3 深 基 坑 的 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 制 作 深 基 坑 砼 構 架 共 60頁 第 26頁 2.3 深 基 坑 的 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 2.3.7 地 下 連 續(xù) 墻 支 護 地下連續(xù)墻成槽施工 先 建 造 鋼 筋 砼 地 下 連 續(xù) 墻 ， 達 到 強 度 后 在墻 間 用 機 械 挖 土 。 該 支 護 法 剛 度 大 、 強 度 高 ，可 擋 土 、 承 重 、 截 水 、 抗 滲 ， 可 在 狹 窄 場 地 施工 ， 適 于 大 面 積 、 有 地 下 水 的 深 基 坑 施 工 。 SH 350連 續(xù) 墻 抓 斗 成 槽 機三 一 重 工 槽 段 的 連 接點 擊 動 畫水 泥 攪 拌 樁共 60頁 第 27頁 2.3 深 基 坑 的 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè)導 墻 施 工 導 墻 施 工 完 泥 漿 系 統(tǒng) -泥 漿 池成 槽 施 工 鋼 筋 籠 吊 裝 鎖 口 管 起 拔 砼 澆 筑 2.3 深 基 坑 的 支 護 共 60頁 第 28頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 深 基 坑 邊 坡 支 護 坍 塌 事 故 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 杭 州 地 鐵 塌 陷 事 故 2008年 11月 15日 下 午 ， 杭 州 蕭 山湘 湖 段 地 鐵 施 工 現 場 發(fā) 生 塌 陷 事 故 。風 情 大 道 長 達 75m的 路 面 坍 塌 并 下 陷15m。 行 駛 中 的 11輛 車 陷 入 深 坑 ， 數十 名 地 鐵 施 工 人 員 被 埋 。 共 60頁 第 30頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 共 60頁 第 31頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè)事 故 附 近 的 房 屋已 被 全 部 推 倒 陷 落 的 車 輛被 吊 起 清 理 塌 陷 現 場 事 故 造 成 21人 死 亡 ， 經濟 損 失 約 1.5億 元 ， 是 中 國 地鐵 建 設 史 上 最 慘 痛 的 事 故 。 共 60頁 第 32頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 上 海 “ 蓮 花 河 畔 景 苑 ” 在 建 樓 房 整 體 倒 塌 6月 27日 6時 左 右 ， 上 海 閔 行 區(qū)“ 蓮 花 河 畔 小 區(qū) ” 一 棟 在 建 13層 住宅 樓 整 體 倒 塌 。 這 是 建 國 以 來 建 筑業(yè) 最 令 人 恐 怖 的 倒 樓 事 件 。 共 60頁 第 33頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 共 60頁 第 34頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 共 60頁 第 35頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 兩 側 壓 力 差 產 生的 水 平 力 超 過 了樁 基 的 抗 側 能 力 駭 人 聽 聞 的 上海 倒 樓 事 件 令土 木 人 蒙 羞 ，開 發(fā) 商 、 承 包商 、 監(jiān) 理 工 程師 和 負 有 監(jiān) 管職 責 的 政 府 官員 將 被 釘 在 土木 建 設 史 的 恥辱 柱 上 ！ 共 60頁 第 36頁 2 土 壁 支 護 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 3 施 工 排 水 基 坑 開 挖 時 ， 流 入 坑 內 的 地 下 水 和 地 表 水 如 不 及 時 排 除 ， 會使 施 工 條 件 惡 化 、 造 成 土 壁 塌 方 ， 亦 會 降 低 地 基 的 承 載 力 。3.1 明 排 水 法 一 般 采 用 截 、 疏 、 抽 的 方 法 。 截 ： 在 現 場 周 圍 設 臨 時 或 永 久 性 排 水 溝 、 防 洪 溝 或 擋 水 堤 ，以 攔 截 雨 水 、 潛 水 流 入 施 工 區(qū) 域 ； 疏 ： 在 施 工 范 圍 內 設 置 縱 橫 排 水 溝 ， 疏 通 、 排 干 場 內 地 表 積水 ； 抽 ： 在 低 洼 地 段 設 置 集 水 、 排 水 設 施 ， 然 后 用 抽 水 機 抽 走 。施 工 排 水 可 分 為 明 排 水 法 和 人 工 降 低 地 下 水 位 法 兩 種 。第 2講 土 方 工 程 施 工 要 點 共 60頁 第 37頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 明 溝 與 集 水 井 排 水 在 基 坑 的 一 側 或 四 周 設 置排 水 明 溝 ， 在 四 角 或 每 隔 2030m設 一 集 水 井 ， 排 水 溝 始 終比 開 挖 面 低 0.4 0.5m， 集 水 井比 排 水 溝 低 0.5 1m， 在 集 水井 內 設 水 泵 將 水 抽 排 出 基 坑 。適 用 于 土 質 情 況較 好 、 地 下 水 量不 大 的 基 坑 排 水 3.1 明 排 水 法普 通 明 溝 與 集 水 井 排 水 法 共 60頁 第 38頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 分 層 明 溝 排 水 當 基 坑 開 挖 土 層 由 多 種 土 層 組 成 ， 中 部 夾 有 透 水 性 強 的 砂 類土 時 ， 為 防 止 上 層 地 下 水 沖 刷 基 坑 下 部 邊 坡 ， 宜 在 基 坑 邊 坡 上 分層 設 置 明 溝 及 相 應 的 集 水 井 。適 用 于 深 度 較 大 、地 下 水 位 較 高 、 上部 有 透 水 性 強 的 土層 的 基 坑 排 水 3.1 明 排 水 法點 擊 動 畫明 溝 與 集 水 井 排 水 分 層 明 溝 排 水 法 共 60頁 第 39頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 深 層 明 溝 排 水 當 地 下 基 坑 相 連 ， 土 層 滲 水 量 和 排 水 面 積 大 ， 為 減 少 大 量 設置 排 水 溝 的 復 雜 性 ， 可 在 基 坑 內 的 深 基 礎 或 合 適 部 位 設 置 一 條 縱 、長 、 深 的 主 溝 ， 其 余 部 位 設 置 邊 溝 或 支 溝 與 主 溝 連 通 ， 通 過 基 礎 部 位 用 碎 石 或 砂 子 作 盲 溝 。適 用 于 深 度 大的大 面 積 地 下 室 、箱 基 的 基 坑 施工排 水 3.1 明 排 水 法深 層 明 溝 排 水 法 共 60頁 第 40頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 3.2 施 工 降 水 在 含 水 豐 富 的 土 層 中 開 挖 大 面 積 基 坑 時 ， 明 溝 排 水 法 難 以 排干 大 量 的 地 下 涌 水 ， 當 遇 粉 細 砂 層 時 ， 還 會 出 現 嚴 重 的 翻 漿 、 冒泥 、 涌 砂 現 象 ， 不 僅 基 坑 無 法 挖 深 ， 還 可 能 造 成 大 量 水 土 流 失 、邊 坡 失 穩(wěn) 、 地 面 塌 陷 ， 嚴 重 者 危 及 鄰 近 建 筑 物 的 安 全 。 遇 有 此 種情 況 時 應 采 用 井 點 降 水 的 人 工 降 水 方 法 施 工 。 3 施 工 排 水地 下 室 電 梯 井 局 部 二 次 降 水全基坑輕型井點降水 共 60頁 第 41頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 3.2.1 井 點 降 水 的 作 用 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 42頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 43頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 3.2.2 井 點 降 水 的 種 類 輕 型 井 點 是 沿 基 坑 四 周 將 井 點 管 埋 入 蓄 水 層 內 ， 利 用 抽 水 設備 將 地 下 水 從 井 點 管 內 不 斷 抽 出 ， 將 地 下 水 位 降 至 基 坑 底 以 下 。 輕 型 井 點 3.2 施 工 降 水點 擊 動 畫輕 型 井 點 降 水 共 60頁 第 44頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 噴 射 井 點 是 在 井 點 管 內 設 特 制 的 噴 射 器 ，用 高 壓 水 泵 或 空 氣 壓 縮 機 向 噴 射 器輸 入 高 壓 水 或 壓 縮 空 氣 ， 形 成 水 氣射 流 ， 將 地 下 水 抽 出 排 走 。 其 降 水深 度 可 達 8 20m。適 用 于 開 挖 深 度 較 深 、 降 水深 度 大 于 8m， 土 滲 透 系 數為 3 50m/d的 砂 土 或 滲 透系 數 為 0.1 3m /d的 粉 砂 、 淤 泥 質 土 、 粉 質 粘 土 。 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 45頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 電 滲 井 點 電 滲 井 點 以 井 點 管 作 負 極 ， 打 入 的 鋼 筋 作 正 極 ， 通 入 直 流 電后 ， 土 顆 粒 自 負 極 向 正 極 移 動 ， 水 則 自 正 極 向 負 極 移 動 而 被 集 中排 出 。適 用 于 滲 透系 數 很 小 的飽 和 粘 性 土、 淤 泥 或 淤泥 質 土 中 的 施 工 降 水 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 46頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 管 井 井 點 管 井 井 點 由 濾 水 井 管 、 吸 水 管 和 抽 水 機 組 成 。 管 井 埋 設 的 深度 和 距 離 根 據 需 降 水 面 積 、 深 度 及 滲 透 系 數 確 定 ， 一 般 間 距 1050m， 最 大 埋 深 可 達 10m， 管 井 距 基 坑 邊 緣 距 離 不 小 于 1.5m(沖 擊鉆 成 孔 )或 3m(鉆 孔 法 成 孔 )， 適 用 于 降 水 深 度 3 5m、 滲 透 系 數 為20 200m/d的 基 坑 中 施 工 降 水 。 管 井 井 點 設 備 簡 單 、 排 水 量 大 、易 于 維 護 、 經 濟 實 用 。 3.2 施 工 降 水管 井 填 充 濾 料 管 井 抽 排 水 PVC簡 易 管 井 共 60頁 第 47頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 如 需 降 水 深 度 較 大 ， 可 采 用深 井 井 點 ， 適 用 于 降 水 深 度 15m、 滲 透 系 數 為 10 250m/d的基 坑 。 故 稱 為 “ 深 井 泵 法 ” 。 3.2 施 工 降 水管井井點降水點 擊 動 畫管 井 井 點 降 水 共 60頁 第 48頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 3.2.3 輕 型 井 點 降 水點 擊 井 點 降 水 動 畫 輕 型 井 點 的 設 備 由 管 路 系 統(tǒng) （ 濾 管 、 井 點 管 、 彎 聯 管 及 總 管 ）和 抽 水 設 備 （ 真 空 泵 、 離 心 泵 和 水 氣 分 離 器 ） 組成 。 輕 型 井 點 工 作 原 理 及 濾 管 構 造 見 圖 ： 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 49頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 輕 型 井 點 的 平 面 布 置 單 排 布 置 ： 當 基 坑 (槽 )寬 度 6m、 降 水 深 度 5m時 可采 用 單 排 布 置 。 井 點 管 應 布 置 在 地 下 水 的 上 游 一 側 ， 兩 端 的 延 伸長 度 不 宜 小 于 坑 槽 的 寬 度 B。 雙 排 布 置 ： 當 基 坑 (槽 )寬 度 6m時 應 采 用 。 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 50頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 環(huán) 型 或 U 型 布 置 ： 當 基 坑 面 積 較 大 時 ， 應 采 用 環(huán) 型 布置 （ 考 慮 施 工 機 械 進 出 基 坑 時 宜 采 用 U 型 布 置 ） 。 采 用 雙 排 、 環(huán) 型 或 U型 布 置 時 ， 位 于 地 下 水 上 游一 排 的 井 點 間 距 應 小 些 ， 下 游 井 點 的 間 距 可 大 些 。 如 采 用 U形 布 置 ， 則 井 點 管 不 封 閉 的 一 段 應 在 地下 水 的 下 游 方 向 。 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 51頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 輕 型 井 點 的 高 程 布 置 輕 型 井 點 降 水 深 度 一 般 不 大 于 6m。 井 點 管 埋 置 深 度 H(不 包 括濾 管 )， 可 按 下 式 計 算 ： iLhHH 1 如 H 值 小 于 降 水 深 度 6m時 ， 則 可 用 一 級 井 點 ； 當 H 值 稍 大 于 6m時 ， 如降 低 井 點 管 的 埋 置 面 可 滿 足 降 水深 度 要 求 時 ， 仍 可 用 一 級 井 點 降水 ； 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 52頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 在 確 定 井 點 管 埋 置 深 度 時 ， 還 應 考 慮 井 點 管 露 出 地 面 0.20.3m， 濾 管 必 須 埋 在 透 水 層 內 。 當 一 級 井 點 達 不 到 降 水 深 度 要 求 時 ， 則 可 采 用 二 級 井 點（ 見 右 圖 ） 。 3.2 施 工 降 水地 下 室 三 級 井 點 降 水 共 60頁 第 53頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 輕 型 井 點 的 設 計 及 計 算 井 點 系 統(tǒng) 的 設 計 應 掌 握 施 工 現 場 地 形 圖 、 水 文 地 質勘 察 資 料 、 基 坑 的 施 工 圖 設 計 等 資 料 。 設 計 內 容 除 進 行 井 點 系 統(tǒng) 的 平 面 布 置 和 高 程 布 置 外 ,尚 應 進 行 涌 水 量 的 計 算 ， 確 定 井 管 數 量 及 井 距 ， 選 擇 抽水 設 備 等 工 作 。 輕 型 井 點 的 埋 設 程 序 排 放 總 管 埋 設 井 點 管 用 彎 聯 管 將 井 點 與 總 管 接通 安 裝 抽 水 設 備 。 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 54頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 防 范 井 點 降 水 不 利 影 響 的 措 施 井 點 降 水 必 然 會 形 成 降 水 漏 斗 ， 從 而 導 致周 圍 土 壤 固 結 并 引 起 地 面 沉 陷 ， 為 減 少 井 點 降水 對 周 圍 建 筑 物 及 地 下 管 線 造 成 影 響 ， 可 考 慮在 井 點 設 置 線 外 4 5m處 設 置 回 灌 井 點 ， 將 井點 中 抽 出 水 經 沉 淀 后 用 壓 力 注 入 回 灌 井 中 ， 形成 一 道 水 墻 。 3.2 施 工 降 水 共 60頁 第 55頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 4 流 砂 的 防 治 在 細 砂 或 粉 砂 土 層 的 基 坑 開 挖 時 ， 地 下 水 位 以 下 的 土 在 動 水壓 力 的 推 動 下 極 易 失 去 穩(wěn) 定 ， 隨 著 地 下 水 涌 入 基 坑 。 稱 為 流 砂 現象 。 流 砂 發(fā) 生 后 ， 土 完 全 喪 失 承 載 力 ， 土 體 邊 挖 邊 冒 ， 施 工 條 件極 端 惡 化 ， 基 坑 難 以 達 到 設 計 深 度 。 嚴 重 時 會 引 起 基 坑 邊 坡 塌 方 ,臨 近 建 筑 物 出 現 下 沉 、 傾 斜 甚 至 倒 塌 。 4.1 流 砂 現 象 第 2講 土 方 工 程 施 工 要 點廣 佛 地 鐵 桂 城 站 基 坑 出 現流 砂 ， 地 面 下 沉 約 1.5m圖 為 砂 包 封 堵 搶 險 現 場 共 60頁 第 56頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 產 生 流 砂 現 象 的 原 因 有 內 因 和 外 因 ： 內 因 ： 取 決 于 土 的 性 質 ， 當 土 的 孔 隙 比 大 、 含 水 量 大 、 粘粒 含 量 少 、 粉 粒 多 、 滲 透 系 數 小 、 排 水 性 能 差 等 均 容 易 產 生 流 砂現 象 。 因 此 ， 流 砂 現 象 極 易 發(fā) 生 在 細 砂 、 粉 砂 和 亞 粘 土 中 ， 但 是否 發(fā) 生 流 砂 現 象 ， 還 取 決 于 一 定 的 外 因 條 件 。4.2 產 生 流 砂 的 原 因 4 流 砂 的 防 治流 砂 -基 坑 滿 目 狼 籍 流 砂 支 擋 強 行 施 工 共 60頁 第 57頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 外 因 ： 是 地 下 水 在 土 中 滲 流 所 產 生 的 動 水 壓 力 的 大小 ， 動 水 壓 力 GD為 ： 式 中 ： I 水 力 坡 度 （ I=（ h1-h2） /L） ； h1 h2 水 位 差 ； W 水 的 重 度 。 當 地 下 水 位 較 高 、 基 坑 內 排 水 所 形 成 的 水 位 差 較 大時 ， 動 水 壓 力 也 愈 大 ， 當 G D （ 土 的 浮 重 ） 時 ， 就 會 推動 土 壤 失 去 穩(wěn) 定 ， 形 成 流 砂 現 象 。 WWD LhhIG 21 4 流 砂 的 防 治 共 60頁 第 58頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 4.3 流 砂 的 防 治 防 治 原 則 ： “ 治 流 砂 必 先 治 水 ” 。 流 砂 防 治 的 主要 途 徑 一 是 減 小 或 平 衡 動 水 壓 力 ； 二 是 截 住 地 下 水 流 ；三 是 改 變 動 水 壓 力 的 方 向 。 防 治 方 法 ： 枯 水 期 施 工 法 ： 枯 水 期 地 下 水 位 較 低 ， 基 坑 內 外水 位 差 小 ， 動 水 壓 力 小 ， 就 不 易 產 生 流 砂 。 打 板 樁 ： 將 板 樁 沿 基 坑 打 入 不 透 水 層 或 打 入 坑 底面 一 定 深 度 ， 可 以 截 住 水 流 或 增 加 滲 流 長 度 、 改 變 動 水壓 力 方 向 ， 從 而 達 到 減 小 動 水 壓 力 的 目 的 。 4 流 砂 的 防 治 共 60頁 第 59頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 水 中 挖 土 ： 即 不 排 水 施 工 ， 使 坑 內 外 的 水 壓 相 平 衡 ，不 致 形 成 動 水 壓 力 。 如 沉 井 施 工 ， 不 排 水 下 沉 、 進 行 水 中 挖 土 、水 下 澆 筑 砼 。 人 工 降 低 地 下 水 位 法 ： 即 采 用 井 點 降 水 法 截 住 水 流 ，不 讓 地 下 水 流 入 基 坑 ， 不 僅 可 防 治 流 砂 和 土 壁 塌 方 ， 還 可 改 善 施工 條 件 。 搶 挖 并 拋 大 石 塊 法 ： 分 段 搶 挖 土 方 ， 使 挖 土 速 度 超 過冒 砂 速 度 ， 在 挖 至 標 高 后 立 即 鋪 竹 、 蘆 席 ， 并 拋 大 石 塊 ， 以 平 衡動 水 壓 力 ， 將 流 砂 壓 住 。 此 法 適 用 于 治 理 局 部 的 或 輕 微 的 流 砂 。4 流 砂 的 防 治 此 外 ， 采 用 地 下 連 續(xù) 墻 法 、 止 水 帷 幕 法 、 壓 密 注 漿 法 、 土 壤凍 結 法 等 ， 都 可 以 阻 止 地 下 水 流 入 基 坑 ， 防 止 流 砂 發(fā) 生 。 共 60頁 第 60頁 土 木 工 程 施 工 邵 陽 學 院 土 木 專 業(yè) 思 考 題 1、 試 分 析 土 壁 塌 方 的 原 因 和 預 防 塌 方 的 措 施 。 2、 進 行 明 排 水 和 人 工 降 水 時 應 注 意 什 么 問 題 ？ 3、 試 述 管 井 井 點 、 輕 型 井 點 、 噴 射 井 點 、 電 滲 井 點的 構 造 和 適 用 范 圍 。 4、 試 述 輕 型 井 點 的 布 置 方 案 和 設 計 步 驟 。 5、 試 分 析 產 生 流 砂 的 外 因 和 內 因 。 6、 試 述 防 治 流 砂 的 途 徑 和 方 法 。 第 2講 土 方 工 程 施 工 要 點