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土方工程施工排水與降水技術(shù)方法
對(duì)于大型基坑，由于土方量大，有時(shí)會(huì)遇上雨季，或遇有地下水，特別是流砂，施工較復(fù)雜，因此事先應(yīng)擬定施工方案，著重解決基坑排水與降水等問(wèn)題，同時(shí)要注意防止邊坡塌方。 下面是小編為大家分享土方工程施工排水與降水技術(shù)方法，歡迎大家閱讀瀏覽。
土方工程施工排水與降水技術(shù)方法
(一)、基坑排水
開(kāi)挖底面低于地下水位的基坑時(shí)，地下水會(huì)不斷滲入坑內(nèi)。雨季施工時(shí)，地面水也會(huì)流入坑內(nèi)。如果流入坑內(nèi)的水不及時(shí)排走，不但使施工條件惡化，而且更嚴(yán)重的是土被水泡軟后，會(huì)造成邊坡塌方和坑底土的承載能力下降。因此，在基坑開(kāi)挖前和開(kāi)挖時(shí)，做好排水工作，保持土體干燥是十分重要的。
基坑排水方法，可分為明排水法和人工降低地下水位法兩類。
1.明排水法
明排水法是在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，在坑底設(shè)置集水井，并沿坑底的周圍或中央開(kāi)挖排水溝，使水流入集水井中，然后用水泵抽走。抽出的水應(yīng)予引開(kāi)，以防倒流。
雨季施工時(shí)應(yīng)在基坑四周或水的上游，開(kāi)挖截水溝或修筑土堤，以防地面水流入坑內(nèi)。集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外、地下水走向的上游。根據(jù)地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，集水井每隔 20～40m設(shè)置一個(gè)。
集水井的直徑或?qū)挾龋话銥?0.6～0.8m。集水井井底深度隨著挖土的加深而加深，要經(jīng)常低于挖土面 0.7～1.0m。井壁可用竹、木等簡(jiǎn)易加固。當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，井底鋪設(shè)碎石濾水層，以免在抽水時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動(dòng)。
2、人工降低地下水位
降低地下水位，就是在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，同時(shí)在基坑開(kāi)挖過(guò)程中仍不斷抽水。這樣，可使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防止流砂發(fā)生，改善了工作條件，同時(shí)土內(nèi)水分排除后，邊坡可改陡，以減小挖土量。
人工降低地下水位方法有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井泵以及電滲井點(diǎn)等，可根據(jù)土的滲透系數(shù)、 降低水位的深度、工程特點(diǎn)及設(shè)備條件等，其中以輕型井點(diǎn)采用較廣，下面重點(diǎn)闡述輕型井點(diǎn)降水方法。
井點(diǎn)降水法
1、井點(diǎn)降水原理
井點(diǎn)降水就是在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)。在基坑開(kāi)挖前和開(kāi)挖過(guò)程中，利用真空原理，不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。
2、井點(diǎn)降水的作用
1)防止地下水涌入坑內(nèi);
2)防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方;
3)使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力，因此防止了坑底的管涌;
4)降水后，使板樁減少了橫向荷載;
5)消除了地下水的滲流，也就防止了流砂現(xiàn)象;
6)降低地下水位后，還能使土壤固結(jié)，增加地基土的承載能力。
3、井點(diǎn)降水的方法
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)、深井井點(diǎn)等�？筛鶕�(jù)降水深度、土層滲透系數(shù)、技術(shù)設(shè)備條件等合理選用。
3.1輕型井點(diǎn)的設(shè)備
輕型井點(diǎn)由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備兩部分組成。
1)、管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管。
濾管為進(jìn)水設(shè)備，通常采用長(zhǎng)1.0~1.5m、直徑38mm或51mm的無(wú)縫鋼管，管壁鉆有直徑為12~19mm的濾孔。骨架管外面包以兩層孔徑不同的生絲布或塑料布 濾網(wǎng)。為使流水暢通，在骨架管與濾網(wǎng)之間用塑料管或梯形鉛絲隔開(kāi)，塑料管沿骨架繞成螺旋形。濾網(wǎng)外面在繞一層粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)、濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾 管上端與井點(diǎn)管連接。井點(diǎn)管為直徑38mm 和51mm、長(zhǎng)5~7m的鋼管。井點(diǎn)管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管為直徑100~127mm的無(wú)縫鋼管，每段長(zhǎng)4m，其上端有井點(diǎn)管聯(lián)結(jié)的短接頭，間距0.8m或1.2m。
2)、抽水設(shè)備是由真空泵、離心泵和水氣分離器(又叫集水箱)等組成，一套抽水設(shè)備的負(fù)荷長(zhǎng)度(即集水總管長(zhǎng)度)為100~120m。常用的W5，W6型干式真空泵，其最大負(fù)荷長(zhǎng)度分別為100m和120m
3.2輕型井點(diǎn)的布置
1)、井點(diǎn)系統(tǒng)布置應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料、工程要求和設(shè)備條件等確定。一般要求掌握的水文地質(zhì)資料有：地下水含水層厚度、承壓或非承壓水及地下水變化情況、土質(zhì)、土的滲透系數(shù)、不透水層的位置等。要求了解的工程性質(zhì)主要有：基坑(槽)形狀、大小及深度，此外尚應(yīng)了解設(shè)備條件，如井管長(zhǎng)度、泵的抽吸能力等。
2)、平面布置
根據(jù)基坑(槽)形狀，輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置、環(huán)形布置，當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時(shí)，也可采用U形布置。
單排布置適用于基坑、槽寬度小于6m，且降水深度不超過(guò)5m的情況，井點(diǎn)管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長(zhǎng)度不宜小于坑槽的寬度。
雙排布置適用于基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良的情況。
環(huán)形布置適用于大面積基坑，如采用U形布置，則井點(diǎn)管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。
3)輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
�、倩佑克坑�(jì)算
根據(jù)井底是否達(dá)到不透水層，可將水井分為無(wú)壓完整井和無(wú)壓非完整井。
無(wú)壓完整井：井底達(dá)到不透水層。 無(wú)壓非完整井：井底未達(dá)到不透水層。
�、诖_定井點(diǎn)管數(shù)量與間距
4)輕型井點(diǎn)的施工
輕型井點(diǎn)的施工程序?yàn)榉笤O(shè)總管、沖孔埋設(shè)井點(diǎn)管、安裝抽水設(shè)備、抽水試運(yùn)轉(zhuǎn)。
井點(diǎn)管埋設(shè)一般采用沖孔法。用起重設(shè)備將沖管吊起，插在井點(diǎn)位置上，然后開(kāi)動(dòng)高壓水泵，將土沖松，沖管則邊沖邊沉。沖孔直徑一般為300mm，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5m左右,以防沖管拔出時(shí),部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。
施工排水
基坑開(kāi)挖時(shí)，流入坑內(nèi)的地下水和地表水如不及時(shí)排除，會(huì)使施工條件惡化、 造成土壁塌方，亦會(huì)降低地基的承載力。
施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。
明排水法 一般采用截、疏、抽的方法。
截：在現(xiàn)場(chǎng)周圍設(shè)臨時(shí)或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤，以攔截雨水、 潛水流入施工區(qū)域；
疏：在施工范圍內(nèi)設(shè)置縱橫排水溝，疏通、排干場(chǎng)內(nèi)地表積水；
抽：在低洼地段設(shè)置集水、排水設(shè)施，然后用抽水機(jī)抽走。
施工降水
在含水豐富的土層中開(kāi)挖大面積基坑時(shí)，明溝排水法難以排干大量的地下涌水， 當(dāng)遇粉細(xì)砂層時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象，不僅基坑無(wú)法挖深， 還可能造成大量水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷，嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全。遇有此種情況時(shí)應(yīng)采用井點(diǎn)降水的人工降水方法施工。
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