第一章 土方工程(课件）- 《建筑施工技术》同步教学（机械工业版）

本章重点： 流砂防治方法、轻型井点系统设计方法、影响填方压实效果的主要因素分析及选用。集水井降水法（或明排水法）及轻型井点系统的构造、轻型井点管的埋设与使用技术、填土压实方法、推土机高效使用方法、挖土机工作特点。 第一章 土方工程 本章主要内容： 1.1 基坑降水 1.2 基坑支护 1.3 填土压实 1.4 土方工程的机械化施工 1.5 土方量计算及调配 1.6 土方工程施工质量要求要点与安全注意事项 一、集水井降水法（或明排水法） 1.集水井降水构造做法如图1-1所示。 第一章 土方工程 图1-1 集水井降水法 1——排水沟 2——集水井 3——水泵 3 2. 流砂成因 第一章 土方工程 图1-2 动水压力原理图 a）水在土中渗流时的力学现象 b）动水压力对对地基土的影响 图1-2中，由平衡条件： γwh1F－γwh2F－TLF＝0 整理以后： T＝－（h1－h2）/Lγw 式中 ，（h1－h2）/L为水头差(水位差)与渗流长度L之比，叫水力坡度，通常用I表示； 所以T＝Iγw。 由作用与反作用定律，水对土体的压力为GD=T=Iγw。 GD称为动水压力。 如果动水压力等于或大于土的浮容重γ'时，即：GD≥γ'时，则土粒处于悬浮状态，随渗流的水一起流动，这种现象叫“流砂”。 3.流砂的防治 当地下水在非粘性土渗流过程中，流砂现象很容易在细砂、粉砂中产生。粘性土颗粒之间具有内聚力，不容易形成流砂现象。流砂现象它可以把基坑四周和坑底的土掏空，引起地面开裂沉陷，板桩崩塌。 防治流砂的方法主要是从消除、减小或平衡动水压力入手，其具体做法有： 枯水期施工 打板桩 水下挖土 人工降低地下水位 设地下连续墙 抛大石块、抢速度施工 第一章 土方工程 三、轻型井点降水法 井点降水法的井点有管井井点（图1-3）、喷射井点（图1-4）、电渗井点（图1-5）和轻型井点（图1-6 ～图1-9）等 。 各井点适用范围见表1-1。 表1-1 各井点适用范围 第一章 土方工程 适用条件 降水井点型 渗透系数/ cm/s 可降低水位深度/m 一级轻型井点 1×10-7～2×10-4 3～6 喷射井点 1×10-7～2×10-4 8～20 电渗井点 ＜1×10-7 根据选定的井点确定 管井井点 ＞1×10-6 ＞10 1.轻型井点的布置 ①平面布置：当基槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时可采用单排点（图1-10a），布置在地下水流的上游一侧；反之，则宜采用双排井点（图1-10b ）；当基坑面积较大时则应采用环形井点（图1-10c ）。 第一章 土方工程 图1-10 轻型井点的平面布置 a)单排井点 b)双排井点 c)环形井点 第一章 土方工程 图1-13 单排线状井点的布置图 a)平面布置 b)剖面布置 1—总管 2—井管 3—泵站 ②剖面布置：轻型井点的降水深度，从理论上讲可达10.3m，但由于管路系统的水头损失，其实际的降水深度一般不宜超过6m（否则要用二级井点，如图1-11所示）。 井点管的埋置深度H≥H1＋h＋IL 式中 H1——井点管埋设面至坑底面的距离； h——降低后的地下水位到基坑中心底面的距离，一般为0.5～1m； I——地下水降落坡度，环形井点为1／10，单排井点为1／5（图1-12、图1-13）； L——井点管至基坑中心的水平距离。 图1-12 环形井点的布置图 a)平面布置 (b)剖面布置 1—总管 2—井管 3—泵站 2.轻型井点的计算 ①井点系统的涌水量计算：井点系统所需井点的数量，是根据其涌水量来确定的；而井点系统的涌水量，则是按水井理论进行计算。 根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置有具有潜水自由面的含水层中时，称为无压井；布置在承压含水层中时，称为承压井。当水井底部达到不透水层时称完整井；否则，称为非完整井。 4种井如图1-14所示。 水井的类型不同，其涌水量计算的方法亦不相同，如图1-15所示。