2015年造價工程師《安裝》：工程施工技術（4）

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　　在開挖基坑或溝槽時9土壤的含水層常被切斷，地下水將會不斷地滲入坑內(nèi)。雨季施工時，地面水也會流人坑內(nèi)。為了保證施工的正常進行，防止邊坡塌方和地基承載能力的下降，必須做好基坑降水工作。降水方法可分為重力降水（如積水井、明渠等）和強制降水（如輕型井點、深井泵、電滲井點等）土石方工程中采用較多的是明排水法和輕型井點降水。

　　排除地面水一般采取在基坑周圍設置排水溝、截水溝或筑土堤等辦法，并盡量利用原有的排水系統(tǒng)，使臨時排水系統(tǒng)與永久排水設施相結合。

　　1．明排水法施工

　　明排水法是在基坑開挖過程中，在坑底設置集水坑，并沿坑底周圍或中央開挖排水溝，使水流入集水坑，然后用水泵抽走。

　　抽出的水應予引開，以防倒流。

　　明排水法由于設備簡單和排水方便，采用較為普遍。宜用于粗粒土層，也用于滲水量小的黏土層。但當土為細砂和粉砂時，地下水滲出會帶走細粒，發(fā)生流砂現(xiàn)象，導致邊坡坍塌、坑底涌砂，難以施工，此時應采用井點降水法。

　　集水坑應設置在基礎范圍以外，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，集水坑每隔20～40m設置1個。

　　集水坑的直徑或寬度，一般為0.6～0.8m.其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.坑壁可用竹、木或鋼筋籠等簡易加固。當基礎挖至設計標高后，坑底應低于基礎底面標高1～2m，并鋪設碎石濾水層，以免在抽水時間較長時將泥砂抽出，并防止坑底的土被攪動。

　　采用集水坑降水時，根據(jù)現(xiàn)場土質條件，應能保持開挖邊坡的穩(wěn)定。邊坡坡面上如有局部滲出地下水時，應在滲水處設置過濾層，防止土粒流失，并設置排水溝，將水引出坡面。

　　2．井點降水施工

　　井點降水法是在基坑開挖之前，預先在基坑四周埋設～定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設備抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑開挖過程中仍不斷抽水。這樣，可使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，也可防止流砂發(fā)生，土方邊坡也可陡些，從而減少了挖方量。

　　井點降水法有：輕型井點、電滲井點、噴射井點、管井井點及深井井點等，井點降水的方法根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點及設備條件等。

　?。?）輕型井點。

　　①輕型井點構造。輕型井點是沿基坑四周以一定間距埋入直徑較細的井點管至地下蓄水層內(nèi)，井點管的上端通過彎聯(lián)管與總管相連接，利用抽水設備將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出，使原有地下水位降至坑底以下。在施工過程中要不斷地抽水，直至基礎施工完畢并回填土為止。

　　井點管是用直徑38mm或51mm、長5～7m的鋼管，管下端配有濾管。集水總管常用直徑100～127mm的鋼管，每節(jié)長4m，一般每隔0.8m或1.2m設一個連接井點管的接頭。

　　抽水設備由真空泵、離心泵和水氣分離器等組成。一套抽水設備能帶動的總管長度，一般為100——120m。

　?、谳p型井點布置。根據(jù)基坑平面的大小與深度、土質、地下水位高低與流向、降水深度要求，輕型井點可采用單排布置、雙排布置以及環(huán)形布置；當土方施工機械需進出基坑時，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5m的情況。井點管應布置在地下水的上游一側，兩端延伸長度不宜小于坑、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，則井點管不封閉的一段應設在地下水的下游方向。

　?、圯p型井點施工。輕型井點系統(tǒng)的施工，主要包括施工準備、井點系統(tǒng)安裝與使用。

　　井點施工前，應認真檢查井點設備、施工用具、砂濾料規(guī)格和數(shù)量、水源、電源等準備工作情況。同時還要挖好排水溝，以便泥漿水的排放。為檢查降水效果，必須選擇有代表性的地點設置水位觀測孔。

　　井點系統(tǒng)的安裝順序是：挖井點溝槽、鋪設集水總管；沖孔，沉設井點管，灌填砂濾料；彎聯(lián)管將井點管與集水總管連接；安裝抽水設備；試抽。

　　井點系統(tǒng)施工時，各工序間應緊密銜接，以保證施工質量。各部件連接頭均應安裝嚴密，以防止接頭漏氣，影響降水效果。彎聯(lián)管宜采用軟管，以便于井點安裝，減少可能漏氣的部位，避免因井點管沉陷而造成管件損壞。南方地區(qū)可用透明的塑料軟管。便于直接觀察井點抽水狀況，北方寒冷地區(qū)宜采用橡膠軟管。

　　井點管沉設一般可按現(xiàn)場條件及土層情況選用下列方法：用沖水管沖孔后，沉設井點管；直接利用井點管水沖下沉；套管式?jīng)_槍水沖法或振動水沖法成孔后沉設井點管。

　　在亞黏土、輕亞黏土等土層中用沖水管沖孔時，也可同時裝設壓縮空氣沖氣管輔助沖孔，以提高效率，減少用水量。在淤泥質黏土中沖孔時，也可使用加重鉆桿，提高成孔速度。用套管式?jīng)_槍水沖法成孔質量好，但速度較慢。

　　井點管沉設當采用沖水管沖孔方法進行，可分為沖孔與沉管兩個過程。沖孔時，先用起重設備將沖管吊起并插在井點位置上，然后開動高壓水泵，將士沖松，沖管則邊沖邊沉。沖管采用直徑為50～70mm的鋼管，長度比井點管長1.5m左右。沖管下端裝有圓錐形沖嘴；在沖嘴的圓錐面上鉆有3個噴水小孔，各孔

　　間焊有三角形立翼，以輔助沖水時擾動土層，便于沖管下沉。沖孔所需的水壓，根據(jù)土質不同，一般為0.6～1.2MPa.沖孔時應注意沖管垂直，插入土中，并做上下、左右擺動，以加劇土層松動。沖孔孔徑不應小于300mm，并保持垂直，上下一致，使濾管有一定厚度的砂濾層。沖孔深度應比濾管底深0.5m以上。以保證濾管埋設深度，并防止被井孔中的沉淀泥砂所淤塞。

　　井孔沖成后，應立即拔出沖管，插入井點管，緊接著就灌填砂濾料，以防止坍孔。砂濾料的灌填質量是保證井點管施工質量的一項關鍵性工作。井點要位于沖孔中央，使砂濾層厚度均勻一致，砂濾層厚度達100mm；要用干凈粗砂灌填，并填至濾管頂以上1.0～1.5m，以保證水流暢通。

　?。?）噴射井點。當基坑較深而地下水位又較高時，需要采用多級輕型井點，會增加基坑的挖土量，延長工期并增加設備數(shù)量，是不經(jīng)濟的，因此當降水深度超過8m時，宜采用噴射井點，降水深度可達8-～20m。

　　噴射井點的平廄布置：當基坑寬度小于等于10m時，井點可作單排布置；當大于10m時，可作雙排布置；當基坑面積較大時，宜采用環(huán)形布置。井點間距一般采用2～3m，每套噴射井點宜控制在20～30根井管。

　?。?）管井井點。管井井點就是沿基坑每隔一定距離設置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵不斷抽水來降低地下水位。在土的滲透系數(shù)大、地下水量大的土層中，宜采用管井井點。

　　管井直徑為150～250mm.管井的間距，一般為20～50m.管井的深度為8～15m，井內(nèi)水位降低，可達6～10m，兩井中間則為3——5m.

　　（4）深井井點。當降水深度超過15m時，在管井井點內(nèi)采用一般的潛水泵和離心泵滿足不了降水要求時，可加大管井深度，改用深井泵即深井井點來解決。深井井點一般可降低水位30～40m，有的甚至可達百米以上。常用的深井泵有兩種類型：電動機在地面上的深井泵及深井潛水泵（沉沒式深井泵）。

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