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1、土木工程施工技術(shù)Civil Engineering Construction Technologyv在土方開(kāi)挖過(guò)程中,當(dāng)基坑(槽)地面位于在土方開(kāi)挖過(guò)程中,當(dāng)基坑(槽)地面位于地下水位以下時(shí),土的含水層被切斷,地下地下水位以下時(shí),土的含水層被切斷,地下水會(huì)不斷地滲入基坑(槽)。雨季施工時(shí),水會(huì)不斷地滲入基坑(槽)。雨季施工時(shí),地面水也會(huì)流入基坑(槽),為了保證施工地面水也會(huì)流入基坑(槽),為了保證施工的正常進(jìn)行,防止邊坡塌方和地基承載能力的正常進(jìn)行,防止邊坡塌方和地基承載能力的下降,必須做好基坑(槽)降水工作。的下降,必須做好基坑(槽)降水工作。v人工降低地下水位的方法有:人工降低地下水位的方
2、法有:集水井降水法集水井降水法和井點(diǎn)降水法。和井點(diǎn)降水法。v井點(diǎn)降水又有井點(diǎn)降水又有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)點(diǎn)、深井井點(diǎn)等降水方法。等降水方法。1.4 1.4 土方排水與降水土方排水與降水流砂現(xiàn)象及其危害流砂現(xiàn)象及其危害 粒徑很小、無(wú)塑性的土壤,在動(dòng)水壓力推動(dòng)下,粒徑很小、無(wú)塑性的土壤,在動(dòng)水壓力推動(dòng)下,極易失去穩(wěn)定,而隨地下水一起流動(dòng)涌入坑內(nèi),這極易失去穩(wěn)定,而隨地下水一起流動(dòng)涌入坑內(nèi),這種現(xiàn)象稱種現(xiàn)象稱流砂現(xiàn)象流砂現(xiàn)象。危害:危害: a a、發(fā)生流砂現(xiàn)象后,土完全失去承載力,工人、發(fā)生流砂現(xiàn)象后,土完全失去承載力,工人難以立足,施工條件惡化;難以立足
3、,施工條件惡化; b b、土邊挖邊冒,難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度;、土邊挖邊冒,難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度; c c、引起塌方,使附近建筑物下沉、傾斜,甚至、引起塌方,使附近建筑物下沉、傾斜,甚至倒塌;倒塌; d d、拖延工期,增加施工費(fèi)用、拖延工期,增加施工費(fèi)用1 1、動(dòng)水壓力與流砂現(xiàn)象、動(dòng)水壓力與流砂現(xiàn)象產(chǎn)生流砂的原因產(chǎn)生流砂的原因 內(nèi)因內(nèi)因:土壤的性質(zhì),當(dāng)土的孔隙度大,含水量:土壤的性質(zhì),當(dāng)土的孔隙度大,含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。 外因外因:地下水及其產(chǎn)生動(dòng)水壓力的大小。:地下水及其產(chǎn)生動(dòng)水壓
4、力的大小。 動(dòng)水壓力是流砂發(fā)生的重要條件。流動(dòng)中的地動(dòng)水壓力是流砂發(fā)生的重要條件。流動(dòng)中的地下水對(duì)土顆粒產(chǎn)生的壓力稱為動(dòng)水壓力。下水對(duì)土顆粒產(chǎn)生的壓力稱為動(dòng)水壓力。1 1、動(dòng)水壓力與流砂現(xiàn)象、動(dòng)水壓力與流砂現(xiàn)象GDGD2 21 1 動(dòng)力壓力原理圖動(dòng)力壓力原理圖(a)(a)水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象;(b);(b)動(dòng)力壓力對(duì)地基土的影響動(dòng)力壓力對(duì)地基土的影響 1 1、2-2-土顆粒土顆粒bw wh2 2F Fh1 1h2 2w wh1 1F FbaaTLFL 當(dāng)動(dòng)水壓力等于或大于土的浸水密度時(shí),土顆粒處于懸浮狀態(tài),并隨地下水一起流入基坑,即發(fā)生流砂現(xiàn)象。 防治流砂的方法防治流砂
5、的方法途徑途徑: : a: a:減小或平衡動(dòng)水壓力。減小或平衡動(dòng)水壓力。 b:b:改變動(dòng)水壓力的方向。改變動(dòng)水壓力的方向。 c:c:截?cái)嗟叵滤?。截?cái)嗟叵滤鳌7椒ǚ椒? : a: a:枯水期施工;枯水期施工;b:b:打板樁法;打板樁法; c:c:水中挖土法;水中挖土法; d:d:人工降低地下水位法;人工降低地下水位法; e:e:地下連續(xù)墻法;地下連續(xù)墻法; f:f:拋大石塊,搶速度施工。拋大石塊,搶速度施工。 1 1、動(dòng)水壓力與流砂現(xiàn)象、動(dòng)水壓力與流砂現(xiàn)象2 2、集水井降水法、集水井降水法集水井降水法集水井降水法,又稱又稱集水坑降水法、明溝排水法集水坑降水法、明溝排水法,是在基坑,是在基坑(
6、槽)開(kāi)挖過(guò)程種,在坑底設(shè)置集水井,并沿坑底的周?chē)蛑校ú郏╅_(kāi)挖過(guò)程種,在坑底設(shè)置集水井,并沿坑底的周?chē)蛑醒腴_(kāi)挖排水溝,使水由排水溝流入集水井內(nèi),然后用水泵抽出央開(kāi)挖排水溝,使水由排水溝流入集水井內(nèi),然后用水泵抽出坑外坑外集水井降水法集水井降水法 2 2、集水井降水法、集水井降水法構(gòu)造要求:構(gòu)造要求:集水坑應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外,地下水的上游側(cè),間距集水坑應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外,地下水的上游側(cè),間距20-40m,直徑或?qū)挾龋睆交驅(qū)挾?.6-0.8m,低于挖土面,低于挖土面0.8-1m,(坑壁可用,(坑壁可用竹木加固)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后低竹木加固)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后低1-2m,底部設(shè)碎石濾層,底部設(shè)碎石濾層3
7、0cm,以防以防止基坑底的土顆粒隨水流失而使土結(jié)構(gòu)受到破壞。止基坑底的土顆粒隨水流失而使土結(jié)構(gòu)受到破壞。3 3、井點(diǎn)降水法、井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水法:又稱:又稱人工降低地下水人工降低地下水,就是在基坑開(kāi)挖前,預(yù)先,就是在基坑開(kāi)挖前,預(yù)先在基坑周?chē)蚧觾?nèi)設(shè)置一定數(shù)量的濾水管(井),利用抽水在基坑周?chē)蚧觾?nèi)設(shè)置一定數(shù)量的濾水管(井),利用抽水設(shè)備從中抽水,使地下水位降至坑底以下并穩(wěn)定后再開(kāi)挖基坑。設(shè)備從中抽水,使地下水位降至坑底以下并穩(wěn)定后再開(kāi)挖基坑。輕型井點(diǎn)降水法輕型井點(diǎn)降水法3 3、井點(diǎn)降水法、井點(diǎn)降水法井井 點(diǎn)點(diǎn) 類類 別別滲透系數(shù)滲透系數(shù) (m/d)降水深度降水深度(m)單級(jí)真空
8、井點(diǎn)單級(jí)真空井點(diǎn)0.0050.00520.066多級(jí)真空井點(diǎn)多級(jí)真空井點(diǎn)0.0050.00520.02020噴射井點(diǎn)噴射井點(diǎn)0.0050.00520.02020管井井點(diǎn)管井井點(diǎn)0 01200.0不限不限各類井點(diǎn)的適用范圍(表各類井點(diǎn)的適用范圍(表1.7) 人工降低地下水位的方法有輕型井點(diǎn)、噴人工降低地下水位的方法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深井泵井點(diǎn)等,射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深井泵井點(diǎn)等,可統(tǒng)稱為可統(tǒng)稱為井點(diǎn)降水法井點(diǎn)降水法。輕型井點(diǎn)輕型井點(diǎn) 適用于土壤的滲透系數(shù)適用于土壤的滲透系數(shù)K=0.1K=0.150m/d50m/d的土的土層中,降水深度為:?jiǎn)渭?jí)輕型井點(diǎn)層中,降水深度
9、為:?jiǎn)渭?jí)輕型井點(diǎn)3 3 6m6m,多,多級(jí)輕型井點(diǎn)級(jí)輕型井點(diǎn)6 6 12m 12m 。圖圖1.23 1.23 輕型井點(diǎn)法降低地下水位全貌圖輕型井點(diǎn)法降低地下水位全貌圖1 1井管;井管;2 2濾管;濾管;3 3總管;總管;4 4彎聯(lián)管;彎聯(lián)管;5 5水泵房水泵房 6 6原有地下水位線;原有地下水位線;7 7降低后地下水位線降低后地下水位線輕型井點(diǎn)輕型井點(diǎn)輕型井點(diǎn)的施工輕型井點(diǎn)的施工輕型井點(diǎn)的施工輕型井點(diǎn)的施工輕型井點(diǎn)平面及高程布置輕型井點(diǎn)平面及高程布置水井類型水井類型管井井點(diǎn)降水簡(jiǎn)圖管井井點(diǎn)降水簡(jiǎn)圖 管井井點(diǎn)的布置管井井點(diǎn)的布置 2 2、噴射井點(diǎn)、噴射井點(diǎn) 當(dāng)基坑開(kāi)挖較深,降水深度要求較大時(shí),當(dāng)
10、基坑開(kāi)挖較深,降水深度要求較大時(shí),可采用噴射井點(diǎn)降水。其降水深度可達(dá)可采用噴射井點(diǎn)降水。其降水深度可達(dá)8 820 m20 m,可用于滲透系數(shù)為,可用于滲透系數(shù)為0.10.150 m50 md d的砂的砂土、淤泥質(zhì)土層。土、淤泥質(zhì)土層。3 3、電滲井點(diǎn)、電滲井點(diǎn) 電滲井點(diǎn)是在輕型或噴射井點(diǎn)中增設(shè)電電滲井點(diǎn)是在輕型或噴射井點(diǎn)中增設(shè)電極而形成,主要用于滲透系數(shù)小于極而形成,主要用于滲透系數(shù)小于0.1m0.1md d的土層。的土層。 4 4、管井井點(diǎn)、管井井點(diǎn) 管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井,每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽一個(gè)管井,每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽水來(lái)降低地下水位。在土的滲透系數(shù)大水來(lái)降低地下水位。在土的滲透系數(shù)大(20(20200m200md)d)的土層中,宜采用管井井點(diǎn)。的土層中,
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