第1章：土方工程2

1、1土木工程施工土木工程施工第 1 章 场地平整施工的时间和意义场地平整施工的时间和意义 一般安排开工之前，将天然地面改造成设计要一般安排开工之前，将天然地面改造成设计要求的平面所进行的土方施工，以使大型施工机械有求的平面所进行的土方施工，以使大型施工机械有较大的工作面。较大的工作面。 工艺流程：工艺流程： 现场勘查现场勘查清除地面障碍物清除地面障碍物标定整平范标定整平范围围设置水准点设置水准点设置方格网设置方格网测量标高测量标高计计算挖填土方工程量算挖填土方工程量平整土方平整土方场地碾压场地碾压验验收。收。1.3场地平整场地平整2土木工程施工土木工程施工第 1 章 确定确定场地标高方法场地标高

2、方法 设计有要求按设计要求设计有要求按设计要求 无要求时：无要求时： “最小二乘法最小二乘法”： 方格网角点的施工高度的平方格网角点的施工高度的平 方和最小，满足工程量最小，又能保证挖填平衡；但方和最小，满足工程量最小，又能保证挖填平衡；但计算工作量大；计算工作量大； “挖填平衡法挖填平衡法” 场地内挖方量场地内挖方量=填方量，土方填方量，土方 总量不变概念直观、计算简便、精度能满足施工要求，总量不变概念直观、计算简便、精度能满足施工要求，但不能满足工程量最小。但不能满足工程量最小。1.3场地平整场地平整3土木工程施工土木工程施工第 1 章 1 1）影响场地标高的因素）影响场地标高的因素 1.

3、满足工艺要求（化工厂内管道布置）；满足工艺要求（化工厂内管道布置）； 2.城市规划要求（道路、排水要求、防洪）；城市规划要求（道路、排水要求、防洪）； 3.泄水坡度（大于等于泄水坡度（大于等于2）；）； 4.利用场内地形，减少土方工程量；利用场内地形，减少土方工程量； 5.场内挖填平衡，减少土方运输费用。场内挖填平衡，减少土方运输费用。1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定4土木工程施工土木工程施工第 1 章 2 2）场地标高确定的一般方法：）场地标高确定的一般方法： 原则：挖填方量相等原则：挖填方量相等 适用范围：场地比较平缓，对设计标高五特殊要求适用

4、范围：场地比较平缓，对设计标高五特殊要求1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定5土木工程施工土木工程施工第 1 章 2 2）场地标高确定的一般方法：）场地标高确定的一般方法： 方法及步骤：方法及步骤： a a，划分网格，划分网格 b, b, 计算标高计算标高1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定a）地形图上划分方格； b）设计标高示意图 1等高线；2自然地面；3设计标高平面； 4自然地面与设计标高平面的交线（零线）6土木工程施工土木工程施工第 1 章 2 2）场地标高确定的一般方法：）场地标高确定的一般方法： a，

5、划分网格，划分网格 编号；边长；计算角点高程编号；边长；计算角点高程1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定一般为一般为1040m； 根据地形的复杂程度，地根据地形的复杂程度，地面平坦边长大；面平坦边长大； 地面高低起伏边长小；地面高低起伏边长小； 常用常用20m；7土木工程施工土木工程施工第 1 章计算角点高程计算角点高程1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定 等高线间线性插入法等高线间线性插入法求得方格网角点标高；求得方格网角点标高； 如图所示：如图所示： 如无地形图，可以在场地上划分方格网，在角点处打入木如无地

6、形图，可以在场地上划分方格网，在角点处打入木桩，用水准仪测量角点标高；桩，用水准仪测量角点标高；8土木工程施工土木工程施工第 1 章计算公式计算公式1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定NHHHHaanH122211211220)4(NiiiiiHHHHnH143210)(41)432(4143210HHHHnHH1H2H3H4分别为一、二、三、四个方格共有角点。分别为一、二、三、四个方格共有角点。9土木工程施工土木工程施工第 1 章初步确定场地设计标高：初步确定场地设计标高：1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定

7、NHHHHaanH122211211220)4(NiiiiiHHHHnH143210)(41)432(4143210HHHHnHH1H2H3H4分别为一、二、三、四个方格共有角点。分别为一、二、三、四个方格共有角点。10土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定问题：问题： 1). 土的可松性？土的可松性？ 2). 场地排水？场地排水？ 3). 局部调整？局部调整？11土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定1). 土的可松性？土的可松性？ 场地设计标高

8、提高！场地设计标高提高！已知：已知：H0、VW 、AW 、 VT 、AT 、Ks、KS/，求求h。 调整后土方仍应平衡调整后土方仍应平衡 ).K.A-(V . AVSWWTThhWTVV 又SWTSWKAAKVh) 1(/得到：12土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定2). 场地排水要求？场地排水要求？一般，泄水坡度一般，泄水坡度i应应2 ，做成单向泄水或双向泄水。做成单向泄水或双向泄水。单向泄水时的计算：单向泄水时的计算：HN=H0 lxix例例H52yyxxn il ilhh0 + +、- -的确定？的确定？ 泄水

9、坡度的方向和泄水坡度的方向和lx 、ly方向一致为方向一致为-； 泄水坡度的方向和泄水坡度的方向和lx、ly方向相反为方向相反为+；13土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定2). 场地排水要求？场地排水要求？双向泄水时的计算：双向泄水时的计算：例例H4214土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.11.3.1场地设计标高的确定场地设计标高的确定3). 局部调整？局部调整？设计标高上的各种填方工程使设计标高的降低，或者设计设计标高上的各种填方工程使设计标高的降低，或者设计标高以下的各种挖方工程使设

10、计标高提高。标高以下的各种挖方工程使设计标高提高。边坡填、挖土方量不等使设计标高增减。边坡填、挖土方量不等使设计标高增减。就近取弃土引起场内挖、填土方量变化，导致场地设计标就近取弃土引起场内挖、填土方量变化，导致场地设计标高的增减。高的增减。15土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量方格网法：方格网法：1）计算各方格角点的施工高度（即填、挖高度）计算各方格角点的施工高度（即填、挖高度） “+”为填方，为填方，“-”为挖方为挖方i iiHHh1-112）确定施工）确定施工“零线零线”即挖、填方的分界即挖、填方的分界

11、线线 先求零点，先求零点，之后将零点相连之后将零点相连 16土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量2）确定施工）确定施工“零线零线” ahhhx2111ahhhx212217土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量3）计算各方格土方工程量计算各方格土方工程量 分分3种情况：种情况： 4点同挖（同填）：点同挖（同填）： )(443212hhhhaV18土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平

12、整土方工程量计算场地平整土方工程量3）计算各方格土方工程量计算各方格土方工程量 2挖挖2填填(相邻相邻2点为挖，另点为挖，另2点为填点为填)： 如如1、2点为挖方，则：点为挖方，则：)(43222412122, 1hhhhhhaV h2 h1 h4 h3 )(43223412424, 3hhhhhhaV填方挖方19土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量3）计算各方格土方工程量计算各方格土方工程量 3挖挖1填（填（1挖挖3填）填）:)(643413424hhhhhaV填44321232, 1)22(6VhhhhaV

13、挖，填方挖方 h2 h1 h3 h4 20土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量3）计算各方格土方工程量计算各方格土方工程量 为提高土方工程量计算精度，利用顺等高线方为提高土方工程量计算精度，利用顺等高线方向的对角线可以将方格网划分成两个三角向的对角线可以将方格网划分成两个三角形。形。 21土木工程施工土木工程施工第 1 章1.3场地平整场地平整1.3.21.3.2计算场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量4）计算场地边坡土方工程量：边坡土方量可计算场地边坡土方工程量：边坡土方量可近似按三角棱锥体、三角棱柱体计

14、算。近似按三角棱锥体、三角棱柱体计算。 零线 三角棱锥体 边坡 挖方区 三角棱柱体 填方区 lAV3椎lAAV321柱lAAAV64201柱当当A1、A2相差很时相差很时当当A0中面积，公式可用于计算基坑或基槽土方中面积，公式可用于计算基坑或基槽土方22土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.11.4.1排除地面水排除地面水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水23土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.11.4.1排除地面水排除地面水 排除场地低洼处积水、场地雨水排除场地低洼处积水、场地雨水 常用排水设施常用排

15、水设施 排水沟（疏）排水沟（疏）平坦场地平坦场地 截水沟（堵）截水沟（堵）坡地、坡地、 高侧高侧 土堤（挡）土堤（挡）低洼处四周低洼处四周平面位置：平面位置： 布置在施工区域的边缘或道路两布置在施工区域的边缘或道路两 旁；和自然地形一致；和原有排旁；和自然地形一致；和原有排 水系统一致；和新建永久排水系水系统一致；和新建永久排水系 统协调；统协调；24土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.11.4.1排除地面水排除地面水截面尺寸要求：截面尺寸要求： 沟、堤截面根据施工期排水量确定；沟、堤截面根据施工期排水量确定； 排水沟排水沟500500 纵向坡度纵向

16、坡度 i3 平坦地区平坦地区2 沼泽地区沼泽地区1；必要时；必要时设涵管过水以利交通。设涵管过水以利交通。25土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水1 1）为什么需要降水？为什么需要降水？当基础底面低于地下水位以后，地下水向基坑内渗流，当基础底面低于地下水位以后，地下水向基坑内渗流，产生下列后果：产生下列后果： 1. 1. 恶化施工条件；恶化施工条件； 2. 2. 降低地基承载力；降低地基承载力； 3. 3. 基坑边坡易塌方。基坑边坡易塌方。 所以，为了保证施工安全和质量，需降低地下水所以，为了保证施工安全和质量，需降低

17、地下水26土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水2 2）降水方法：）降水方法： 集水坑降水法集水坑降水法( (明排水法）明排水法） 井点降水法井点降水法27土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水3 3）集水坑降水法）集水坑降水法 是在基坑开挖过程中，在基础范围以外设置集水坑，是在基坑开挖过程中，在基础范围以外设置集水坑，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑中，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑中，然后用水泵抽走。然后用水泵抽走

18、。范围：范围： 降水深度小；降水深度小； 有止水帷幕时；有止水帷幕时； 作为井点降水的辅助；作为井点降水的辅助；28土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水集水坑设置位置：集水坑设置位置： 基础范围以外；基础范围以外； 地下水上游；地下水上游；设置间距设置间距 应该根据地下水流量；基坑平面形状及水泵抽水能力；应该根据地下水流量；基坑平面形状及水泵抽水能力；一般一般20-4020-40米设置一个。米设置一个。直径或宽度：直径或宽度： 06-0.806-0.8米米深度：深度： 低于挖土面低于挖土面0.8-1.00.8-1.0米

19、米 基坑挖到持力层时，低于基坑挖到持力层时，低于1.0-2.01.0-2.0米，并铺米，并铺0.30.3米碎石层。米碎石层。29土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水排水沟设置：排水沟设置： 基坑四周，深基坑四周，深0.5-0.80.5-0.8米；宽度不小于米；宽度不小于0.40.4米米 水沟边坡水沟边坡1:1-1:1.05,1:1-1:1.05,千分之千分之2-52-5纵坡；纵坡；30土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治

20、流流 砂原理：砂原理： 地下水位以下为细砂、粉砂等土质，用集水坑降水时，地下水位以下为细砂、粉砂等土质，用集水坑降水时，坑底下的土在水流作用下形成流动状态，随地下水涌入坑底下的土在水流作用下形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。即边挖土边冒砂的现象。基坑，这种现象称为流砂。即边挖土边冒砂的现象。 31土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治流流 砂原理：砂原理：32土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治

21、流沙及其防治流流 砂原理：砂原理：33土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治流流 砂原理：砂原理：流砂受力分析单元234土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治流流 砂原理：砂原理：流砂受力分析单元2动水压力：动水压力：GD = -T = -IrW （作用方向与（作用方向与 T土对水流的阻力方向相反）土对水流的阻力方向相反） 由此可见由此可见GD与与I、L的关系，的关系，GD的作用方向与水的作用方向与水

22、流方向相同。流方向相同。 GD方向：向上，不利；向下，有利。方向：向上，不利；向下，有利。 当当GDrs/（土的浸水重度，浮重度）时，则土粒（土的浸水重度，浮重度）时，则土粒处于悬处于悬浮状态，土体抗剪强度浮状态，土体抗剪强度=0，土粒进入基坑，形，土粒进入基坑，形成流砂。成流砂。35土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治哪些情况下容易发生：哪些情况下容易发生：流砂受力分析单元2a、易在粉土、细砂、粉砂、淤泥土中发生。一般、易在粉土、细砂、粉砂、淤泥土中发生。一般下挖超过地下水位下挖超过地下水位0

23、.5m深即要注意。深即要注意。 b、与动水压力、与动水压力GD大小有关，大小有关，GD大时易发生。大时易发生。 36土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治流砂危害流砂危害： 土体丧失承载力、施工条件恶化，工人难以立足，基土体丧失承载力、施工条件恶化，工人难以立足，基坑难以挖到设计深度，容易塌方，掏空附近地基引起周坑难以挖到设计深度，容易塌方，掏空附近地基引起周围建筑物下沉、倾斜、甚至倒塌。围建筑物下沉、倾斜、甚至倒塌。37土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.

24、4.21.4.2降低地下水降低地下水流沙及其防治流沙及其防治流砂防治流砂防治：主要途径：主要途径：a、减少动水压力、减少动水压力GD；b、使动水压力、使动水压力GD方向向下；方向向下；c、截断地下水流，增加渗流路径。、截断地下水流，增加渗流路径。 具体措施：具体措施：a、枯水期施工；、枯水期施工；b、抢挖并抛大石块法、抢挖并抛大石块法-用于局部的轻微的流砂，冒砂速度挖土用于局部的轻微的流砂，冒砂速度挖土速度的情况；速度的情况；c、设止水帷幕法、设止水帷幕法-渗径渗径L，I，GD，结合基坑支护比较好；，结合基坑支护比较好；d、水下挖土法、水下挖土法-如沉井施工、抓铲施工；如沉井施工、抓铲施工；e

25、、人工降低地下水位法、人工降低地下水位法改变改变GD方向。方向。 38土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水管涌管涌 当坑底为不透水层，地下水为承压水时，坑底不透水当坑底为不透水层，地下水为承压水时，坑底不透水层覆盖土的重量承压水顶托力时，即当层覆盖土的重量承压水顶托力时，即当HrWhr土土（H-承压水头，承压水头，h-土层厚）时，会随时发生冒砂现象。土层厚）时，会随时发生冒砂现象。 水位线 H rw h r土土 管涌示意图管涌示意图 39土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.2

26、1.4.2降低地下水降低地下水管涌管涌 40土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水4)4)井点降水法井点降水法 又称人工降低地下水，就是在基坑开挖前，预先在基又称人工降低地下水，就是在基坑开挖前，预先在基坑周围或基坑内设置一定数量的滤水管（井），利用抽坑周围或基坑内设置一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降至坑底以下并稳定后再水设备从中抽水，使地下水位降至坑底以下并稳定后再开挖基坑。开挖基坑。 作用：改善施工条件；加速土壤固结，提高土体强度，作用：改善施工条件；加速土壤固结，提高土体强度， 边坡加陡以

27、减少土方量；可防止流砂；防止基底隆边坡加陡以减少土方量；可防止流砂；防止基底隆起，提高工程质量。起，提高工程质量。注意：注意： 对周边建筑的影响！对周边建筑的影响！ 停止降水后的抗浮计算！停止降水后的抗浮计算！41土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水停止降水后的抗浮计算！停止降水后的抗浮计算！4)井点降水法井点降水法42土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水停止降水后的抗浮计算！停止降水后的抗浮计算！4)井点降水法井点降水法43土木工程施工土木工

28、程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水停止降水后的抗浮计算！停止降水后的抗浮计算！4)井点降水法井点降水法44土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水井点类型井点类型 轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井井点。轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井井点。4)井点降水法井点降水法45土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水 轻型井点：在基坑四周每隔一定间距埋设井点管（下部为滤轻型井点：

29、在基坑四周每隔一定间距埋设井点管（下部为滤管）至地下水层，将井点管与总管相连，利用抽水设备将地管）至地下水层，将井点管与总管相连，利用抽水设备将地下水从井点管中不断抽出，使地下水位降至基坑底面以下。下水从井点管中不断抽出，使地下水位降至基坑底面以下。4)井点降水法井点降水法46土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水4)井点降水法井点降水法滤管滤管47土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水 轻型井点：轻型井点：4)井点降水法井点降水法48土木工程施工

30、土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水 电渗井点：电渗井点： 如果土的渗透性系数很小，（如果土的渗透性系数很小，（K0.1m/d)问问 题：题： 水位下降的速度很慢，怎么办？水位下降的速度很慢，怎么办？ 电渗井点排水是利用井点管本身作阴极，沿基坑外围布置，以钢管电渗井点排水是利用井点管本身作阴极，沿基坑外围布置，以钢管（50-75mm50-75mm）或钢筋（）或钢筋（25mm25mm以上）作阳极，垂直埋设在井以上）作阳极，垂直埋设在井点内侧，阴阳极分别用电线连接成通路，并对阳极施加强直流电点内侧，阴阳极分别用电线连接成通路，并对阳极

31、施加强直流电电流。应用电压比降使带负电的土粒向阳极移动（即电泳作用），电流。应用电压比降使带负电的土粒向阳极移动（即电泳作用），带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。 4)井点降水法井点降水法49土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水 电渗井点：电渗井点：4)井点降水法井点降水法50土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水 喷射井点：喷射井点： 适于弱透水层适于弱透水层K=0.1-2 m/d，降水

32、深度较大，降水深度较大6m（可达（可达20m）。一级轻型井点达不到。）。一级轻型井点达不到。 喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，将地下水经井点外管与气井点）形成水气射流，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。内管之间的缝隙抽出排走。 4)井点降水法井点降水法51土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4

33、.2降低地下水降低地下水 喷射井点：喷射井点：4)井点降水法井点降水法52土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水 管井井点：管井井点： 每隔一定距离打一管井，每一管井每隔一定距离打一管井，每一管井用一水泵抽水，由管井、吸（出）水管、用一水泵抽水，由管井、吸（出）水管、水泵组成。水泵组成。 适用于渗水量较大处适用于渗水量较大处K=20-200 m3/d。 管井间距管井间距20-50m，深，深8-15m，井中降水，井中降水深可达深可达6-10m，有效降水深，有效降水深3-5m。4)井点降水法井点降水法53土木工程施工土木工程

34、施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水54土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（1）轻型井点设备）轻型井点设备 管路系统：管路系统：井点管井点管38、51，长，长5-7m，滤管，滤管 1-1.5m、弯联管、弯联管、总管总管100-127mm。 抽水设备：抽水设备： 真空泵设备：真空泵、离心泵、水气分离真空泵设备：真空泵、离心泵、水气分离 器（集水箱）每器（集水箱）每套带套带100-120 m。 射流泵设备：由离心泵、射流器、循环水箱组成。每套带射流泵设备：由离心泵、

35、射流器、循环水箱组成。每套带30-60m，用于粉砂、粉土等渗透性较小的土层中降水。，用于粉砂、粉土等渗透性较小的土层中降水。原原理理：喷嘴处断面收缩使水流速度骤增，压力骤降，空腔内：喷嘴处断面收缩使水流速度骤增，压力骤降，空腔内产生部分真空，将水气吸上。产生部分真空，将水气吸上。5)轻型井点降水法轻型井点降水法55土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水5)轻型井点降水法轻型井点降水法56土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型

36、井点布置 平面布置平面布置i）当坑顶宽度）当坑顶宽度B6m，降水深，降水深S5m时，用单排线状井点，井时，用单排线状井点，井点管放在上游一侧，两端伸出长点管放在上游一侧，两端伸出长B，I=14。ii）B6m或土质不良，则用双排井点；面积较大时，应用环或土质不良，则用双排井点；面积较大时，应用环状井点状井点I=110iii）井点管间距一般为）井点管间距一般为0.8-1.6m，一般，一般 2m，在总管拐弯处，在总管拐弯处，靠河流处加密，用多套抽水设备时，各段总管长度应大致靠河流处加密，用多套抽水设备时，各段总管长度应大致相等，段与段之间断开。相等，段与段之间断开。 5)轻型井点降水法轻型井点降水法

37、57土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水5)轻型井点降水法轻型井点降水法58土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 高程布置（井点管埋深）高程布置（井点管埋深） 5)轻型井点降水法轻型井点降水法iLhHH1H井点管埋深H1集水总管埋设面到基坑底的距离h基底至降低后地下水位线的最小距离（0.5-1.0m）L井点管至水井中心的水平距离i水力坡度，单排布置1/5-1/4,双排1/7，环形1/10注意：当计算值大于井点管长

38、度，应降低埋设面。土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 轻型井点计算轻型井点计算 5)轻型井点降水法轻型井点降水法计算内容：计算内容： Q涌涌、井点的数量、井点的数量n、井距、井距D、抽水设备选用等。、抽水设备选用等。 涌水量计算以水井理论为依据。涌水量计算以水井理论为依据。 水井类型：无压井、承压井、完整井、非完整井组合成四种类水井类型：无压井、承压井、完整井、非完整井组合成四种类型井。型井。 土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2

39、降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 轻型井点计算轻型井点计算 5)轻型井点降水法轻型井点降水法涌水量计算涌水量计算井点管数量及井距计算井点管数量及井距计算土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 轻型井点计算轻型井点计算 单个无压完整井涌水量计算为例，抽水影响半径单个无压完整井涌水量计算为例，抽水影响半径R，水井，水井半径半径r。根据根据达西定律和裘布依水井理论，推导：达西定律和裘布依水井理论，推导： 5)轻型井点降水法轻型井点降水法)/(lg366. 1322dmrRhH

40、KQ1-20土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 轻型井点计算轻型井点计算 同理易得承压完整井涌水量计算公式同理易得承压完整井涌水量计算公式： 5)轻型井点降水法轻型井点降水法)/(lg73. 23dmrRKMSKQ1-22注意：非完整井时水将从底面流入，涌水量加大，需要用换算含水层厚度H0代替H。但是不应该大于实际厚度。抽水影响半径抽水影响半径R可以参可以参考考水电水利工程钻水电水利工程钻孔抽水试验规程孔抽水试验规程 土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地

41、下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 轻型井点计算轻型井点计算环状井点系统总涌水量计算环状井点系统总涌水量计算（大漏斗）（大漏斗） 5)轻型井点降水法轻型井点降水法)/(lg)2(366. 130dmxRSSHKQ1-24x0大漏斗假想半径，基坑长宽比不大于5，取)(0mAxR近似公式：KHR95. 1土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置抽水设备选择抽水设备选择井点管数量及井距计算：井点管数量及井距计算： 单管最大出水量：单管最大出水量： 5)轻型

42、井点降水法轻型井点降水法365Kdlq1-29qQn1 . 1井点管数量井点管数量1-30井点管间距井点管间距nLD 1-31土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2降低地下水降低地下水（2）轻型井点布置）轻型井点布置 轻型井点计算轻型井点计算井点管数量及井距计算：井点管数量及井距计算： 5)轻型井点降水法轻型井点降水法nLD 实际间距：总管接头距离；大于实际间距：总管接头距离；大于15倍滤管直径；河流倍滤管直径；河流及拐弯处加密；渗透性小土层适当加密及拐弯处加密；渗透性小土层适当加密土木工程施工土木工程施工第 1 章1.4排水及降低地下水排水及降低地下水1.4.21.4.2