第一章_土方工程(3)

主要内容流砂现象施工排水流砂的防治流砂现象★土颗粒在动水压力作用下产生流动的现象。（p19）2/114动水压力的大小与水力坡度成正比，方向同渗流方向。动水压力：地下水在渗流过程中受到土颗粒的阻力，使水流对土颗粒产生的一种压力。产生原因内因：土壤性质，孔隙率大、粘粒少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差。主要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土中。外因：当动水压力大于或等于土的浸水重度（浮土重度）（GD≥γ′）时，土粒被水流带到基坑内。3/114土颗粒处于悬浮状态，抗剪强度＝0流砂的防治减小动水压力或平衡动水压力：（枯水期施工、板桩等增加L、泥浆护壁、水下开挖）；截住地下水流：（地下连续墙）；改变动水压力的方向：（井点降水）。注：抛石块、水中挖土在建筑工程中一般不可取。4/114枯水期施工→人工降低地下水位→打板桩→地下连续墙→水中挖土→抛大石块流砂的防治施工排水(1)降水目的①防止涌水、冒砂，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。5/114（2）降水方法6/114明排法人工法施工排水明排法(集水井法)挖至地下水位时，挖排水沟→设集水井→抽水→再挖土、沟、井7/1142～5‰水泵排水沟集水井要求：（1）排水沟（2）集水井（3）水泵8/114缺点：带水作业，施工麻烦用于土质较好，水量不大，基坑可扩大者2～5‰水泵排水沟集水井明排法(集水井法)9/114（一）普通明沟排水法分层明沟排水法明排法(集水井法)人工降水（井点降水）：在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工完毕为止。人工降水法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。施工时可根据土层的渗透性，要求降低水位的深度、设备条件及经济比较等因素确定，必要时应组织专家论证其可行性。人工降低地下水位（轻型井点）人工降低地下水位（轻型井点）的作用12/112人工降低地下水位（轻型井点）安装滤水管（设备）→抽水→降低地下水位至坑底以下。轻型井点降水☆13/112（1）设备井管：φ38～φ55，长5～7m（常用6m），无缝钢管，丝扣连滤管；滤管：φ38～φ55，长1～1.5m，开孔φ10～18,开孔率20～25％，包滤网；总管：内φ75～100无缝钢管，每节4m，每隔0.8、1或1.2m、1.6m有一短接口；14/112连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门；抽水设备：真空泵（教材）――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）轻型井点降水☆15/114真空泵井点设备工作原理图开真空泵10.水气分离，形成真空至水气分离器，浮筒11上升；离心机24运转，水排出轻型井点的布置轻型井点布置应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度与要求及设备条件等确定。（1）平面布置单排布置适用于基坑（槽）宽度小于6m，且降水深度不超过5m的情况。双排布置适用于基坑（槽）大于6m或土质不良的情况；环形布置适用于基坑面积较大的情况。（2）高程布置H≥H1+h+iL轻型井点的布置轻型井点的布置轻型井点的布置当H埋6m时：降低埋设面；采用二级井点；改用其它井点。22/114二级轻型井点降水轻型井点的布置轻型井点的施工工艺轻型井点的施工工艺为：放线定位，敷设集水总管；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；用弯联管将井点管与总管连通；安装抽水设备；试抽。a.埋设方法：水冲法：水枪、井管自身（高压水）钻孔法：正循环钻、反循环钻、冲击钻振动水冲法：24/114b.使用要求：开挖前2～5天开泵降水；连续抽水不间断（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。砂滤层粗砂粘土★井点管的埋设与使用c.注意问题：1)真空度0.6~0.7大气压2)死管：检查、变活3)淤塞：冬暖、夏凉（正常）3)设观测井检查水位下降情况d.拔除井管：基坑回填后；卷扬机、支架；51×6.5m上拔力1.2~1.8t25/114★井点管的埋设与使用轻型井点☆降低水位较浅喷射井点（8-20m）降水深度较大时，多极井点管不经济电渗井点（淤泥排水）靠电极原理管井井点20～50m设一个管井，单独用一台水泵26/114常见降水类型喷射井点一、喷射井点设备与布置喷射井点根据工作时使用的液体或气体的不同，分为喷水井点和喷气井点。喷射井点设备由喷射井管、高压水泵、进水排水管路组成。基坑宽小于10m，单排布置；大于10m，双排布置，面积较大，环形布置。喷射井点28/114二、喷射井点的施工和使用施工顺序：安装水泵及泵的进出水管路；敷设进水总管和回水总管；沉设井点管并灌填砂滤料，接进水总管后及时进行单根井点试抽，检验；全部井点管沉设完毕后，接通回水管，全面试抽，检查整个降水系统的运转情况及降水效果；然后让工作水进行正式工作。电渗井点30/114井点管负极钢筋正极60V的直流电源电渗井点示意图水土颗粒管井井点管井井点由管井、吸水管、水泵组成。管井可用钢管和混凝土管（塑料管）。管井井点采用离心式水泵或潜水泵抽水。管井井点32/114钢管深管井井点井孔粘土封口φ50出水管电缆砾石滤水层φ375钢井管潜水电泵滤水管滤网导向段开孔底板中粗砂φ75总管钢板井盖φ50出水管无砂混凝土管深管井井点井孔潜水电泵砾石滤水层沉砂管无砂混凝土滤水管沉砂管粘土封口管井井点34/114建筑地基基础工程施工技术与质量验收标准规范井点降水对邻近建筑物的影响和预防措施影响：由于地下水流失，造成地下水位下降，地基自重应力增加，土层被压缩，土颗粒随水流流失，将引起周围地面沉降。由于土层的不均匀性和形成的水位降低漏斗曲线，地面沉降多为不均匀沉降，导致周围的建筑物基础下沉、房屋开裂。预防措施：1.回灌井点2.设置止水帷幕3.减缓降水速度小结流砂现象施工排水方法轻型井点常见的井点降水类型井点降水对邻近建筑物的影响和预防措施作业P316题轻型井点设备由哪些部分组成及平面布置方法有哪些？常见的井点降水类型有哪些？