专题三 土方工程施工准备及地下水控制（教案）-浙江省职教高考《建筑施工技术与机械》（高教版）专题复习讲练测

专题3.土方工程施工准备及地下水控制（讲义）-《建筑施工技术与机械》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解土方工程施工准备的重要性及步骤。 2. 掌握地下水控制技术方案选择的原则和方法。 3. 理解集水明排、降水、截水和回灌等地下水控制技术的原理和应用。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 土方工程施工准备 (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 2. 地下水控制技术方案选择 在开挖基坑(槽)管沟或其他土方时,若地下水位较高,挖土底面低于地下水位,开挖至地下水位以下时,土的含水层被切断,地下水将不断流入坑内,使施工条件恶化,容易发生边坡失稳、地基承载力下降等现象。因此,为了保证工程质量和施工安全,在土方开挖前或开挖过程中必须采取措施,做好地下水控制。 地下水控制包括基础开挖影响范围内的潜水、上层滞水与承压水控制。潜水是埋藏在第一个隔水层之上的地下水,承压水是埋藏在上下两个隔水层之间的地下水。地面以下潜水面以上的包气带(非饱和带)中,局部隔水层之上积聚的地下水称为上层滞水。 依据场地的水文地质条件、基础规模、开挖深度、各土层的渗透性能等,可选择集水明排降水、截水以及回灌等方法单独或组合使用。 在软土地区开挖深度浅时,可边开挖边采用排水沟和集水井进行集水明排。当基坑开挖深度超过3m时,一般采用井点降水。当降水会对基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时,应采用截水控制地下水。 一般情况,降水和截水都要结合集水明排。地下水回灌不作为独立的地下水控制方法,但可作为一种补充措施与其他方法一同使用。当基坑外地下水位降幅较大、基坑周围存在需要保护的建(构)筑物或地下管线时,宜采用地下水人工回灌措施。 3. 集水明排 集水明排是用排水沟、集水井等组成的排水系统将地表水、渗水排出基坑外的方法,又称集水坑降水。图1-15所示为集水明排示意图。 (1)排水沟与集水井的设置 A.在基坑外侧设置由集水井和排水沟组成的地表排水系统。集水井、排水沟与坑边的距离不宜小于 0.5 m。排出的水通过沉淀池后排人市政管线。基坑外侧地面集水井、排水沟应有可靠的防渗措施。 B.多级放坡开挖时,宜在分级平台上设置排水沟。 C.基坑内宜设集水井和排水明沟(或育沟)。 D.排水沟、集水井尺寸应根据排水量确定,抽水设备应根据排水量及基坑深度确定,可设置多级抽水系统。集水井宜设置在基坑阴角附近。 (2)排水沟与集水井的施工 施工时,排水沟底面应始终保持比挖面低0.3~0.4m,集水井底面应比排水沟底面低0.5m以上,且每挖一层土,应加深一次排水沟和集水井。当基坑挖至设计标高后,应保证地下水位低于基坑底面 0.5 m,集水井底面应低于基坑底面1~2m,并铺设0.3m厚的碎石滤水层水泵抽水龙头应包以滤网,以免长时间抽水将泥砂抽出,堵塞水泵,并防止井底的土被扰动。抽水应连续进行,直至基础施工完毕、回填土施工完成为止。 (3)流砂的防治方法如下: A.安排在全年最低水位季节施工,使基坑内动水压力减小; B.采取水下挖土(不抽水或少抽水),使坑内水压与坑外地下水压相平衡或缩小水头差。 C.采用井点降水,降低水位,使动水压力的方向朝下,坑底土面保持无水状态 D.沿基坑外围打板桩,深人坑底一定深度,减小动水压力。 E.采用化学压力注浆或高压水泥注浆,固结基坑周围粉砂层使其形成防渗幕 F.往坑底抛大石块,增加土的压重和减小动水压力,同时组织快速施工。 G.当基坑面积较小时,也可在四周设钢板护筒,随着挖土不断加深,直到穿过流砂层。 4. 降水 降水是指在基坑开挖前,预先在基坑四周布置一定数量的降水井,利用抽水设备,通过降水井将地下水不断抽走,使地下水位降低到基坑底面以下,并在基坑开挖过程中仍保持抽水工作不间断。降水应根据基坑开挖深度、拟建场地的水文地质条件、设计要求等,在现场进行抽水试验确定降水参数,并制订合理的降水方案。 5. 轻型井点设备 轻型井点降水法是在基坑的四周或一侧埋设井点管伸人含水层内,并点管的上端通过弯联管与集水总管连接,集水总管再与抽水设备连接,利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,使地下水位降低到基坑底以下,如图1-16 所示。 A.滤管:滤管的构造如图1-17 所示。滤管安装在井点管的端部,是管路系统的重要部分,其构造是否合理,对于抽水效果影响很大。滤管的直径与井点管相同,一般为 38~55 mm 的钢管,长度一般为 1.0~1.5 m,且不小于含水层厚度的三分之二。滤管管壁上钻有直径为10~18mm呈梅花形排列的滤孔,滤孔面积为滤管表面积的 20%~50%。 B.井点管:井点管采用直径为38~55mm的钢管,其长度为5~7m,井点管的上端通过弯联管与集