土石方工程施工排水課件

2010年3月12日《給排水工程施工技術(shù)》

土石方工程施工排水

引子------------塌方：是指因地層結(jié)構(gòu)不良，雨水沖刷或修筑上的缺陷，道路，堤壩等旁邊的陡坡或坑道、隧道的頂部突然坍塌。塌方的種類主要有雨水塌方、地震塌方、施工塌方等。溝槽塌方主要原因：1、放坡不足；2、施工排水不到位。

2007年5月30日15時左右，安徽省合肥市肥西縣桃花鎮(zhèn)華山路道路排水工程工地發(fā)生一起塌方事故。

6名人員被埋，其中4人死亡。

2007.9.11，合肥清溪路鋪設(shè)水管工地塌方事故，兩名工人被埋５米多深的地下，施救3個多小時后被挖出，其中一人死亡

2005年7月5日上午，鄭州市一市政管網(wǎng)施工工地因塌方導(dǎo)致3名民工被埋。

事故現(xiàn)場，溝槽深約4米，沒有任何安全防護(hù)措施。

2007.8.28，赤峰市一排水管道施工工地現(xiàn)場發(fā)生塌方事故。2人被埋，其中一人遇難。

2007.7.7,廣州中山區(qū)一供水管道工地發(fā)生溝壁塌方，正在2米深的溝中焊接管道的兩名工人被埋。12月12日，秘魯首都利馬一建筑工地發(fā)生嚴(yán)重塌方事故，8名工人被埋在沙石之下，另有2名工人受傷。

為了保持基坑干燥，防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降，必須做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是明溝排水法和人工降低地下水位法。

第二章

施工排水及地基處理

2.1明溝排水法

明溝排水法是一種設(shè)備簡單、應(yīng)用普遍的人工降低水位的方法。1、排水溝：開挖溝槽過程中，先在槽中央開挖，接近設(shè)計(jì)高程時移至溝槽一側(cè)或兩側(cè)，尺寸一般為30×30cm，排水溝底部一般低于槽底30cm，并以3~5%坡度坡向集水井(見圖2-2及圖1)。2、集水井：溝槽地下水來水方向一側(cè)，井距50~100m，井壁須加固密撐，水平向距槽底1~2米，直徑或?qū)挾纫话銥?.7~0.8米，井底低于排水溝底0.7~1.0米，槽挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，集水井底應(yīng)低于排水溝底1~2米，井底鋪0.3米厚反濾層。(見圖2-1)

明溝排水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也可用于滲水量較小的粘性土層降水，但不適宜于細(xì)砂土和粉砂土層，因?yàn)榈叵滤疂B出會帶走細(xì)粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。

3、適用條件：流砂：當(dāng)開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當(dāng)挖至地下水位以下時，坑底下面的土?xí)纬闪鲃訝顟B(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。

流砂現(xiàn)象如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象，應(yīng)采取減小動水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。其方法有：如條件許可，盡量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；

水中挖土?xí)r，不抽水或減少抽水，保持坑內(nèi)水壓與地下水壓基本平衡；

采用井點(diǎn)降水法、打板樁法、地下連續(xù)墻法防止流砂產(chǎn)生。

2.2人工降低地下水位

井點(diǎn)降水：基坑開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。井點(diǎn)降水有兩類：一類為輕型井點(diǎn)(包括電滲井點(diǎn)與噴射井點(diǎn))；另一類為管井井點(diǎn)(深井泵)。對不同的土質(zhì)應(yīng)采用不同的降水形式，表1為常用的降水形式。

適用條件：基坑較深，地下水涌水量較大，流砂地段常用做法：井點(diǎn)降水法表1降水類型及適用條件

適合條件降水類型滲透系數(shù)(cm/s)可能降低的水位深度(m)輕型井點(diǎn)多級輕型井點(diǎn)10-2～10-5

3～66～12噴射井點(diǎn)10-3～10-6

8～20電滲井點(diǎn)＜10-6

宜配合其他形式降水使用深井井管≥10-5

＞10一、輕型井點(diǎn)

輕型井點(diǎn)(圖2-4)就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點(diǎn)管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管上部與總管連接，利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進(jìn)入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下。輕型井點(diǎn)法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中；降低水位深度：一級輕型井點(diǎn)3～6m，二級井點(diǎn)可達(dá)6～12m。

輕型訊井點(diǎn)頂設(shè)備舉由管頸路系違統(tǒng)和刻抽水煮設(shè)備侮組成洲。管波路系凳統(tǒng)包孔括濾項(xiàng)管、安井點(diǎn)漏管、誘彎聯(lián)連管及繡總管構(gòu)等。濾管(圖2-翁5)為進(jìn)當(dāng)水設(shè)捉備，汪其構(gòu)激造是敢否合扶理對仗抽水銹設(shè)備撇影響枕很大厘。1、輕耳型井棟點(diǎn)組危成1）輕砍型井鵝點(diǎn)布晴置：總原割則：性所有包需降啄水的檔范圍蜻均應(yīng)間包括殺在井閘點(diǎn)圈賞內(nèi)。A、平癥面上同可采叼用單狼排、從雙排章、環(huán)妄形、U形布芒置2、輕陳型井剝點(diǎn)設(shè)希計(jì)設(shè)計(jì)柱內(nèi)容碧：平面朱布置啦、高病程布擋置、亦涌水弄量計(jì)鑄算、直井點(diǎn)暴管數(shù)都量、董井點(diǎn)告管間誓距、何抽水太設(shè)備某的確尋定等恨。※單排毅線狀揭：當(dāng)溝參槽寬惜小于2.痛5米，通降水駕深度等小于4.省5米時袋，布屈置在觸地下騾水位樂上游拋側(cè)；建筑梁上：當(dāng)基薯坑或怨溝槽旦寬度院小于碼6m，水位灘降低商深度渠不超嫂過5m時，奸可用化單排拴線狀苗井點(diǎn)層布置攝在地茄下水桐流的乳上游從一側(cè)翻，兩秤端延資伸長屈度一發(fā)般不套小于謠溝槽楊寬度越(圖2)。※在考們慮到宿抽水旦設(shè)備懇的水望頭損棋失以滿后，共井點(diǎn)妖降水猶深度掌一般暗不超銅過6m。井點(diǎn)析管的排埋設(shè)勻深度H(不包括尚濾管己)按遵下式過計(jì)算:式中H1——井點(diǎn)耕管埋偉設(shè)面庭至基新坑底輸?shù)木嗝涬x，m；陽△h—役—基坑除中心歇處坑嫌底面庭(單重排井拋點(diǎn)時海，為邁遠(yuǎn)離握井點(diǎn)聾一側(cè)蛇坑底杠邊緣睜)至票降低抄后地謝下水顧位的半距離修，一敘般為亡0.所5～裝1.咐0m；戰(zhàn)i駐——地下普水降拘落坡腦度；左環(huán)狀戀井點(diǎn)浪為1招/1尚0，蹤蝶單排匪線狀把井點(diǎn)罩為1原/4鋒；L—執(zhí)—井點(diǎn)竄管至蒼基坑羞中心惡的水戚平距樸離(因單排驢井點(diǎn)志中為忠井點(diǎn)得管至販基坑欲另一烘?zhèn)鹊臑E水平蠻距離)，m。l——濾管慌長度奇，mH=伙H1+△h+包iL女+l(2稀-4忽)※如寬妄度大川于6m或土掀質(zhì)不至定，述滲透吩系數(shù)斥較大執(zhí)時，堆宜用雙排失井點(diǎn)，面陡積較錘大的肆基坑櫻宜用環(huán)狀熄井點(diǎn)(圖2-支10)；為刻便于辭挖土好機(jī)械敏和運(yùn)單輸車陽輛出憶入基逝坑，蕩可不伴封閉傲，布香置為U形環(huán)額狀井店點(diǎn)。B、井舒點(diǎn)管拆布置假：坑（丘槽）雕上口中邊緣新外1.種0~1.攔5米；脖井點(diǎn)繡管露敗出地編面0.伴2~0.兇3米，酒埋深處滿足笨降水廣深度臣要求牲：H=然H1干+△h氏+i獸L+羊l；濾指水管育必須福埋到蜂透水功層內(nèi)懸。C、總冤管布恢置：標(biāo)高位盡可貌能接冷近原鬧地下榴水位庸，長凈度根苦據(jù)基殘坑上煤口尺魂寸或析基槽義長度些確定凍；沿冬抽水憶水流殲方向砍有0.疲25狡%~詠0.鉗5%的上址傾坡浮度，睡水泵鋼中心遣與總艷管平擔(dān)齊。D、觀猶測井直：為觀徑測水伴位降艇落情蓄況，柿在降沖水范譜圍內(nèi)筋設(shè)置妖的井異。一暖般在抱基礎(chǔ)重中心飽、總死管末宮端、野局部朗挖深芝處等熟控制鳳點(diǎn)設(shè)院置，從由井休點(diǎn)管弊做成主，但麻不與施總管憐相連播?！?dāng)一儉級井祥點(diǎn)系祖統(tǒng)達(dá)膜不到舅降水政深度津時，曲可采芳用二炭級井逐點(diǎn)，拿即先桌挖去航第一垂級井小點(diǎn)所夸疏干更的土氏，然氧后在次基坑圈底部燙裝設(shè)覆第二樓級井驢點(diǎn)，銜使降久水深輩度增肉加（圖2-尋12）。2）涌窮水量要計(jì)算A、無貿(mào)壓完穗整井倒：Q=湖1.膏36沖6K剪(2窩H-促S)群S腎/(繳lg群R-爹lg豈X0)B、無柏壓非郊完整殼井：Q=抓1.屠36張6K丹(2圾H0-S在)寨S/芳(l吸gR塞-l疲gX0)C、降剃水深竹度：S=肝(H蕉′-糖H1)+a1+a2+a3其中虹：H′榨——地下箭水位度高程H1械——基底致高程a1——保險(xiǎn)謝值，拉取0.弄5米a3——井點(diǎn)教管局鍛部水剖損值嬸，取0.暈5米a2——水力近坡降做值，畏對兩跳側(cè)布洞置井紡點(diǎn)管倦時：a2=il捐/2對一須側(cè)布農(nóng)置井仗點(diǎn)管損時：a2=il1（i——水力邀梯度刺，細(xì)黃砂、蒙粉砂牢層取1/籠10交~1它/8；l——兩側(cè)團(tuán)井點(diǎn)危管間握距；l1——井點(diǎn)筐管距祖離對攏面槽膜底邊董緣距腸離）3）相斬關(guān)參撫數(shù)確頂定A、滲討透系匆數(shù)K：現(xiàn)顆場抽當(dāng)水試笨驗(yàn)或獨(dú)參考跡表2-茄6B、影概響半常徑R：經(jīng)砌驗(yàn)公鋤式(完整麗井)(非完星整井)C、環(huán)立圍面咽積半讓徑X0(基坑素假象源半徑)—浴—P疾44略D、井云點(diǎn)數(shù)攪量：n=罵1.肥1Q膚/q，其踐中單罷個井駁點(diǎn)涌嚇?biāo)烤c(diǎn)村間距忙：D=批L1/(咽n-壘1)E、抽欺水設(shè)需備：尼水泵牛流量刪按照1.白1~惕1.脂2倍涌想水量臂計(jì)算3、輕型抬井點(diǎn)災(zāi)施工絨、運(yùn)請行與席拆除※輕型收井點(diǎn)惠的施伴工分項(xiàng)為準(zhǔn)備招工作及井點(diǎn)層系統(tǒng)鋼安裝。※準(zhǔn)備液工作包括丑井點(diǎn)程設(shè)備橡、動屬力、潤水泵田及必總要材妥料準(zhǔn)躲備，妙排水貍溝的私開挖斬，附妙近建皇筑物鈴的標(biāo)脖高監(jiān)鑼測以壇及防險(xiǎn)止附脊近建加筑沉鉛降的若措施廉等。※埋設(shè)偏井點(diǎn)突系統(tǒng)寇的順遷序：根貝據(jù)降非水方書案放術(shù)線、仗挖管蹄溝、鞠布設(shè)括總管犬、沖郵孔、致下井?dāng)R點(diǎn)管袖、埋河砂濾旦層、估粘土日封口董、彎宗聯(lián)管島連接羨井點(diǎn)緣瑞管與持總管申、安曠裝抽脊水設(shè)昆備、旬試抽磚?！c(diǎn)休管的光埋設(shè)蜻方法想有射特水法雹、套奇管法好、沖余孔法叫、鉆案孔法偵。※射水寒法和情沖孔臨法施朝工，碑分為沖孔(圖3(墨a))和埋管(圖3(訴b))兩個睬過程戰(zhàn)。※輕型談井點(diǎn)堂使用輕型裙井點(diǎn)宅運(yùn)行舌后，殲應(yīng)保暗證連綿續(xù)不下斷地測抽水裹。正常帥出水銳規(guī)律諒：先大賞后小漫，先象渾后快清。（如綢不出舞水或盤出水伴混濁徑，應(yīng)克檢查宣糾正