地下水-土方开挖课件1

轻型井点施工排放总管→埋设井点管→用弯联管将井点管与总管接通→安装抽水设备→试运行→正式抽水

编辑ppt(3)井点管的埋设与使用1）埋设方法：水冲法：冲孔、埋管钻孔法：正循环钻、反循环钻、冲击钻振动水冲法：2）井点系统的安装顺序是：—挖井点沟槽、铺设集水总管；—冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；—弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。编辑ppt冲孔埋管填砂封口编辑ppt井点管埋设编辑ppt编辑ppt3)使用要求：开挖前2～5天开泵降水；软土中提前2周降水。连续抽水不间断（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。轻型井点系统安装完毕后，应立即进行抽水试验，如发现漏气、漏水现象，应及时处理。若发现滤管被泥砂堵塞，则属于“死井”，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重新沉设。经抽水试验合格后，井点孔到地面以下0.5～1.0m的深度范围内，应用粘土填塞孔，以防止漏气和地表水下渗。

编辑ppt井点降水编辑ppt5.电渗井点井渗井点是在降水井点管的内侧打入金属棒(钢筋、钢管等)，连以导线。以井点管为阴极，金属棒为阳极，通入直流电后，土颗料自阴极向阳极移动，称电泳现象，使土体固结；地下水自阳极向阴极移动，称电渗现象，使软土地基易于排水，如图1—11所示。它用于渗透系数小于o．1m／d的土层。<60V的直流电源编辑ppt1．降水对周围环境的影响井点管埋设完成开始抽水时，井内水位开始下降，周围含水层的水不断流向滤管，在无承压水等环境条件下，经过一段时间之后，在井点周围形成漏斗状的弯曲水面，即“降水漏斗”，这个漏斗状水面逐渐趋于稳定，一般需要几天到几周的时间，降水漏斗范围内的地下水位下降以后，就必然会造成地面沉降。该影响范围较大，有时影响半径可达百米。在实际工程中，由于井点管滤网及砂滤层结构不良，把土层中的粘土颗粒、粉土颗粒甚至细砂同地下水一同抽出地面的情况也是经常发生的，这种现象会使地面产生的不均匀沉降加剧，造成附近建筑物及地下管线的不同程度的损坏。环境保护编辑ppt设置地下水位观测孔，并对临近建筑、管线进行监测，在降水系统运转过程中随时检查观测孔中的水位，发现沉降量达到报警值时，应及时采取措施。降水施工时，应做好井点管滤网及砂滤层结构，防止抽水带走土层中的细颗粒。当有坑底承压水时，应采取有效措施防止流砂。如果施工区周围有湖、河、浜等贮水体时，应在井点和贮水体之间设置止水帷幕，以防抽水造成与贮水体穿通，引起大量涌水，甚至带出土颗粒，产生流砂现象。在建筑物和地下管线密集区等对地面沉降控制有严格要求的地区开挖深基坑，应尽可能采取止水帷幕，并进行坑内降水的方法，一方面可疏干坑内地下水，以利开挖施工，同时，需利用止水帷幕切断坑外地下水的涌入，大大减小对周围环境的影响。场地外缘设置回灌系统也是减小降水对周围环境影响有效方法。回灌系统包括回灌井点和砂沟、砂井回灌两种形式。回灌井点是在抽水井点设置线外4~5m处，以间距3~5m插入注水管，将井点中抽取的水经过沉淀后用压力注入管内，形成一道水墙，以防止土体过量脱水，而基坑内仍可保持干燥。这种情况下抽水管的抽水量约增加10%，可适当增加抽水井点的数量。回灌井点布置防治方法：编辑ppt1.3.3.3截水井点截水帷幕不透水层坑底编辑ppt1)截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-bcm/s。2)落底式竖向截水帷幕应插入下卧不透水层，其插入深度可按下式计算：l=0.2h-0.5b式中：l──帷幕插入不透水层的深度； h──作用水头； b──帷幕厚度。不透水层

坑底编辑ppt3)当地下含水层渗透性较强，厚度较大时，可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。

4)截水帷幕施工方法、工艺和机具的选择应根据场地工程地质、水文地质及施工条件等综合确定。施工质量应满足现行《建筑地基处理规范》JGJ79的有关规定。

承压水层黏土层编辑ppt1.3.3.4回灌回灌后的水位线编辑ppt回灌井点原理编辑ppt（1）避免两井相通，回灌与降水井点距离不宜小于6米（2）回灌井点间距应根据降水井点和被保护物的平面位置确定。（3）回灌井点宜进入稳定降水曲线下1米，且位于渗透性较好的土层中，过滤管的长度应大于降水井点过滤段的长度。（4）设置水位观测井回灌井点布置编辑ppt施工要点（1）回灌井点埋设方法:回灌砂井的灌砂量应取井孔体积的95%，填料宜采用含泥量不大于3%，不均匀系数在3～5之间的纯净中粗砂。（2）回灌水量保持平衡:回灌水量可通过水位观测孔中水位变化进行控制和调节，不宜超过原水位标高。（3）设置高位水箱:回灌水箱高度可根据灌入水量配置。（4）采用清水回灌；（5）降水与回灌协调工作。编辑ppt上海启华大厦工程该工程位于两面是城市干道、一面为住宅的三角形地区，三面都需要保护。施工时两套轻型井点布置在支护结构钢板桩的里侧，沿钢板桩外侧布置两套回灌井点，并用砂沟配合砂井进行回灌。施工期间降水和回灌3个月，周围建筑物及地下管线未受损害，始终保持正常使用。编辑ppt建筑物沉降过大引起的结果编辑ppt工程实例上海地铁4号线41m基坑降水工程上海101大厦圆形基坑降水工程编辑ppt1.3.4基坑土方施工编辑ppt1.3.4.1基坑土方机械及其施工编辑ppt带推铲的反铲挖土机编辑ppt（1）正铲挖土机工作特点：“前进向上，强制切土”；挖土、装车效率高，易与汽车配合；

适用于：停机面以上。含水量30％以下、一～四类土的大型基坑开挖

作业方法：正向挖土后方卸土，正向挖土侧向卸土。编辑ppt正铲挖土机和卸土方式编辑ppt（2）反铲挖土机

工作特点：后退向下，强制切土”，可与汽车配合；适用于：停机面以下、一～三类土的基坑、基槽、管沟开挖。

作业方法：沟端开挖一一挖宽0.7～1.7R，效率高、稳定性好；沟侧开挖一一挖宽0.5~0.8R。编辑ppt沟端开挖，就是挖土机停在沟端，向后倒退挖土，汽车停在两旁装土（图a）。该方法因挖土方便，挖土深度和宽度较大，而较多采用。当开挖大面积的基坑时，可分段开挖；当开挖深基坑时，可分层开挖。沟侧开挖，就是挖土机沿沟一侧直线移动挖土（图b）。此法能将土弃于距沟边较远处，但挖土宽度受限制（一般为0.8R），且不能很好地控制边坡，机身停在沟边而稳定性较差；因此只在无法采用沟端开挖或所挖的土不需运走时采用。编辑ppt（3）拉铲挖土机

工作特点：‘后退向下，自重切土”；开挖深度、宽度大，甩土方便适用于：停机面以下、一～二类土的较大基坑开挖，填筑堤坝，河道清淤。编辑ppt（4）抓铲挖土机工作特点：“直上直下，自重切土”，效率较低；适用于：停机面以下、一～二类土的、面积小而深度较大的坑、井开挖。编辑ppt1.3.4.2自卸汽车与挖土机的配套

原则：保证挖土机连续工作。

汽车载重量：以装3～5斗土为宜；挖土机生产率P，可查定额手册或按下式计算：

式中

t—挖土机每次作业循环延续时间（S），W1—100正铲挖土机为25～40秒，W1—100拉铲挖土机为45～60秒q—挖土机斗容量（

）KS—土的最初可松性系数；Kc—土斗的充盈系数，可取0.8～1.1;KB—工作时间利用系数，一般为0.7～0.9。编辑ppt2．自卸汽车配套计算

用挖土机挖土时，土方的运输一般用自卸汽车与之配合。自卸汽车的载重量Q1，应与挖土机的斗容量保持一定的关系，一般宜为每斗土重的3～5倍。为保证连续工作，自卸汽车的数量应为：

式中T——运输车辆每一工作循环延续时间（s），由装车、重车运输、卸车、空车开回及等待时间组成；

t1——运输车辆调头而使挖掘机等待的时间，s；

t2——运输车辆装满一车土的时间，s；

n——运土车辆每车装土次数；编辑pptQ——运土车辆的载重量，t；

q——挖掘机斗容量，m3；γ——土的重度，kN/m3。编辑ppt例：某土方工程，土方工程量15000m3，堆土区距挖土区500m，土的重度为17.5kN/m3，根据下列数据，从经济上分析最佳方案。编辑ppt解：方案一：

(m3/台班)取n=4t2=nt=4×40=160st1=30s取N＝4（辆）

（元/m3）编辑ppt方案二：

2.0+0.4×(500-100)/50=2.0+0.4×400/50=5.2（台班/1000m3）

（元/m3）第一方案土方施工单价较小，所以选用方案一。编辑ppt基坑土方开挖1.掌握基坑土方开挖的基本原则；

2.熟悉不同基坑开挖方法的选择；

3.掌握各种开挖方法的施工流程。编辑ppt开挖基本原则

基坑工程开挖常用的方法有直接分层开挖、有内支撑分层开挖、盆式开挖、岛式开挖及逆作法开挖等，工程中可根据具体条件选用。在无内支撑的基坑中，土方开挖中应遵循“土方分层开挖、垫层随挖随浇”的原则；在有支撑的基坑中，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，垫层也应随挖随浇。此外，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致。基坑(槽)土方开挖时应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。编辑ppt直接分层开挖直接分层开挖包括放坡开挖及无内支撑的基坑开挖。放坡开挖适合于基坑四周空旷、有足够的放坡场地，周围没有建筑设施或地下管线的情况，在软弱地基条件下，不宜挖深过大，一般控制在6~7m左右，在坚硬土中，则不受此限制。放坡开挖施工方便，挖土机作业时没有障碍，工效高，可根据设计要求分层开挖或一次挖至坑底；基坑开挖后主体结构施工作业空间大，施工工期短。编辑ppt无内支撑支护可分为悬臂式（a）、拉锚式（图b、c）、重力式（图d）、土钉墙（图e）等几种。无内支撑支护的土壁可垂直向下开挖，因此，不需在基坑边留出很大的场地，便于在基坑边较狭小、土质又较差的条件下施工。同时，在地下结构完成后，其坑边回填土方工作量小。

a）悬臂式；b）拉锚式；c）土锚杆；d）重力式；e）土钉墙编辑ppt有内支撑支护的基坑开挖在基坑较深、土质较差的情况下，一般支护结构需在基坑内设置支撑。有内支撑支护的基坑土方开挖比较困难，其土方分层开挖主要考虑与支撑施工相协调。a)

浅层挖土、设置第一层支撑；b)第二层挖土；c)设置第二层支撑；d)开挖第三层土编辑ppt

盆式开挖——基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。开挖过程：先开挖基坑中央部分，形成盆式此时可利用留位的土坡来保证支护结构的稳定，此时的土坡相当于“土支撑”。随后再施工中央区域内的基础底板及地下室结构形成“中心岛”。在地下室结构达到一定强度后开挖留坡部位的土方，并按“随挖随撑，先撑后挖”的原则，在支护结构与“中心岛”之间设置支撑最后再施工边缘部位的地下室结构。

优点：盆式开挖方法支撑用量小、费用低、盆式部位土方开挖方便，这在基坑面积很大的情况下尤显出优越性，因此，在大面积基坑施工中非常适用。缺点：但这种施工方法对地下结构需设置后浇带或在施工中留设施工缝，将地下结构分两阶段施工，对结构整体性及防水性亦有一定的影响。盆式开挖编辑ppt盆式开挖编辑ppt岛式开挖当基坑面积较大，而且地下室底板设计有后浇带或可以留设施工缝时，还可采用岛式开挖的方法这种方法与盆式开挖类似，但先开挖边缘部分的土方，将基坑中央的土方暂时留置，该土方具有反压作用，可有效地防止坑底土的隆起，有利支护结构的稳定。必要时还可以在留土区与挡土墙之间架设支撑。在边缘土方开挖到基底以后，先浇筑该区域的底板，以形成底部支撑，然后再开挖中央部分的土方。

编辑ppt岛式开挖编辑ppt2．开挖注意问题

（1）挖前先验线；（2）连续开挖尽快完，防止水流入；（3）坑边堆土防坍塌：及时清运；堆土0.8m以外，高≯1.5m；（4）严禁扰动基底土，加强测量防超挖：预留层，保护层，抄平清底打木桩；（5）发现文物，古墓停挖、上报、待处理；（6）注意安全，雨后复工先检查。编辑ppt思考题1.基坑土方开挖应遵循的基本原则是什么？

2.哪些基坑支护结构可采用直接分层开挖？

3.有内支撑的基坑开挖程序是怎么样的？

4.盆式开挖及岛式开挖分别适用于哪种形式的基坑？

5.盆式开挖有哪些特点？

6.岛式开挖有哪些特点？

编辑ppt§1.4土方填筑与压实编辑ppt1.4.1.1土料选择

(1)不能用的土：冻土、淤泥、膨胀性土、含有机物>8％的土、含可溶性硫酸盐>5％的土（2）不宜用的土：含水量过大的粘性土1.4.1.2填筑方法

（1）水平分层填土。填一层，压实一层，检查一层。（2）无限制的斜坡填土先切出台阶，台阶高×宽＝0.2~0.3m×1m（3）透水性不同的土不得混杂乱填，应将透水性好的填在下部（防止水囊）1.4.1土料选择和填筑方法编辑ppt1.4.2压实方法1.4.2.1碾压法－－大面积填筑工程。滚轮压力。压路机、汽胎碾、羊足碾、平碾……羊足碾需要较大的牵引力而且只能用于压实粘性土，因在砂土中碾压时，土的颗粒受到“羊足”较大的单位压力后会向四面移动，而使土的结构破坏。汽胎碾在工作时是弹性体，给土的压力较均匀，填土质量较好。应用最普遍的是刚性平碾

1.4.2.2夯实法－－小面积填筑工程。冲击力。蛙式夯、柴油夯、人工夯……

1.4.2.1振动法－－非粘性土填筑。颗粒失重、排列填充。振动夯、平板振捣器编辑ppt（a）两轮两轴式（b）三轮两轴式（c）三轮三轴式1－机身；2－碾轮钢轮压路机碾轮与轴数简图编辑pptYL－9/16型自行式轮胎碾编辑pptYT-3.5型双筒羊脚碾外形图YT-2.5型羊脚碾外形图编辑ppt羊足碾编辑ppt打夯机编辑pptH8-25A型蛙式夯实机编辑ppt振动夯实－装载机编辑ppt1.4.3影响填土压实的因素填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1.压实功的影响

填土压实后的干密度与压实机械在其上施加的功有一定的关系。在开始压实时，土的干密度急剧增加，待到接近土的最大干密度时，压实功虽然增加许多，而土的干密度几乎没有变化。因此，在实际施工中，不要盲目过多地增加压实遍数。

编辑ppt土的密度与压实功的关系示意图编辑ppt实际施工中，对不同的土应根据选择的压实机械和密实度要求选择合理的压实遍数。此外，松土不宜用重型碾压机械直接滚压，否则土层有强烈起伏现象，效率不高。先用轻碾，再用重碾压实就会取得较好效果。

编辑ppt2.含水量的影响在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。各种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，可得到最大干密度。各种土的最佳含水量和所能获得的最大干密度，可由击实试验取得。

编辑ppt

图1-60土的含水量对其压实质量的影响施工中，土的含水量与最佳含水量之差可控制在-4%~+2%范围内。编辑ppt3.铺土厚度的影响压实作用沿深度的变化

土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度，但其中还有最优土层厚度问题，铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度。铺得过薄，则也要增加机械的总压实遍数。恰当的铺土厚度（参考表）能使土方压实而机械的功耗费最少编辑ppt压实机具每层虚铺厚度(mm)压实遍数压路机、平碾200~3006~8羊足碾200~3508~16振动压实机250~3503~4蛙式夯200~2503~4人工夯<2003~4要求(1)每层铺士厚度与压实遍数（2）含水量调整与橡皮土处理

过大－－翻松、晾晒