基坑排水与基底检验（44清楚明了）

情境二天然地基上浅浅基础施工1.掌握明挖法基基坑开挖的方方法与各种基基坑支护的施施工工艺。2.掌握基坑检验验与地基局部部处理的方法法。3.掌握围堰法施施工的基本要要求与施工工工艺。4.掌握刚性扩大大基础施工工工艺。5.掌握独立基础础与条形基础础施工工艺。。6.掌握筏形基础础施工工艺。。7.掌握地下连续续墙施工工艺艺。单元三基坑排水与基基底检验一、基坑排排水在开挖基坑时时，土的含水水层常被切断断，地下水将将会不断地渗渗入坑内。雨雨季施工时，，地面水也会会流入坑内。。为了保证基基础工程施工工的正常进行行，防止边坡坡塌方和地基基承载能力的的下降，必须须做好基坑排排水工作。1.地面排水地面水的排除除通常采用设设置排水沟、、截水沟或修修筑土堤等设设施来进行。。应尽量利用用自然地形来来设置排水沟沟，以便将水水直接排至场场外，或流入入低洼处再用用水泵抽走。。主排水沟最最好设置在施施工区域或道道路的两旁，，其横断面和和纵向坡度根根据最大流量量确定。一般般排水沟的横横断面不小于于0.5m×0.5m，纵向坡度根根据地形确定定，一般不小小于3‰。单元三基坑排水与基基底检验一、基坑排排水在开挖基坑时时，土的含水水层常被切断断，地下水将将会不断地渗渗入坑内。雨雨季施工时，，地面水也会会流入坑内。。为了保证基基础工程施工工的正常进行行，防止边坡坡塌方和地基基承载能力的的下降，必须须做好基坑排排水工作。1.地面排水地面水的排除除通常采用设设置排水沟、、截水沟或修修筑土堤等设设施来进行。。应尽量利用用自然地形来来设置排水沟沟，以便将水水直接排至场场外，或流入入低洼处再用用水泵抽走。。主排水沟最最好设置在施施工区域或道道路的两旁，，其横断面和和纵向坡度根根据最大流量量确定。一般般排水沟的横横断面不小于于0.5m×0.5m，纵向坡度根根据地形确定定，一般不小小于3‰。单元三基坑排水与基基底检验2.集水坑（井））排水集水坑或集水水井排水又叫叫基坑表面排排水。一般宜宜用于降水深深度较小且无无严重流砂的的一般基坑。。（1）集水坑（（井）设置集水沟和集水水坑（井）宜宜设置在基础础范围以外，，沿坑底周围围或中央开挖挖集水沟，在在坑底周围的的集水沟底设设置集水坑或或集水井。（2）流砂产生生及防治当基坑挖土至至地下水水位位以下，而土土质又是细砂砂或粉砂，又又采用集水井井法降水时，，坑底下面的的土有时会形形成流动状态态，随地下水水一起流动涌涌入基坑，这这种现象称为为流砂现象。。①流砂产生生的原因当地下水位越越高，坑内外外水位差越大大时，动水压压力也就越大大，越容易发发生流砂现象象。单元三基坑排水与基基底检验②易产生流流砂的土实践经验表明明，流砂现象经常常发生在颗粒粒细、均匀、、松散、饱和和的非黏性土土中。具备下下列性质的土土，在一定动动水压力作用用下，均有可可能发生流砂砂现象。a.土的颗粒组成成中，黏粒含含量小于10%，粉粒（颗粒粒为0.005～0.05mm）含量大于75%；b.颗粒级配中，，土的不均匀匀系数小于5；c.土的天然孔隙隙比大于0.75；d.土的天然含水水量大于30%。单元三基坑排水与基基底检验③流砂的防防治a.抢挖法：即组组织分段抢挖挖，使挖土速速度超过冒砂砂速度，挖到到标高后立即即铺竹筏或芦芦席，并抛大大石块以平衡衡动水压力，，压住流砂。。此法可解决决轻微流砂现现象。b.打板桩法：将将板桩打入坑坑底下面一定定深度，增加加地下水从坑坑外流入坑内内的渗流长度度，以减小水水力坡度，从从而减小动水水压力，防止止流砂产生。。c.水下挖土法：：不排水施工工，使坑内水水压力与地下下水压力平衡衡，消除动水水压力，从而而防止流砂产产生。此法在在沉井挖土下下沉过程中常常用。单元三基坑排水与基基底检验d.人工降低地下下水位：采用用轻型井点等等降水，使地地下水的渗流流向下，水不不致渗流入坑坑内，又增大大了土料间的的压力，从而而可有效地防防止流砂形成成。因此，此此法应用广且且较可靠。e.地下连续墙法法：此法是在在基坑周围先先浇筑一道混混凝土或钢筋筋混凝土的连连续墙，以支支承土壁、截截水并防止流流砂产生。此外，在含有有大量地下水水土层或沼泽泽地区施工时时，还可采取取土壤冻结法法等。对位于于流砂地区的的基础工程，，应尽可能用用桩基或沉井井施工，以节节约防治流砂砂所增加的费费用。（3）涌水量的的估算估算涌水量的方方法，一种是是通过抽水试试验，另一种种是利用经验验公式。图2.3.1所示。单元三基坑排水与基基底检验图2.3.1敞坡基坑涌水水量计算示意意图单元三基坑排水与基基底检验单元三基坑排水与基基底检验单元三基坑排水与基基底检验对于有板桩围围护的基坑（（图2.3.2所示），涌水水量Q（m3/h）可按式(2.11)估算：图2.3.2板桩围护基坑坑涌水量计算算示意图单元三基坑排水与基基底检验单元三基坑排水与基基底检验（4）排水机具具的选择排水机具的选选用应根据涌涌水量的大小小和现场作业业条件确定。。当涌水量很很小时，可用用人工抽水或或小型水泵排排水；当涌水水量较大时，，一般采用电电动或内燃机机发动的离心心式抽水机。。3.井点降水井点降水法也也称为人工降降低地下水位位法。井点降降水法适用于于旱地上降水水深度较大，，土质为透水水性较大的细细砂、粉砂和和亚砂土，或或是软土地区区的地基。井井点降水法的的基本原理如如图2.3.3所示。。井点降降水方方法有有：轻轻型井井点、、喷射射井点点、电电渗井井点、、管井井井点点及深深井井井点等等。各各种方方法的的选用用，可可根据据土的的渗透透系数数、降降低水水位的的深度度、工工程特特点、、设备备及经经济技技术比比较等等具体体条件件参照照表2.3.4选用。。其中中以轻轻型井井点采采用较较广。。单元三基坑排排水与与基底底检验验图2.3.3井点降降水示示意图图单元三基坑排排水与与基底底检验验单元三基坑排排水与与基底底检验验（1）轻轻型井井点①轻型井井点设设备轻型井井点设设备主主要包包括井井点管管、滤滤管、、集水水总管管、弯弯联管管、抽抽水设设备等等。井井点管管为直直径38mm或51mm、长5～7m的钢管管，可可整根根或分分节组组成。。井点点管的的上端端用弯弯联管管与总总管相相连。。下端端用螺螺丝套套头与与滤管管连接接。集集水总总管为为直径径100～125mm的无缝缝钢管管，每每段长长4m，其上上装有有与井井点管管连接接的短短接头头，间间距0.8m或1.2m。滤管管为进进水设设备，，通常常采用用长1.0～1.2m、直径径38～57mm的无缝缝钢管管，管管壁钻钻有直直径为为12～19mm的呈星星棋状状排列列的滤滤孔，，滤孔孔面积积为滤滤管表表面积积的20%～25%。骨架架管外外面包包有两两层孔孔径不不同的的铜丝丝布或或塑料料布滤滤网。。单元三基坑排排水与与基底底检验验②轻轻型井井点的的布置置井点系系统的的布置置，应应根据据基坑坑平面面形状状与大大小、、土质质、地地下水水位高高低与与流向向、降降水深深度要要求等等确定定。a.平面布布置：：当基基坑或或沟槽槽宽度度小于于6m，水位位降低低值不不大于于5m时，可可用单单排线线状井井点，，布置置在地地下水水流的的上游游一侧侧，两两端延延伸长长一般般不小小于沟沟槽宽宽度。。如沟沟槽宽宽度大大于6m，或土土质不不良，，宜用用双排排井点点。面面积较较大的的基坑坑宜用用环状状井点点。有有时也也可布布置为为U形，以以利挖挖土机机械和和运输输车辆辆出入入基坑坑。环环状井井点四四角部部分应应适当当加密密，井井点管管距离离基坑坑一般般为0.7～1.0m，以防防漏气气。井井点管管间距距一般般为0.8～1.5m，或由由计算算和经经验确确定。。单元三基坑排排水与与基底底检验验b.高程布布置：：轻型型井点点的降降水深深度在在考虑虑设备备水头头损失失后，，不超超过6m。井点点管的的埋设设深度度H（不包包括滤滤管长长）按按式（（2.12）计算算：H≥H1+h+IL(2-12)式中：H1——井管埋埋设面面至基基坑底底的距距离（m）；H——基坑中中心处处基坑坑底面面（单排井井点时时，为远离离井点点一侧侧坑底底边缘缘）至降低低后地地下水水位的的距离离，一般为为0.5～1.0m；I——地下水水降落落坡度度，环状井井点1/10，单排线线状井井点为为1/45；L——井点管管至基基坑中中心的的水平平距离离（m）（在单排排井点点中，为井点点管至至基坑坑另一一侧的的水平平距离离）。单元三基坑排排水与与基底底检验验③井井点施施工工工艺放线定定位→→铺设设总管管→冲冲孔→→安装装井点点管、、填砂砂砾滤滤料、、上部部填黏黏土密密封→→用弯弯联管管将井井点管管与总总管接接通→→安装装抽水水设备备与总总管连连通→→安装装集水水箱和和排水水管→→开启启真空空泵排排气，，再开开启离离心水水泵抽抽水→→测量量观测测井中中地下下水位位变化化情况况。④轻型井井点的计算算轻型井点的的计算包括括：根据确确定的井点点系统的平平面和竖向向布置图，，计算井点点系统涌水水量；计算算确定井点点管数量与与间距。a.井点系统涌涌水量计算算根据地下水水有无压力力，又分为为无压井与与承压井，，对于无压压完整井的的环状井点点系统，涌涌水量按式式（2.13）计算：单元三基坑排水与与基底检验验单元三基坑排水与与基底检验验对于无压非非完整井点点系统，地地下潜水不不仅从井的的侧面流入入，还从井井点底部渗渗入，因此此涌入量较较完整井大大。为了简简化计算，，仍可采用用式（2.13）。但此时时式中H应换成有效效抽水影响响深度H0。H0值见表2.3.5。当算得H0大于实际含含水量厚度度H时，仍取H值。单元三基坑排水与与基底检验验b.井点管数量量与井距的的确定确定定井点管数数量需先确确定单根井井点管的抽抽水能力。。单根井点点管的最大大出水量q取决于滤管管的构造尺尺寸和土的的渗透系数数，按式（（2.17）计算：单元三基坑排水与与基底检验验⑤抽水设设备的选择择真空泵主要要有W5、W6型，按总管管长度选用用。当总管管长度不大大于100m时，可选用用W5型；总管长长度不大于于200m时，可选用用W6型。⑥井点管管的安装埋埋设井点管埋设设一般用水水冲法，分分为冲孔和和埋管两个个过程。冲冲孔时，先先将起重设设备固定在在位置上，，然后开启启高压水泵泵，冲刷土土体和沉管管且边冲边边沉。冲孔孔直径一般般为300mm，以保证井井管四周有有一定厚度度的砂滤层层；冲孔深深度宜比滤滤管底深0.5m左右，以防防冲管拔出出时，部分分土颗粒沉沉于底部而而触及滤管管底部。井井孔冲成后后，立即拔拔出冲管，，插入井点点管，并在在井点管与与孔壁之间间迅速填灌灌砂滤层，，以防孔壁壁塌土。单元三基坑排水与与基底检验验⑦轻型井井点的使用用轻型井点点一般应连连续（特别别是开始阶阶段）使用用。时抽时时停，滤管管网容易堵堵塞，出水水浑浊并引引起附近建建筑物由于于土颗粒流流失而沉降降、开裂。。同时由于于中途停抽抽，使地下下水回升，，也可能引引起边坡塌塌方等事故故。抽水过过程中，应应调节离心心泵的出水水阀以控制制水量，使使抽吸排水水保持均匀匀，做到细细水长流。。正常的出出水规律是是“先大后后小，先浑浑后清”。。真空泵的的真空度是是判断井点点系统工作作情况是否否良好的尺尺寸，必须须经常观察察。井点降水工工作结束后后所留的井井孔，必须须用砂砾或或黏土填实实。单元三基坑排水与与基底检验验⑧轻型井井点系统降降水设计实实例某工程基坑坑平面尺寸寸如下：基基坑底宽10m，长19m，深4.1m，边坡坡度度为1∶0.5。地下水位位为-0.6m。根据地质质勘查资料料，该处地地面下0.7m为杂填土，，此层下面面有6.6m的细砂层，，土的渗透透系数K=5m/d，再往下为为不透水的的黏土层。。现采用轻轻型井点设设备进行人人工降低地地下水位，，机械开挖挖土方，试试对该轻型型井点系统统进行布置置。井点系统的的布置如下下：该基坑坑顶部平面面尺寸为14m×23m,布置成环状状井点,井点管离边边坡距离为为0.8m,要求降水深深度为S=4.1-0.6+0.5=4.00m。因此,用一级轻型型井点系统统即可满足足要求，总总管和井点点布置在同同一水平面面上。单元三基坑排水与与基底检验验由井点系统统布置处至至下面一层层不透水黏黏土层的深深度为0.7+6.6=7.3m，设井点管管长度为7.2m，其中井管管长6m，滤管长1.2m，因此滤管管底距离不不透水黏土土层只差0.1m，可按无压压完整井进进行设计和和计算。（2）喷射井井点当基坑开挖挖较深或降降水深度超超过6m时，必须使使用多级轻轻型井点，，这样会增增大基坑的的挖土量，，延长工期期并增加设设备数量，，不够经济济。当降水水深度超过过6m，土层渗透透系数为0.1～2.0m/d的弱透水层层时，采用用喷射井点点降水比较较合适，其其降水深度度可达20m。①喷射井井点的主要要设备喷射井点根根据工作时时使用的喷喷射介质的的不同，分分为喷水井井点和喷气气井点两种种。其主要要设备由喷喷射井管、、高压水泵泵（或空气气压缩机））和管路系系统组成。。单元三基坑排水与与基底检验验②喷射井井点布置喷射井点管管的布置，，其井点管管的埋设方方法和要求求与轻型井井点基本相相同。基坑坑面积较大大时，采用用环形布置置；基坑宽宽度小于10m，用单排线线形布置；；大于10m时作双排布布置。喷射射井管间距距一般为2～3m；采用环形形布置，进进出口（道道路）处的的井点间距距为5～7m。冲孔直径径为400～600mm，深度比滤滤管底深1m以上。(3)深井井点深井井点降降水的原理理是在深基基坑的周围围埋置深于于基底的井井管，通过过设置在井井管内的潜潜水电泵将将地下水抽抽出，使地地下水位低低于坑底。。该方法适适用于抽水水量大、较较深的砂类类土层，降降水深可达达50m以内。单元三基坑排水与与基底检验验①井点系系统的组成成及设备深井井点系系统主要由由井管和水水泵组成。。井管用钢钢管、塑料料管或混凝凝土管制成成，管径一一般为300mm，井管内径径一般应大大于水泵外外径50mm。井管下部部过滤部分分带孔，外外面包裹10孔/cm2铸钢丝两层层，41孔/cm2铸钢丝两层层或尼龙网网。②深井布布置深井井点一一般沿工程程基坑周围围离边坡上上缘0.5～1.5m呈环形布置置，当基坑坑宽度较窄窄，也可在在一侧呈直直线形布置置；面积不不大的独立立的深基坑坑，也可采采取点式布布置。（4）电渗井井点在饱和黏性性土中，特特别是在淤淤泥和淤泥泥质黏土中中，由于土土的渗透系系数很小（（小于0.1m/d），此时宜宜采用电渗渗井点排水水。单元三基坑排水与与基底检验验（5）管井井井点管井井井点降水是桥梁梁工程基基坑常用用的井点点降水方法，，其原理理类似深深井井点点降水法。管管井井点点由滤水水井管、、吸水管和抽抽水机械械等组成成。井管管构造如图图2.3.4所示。图2.3.4井管构造造示意图图1—砂砾填填充层；；2—吸水管管；3—过滤层层；4—井管单元三基坑排水水与基底底检验4.井点降水水施工注注意事项项（1）降低低成层土土中地下下水位时时，应尽尽可能将将滤管埋埋设在透透水性较较好的土土层中。。（2）在水水位降低低的范围围内，应应设置水水位观测测孔，其其数量视视工程情情况而定定。（3）对整整个井点点系统，，应加强强检查和和维护，，保证不不间断地地抽水。。（4）应考考虑到水水位降低低区域内内的建筑筑物可能能产生的的附加沉沉降，并并做好沉沉降观测测，必要要时应采采取防护护措施。。单元三基坑排水水与基底底检验5.降水对周周围建筑筑的影响响及防止止措施在弱透水水层和压压缩性大大的黏土土层中降降水时，，由于地地下水流流失造成成地下水水位下降降、地基基自重应应力增加加和土层层压缩等等原因，，会产生生较大的的地面沉沉降；又又由于土土层的不不均匀性性和降水水后地下下水位呈呈漏斗曲曲线，四四周土层层的自重重应力变变化不一一而导致致不均匀匀沉降，，使周围围建筑物物基础下下沉或房房屋开裂裂。因此此，在建建筑物附附近进行行井点降降水时，，为防止止降水影影响或损损害区域域内的建建筑物，，就必须须阻止建建筑物下下的地下下水流失失。为达达到此目目的，除除可在降降水区域域和原有有建筑物物之间的的土层中中设置一一道固体体抗渗屏屏幕外，，还可用用回灌井井点补充充地下水水的办法法来保持持地下水水位，使使降水井井点和原原有建筑筑物下的的地下水水位保持持不变或或降低较较少，从从而阻止止建筑物物下的地地下水流流失。单元三基坑排水水与基底底检验二、基基底检验验与处理理1.基底检验验当基坑开开挖至设设计标高高后，在在施工单单位进行行基坑自自检合格格的基础础上，由由甲方主主持邀请请勘察、、设计、、质量监监督部门门的项目目技术负负责人及及其相关关专业人人员到施施工现场场会同施施工、监监理单位位的项目目技术负负责人共共同进行行基坑检检查、鉴鉴定验收收。1）基底底检验的的目的基底检验验的主要要目的是是核对地地质资料料，检查查基坑地地质与工工程地质质勘查报报告、设设计图纸纸要求是是否相符符，有无无破坏原原状土结结构或发发生较大大的扰动动现象。2）基底底检验的的内容（1）应做做好基底底检验的的准备工工作，包包括：单元三基坑排水水与基底底检验熟悉工程程地质勘勘察报告告，了解解拟建建建筑物的的类型和和特点，，研究基基础设计计图纸及及环境监监测资料料。当遇遇有下列列情况时时，应列列为基底底检验的的重点：：①当当持力土土层的顶顶板标高高有较大大的起伏伏变化时时；②基础础范围内内存在两两种以上上不同成成因类型型的地层层时；③基础础范围内内存在局局部异常常土质或或坑穴、、古井、、老地基基或古迹迹遗址时时；④基础础范围内内遇有断断层破碎碎带、软软弱岩脉脉以及古古河道、、湖、沟沟、坑等等不良地地质条件件时；⑤在雨雨期或冬冬期等不不良气候候条件下下施工，，基底土土质可能能受到影影响时。。单元三基坑排水水与基底底检验（2）基底底检验的的主要内内容包括括：①检查查基底平平面位置置、尺寸寸大小和和基底标标高；②检查查基底地地质情况况和承载载力是否否与设计计资料相相符；③检查查基底处处理和排排水情况况是否符符合现行行规范要要求；④检查查基坑施施工记录录及有关关试验资资料等。。（3)应做好基基底检验验的资料料归档工工作，包包括：①填写写基坑（（槽）隐隐蔽工程程验收记记录单（（表）；；②收集集勘察单单位和设设计单位位对基底底检验的的处理意意见或变变更通知知单；③③经检检查合格格，及时时办理交交接手续续。单元三基坑排水水与基底底检验3）基底底检验的的方法基底检验验应按桥桥涵大小小、地基基土质复复杂情况况（如溶溶洞、断断层、软软弱夹层层、易溶溶岩等））及结构构对地基基有无特特殊要求求，采用用以下检检查方法法：（1）小桥桥涵的地地基检验验方法一般采用用直观的的表面检检查验槽槽法或触触探方法法（包括括静力触触探法、、钎探检检查验槽槽法和洛洛阳铲坑坑探验槽槽法），，必要时时可进行行土质试试验。①①表面面检查验验槽法②②钎探探检查验验槽法③③洛阳阳铲坑探探验槽法法。(2）大、中桥桥和地基土质质复杂、结构构对地基有特特殊要求的地地基检验方法法：单元三基坑排水与基基底检验一般采用触探探方法和钻探探（钻深不应应小于4m）取样土工试试验相结合的的检验方法，，或按设计的的特殊要求进进行荷载试验验。当地基遇遇有下列情况况之一时，应应进行荷载试试验：①强烈风化化岩石；②Dr≤0.33的松砂地基；；③IL＞1.0的软黏性土；；④e＞0.7的亚砂土、e＞1.0的亚黏土及e＞1.1的黏土；⑤含大量有有机质的砂或或黏土；⑥含大量杂杂质的杂填土土（如瓦片、、碎砖等）。。单元三基坑排水与基基底检验荷载试验包括括：用于鉴定定地基土的变变形性和承载载能力的平板板荷载试验；；在钻孔中进进行横向荷载载试验的旁压压试验；为了了测试原状饱饱和黏性土和和黏性土地基基不排水抗剪剪强度的剪切切试验，必要要时采用十字字板剪切试验验。（3）特大桥的地地基检验方法法：应按设计要求求的方法进行行检验。4）基底检验验质量标准（1）基底平面面位置：由设计中心线线向两边量测测，周线长和和宽度均不应应小于设计要要求，且应满满足基础施工工作业的需要要。单元三基坑排水与基基底检验（2）基底标高高：基底标高容许许误差可视具具体的工程情情况和基础类类型确定。一一般情况下，，土质地基允允许偏差为±±50mm，石质地基允允许偏差为+50mm、-200mm。2.基底处理基底检验合格格后应根据不不同的地质情情况，作如下下处理。（1）岩层地基基岩层基底的的处理应符合合下列规定：：①对于风化化岩层，应清清除强风化层层和松碎石，，在挖至设计计高程并满足足地基承载力力要求后，尽尽快进行封闭闭，防止其继继续风化。②在未风化化的平整岩层层上，基础施施工前，应先先将淤泥、苔苔藓及松动的的石块清除干干净，并凿出出新鲜岩面，，再从岩面继继续下凿25cm，使基础嵌入入岩层。单元三基坑排水与基基底检验③对坚硬的的倾斜岩层，，应将岩层面面凿平；倾斜斜度较大时，，则宜凿成多多级台阶，台台阶的宽度不不宜小于0.3m，使承重面与与重力线垂直直，以免滑动动。（2）砂类土或或碎石类土地地基①对于强度度和稳定性满满足设计要求求砂类土或碎碎石类土基底底，应整平夯夯实承重面，，砌筑基础前前，先铺一层层约20mm厚的水泥砂浆浆。②当坑底渗渗水不能彻底底排干时，应应将水引至基基础外的排水水沟，然后再再在其上进行行基础施工。。③在水的稳稳定性较好的的土质中，可可在基底上铺铺一层25～30cm厚的片石或碎碎石，然后在在其上浇筑基基础，以免影影响基础圬工工的质量。单元三基坑排水与基基底检验（4）软硬不均均匀地基对软硬不均匀匀地基，应挖挖除土质较软软的部分，使使基础全部支支承在坚硬土土层上。当土土质地基遇有有局部坚硬层层，如压实的的路面、老墙墙基、孤石、、大树根等，，均应挖除，，然后采用与与天然土压缩缩性相近的土土回填，分层层夯实至设计计标高，保持持地基的均匀匀性，防止建建筑物产生不不均匀沉降而而使上部结构构和基础开裂裂。如天然土土为砂土，可可用砂石回填填，分层洒水水夯实；天然然土为密实的的黏性土，可可用3∶7的灰土分层夯夯实回填；天天然土为中等等密实可塑状状态的黏性土