第1章土方工程2

1、第1章 土方工程第1章 土方工程 1.1 土地工程分类及其工程物理性质 1.2 基坑（槽）的土方开挖 1.3 土方填筑与压实 1.4 土方工程的机械化施工 1.5 人工降低地下水位1.4 土方工程的机械化施工 在土方工程的开挖、运输、填筑、压实等施工 过程中，应尽可能采用机械化和先进的作业方法。 土方工程施工机械的种类很多，常用的有：推土机、铲运机、挖土机、装载机、运输机械和碾压夯实机械等。正铲正铲：前进向上，强制切土：前进向上，强制切土反铲反铲：后退向下，强制切土：后退向下，强制切土拉铲拉铲：后退向下，自重切土：后退向下，自重切土抓铲抓铲：直上直下，自重切土：直上直下，自重切土单斗挖土机单斗

2、挖土机推土机：独立完成挖土、运土、卸土；推土机：独立完成挖土、运土、卸土； 经济运距经济运距100 m内，效率最高内，效率最高60m铲运机：独立完成铲土、运土、卸土、填筑、场地平整；铲运机：独立完成铲土、运土、卸土、填筑、场地平整； 经济运距经济运距6001500 m，效率最高，效率最高800m1.4.1 推土机 推土机由拖拉机和推土铲刀组成。按行走装置的类型可分为履带式和轮胎式两种。履带式推土机履带板着地面积大，现场条件差时也可施工，还可以协助其他施工机械工作，所以应用比较广泛。按推土铲刀的操作方式可分为液压式和索式两种。索式推土机的铲刀借本身自重切入土中，在硬土中切入深度较小；液压式推土机

3、的铲刀利用液压操纵，使铲刀强制切入土中， 切土深度较大，且可以调升铲刀和调整铲刀的角度，具有较大的灵活性。 推土机操纵灵活，运转方便，所需工作面较小、行驶速度快、易于转移，能爬300左右的缓坡，因此应用较广。多用于场地清理和平整、开挖深度1. 5m以内的基坑，填平沟坑，以及配合铲运机、挖土机工作等。此外，在推土机后面可安装松土装置，破、松硬土和冻土，也可拖挂羊足辗进行土方压实工作。推土机可以推挖一至三类土，经济运距100m以内，效率最高为60m。1.4.1 推土机 为提高推土机的生产率，增大铲刀前土的体积，减少推土过程中土的散失，缩短推土时间，常采用下列施工方法： （1）下坡推土法 在斜坡上，

4、推土机顺下坡方向切土与推运，借助机械本身的重力作用，以增加切土深度和运土数量，一般可提高生产率3040，但坡度不宜超过150，避免后退时爬坡困难。1.4.1 推土机 （2）并列推土法 平整场地面积较大时，可采用两台或三台推土机并列推土，铲刀相距150300mm，以减少土的散失，提高生产效率。一般采用两机并列推土可增加推土量l530，三机并列推土可增加推土量3040。1.4.1 推土机 （3）槽形推土法 推土机连续多次在一条作业线上切土和推运，使地面形成一条浅槽，以减少土在铲刀两侧散失，一般可提高推土量l030。槽的深度在1m左右，土埂宽约为500mm。当推出多条槽后，再推土埂。适于运距较远，土

5、层较厚时使用。1.4.1 推土机 （4）多铲集运法 当推土距离较远而土质比较坚硬时，由于切土深度不大，应采用多次铲运、分批集中、一次推运的方法，使铲刀前保持满载，缩短运土时间，一般可提高生产效率l5左右。堆积距离不宜大于30m，堆土高度以2m以内为宜。1.4.1 推土机1.4.2 铲土机 铲运机是一种能独立完成铲土、运土、卸土、填筑和整平的土方机械。按铲斗的操纵系统可分为索式和液压式两种。液压式能使铲斗强制切土，操纵灵便，应用广泛；索式现已逐渐淘汰。按行走机构可分为自行式和拖式两种。拖式铲运机由拖拉机牵引作业，自行式铲运机的行驶和作业都靠本身的动力设备，机动性大、行驶速度快，故得到广泛采用。

6、铲运机由牵引车和铲斗两部分组成。铲运机的工作装置是铲斗，铲斗前方有一个能开启的斗门，铲斗前设有切土刀片。切土时，铲斗门打开，铲斗下降，刀片切入土中。铲运机前进时，被切下的土挤入铲斗，铲斗装满土后，提起铲斗，放下斗门，将土运至卸土地点。 铲运机对行驶的道路要求较低，操纵灵活，行驶速度快，生产效率高，且费用低。在土方工程中常应用于大面积场地平整，开挖大型基坑，填筑堤坝和路基等。自行式铲运机经济运距以8001500m为宜。适宜开挖含水率27以下的一四类土，铲运较坚硬的土时，可用推土机助铲或用松土机配合。自行式铲运机1-驾驶室；2-前轮；3-中央框架；4-转向油缸；5-辕架；6-提斗油缸；7-斗门；8

7、-铲斗；9-斗门油缸；l0-后轮；ll-尾架拖式铲运机1-拖把；2-前轮；3-辕架；4-斗门；5-铲斗；6-后轮；7-尾架 1.铲运机开行路线 . 环形路线：这种开行路线简单但常用，当施工地段较短，地形起伏不大时，采用小环形路线，这种路线每一循环完成一次铲土卸土。本法施工时应常调换方向，以避免机械行驶部分的单侧磨损。 . 8字形路线：当地势起伏较大，施工地段又较长时，可采用8字形开行路线。这种运行方式在同一循环中两次转运方向不同，还可以避免机械行驶部分的单侧磨损。 1.4.2 铲土机 2铲运机作业方法 （1）下坡铲土法 铲运机尽量利用地形下坡铲土，借助铲运机的重力，加深铲刀切土深度，可提高生产

8、效率25，最大坡度不超过200，一般坡度为3090。铲土厚度以200mm为宜。 （2）跨铲法 较坚硬的土铲土回填或场地平整时，可预留土埂，铲运机间隔铲土。这样可使铲土机在铲土时减少向外撒土量，铲土埂时阻力减少。土埂两边沟槽深度以不大于0.3m，宽度在1.6m以内为宜。 （3）助铲法 地势平坦，土质较坚硬时，可另配一台推土机在铲运机的后面进行顶推，协助铲土，以加大铲刀切土能力，缩短每次铲土时间，可提高生产效率30%左右。 1.4.2 铲土机 单斗挖土机是大型基坑开挖中最常用的一种土方机械。挖土机按行走方式分履带式和轮胎式两种；按传动方式可分为机械传动和液压传动两种；按行走方式不同可分为履带式和轮

9、胎式挖土机两种;按工作装置不同分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。在建筑工程中单斗挖土机斗容量一般为0.52.0m3。1.4.3 单斗挖土机 1.正铲挖土机施工 正铲挖土机一般仅用于开挖停机面以上的土，含水量不大于27%的一四类土。 正铲挖土机的特点是：“前进向上，强制切土”。 根据挖土机的开挖路线与运输工具的相对位置不同，正铲挖土机的作业方式主要有两种：侧向装土法和后方装土法。 侧向装土法动臂回转角度小，运输工具行驶方便，生产率高，应用较广。1.4.3 单斗挖土机 2.反铲挖土机施工 反铲挖土机适用开挖停机面以下的一类至三类的砂土和粘性土。 作业特点是：后退向下，强制切土。 主要用于开挖基坑、基

10、槽或管沟；亦可用于地下水位较高处的土方开挖，经济合理挖土深度为35m。 其作业方式：沟端开挖与沟侧开挖两种。 沟端开挖，就是挖土机停在沟端，向后倒退着挖土。 沟侧开挖，就是挖土机沿沟槽一侧直线移动，边走边挖，将土弃于距基槽较远处。1.4.3 单斗挖土机 3.拉铲挖土机施工 拉铲挖土机依靠土斗自重及拉索拉力切土。它适用于开挖停机面以下的一类至三类土。特点是：后退向下，自重切土。 它的开挖深度和半径较大，常用于较大基坑（槽）、沟槽、大型场地平整和挖取水下泥土的施工。 拉铲挖土机的作业方式有：沟端开挖和沟侧开挖两种。 4.抓铲挖土机施工 机械传动抓铲挖土机是用钢丝绳吊装一个抓斗。其特点是：直上直下，

11、自重切土。 抓铲挖土机挖掘力较小，能开挖停机面以下的一至二类土。适用于开挖较松软的土，还可用于疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥，或用于装卸碎石、矿渣等松散材料。1.4.3 单斗挖土机 现以单斗挖土机配以自卸汽车为例。 1.挖土机数量的确定 挖土机数量N，应根据土方量大小、工期长短、经济效果按下式计算： N=式中 N 挖土机数量，台； Q 挖土总量，m3； p 挖土机生产效率，m3台班； 工期，工日； 每天工作班数； 时间利用系数（0.80.9）。1.4.4 挖土机与汽车配套计算KCTpQ1 上式中挖土机生产效率p，可查定额确定，也可按下式计算： p=式中 t 挖土机每次循环作业延续时间（S），即开

12、挖一斗的时间。对 W1-100正铲挖土机为25S40S，对W1-100拉铲为45S60S； q 挖土机斗容量，m3； S 土的最初可松性系数； C 土斗的充盈系数，可取0.81.1； B 工作时间利用系数，一般为0.70.9。1.4.4 挖土机与汽车配套计算BSCKKKqt36008 2.自卸汽车配合数量计算 为了使挖土机械充分发挥生产能力，应使运土车辆的载重量与挖土机的每斗土重保持一定的倍数关系，并有足够数量车辆以保证挖土机械连续工作。运土车辆的数量N，可按下式计算：自卸汽车的数量应保证挖土机能连续工作，可按下式计算： N式中 N 自卸汽车的数量，台； TS 自卸汽车每一工作循环的的延续时间

13、，min； t1 自卸汽车每次装车时间，min。 1.4.4 挖土机与汽车配套计算1tTS t1nt 式中 n自卸汽车每车装土次数。 n 式中 t 挖土机每次循环作业延续时间（S），即开挖一斗的时间。对 W1-100正铲挖土机为25S40S，对W1-100拉铲为45S60S； q 挖土机斗容量，m3； S 土的最初可松性系数； C 土斗的充盈系数，可取0.81.1； 土的容重（一般取1.7tm3）； Q1自卸汽车载重量，t SCKKqQ11.4.4 挖土机与汽车配套计算 1.施工机械的选择要点 （1）在场地平整施工中，当地形起伏不大（坡度小于15），填挖平整土方的面积较大，平均运距较短（150

14、0m以内），土的含水量适当（27%以下）时，采用铲运机较为合适。 （2）当地形起伏较大，挖土高度在3m以上，运输距离超过1000m，土方工程量较大又较集中时，一般可采用下述三种方式进行挖土和运土： 正铲挖土机配合自卸汽车进行施工，并在弃土区配备推土机进行平整和推土。 用推土机将土推入漏斗，并用自卸汽车在漏斗下承土并运走。 用推土机预先把土推成一堆，用装载机把土装到汽车上运走，效率也很高。 1.4.5 土方挖运机械选择和注意事项 （3）对基坑开挖，当基坑深度在12m，而长度又不太大时，可采用推土机；对于深度在2m以内的线状基坑，宜用铲运机开挖；当基坑面积较大，工程量又集中时，可选用正铲挖土机挖土

15、，自卸汽车配合运土；如地下水位较高，又不采用降水措施，或土质松软，则应要用反铲、拉铲或抓铲挖土机施工。 （4）开挖基坑和管沟的回填，当运距在100m以内时，可采用推土机施工。 1.4.5 土方挖运机械选择和注意事项 2. 注意事项 （1）开挖深度应根据设计基础埋深、确定的室内地坪标高及地基持力层位置，进行综合分析确定。 （2）使用大型土方机械在坑下作业，如为软土地基或在雨期施工，进入基坑行走需铺垫钢板或铺筑道路。 （3）土方开挖应制定方案、绘出开挖图，确定开挖路线、顺序、范围、基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置以及挖出的土方堆放地点。 （4）由于大面积基础群基坑底标高不一，机械开挖次序一般

16、采取先整片挖至一平均标高，然后再挖个别较深部位。 （5）由于机械施工不能准确地将地基抄平，容易出现超挖现象。所以要求施工中机械开挖到基底以上20cm30cm后，采用人工方法挖到坑底标高。 1.4.5 土方挖运机械选择和注意事项 在开挖基坑（槽）、管沟或其他土方时，若地下水位较高，挖土底面低于地下水位，开挖至地下水位以下时，土的含水层被切断，地下水将不断流入坑内。这时不仅施工条件恶化，而且容易发生边坡失稳、地基承载力下降等不利现象。因此，为了保证工程质量和施工安全，在土方开挖前或开挖过程中必须采取措施，做好降低地下水位的工作，使地基土在开挖及基础施工过程中保持干燥状态。 降水目的：1、防止涌水、

17、流砂，保证在较干燥的状态下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、减少坑壁支护结构的水平荷载。 在土方工程施工中，地下水控制常采用的方法有集水井降水法和井点降水法。集水井降水法一般用于降水深度较小且地层中无流砂时；如降水深度较大，或地层中有流砂，或在软土地区，应采用井点降水法。不论采用哪种方法，降水工作都要持续到基础施工完毕并回填土后才能停止。 1.5 人工降低地下水位 集水井降水法又称明沟排水法，是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟，在坑底每隔一定距离设一个集水井，地下水通过排水沟流入集水井中，然后用水泵抽走。 1.5.1 集水坑降水法1-排水沟；2-集水坑；3-水泵集

18、水坑降水法 1.集水坑设置 为了防止基底土的细颗粒随水流失，使土结构受到破坏，排水沟及集水井应设置在基础范围之外，距基础边线距离不少于0.4m，地下水走向的上游。 根据基坑涌水量大小、基坑平面形状及尺寸，以及水泵的抽水能力，确定集水井的数量和间距。一般每隔2040m设置一个。集水井的直径或宽度一般为0.60.8m。集水井的深度随挖土加深而加深，要始终低于挖土面0.71.0m。井壁用竹、木等材料加固。 排水沟深度为0.30.4m，底宽不小于0.20.3m，边坡坡度为1：11：1.5，沟底设有12的纵坡。 当挖至设计标高后，集水井底应低于坑底l2m，并铺设0.3m碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出

19、，并防止坑底土被搅动。 1.5.1 集水坑降水法 2.水泵选用 集水井降水常用的水泵主要有离心泵、潜水泵和软抽水泵。选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.52.0倍。当基坑涌水量很小时，也可采用人力提水桶、手摇泵等将水排出。 1.5.1 集水坑降水法 3.流沙及其防治 集水井降水法由于设备简单和排水方便，采用较为普遍。但如果开挖深度较大、地下水位较高且土质较差，挖土至地下水位0.5m以下时，采用坑内抽水，有时坑底土会形成流动状态随地下水涌入基坑，边挖边冒，无法挖深，这种现象称为流砂现象。发生流砂现象时，坑底土完全丧失承载能力，施工条件恶化，严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾

20、斜，甚至倒塌。 产生流沙的原因：产生流沙现象主要是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向(与水流方向一致)与土的重力方向相反，土不仅受水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，见图1。当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流沙现象。 1.5.1 集水坑降水法a)水在土中渗流时的脱离体受力图 b)动水压力对地基土的影响井点降水的作用井点降水的作用 流砂的防治措施 颗粒细、均匀、松散、饱和的非粘性土容易发生流砂现象，但是否出现流砂现象的重要条件是动水压力的大小和方向。因此，防治流砂主要途径有减少或平衡动水压力，或者改变动水压力

21、的方向使之向下。其具体措施有： 1.如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m； 2.水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡； 3.采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生。 4.往坑底抛大石块，增加土的压重和减小动水压力； 此外，在含有大量地下水的土层或沼泽地区施工时，还可以采取土壤冻结法等。对位于流砂地区的基础工程，应尽可能采用桩基或沉井施工，以节约防治流砂所增加的费用。 1.5.1 集水坑降水法 井点降水法，就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的井点管，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降至坑底以下，直至基础施工结束回填土完成为

22、止。 井点降水改善了施工条件，可使所挖的土始终保持干燥状态，同时还使动水压力方向向下，从根本上防止流砂发生，并增加土中有效应力，提高土的强度或密实度，土方边坡也可陡些，从而减少挖土数量。但在降水过程中，基坑附近的地基土会有一定的沉降，施工时应加以注意。 井点降水的方法有轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等。 1.5.2 井点降水 1.轻型井点 轻型井点降水是沿基坑（槽）的四周或一侧以一定距离埋设一定数量的井点管，井点管上端有弯连管与集水总管相连，下端与滤水管连接，并利用抽水设备不间断将渗流进井点管的水抽出，使地下水位降落在坑底以下。 1.5.2 井点降水1-井点管；2-滤管；3-

23、总管；4-弯联管；5-水泵房；6-原有地下水位线；7-降低后地下水位线轻型井点降低地下水位图 2.喷射井点 喷射井点的主要设备 喷射井点根据其工作时使用的喷射介质的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。其主要设备由喷射井管、高压水泵(或空气压缩机)和管路系统组成。如图所示。 喷射井点布置 喷射井点管的布置、井点管的埋设方法和要求与轻型井点基本相同。 1.5.2 井点降水1-外管；2-内管；3-喷射器；4-扩散管；5-混合管；6-喷嘴；7-缩节；8-连接座；9-真空测定管；10-滤管芯管；11-滤管有孔套管；12-滤管外缠滤网及保护网；13-逆止球阀；14-逆止阀座；15-护套；16-沉泥管喷射井点

24、管构造 3.电渗井点 在饱和粘性土中，特别是在淤泥和淤泥质黏土中，由于土的渗透系数很小，此时宜采用电渗井点排水。它是利用粘性土中的电渗现象和电泳特性，使粘性土空隙中的水流动加快，起到一定的疏导作用，从而使排水效率得到提高。 1.5.2 井点降水 4.管井井点 管井井点是由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井井点设备较为简单，排水量大，降水较深，较轻型井点其具有更大的降水效果，可代替多组轻型井点作用。管井井点适于渗透系数较大、地下水丰富的土层、砂层或用集水井排水法易造成土粒大量流失，引起边坡塌方及用轻型井点难以满足要求的情况下使用。 1.5.2 井点降水 5.深井井点 当要求井内降水深度超过1

25、0m时，可在管井中使用深井泵抽水，这种井点称为深井井点(或深管井井点)。深井井点一般可降低水位达30 -40m，常用间距为10-30m。 常用的深井泵有两种类型:一种是深井潜水泵，但泵体为多级叶轮;另一种是电动机安装在地面上，通过传动轴带动多级叶轮工作而排水。 1.5.2 井点降水 1.轻型井点设备的组成 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。 滤管为进水设备，如图所示。长度一般为1.0-1.5m，直径为38-50mm的无缝钢管，管壁钻有直径13-19mm的梅花形滤孔。管壁外包两层滤网，内层为细滤网，采用3-5孔/mm2黄铜丝布或生丝布，外层为粗滤网，

26、采用0.8-1.0孔/mm2铁丝丝布或尼龙布。为使水流通畅，在管壁与滤网间用铁丝或塑料管隔开，滤网外面再绑一层粗铁丝保护网，滤管下面为一铸铁塞头，滤管上端与井点管用螺钉套头连接。 1.5.3 轻型井点降水 1.轻型井点设备的组成 井点管直径为38-51mm，长5-7m的钢管。集水总管直径为100-127mm钢管，每段长4m，其上装有与井点管连接的端接头，间距0.8m或1.2m。总管与井点管用90度弯头连接，或用塑料管连接。抽水设备由真空泵、离心泵和集水箱等组成。 真空泵-真空度高，体形大、耗能多、构造复杂 ；射流泵(常用)-简单、轻小、节能 ；隔膜泵(少用)。1.5.3 轻型井点降水 2.井点

27、布置 依据： a.水文地质资料：H、承压或非承压、土质、土壤的渗透系数等。 b.工程性质：基坑（槽）形状、大小及深度。 c.设备条件：井管长度、泵的抽吸能力。 轻型井点布置内容： a.平面布置：确定井点布置的形式、总管长度、井点管数量、水泵数量及位置。 b.高程布置：确定井点管的埋置深度。1.5.3 轻型井点降水 . 平面布置 当基坑宽度小于6m，降水深度不超过5m时，可采用单排线状井点，布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不小于基坑的宽度。1.5.3 轻型井点降水1-总管； 2-井点管； 3-抽水设备单排线状井点布置图 . 平面布置 如基坑宽度大于6m或土质不良时，宜采用双排线状井点。1.5.

28、3 轻型井点降水1-总管； 2-井点管； 3-抽水设备双排线状井点布置图 . 平面布置 基坑面积较大时，宜采用环状井点。为便于挖土机械和运输车辆进入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。井点管距离基坑壁一般不宜小于0.7-1.0m，以防局部放生漏气，井点管间距应根据土质、降水深度、工程性质等决定，一般采用0.8-1.6m，在地下水补给方向和环形井点四角应适当加密。 1.5.3 轻型井点降水1-总管； 2-井点管； 3-抽水设备环形井点布置图 .高程布置 轻型井点的降水深度一般以不超过6m为宜，井点管需要埋置深度HA（不含滤管）可按下式计算：HAH1hi式中 HA 井点管埋置深度，m； H1 总管

29、底面至基坑底面的距离，m； h 基坑底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.51.0m； i 水力坡度，单排线状井点为14，环型井点为110； L 井点管距基坑中心的水平距离（单排井点为井点管至基坑另一边的水平距离）。m。 1.5.3 轻型井点降水 .高程布置 当一级井点系统达不到降水深度时，可采用二级井点。 1.5.3 轻型井点降水 3.轻型井点计算 井点涌水量计算 水井大致可分为四种类型：无压（潜水）完整井，无压（潜水）非完整井，承压完整井，承压非完整井。 1.5.3 轻型井点降水 A.无压完整井涌水量计算 式中 Q井点系数的总涌水量，m3d； K渗透系数，md； H潜水含水层厚度，m；

30、 S基坑水位降深，m； R降水影响半径，m；可按下式确定 无压含水层： ro基坑环形井点假想半径，m。对于不规则基坑，可按下式计算： 式中A为基坑面积。 0r1lg)2(1.366KQRSSHKHSR2Ar0 B.承压完整井涌水量计算 式中 Q井点系数的总涌水量，m3d； K渗透系数，md； M承压含水层厚度，m； S基坑水位降深，m； R降水影响半径，m；可按下式确定 承压含水层： ro基坑环形井点假想半径，m。对于不规则基坑，可按下式计算： 式中A为基坑面积。 0r1lg2.37KQRMSKSR10Ar0 3.轻型井点计算 井点系统（群井）涌水量计算1.5.3 轻型井点降水 群井按最大简化

31、的无压完整井的基坑降水总涌水量计算式中 Q基坑降水的总涌水量，m3d； K渗透系数，md； H0潜水含水层厚度，m； S0基坑水位降深，m； R降水影响半径，m； ro基坑环形井点假想半径，m。抽水影响深度H0(m) 1n)2(KQ000lSSH 3.轻型井点计算 确定井点管数及井距 井点管数量的多少取决于单根井点管的抽水能力，单根井点管的最大出水量与滤管构造和尺寸以及土的渗透系数有关。按下式计算：式中 q0单根井点管最大出水量，m3d； rs过滤器半径，m； K渗透系数，md； l滤管长度，m。 井点根数：n1.1Q/q 井点管的平均间距：L/n1.5.3 轻型井点降水3s0lr201qK

32、4.轻型井点施工 1）井点施工工艺：放线定位挖井点沟槽铺设总管冲孔安装井点管、灌填砂砾滤料、上部填粘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、再开动离心水泵试抽抽水观察水位变化。 2）埋设方法：冲孔埋设法，又分为：冲孔和埋管两个过程。 冲孔：冲管插在井点的位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管边冲边沉。冲管应始终保持垂直、上下孔一致。冲孔深度应比滤管底深0.51m，以防拔出时部分土回落填塞滤管。 埋管：拔出冲管，立即插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层用洁净的中粗砂，充填高度至少要达到滤管顶以上11.5m，以保证水

33、流畅通，砂滤层灌好后，在地面以下1m范围内应用粘土封口，以防止漏气。1.5.3 轻型井点降水冲孔； 埋管1-冲管；2-冲嘴；3-胶皮管；4-高压水泵；5-压力表； 6-起重机吊钩；7井点管；8滤管；9填砂；10-粘土封口井点管的埋设 4.轻型井点施工 3）轻型井点的使用 轻型井点运行后，应保证连续不断抽水。如果井点淤塞，一般可以通过听管内水流声响、手摸管壁感到有震动、手触摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法检查，发现问题，及时排除隐患，确保施工正常进行。 5.回灌井点 轻型井点降水在基础施工中应用广泛，但其降落漏斗影响范围较大，影响半径可达百米甚至数百米，且会导致周围土壤固结而引起地面沉陷。一般工

34、程主要采取的措施有： 1）在降水区域和原有建筑物、地下管线之间的土层中设置一道固体抗渗屏幕，减小对周围环境的影响； 2）常用的是场地外缘设置回灌系统 。1.5.3 轻型井点降水 某厂房设备基础施工，基坑底宽8m，长15m，深4.2m；挖土边坡1：0.5，基坑平剖面图如图138所示。地质资料表明，在天然地面以下为0.8m黏土层，其下有8m厚的砂砾层（渗透系数K=12m/d），再下面为不透水的黏土层。地下水位在地面以下1.5m。现决定采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统设计。1.5.4 设计实例 【解】（1）井点系统位置：为使总管接近地下水位和不影响地面交通，将总管埋设在地面下0.5m处，即先

35、挖0.5m的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时基坑上口（+9.5m）平面尺寸为11.7m18.7m，井管初步布置在距基坑边1m；则井管所围成的平面积为13.7m20.7m,降水总管长度为：L总=13.72+20.72=68.8（m）。 由于其长宽比小于5，且基坑宽度小于2倍抽水影响半径R（见后面计算），故按环状井点布置。基坑中心的降水深度为： S=8.55.8+0.5=3.2m 采用一级井点降水，井点管的要求埋设深度H为： HH1+h+iL=3.7+0.5+0.113.72=4.9m 采用长6m、直径38mm的井点管，井点管外露0.2m，作为安装总管用，则井管埋入土中的实际深度为6.00.2=5.

36、8m，大于要求埋设深度，故高程布置符合要求。1.5.4 设计实例 （2）基坑涌水量计算： 取滤水管长度l=1m，则井点管及滤管总长6+1=7m，滤管底部距不透水层为1.7m，可按无压非完整井环形井点系统计算。井点管中心水位降落值：S=6.0+0.3-1.5=4.8 m， 基坑实际降水深度：S=4.8-1/1013.7=3.4m 有效抽水影响深度Ho由表查得：Ho=1.8（S+ l ）=10.73m 由于实际含水层厚度H=8.5-1.2=7.3m,而HoH，故取Ho=H=7.3m。 抽水影响半径R： 基坑假想圆半径ro： 涌水量为：Q=791.45m3/d1.5.4 设计实例mHKsR05.62

37、123 .74 .322mA50.914.37 .207 .13r0 （3）计算井点管数量及井距： 单根井点管出水量（选井管直径为38）： q=120rslk1/3=1203.140.0381121/3=17.76m3/d 井点管数量： n=1.1Q/q=1.1791.45、17.75=50.0根 井距： D=L/n=68.8/50=1.38m 取井距为1.2m，井点管实际总根数为57根。 （4）选择抽水设备： 抽水设备所带动的总管长度为68.8m，可选用W5型干式真空泵。 水泵抽水流量：Q1=1.1Q=1.1791.45=870.60m3/d 水泵吸水扬程：Hs6.0+1.0=7.0m 根据Q1及Hs计算值即可通过水泵的性能表选出适合本工程的水泵。 （5）井点管埋设：采用水冲法安装埋设井点管。1.5.4 设计实例 （1）施工前，应检查施工区内存在的各种障碍物，在办理相关手续后应拆除、清理或迁移，确保施工安全。 （2）大型土方和开挖较深的基坑工程，施工前要认真研究整个施工区域和施工场地内的工程地质和水文资料、邻近建筑物或构筑物的质量和分布状况、挖土和弃土要求、施