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  • 土方工程施工排水與降水技術方法

    時間:2024-07-22 19:25:27 藹媚 資料員 我要投稿
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    土方工程施工排水與降水技術方法

      對于大型基坑,由于土方量大,有時會遇上雨季,或遇有地下水,特別是流砂,施工較復雜,因此事先應擬定施工方案,著重解決基坑排水與降水等問題,同時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方法,歡迎大家閱讀瀏覽。

    土方工程施工排水與降水技術方法

      土方工程施工排水與降水技術方法

      (一)、基坑排水

      開挖底面低于地下水位的基坑時,地下水會不斷滲入坑內。雨季施工時,地面水也會流入坑內。如果流入坑內的水不及時排走,不但使施工條件惡化,而且更嚴重的是土被水泡軟后,會造成邊坡塌方和坑底土的承載能力下降。因此,在基坑開挖前和開挖時,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挖過程中,在坑底設置集水井,并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝,使水流入集水井中,然后用水泵抽走。抽出的水應予引開,以防倒流。

      雨季施工時應在基坑四周或水的上游,開挖截水溝或修筑土堤,以防地面水流入坑內。集水井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,集水井每隔 20~40m設置一個。

      集水井的直徑或寬度,一般為 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、木等簡易加固。當基坑挖至設計標高后,井底鋪設碎石濾水層,以免在抽水時間較長時將泥砂抽出,并防止井底的土被攪動。

      2、人工降低地下水位

      降低地下水位,就是在基坑開挖前,預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管(井),利用抽水設備從中抽水,使地下水位降落到坑底以下,同時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),從根本上防止流砂發(fā)生,改善了工作條件,同時土內水分排除后,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、噴射井點、管井井點、深井泵以及電滲井點等,可根據(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,其中以輕型井點采用較廣,下面重點闡述輕型井點降水方法。

      井點降水法

      1、井點降水原理

      井點降水就是在基坑開挖前,預先在基坑四周埋設一定數(shù)量的濾水管(井)。在基坑開挖前和開挖過程中,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、井點降水的作用

      1)防止地下水涌入坑內;

      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,增加地基土的承載能力。

      3、井點降水的方法

      降低地下水位的方法有輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點等?筛鶕(jù)降水深度、土層滲透系數(shù)、技術設備條件等合理選用。

      3.1輕型井點的設備

      輕型井點由管路系統(tǒng)和抽水設備兩部分組成。

      1)、管路系統(tǒng)包括:濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管。

      濾管為進水設備,通常采用長1.0~1.5m、直徑38mm或51mm的無縫鋼管,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,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網(wǎng)、濾管下端為一鑄鐵塞頭。濾 管上端與井點管連接。井點管為直徑38mm 和51mm、長5~7m的鋼管。井點管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管為直徑100~127mm的無縫鋼管,每段長4m,其上端有井點管聯(lián)結的短接頭,間距0.8m或1.2m。

      2)、抽水設備是由真空泵、離心泵和水氣分離器(又叫集水箱)等組成,一套抽水設備的負荷長度(即集水總管長度)為100~120m。常用的W5,W6型干式真空泵,其最大負荷長度分別為100m和120m

      3.2輕型井點的布置

      1)、井點系統(tǒng)布置應根據(jù)水文地質資料、工程要求和設備條件等確定。一般要求掌握的水文地質資料有: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、土的滲透系數(shù)、不透水層的位置等。要求了解的工程性質主要有:基坑(槽)形狀、大小及深度,此外尚應了解設備條件,如井管長度、泵的抽吸能力等。

      2)、平面布置

      根據(jù)基坑(槽)形狀,輕型井點可采用單排布置、雙排布置、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,兩端的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在地下水的下游方向。

      3)輕型井點的設計與計算

     、倩佑克坑嬎

      根據(jù)井底是否達到不透水層,可將水井分為無壓完整井和無壓非完整井。

      無壓完整井:井底達到不透水層。 無壓非完整井:井底未達到不透水層。

     、诖_定井點管數(shù)量與間距

      4)輕型井點的施工

      輕型井點的施工程序為敷設總管、沖孔埋設井點管、安裝抽水設備、抽水試運轉。

      井點管埋設一般采用沖孔法。用起重設備將沖管吊起,插在井點位置上,然后開動高壓水泵,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,部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。

      施工排水

      基坑開挖時,流入坑內的地下水和地表水如不及時排除,會使施工條件惡化、 造成土壁塌方,亦會降低地基的承載力。

      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)場周圍設臨時或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤,以攔截雨水、 潛水流入施工區(qū)域;

      疏:在施工范圍內設置縱橫排水溝,疏通、排干場內地表積水;

      抽:在低洼地段設置集水、排水設施,然后用抽水機抽走。

      施工降水

      在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時,明溝排水法難以排干大量的地下涌水, 當遇粉細砂層時,還會出現(xiàn)嚴重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象,不僅基坑無法挖深, 還可能造成大量水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷,嚴重者危及鄰近建筑物的安全。遇有此種情況時應采用井點降水的人工降水方法施工。

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