2012年造價(jià)工程師《技術(shù)與計(jì)量(安裝)》-工程施工技術(shù)(4)

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　　(三)降水與排水

　　在開挖基坑或溝槽時(shí)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(shí)，地面水也會流人坑內(nèi)。為了保證施工的正常進(jìn)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(qiáng)制降水(如輕型井點(diǎn)、深井泵、電滲井點(diǎn)等)土石方工程中采用較多的是明排水法和輕型井點(diǎn)降水。

　　排除地面水一般采取在基坑周圍設(shè)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(shí)排水系統(tǒng)與永久排水設(shè)施相結(jié)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(shè)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(yīng)予引開，以防倒流。

　　明排水法由于設(shè)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(dāng)土為細(xì)砂和粉砂時(shí)，地下水滲出會帶走細(xì)粒，發(fā)生流砂現(xiàn)象，導(dǎo)致邊坡坍塌、坑底涌砂，難以施工，此時(shí)應(yīng)采用井點(diǎn)降水法。

　　集水坑應(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，集水坑每隔20～40m設(shè)置1個(gè)。

　　集水坑的直徑或?qū)挾?，一般?.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(dāng)基礎(chǔ)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，坑底應(yīng)低于基礎(chǔ)底面標(biāo)高1～2m，并鋪設(shè)碎石濾水層，以免在抽水時(shí)間較長時(shí)將泥砂抽出，并防止坑底的土被攪動(dòng)。

　　采用集水坑降水時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)條件，應(yīng)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(shí)，應(yīng)在滲水處設(shè)置過濾層，防止土粒流失，并設(shè)置排水溝，將水引出坡面。

　　2.井點(diǎn)降水施工

　　井點(diǎn)降水法是在基坑開挖之前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)～定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)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(diǎn)降水法有：輕型井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深井井點(diǎn)等，井點(diǎn)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(diǎn)及設(shè)備條件等。

　　(1)輕型井點(diǎn)。

　?、佥p型井點(diǎn)構(gòu)造。輕型井點(diǎn)是沿基坑四周以一定間距埋入直徑較細(xì)的井點(diǎn)管至地下蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管的上端通過彎聯(lián)管與總管相連接，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)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(chǔ)施工完畢并回填土為止。

　　井點(diǎn)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(shè)一個(gè)連接井點(diǎn)管的接頭。

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

　　②輕型井點(diǎn)布置。根據(jù)基坑平面的大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度要求，輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置以及環(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5m的情況。井點(diǎn)管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，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(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)設(shè)在地下水的下游方向。

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

　　井點(diǎn)施工前，應(yīng)認(rèn)真檢查井點(diǎn)設(shè)備、施工用具、砂濾料規(guī)格和數(shù)量、水源、電源等準(zhǔn)備工作情況。同時(shí)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(diǎn)設(shè)置水位觀測孔。

　　井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝順序是：挖井點(diǎn)溝槽、鋪設(shè)集水總管;沖孔，沉設(shè)井點(diǎn)管，灌填砂濾料;彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與集水總管連接;安裝抽水設(shè)備;試抽。

　　井點(diǎn)系統(tǒng)施工時(shí)，各工序間應(yīng)緊密銜接，以保證施工質(zhì)量。各部件連接頭均應(yīng)安裝嚴(yán)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(diǎn)安裝，減少可能漏氣的部位，避免因井點(diǎn)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(diǎn)抽水狀況，北方寒冷地區(qū)宜采用橡膠軟管。

　　井點(diǎn)管沉設(shè)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(shè)井點(diǎn)管;直接利用井點(diǎn)管水沖下沉;套管式?jīng)_槍水沖法或振動(dòng)水沖法成孔后沉設(shè)井點(diǎn)管。

　　在亞黏土、輕亞黏土等土層中用沖水管沖孔時(shí)，也可同時(shí)裝設(shè)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(zhì)黏土中沖孔時(shí)，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(zhì)量好，但速度較慢。

　　井點(diǎn)管沉設(shè)當(dāng)采用沖水管沖孔方法進(jìn)行，可分為沖孔與沉管兩個(gè)過程。沖孔時(shí)，先用起重設(shè)備將沖管吊起并插在井點(diǎn)位置上，然后開動(dòng)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(diǎn)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(gè)噴水小孔，各孔

　　間焊有三角形立翼，以輔助沖水時(shí)擾動(dòng)土層，便于沖管下沉。沖孔所需的水壓，根據(jù)土質(zhì)不同，一般為0.6～1.2MPa.沖孔時(shí)應(yīng)注意沖管垂直，插入土中，并做上下、左右擺動(dòng)，以加劇土層松動(dòng)。沖孔孔徑不應(yīng)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(yīng)比濾管底深0.5m以上。以保證濾管埋設(shè)深度，并防止被井孔中的沉淀泥砂所淤塞。

　　井孔沖成后，應(yīng)立即拔出沖管，插入井點(diǎn)管，緊接著就灌填砂濾料，以防止坍孔。砂濾料的灌填質(zhì)量是保證井點(diǎn)管施工質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性工作。井點(diǎn)要位于沖孔中央，使砂濾層厚度均勻一致，砂濾層厚度達(dá)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。

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

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

　　(3)管井井點(diǎn)。管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)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(diǎn)。

　　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(dá)6～10m，兩井中間則為3――5m.

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

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