土方工程施工排水技术的探讨.docx

土方工程施工排水技术的探讨在开挖基坑、地槽或其他土方工程施工时土的含水层常被切断地下水和地面水会不断地渗入坑内如不及时排除不但会使施工条件恶化造成边坡失稳、基坑流砂、坑底隆起、坑底管涌还会影响地基的承载力。因此在土方工程施工中做好施工排水工作保持土体干燥是十分重要的。因此本文主要探讨土方工程施工排水技术及方法。施工排水可分为重力降水（如集水井、明渠等）和强制降水（如轻型井点、深井点、电渗井点等）。在土方工程中采用较多的是集水井降水和轻型井点降水。1.集水井降水施工方法四周的排水沟及集水井应设置在地下水流的上游并距基础边线0.4m以外。根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力集水井每隔20～40m设置一个。集水井的直径或宽度一般为0.7～0.8m。井壁可用竹、木等简易加固。排水沟底宽一般不小于300mm沟底纵向坡度一般不小于3％排水沟至少比基坑底低0.3～0.4rn集水井底应比排水沟底低0.5m以上。随着基坑开挖逐步加深沟底和井底均保持这一高度差。当基坑挖至设计标高后井底应低于坑底1～2m并铺设0.3m碎石滤水层以免在抽水时将泥砂抽出并防止井底的土体被搅动。2.井点降水施工方法井点降水是在基坑开挖前预先在基坑周围埋设一定数量的滤水管（井）利用真空原理通过抽水泵不断抽出地下水使地下水位降低到坑底以下。井点降水可防止边坡由于受地下水流的冲刷而引起塌方；可使坑底的土层消除地下水位差引起的压力防止了坑底土的上冒；由于没有水压减少了支护结构的水平荷载；由于没有地下水的渗流也可消除流砂现象；降低地下水位后由于土体固结还能使土层密实增加地基土的承载能力。2.1一般轻型井点设备轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管。滤管为进水设备通常采用长度1.0～1.5m直径38mm或51mm的无缝钢管管壁钻有直径为12～19mm且成梅花形排列的滤孔滤孔面积为滤管表面积的20％～25％。管壁外包两层孔径不同的铜丝布或纤维布滤网。为避免滤孔淤塞在管壁与滤网间用塑料管或梯形铅丝绕成螺旋状隔开滤网外面再绕一层粗铁丝保护网。滤管下端为一锥形铸铁头滤管上端与井点管连接。井点管为直径38mm或51mm、长5～7m的钢管。井点管上端用弯联管与总管相连。集水总管为直径100～127mm的无缝钢管每段长4m其上装有与井点管连接的短接头间距为0.8m或1.2m。2.2轻型井点的布置平面布置：当基坑或沟槽宽度小于6m且降水深度不超过5m时可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧两端延伸长度以不小于槽宽为宜。反之则应采用双排井点位于地下水流上游的一排井点管的间距应小些下游的一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时则应采用环形井点。井点管距离基坑壁不应小于1.0～1.5m间距一般为0.8～1.6m。高程布置：井点降水深度从理论上讲可达到10.3m但考虑抽水设备的水头损失以后其实际降水深度一般不超过6m。如井点管埋设深度小于降水深度6m时则可用一级井点；埋设深度稍大于6m时如降低井点管的埋置面后可满足降水深度要求时仍可采用一级井点；当一级井点达不到降水深度的要求时则可采用二级井点即先挖去第一级井点所疏干的土然后再在其底部装设第二级井点。此外在确定井点管埋置深度时还要考虑井点管露出地面0.2～0.3m滤管必须埋在透水层内。2.3井点管的埋设井点管的埋设可以利用冲水管冲孔或钻孔后将井点管沉入也可用带套管的水冲法及振动水冲法下沉埋设。认真做好井点管的埋设和孔壁与井点管之间砂滤层的填灌是保证井点系统顺利抽水、降低地下水位的关键因此应注意：冲孔过程中孔洞必须保持垂直孔径一般为300mm孔径上下要一致冲孔深度要比滤管深0.5m左右以保证井点管周围及滤管底部有足够的滤层。砂滤层宜选用粗砂以免堵塞管的网眼。砂滤层灌好后距地面下0.5～1m的深度内应用粘土封口捣实防止漏气。井点管埋设完毕后即可将其与总管连接并开启抽水设备进行试抽水检查有无漏水、漏气现象出水是否正常。2.4流砂的防治2.4.1产生流砂的原因产生流砂现象的原因有内因和外因。内因取决于土壤的性质当土的孔隙率大、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、粉砂和亚砂土中但是否会发生流砂现象还要看外因条件即地下水及其产生动水压力的大小。2.4.2防治流砂的方法其具体措施有：1）枯水期施工。因地下水位低坑内外水位差小动水压力减小从而可预防和减轻流砂现象；2）打板桩。将板桩沿基坑周围打入不透水层便可起到截住水流的作用；或者打入坑底面一定深度这样将地下水引至坑底以下流入基坑不仅增