1.3 土方工程施工准备及地下水控制（课件）-《建筑施工技术与机械》同步精品课堂（高教版—第3版）

1.3 土方工程施工准备及地下水控制 建筑施工技术与机械 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握土方工程施工前的准备工作；理解施工排水和降水的方法。 能力目标 根据施工排水和降水的方法，掌握实际施工该如何选择排水和降水的方法，能够鉴别几类井点降水的适用范围，能够根据轻型井点的高程布置进行简单的井点管的埋置深度计算。 情感目标 通过对基础知识的学习把握，提升学生对专业知识的学习兴趣、自信心和合作意识。培养善于思辨的能力和吃苦耐劳的精神，确保施工准备工作的完善，让质量至上、追求卓越成为建筑人的价值导向。 三维目标 问题引入——学会观察和总结 情境引入 1）、以小组为单位回答问题：总结和讨论土方工程施工准备工作都有哪些？。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 一、 施工准备 1.勘察施工现场 2.清除现场障碍物 3.做好排水设施 4. 修建临时性道路和设施 基坑排水、降水方法 一.了解水的危害： 地表水（雨水、生活用水）——积水，影响施工；冲刷边坡；渗入土体，造成土体失稳。 地下水——渗出地面，影响施工；引起土壁坍塌；造成土体失稳；引起流砂 ：引起管涌。 1.流砂现象：基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态，随着地下水流入基坑。 产生原因 内因：土壤的性质。当土的孔隙度大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。因此，流砂现象经常发生在细砂、粉砂和亚砂土中。 外因：地下水及其产生动水压力的大小。 流砂危害 土完全丧失承载力，土体边挖边冒流砂，施工条件恶化，基坑难以挖到设计深度。 引起基坑边坡塌方； 临近建筑开裂、下沉、倾斜甚至倒塌。 流砂防治 原则：治流砂必先治水。 主要途径：减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。 具体措施 抢挖并抛大石块法：分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，压住流砂。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。 地下连续墙法：沿基坑四周筑起一道连续的钢筋混凝土墙，阻止地下水流入基坑。 设止水帷幕法：将连续的止水支护结构（如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等）打入基坑底面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。 水下挖土法：不排水施工，使坑内水压与坑外地下水压相平衡，消除动水压力。 枯水期施工法：枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。 人工降低地下水位法：采用井点降水法使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的渗流向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能渗流入基坑内，可有效地防止流砂的发生。因此，此法应用广泛且较可靠。 2.管涌：当基坑底部为不透水层，其下为承压水层，而不透水层覆盖厚度不足，重量小于承压水顶托力时，基坑底部可能发生的涌冒现象。 管涌形成原因 堤防基础上层是相对不透水的粘性土或壤土，下面是粉沙、细沙，再下面是砂砾卵石等强透水层，并与河水相通。在汛期高水位时，表土层底部仍承受很大的水压力。如果这股水压力冲破了粘土层，粉沙、细沙就会随水流出，从而发生管涌。 管涌发生时，水面出现翻花,随着上游水位升高，持续时间延长，险情不断恶化，大量涌水翻沙，使堤防、水闸地基土壤骨架破坏，孔道扩大，基土被淘空，引起建筑物塌陷，造成决堤、垮坝、倒闸等事故。 管涌危害 一秒前 一秒后 二.降低地下水位的方法： 集水坑降水法---明排 井点降水法---暗排 (一)集水坑降水法 简介：又叫明排水法，是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后用泵抽走。 优点：设备简单，施工方便； 缺点：在细砂和粉砂土层，抽水时会带走细砂，引起流砂。 适用范围：粗粒土层，渗水量小的粘土层. 适用于土质情况较好、地下水量不大的基坑排水 17 (二)井点降水法 1.简介：基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。 2.优点： 克服流砂，稳定边坡； 可适当改陡边坡，减少挖土方量； 降低地下水对支护结构的水平压力，防止坑底土的隆起； 加快土的固结，提高地基土的承载能力； 使基础工程能在较干燥的施工环境中进行施工； 3.缺点： 降水过程中，基坑附近的地基土壤会有一定的沉降，施工时要严加注意，防止地基沉降给周围建筑物带来不利影响。 4.井点降水的方法: 轻型井点 电