单元2基坑工程施工任务1土钉墙支护施工任务2轻型井点降水75课

1单元2基坑工程施工任务1土钉墙支护施工任务2轻型井点降水2

【教学要求】了解基坑支护的方式；掌握土钉墙的施工工艺；掌握轻型井点的布置方案和设计步骤。

【教学重点】土钉墙的施工；轻型井点降水方案选择。

【教学难点】土钉墙施工；基坑降水

【时间安排】本单元共2个任务、6学时。3任务1土钉墙支护施工

土钉墙的设计与构造1.1

土钉墙支护工程施工工艺

土钉墙支护工程质量验收

1.21.3

基坑及支护结构监测1.441.1土钉墙的设计与构造钉墙支护结构设计、施工与监测宜由一家有专业承包企业资质的地基与基础工程施工单位负责，以便于及时根据现场测试与监控结果进行反馈设计。1.1.1土钉墙的构造要求⑴土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙的坡度不宜大于1：0.2；当基坑较深、土的抗剪强度较低时，宜取较小坡度。⑵土钉墙宜采用洛阳铲成孔。成孔注浆型钢筋土钉的构造要求：1）成孔直径宜取70mm～120mm；2）土钉钢筋宜采用HRB400、HRB335级钢筋，钢筋直径应根据土钉抗拔承载力设计要求确定，且宜取16mm～32mm；3）应沿土钉全长设置对中定位支架，其间距宜取1.5m～2.5m，土钉钢筋保护层厚度不宜小于20mm；4）土钉孔注浆材料可采用水泥浆或水泥砂浆，其强度不宜低于20MPa；。5⑶喷射混凝土面层的构造要求应符合下列规定：1）喷射混凝土面层厚度宜取80mm～100mm；2）喷射混凝土设计强度等级不宜低于C20；3）喷射混凝土面层中应配置钢筋网和通长的加强钢筋，钢筋网宜采用HPB235级钢筋，钢筋直径宜取6mm～10mm，钢筋网间距宜取150mm～250mm；钢筋网间的搭接长度应大于300mm；加强钢筋的直径宜取14mm～20mm。⑷土钉与加强钢筋宜采用焊接连接，其连接应满足承受土钉拉力的要求。⑸当土钉墙墙后存在滞水时，应在含水土层部位的墙面设置泄水孔或其它疏水措施。61.1.2土钉墙支护结构设计土钉墙支护结构可依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011进行设计。⑴设计内容1）根据工程情况和土钉墙构造要求，初选支护各部件尺寸和参数；2）分析计算，主要计算内容有：①土钉抗拉承载力计算；②土钉墙稳定性验算；③喷射混凝土面层的设计计算，以及土钉与面层的连接计算。3）根据施工过程中获得的量测和监控数据以及发现的问题，进行反馈设计。7⑵土钉抗拉承载力计算1）单根土钉抗拉承载力应满足下式要求。2）单根土钉受拉荷载标准值，按下式计算。3）土钉抗拉承载力设计值⑶土钉墙稳定性验算

土钉计算除满足设计抗拉承载力的要求外，还应满足土钉墙内部整体稳定性的需要。即，土钉墙整体稳定性验算。8土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面，采用圆弧滑动简单条分法按下式进行整体稳定性验算：如图2-4所示。1.1.3土钉墙支护结构设计的软件应用

由于土钉墙支护结构设计过程相对复杂，手工计算不但十分困难，而且也不利于优化设计方案。因此，在工程实践中，常常应用计算机软件进行钉墙支护结构设计，并对设计方案进行优化，以提高工作效率。

9101.2土钉墙支护工程施工工艺土钉墙支护工程施工工艺适用于地下水位以上或经人工降低地下水位后的人工填土、黏性土、粉质粘土、粉土的基坑支护。1.2.1施工准备

⑴技术准备1）熟悉土钉墙的设计文件，了解设计做法、构造和要求。2）研究岩土工程勘察报告，了解土层构造及各土层的物理力学性能指标。3）了解地下水位及其变化情况，确定降水措施。4）查明施工区域地下构筑物及地下管线情况，考虑施工对邻近建筑物或地域的影响。5）编制土钉墙支护工程施工方案；进行技术交底。11⑵物资准备1）用作土钉的钢筋和钢筋网片必须符合设计要求，并有出厂合格证和现场复试的试验报告。2）土钉所用的钢材需要焊接连接时，其接头必须经过试验，合格后方可使用。3）水泥用强度等级为32.5级、42.5级的普通硅酸盐水泥，并有出厂合格证和现场复试的试验报告；所用的速凝剂必须有出厂合格证和现场复试的试验报告。4）砂用中砂；石子用5~10碎石。5）各种材料应按计划逐步进场。⑶施工机械

1）成孔机具：螺旋钻机、洛阳铲等成孔工具。2）注浆机械：注浆泵和灰浆搅拌机等。3）监测装置：经纬仪、水准仪等定位测量工具。121.2.2土钉墙支护施工工艺流程土钉墙施工工艺流程，如图2-6所示。1.2.3操作要求⑴土方开挖1）土钉墙应按每层土钉及混凝土面层分层设置、分层开挖基坑的步序施工。一是为土钉墙提供作业面；二是防止边坡塌方。2）在完成上一作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层上层的开挖。13⑵修坡成孔1）在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差宜为±20mm。2）成孔前按设计要求定出孔位做出标记和编号。3）根据土层特点，选用洛阳铲或专用钻孔设备成孔，在进钻和抽出过程不能引起塌孔；成孔直径宜为80mm~120mm，成孔时注意保持孔中心线与水平夹角符合设计要求。4）检查成孔质量，将检查结果填写《土钉墙土钉成孔施工记录》表C2-60-20。⑶安放土钉钢筋1）插入土钉钢筋前要进行清孔检查，若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土应立即处理。2）土钉钢筋一般采用HRB335热轧钢筋。钢筋入孔前先焊接定位支架，使钢筋位于钻孔中心位置，支架间距约为1.5m~2.5m左右。143）检查土钉钢筋安装质量，将检查结果填写《土钉墙土钉钢筋安装记录》表C2-60-21。⑷压力注浆1）注浆前应将孔内残留的虚土清除干净，注浆管应随土钉钢筋同时插入孔内。2）注浆材料可选用水泥浆或水泥砂浆。水泥浆的水灰比宜取0.5～0.55；水泥砂浆的水灰比宜取0.40～0.45，同时，灰砂比宜取0.5～1.0，拌和用砂宜选用中粗砂，含泥量不得大于3%。3）采用重力注浆法，水泥浆或水泥砂浆应拌和均匀，一次拌和的水泥浆或水泥砂浆应在初凝前注入孔内。注浆及拔管时，注浆管口应始终埋入注浆液面内，当新鲜浆液从孔口溢出后停止注浆，当浆液液面下降时，应进行补浆。注浆结束后，填写《注浆及护坡混凝土施工记录表》C2-60-19。15⑸绑扎钢筋网钢筋网可采用绑扎固定。钢筋网宜采用HPB235级钢筋，钢筋直径宜取6mm～10mm，钢筋网间距宜取150mm～250mm，钢筋网间距的允许偏差为±30mm；钢筋网间的搭接长度应大于300mm。⑹喷射混凝土1）喷射混凝土强度等级不宜低于C20，配合比应通过试验确定。粗骨料最大粒径不宜大于12mm；水灰比不宜大于0.45。2）喷射混凝土前，埋好控制喷射混凝土厚度的标志，面层厚度不宜小于80mm。喷射作业应分段依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上均匀喷射，一次喷射厚度宜为30mm～80mm，喷射厚度超过100mm时要分二层喷射。钢筋与坡面的间隙应大于20mm。163）喷射时喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6~1.0m的距离，在钢筋部位应先填充钢筋后方，然后再喷钢筋前方，防止钢筋背面出现空隙。4）喷射混凝土终凝2h后，采用喷水方法养护，养护时间不少于3~7d

。5）制作试块，每批至少留取3组（每组3块）试件。6）护坡混凝土施工结束后，填写《注浆及护坡混凝土施工记录表》C2-60-19。钻孔插筋、注浆铺设钢筋网喷射砼护面17注：另一种面层做法：绑扎钢筋网后，再挂一道钢板网，然后采用40厚1：3水泥砂浆分遍抹灰，表面压光。待水泥砂浆凝结硬化后，浇水养护不少于3~7d。⑺土钉与面层连接土钉必须和面层有效连接成整体，以下两种方法任选其一。1）方法一：喷射混凝土面层中配置通长的加强钢筋，土钉与加强钢筋采用焊接连接，其连接应满足承受土钉拉力的要求；当在土钉拉力作用下喷射混凝土面层的局部受冲切承载力不足时，应采用设置承压钢板等加强措施。2）方法二：将端头螺丝杆件套丝，并与土钉对焊，喷射混凝土前将螺杆用塑料布包好，面层混凝土有一定强度后，套入混凝土承压板及螺母，拧紧螺母，可以起预加应力作用。18⑻土钉墙质量检测1）土钉采用抗拔试验检测承载力，检测数量不少于土钉总数的1%，且同一土层中的土钉检测数量不应少于3根。检测土钉应按随机抽样的原则选取，并应在土钉固结体强度达到设计强度的70％后进行试验。试验最大荷载不应小于土钉轴向拉力标准值的1.1倍。2）土钉墙面层喷射混凝土应进行现场试块强度试验，每500m2喷射混凝土面积试验数量不应少于一组，每组试块不应少于3个。3）喷射混凝土面层厚度可采用钻孔检测，每500m2喷射混凝土面积检测数量不应少于一组，每组的检测点不应少于3个；全部检测点的面层厚度平均值不应小于厚度设计值，最小厚度不应小于厚度设计值的80％。19项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1锚杆土钉长度mm±30用钢尺量2锚杆锁定力设计要求现场实测一般项目1锚杆或土钉位置mm±100用钢尺量2钻孔倾斜度°±1测钻机倾角3浆体强度设计要求试样送检4注浆量大于理论计算浆量检查计量数据5土钉墙面厚度mm±10用钢尺量6墙体强度设计要求试样送检1.3质量验收标准1.3.1主控项目⑴钢筋、钢绞线、锚头、水泥的质量应符合相应产品标准的规定和设计要求。⑵锚杆或土钉插入长度、锚杆锁定力或土钉应力符合表3-1的规定。1.3.2一般项目锚杆或土钉位置，钻孔倾斜度，浆体强度、注浆量，土钉墙面厚度及强度应符合表2-1的规定。表2-1锚杆及土钉墙支护工程质量检验标准

201.4基坑及支护结构监测1.4.1基坑开挖监测⑴布置监测点1）支挡式结构顶部水平位移监测点的间距不宜大于20m，土钉墙、重力式挡墙顶部水平位移监测点的间距不宜大于15m，且基坑各边的监测点不应少于3个。2）基坑周边建筑物沉降监测点应设置在建筑物的结构墙、柱上，并应分别沿平行、垂直于坑边的方向上布设。在建筑物邻基坑一侧，平行于坑边方向上的测点间距不宜大于15m。垂直于坑边方向上的测点，宜设置在柱、隔墙与结构缝部位。垂直于坑边方向上的布点范围应能反映建筑物基础的沉降差。⑵选择监测项目基坑工程监测项目可按表2-2选择。21监测项目支护结构的安全等级

一级

二级

三级支护结构顶部水平位移应测应测应测基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路沉降应测应测应测坑边地面沉降应测应测宜测支护结构深部水平位移应测应测选测锚杆拉力应测应测选测支撑轴力应测宜测选测挡土构件内力应测宜测选测支撑立柱沉降应测宜测选测支护结构沉降应测宜测选测地下水位应测应测选测土压力宜测选测选测孔隙水压力宜测选测选测表2-2基坑监测项目表

22⑶设置位移观测基准点各类水平位移观测、沉降观测的基准点应设置在变形影响范围外，且基准点数量不应少于两个。⑷基坑监测1)初始监测监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。2)监控报警值基坑监测项目的监控报警值附录A表A.3.2及支护结构设计要求确定。3)监测周期各项监测的时间间隔可根据施工进程确定；当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数；当有事故征兆时应连续监测。231.4.2基坑监测报告报基坑开挖监测过程中，应根据设计要求提交阶段性监测结果报告工程结束时应提交完整的监测报告。基坑监测报告报的内容应包括：⑴工程概况⑵监测项目和各测点的平面和立面布置图⑶采用仪器设备和监测方法⑷监测数据处理方法和监测结果过程曲线⑸监测结果评价24常用的支护结构体系排桩式土钉墙喷锚支护钢管桩挖孔灌注桩钢板桩板墙式板桩式组合式粉体喷射注浆桩墙钻孔灌注桩高压喷射注浆桩墙深层搅拌水泥土桩墙逆作拱墙式边坡稳定式排桩与板墙式水泥挡土墙式现浇地下连续墙灌注桩与水泥土桩结合加筋水泥土围护墙型钢横挡板共60页第19页附：常用基坑支护方式25适于开挖面积大、深度大于6m、不允许放坡、邻近有建（构）筑物的基坑支护。深基坑的间隔式排桩支护26适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护,、邻近地基不允许有下沉位移时使用桩顶连系梁锚杆及横撑悬臂支护桩深基坑的间隔式排桩支护27

当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。钢板桩＋水平支撑U型钢板桩插打入土U型板桩相互连接共60页第24页第三节基坑支护一：浅基坑支护在开挖基坑、沟槽时，为了缩小施工面，减少土方量或因场地限制不能放坡时，可以设置土壁支撑的施工方法。沟槽采用横撑式支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板和垂直挡土板。施工技术垂直挡土板二：大面积深基坑支护支护结构挡墙支撑或拉锚钢板桩（槽钢钢板桩、热轧锁口钢板桩）钢筋混凝土板桩钻孔灌注桩挡墙挡墙地下连续墙深层搅拌水泥土桩挡墙旋喷桩帷幕墙

钢结构支撑支撑钢筋混凝土支撑钢结构支撑：钢管支撑型钢支撑钢筋混凝土支撑：对撑、角撑、桁架式支撑；圆形、拱形、椭圆形

钢管支撑构造钢筋混凝土支撑土层锚杆土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。

1）土层锚杆构造•锚头 一般由锚具、台座和腰梁等组成。•自由段

位于土体主动滑裂面内的部分。

由锚筋、隔离套、定位板(器)及水泥砂浆等构成。定位板(器)一般用硬塑料或铁板、钢筋等制成。•锚固段

位于土体主动滑裂面以外，由锚筋、定位器、锚固体构成。锚固段是用水泥砂浆或水泥浆将锚筋与土体粘结在一起的锚固体。锚头自由段锚固段南京电网调度中心土层锚杆支护工程实例土层锚杆1.地下连续墙地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。对地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。优点：结构整体性好，刚度大，可作防渗墙，形状灵活缺点：需用专用机械，成本较高NOTE：分段施工接头严密地下连续墙施工过程示意图2.3.1

挡土灌注桩支护适于开挖面积大、深度大于6m、不允许放坡、邻近有建（构）筑物的基坑支护。

开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。深基坑的间隔式排桩支护共60页第20页2.3深基坑的支护连续排桩 灌注桩连续排列。排列方式有多种，图中黑色桩为素混凝土桩，或砂桩注入砂浆、化学浆液等形成无筋桩。挡水问：能否既可挡土，又可挡水？√

挡土挡土灌注桩与土层锚杆结合支护适于大型较深基坑,施工期较长,邻近有建筑物,不允许支护,、邻近地基不允许有下沉位移时使用

桩顶不设锚桩、拉杆，而是挖至一定深度，每隔一定距离向桩背面斜向打入锚杆，达到强度后，安上横撑，拉紧固定，在桩中间挖土，直至设计深度。深基坑的间隔式排桩支护共60页第21页桩顶连系梁悬臂支护桩锚杆及横撑2.3深基坑的支护工程实例南京火车站综合楼地下室两层，采用稀疏排桩方案，挖深9m。基坑支护

由带锁口或钳口的热轧型钢制成，既能挡土又能挡 水。适用于较弱地基土及地下水位较高，水量较多的深 基坑工程，在砂砾及密实砂土中施工困难。 挖深<15m。问：哪个截面刚度最大，哪个最小？最小最大3钢板桩

钢板桩支撑

当基坑较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为无锚板桩(悬臂式板桩)和有锚板桩两大类。钢板桩＋水平支撑U型钢板桩插打入土U型板桩相互连接2.3深基坑的支护共60页第24页

钢板桩支护 特点—打设方便，重复使用，承载力大，既可挡土，又可挡水等； 分类•无锚板桩(悬臂式板桩)—悬臂长度一般不超过5m；•有锚板桩---板桩上部用拉锚或顶撑加以固定,又分为单锚和多锚，常用单锚板桩。 单锚板桩设计要素：入土深度、截面弯距、锚杆拉力。 主要破坏形式：入土深度不够本身强度、刚度不够拉锚承载力或长度不够钢板桩施工（1）钢板桩打设前的准备工作

1）钢板桩的检验与矫正检验主要包括：表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等。矫正方法包括：表面缺陷矫正、端部矩形比矫正、桩体挠曲矫正、桩体扭曲矫正、桩体截面局部变形矫正、锁口变形矫正。

2）导架安装导架由导梁和围檩桩组成。

3）沉桩机械选择落锤、汽锤、柴油锤和振动锤，其中以振动锤最为适宜，既可用于打桩又可用于拔桩。（2）钢板桩的打设与拔出

1）打设方式：单独打入法、屏风式打入法

天然土体通过钻孔、插筋、注浆来设置土钉(亦称砂浆锚杆)并与喷射砼面板相结合，形成类似重力挡墙的土钉墙，以抵抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。土钉墙支护钻孔插筋、注浆铺设钢筋网喷射砼护面土钉墙支护2.3深基坑的支护共60页第23页土钉墙由被加固土体、土钉群和喷射混凝土面板组成，形成一个以土挡土的类似重力式的挡土墙。全段锚固挡土墙土钉墙自上而下施工，靠土钉的相互作用形成复合整体作用。土层锚杆适用于地下水低于土坡开挖段或降水措施后使地下水位低于开挖层的情况，但其失效影响较大，不适用于没有临时自稳能力的淤泥、饱和软弱土层。施工工艺：开挖工作面设置土钉铺设钢筋网喷射砼设置排水系统土钉墙深基坑边坡支护坍塌事故杭州地铁塌陷事故2008年11月15日下午，杭州萧山湘湖段地铁施工现场发生塌陷事故。风情大道长达75m的路面坍塌并下陷15m。行驶中的11辆车陷入深坑，数十名地铁施工人员被埋。共60页第30页2土壁支护共60页第31页2土壁支护事故附近的房屋已被全部推倒陷落的车辆被吊起清理塌陷现场

事故造成21人死亡，经济损失约1.5亿元，是中国地铁建设史上最惨痛的事故。共60页第32页2土壁支护上海“莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌

6月27日6时左右，上海闵行区“莲花河畔小区”一栋在建13层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。

共60页第33页2土壁支护共60页第34页2土壁支护共60页第35页2土壁支护两侧压力差产生的水平力超过了桩基的抗侧能力

骇人听闻的上海倒楼事件令土木人蒙羞，开发商、承包商、监理工程师和负有监管职责的政府官员将被钉在土木建设史的耻辱柱上！共60页第36页2土壁支护87任务2轻型井点降水

轻型井点设备组成

2.1

轻型井点降水设计

轻型井点降水施工工艺

2.22.3

降水与排水施工质量检验

2.4882.1轻型井点设备组成轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成，如图2-7所示。管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管。8990

弯连管

井点管

总管91

真空泵92⑴滤管滤管为进水设备，通常可采用直径38mm～110mm的金属管，渗水段长度大于1.0m，管壁上渗水孔按梅花状布置，渗水孔直径宜取12mm～18mm，渗水孔的孔隙率应大于15%。管壁外包两层孔径不同的金属网或尼龙网。为使流水畅通，管壁与滤网间应采用金属丝绕成螺旋形隔开，滤网外面应再绕一层粗金属丝，如图2-8所示。⑵井点管井点管为Φ48或Φ51的无缝钢管。井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管为Φ75~110的无缝钢管，每节长4m，其上端有井点管联结的短接头，间距宜取0.8m～2.0m。⑶抽水设备常用的抽水设备为干式真空泵。干式真空泵是由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成，其工作原理如图2-9所示。一套抽水设备的负荷长度（即集水总管长度）为100m左右。常用的W5、W6型干式真空泵，其最大负荷长度分别为80m和100m，有效负荷长度为60m和80m。93942.2轻型井点降水设计2.2.1平面布置根据基坑（槽）形状，轻型井点可采用单排布置、双排布置、环形布置，当土方施工机械需进出基坑时，也可采用U形布置，如图2-10所示。1）单排布置单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m的情况，井点管应布置在地下水的上游一侧，两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度。952）双排布置双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。3）环形布置环形布置适用于大面积基坑，如采用U形布置，则井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向。2.2.2高程布置高程布置就是确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离，主要考虑降低后的水位应控制在基坑底面标高以下，保证坑底干燥。如图2-11所示。96

●在确定井点管埋置深度时，还应考虑井点管露出地面0.2～0.3m，滤管必须埋在透水层内。●当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点。97井点管埋深（不包括滤管）按下式计算：式中H――井点管埋深，m；H1――总管埋设面至基底的距离，m；h――基底至降低后的地下水位线的距离，m，一般取0.5~1.0m；i――水力坡度。对单排井点，取1/4；对环形井点，取1/10；L――井点管至基坑中心的水平距离，当井点管为单排布置时，L为井点管至对边坡角的水平距离，m。井点管的埋深应满足水泵的抽吸能力，当不能满足时，应采用两级井点降水。98992.2.3涌水量计算1）水井分类根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时，称为无压井；当水井布置在承压含水层中时，称为承压井。根据水井底部是否达到不透水层，水井分为完整井和非完整井。当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非完整井。因此，水井分为无压完整井、无压非完整井、承压完整井、承压非完整井四大类，如图2-13所示。1002）无压完整井基坑涌水量计算Q——基坑涌水量；k——土壤的渗透系数；H——含水层厚度；S——基坑水位降深；R——降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定。缺少试验时，也可按下式计算：r0——基坑等效半径；可按下式计算：

1012.2.4井点管数量计算井点管数量计算，按下式计算式中Q——基坑总涌水量；q——设计单井出水量；轻型井点出水量可按36~60m3/d确定；

当无经验数据时，设计单井出水量也可按经验公式确定：

rs——过滤器半径（m）；l——过滤器进水部分长度（m）；k——含水层的渗透系数（m/d）。2.2.5井点管间距

井点管间距根据布置的井点总管长度及井点管数量按下式计算井点管间距应当与总管上接头尺寸相适应，0.8m、1.2m、1.6m、2.0m1022.3轻型井点降水施工工艺2.3.1施工准备⑴技术准备①编制降水施工组织设计或降水专项施工方案其主要内容为：工程概况编制依据（规范、标准、图纸）施工计划（进度计划、设备计划、材料计划）施工工艺技术（技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收）施工安全保证措施（组织保障、技术措施、应急预案、监测监控）劳动力计划（项目组织、特种作业人员）、计算书及相关图纸。②进行技术交底降水施工作业前应进行技术质量和安全交底，交底要有并有交底人和接受交底人签字。103⑵施工机械①离心泵、真空泵按计划进场，须配置备用泵，最少一台。②冲孔机械、铁锨、撬棍、钢丝绳、搬手、电缆、闸箱等。⑶材料准备①井点管及设备己购置，材料已备齐，并已加工和配套完成。②填孔用的粗砂、碎石、封口粘土。⑷作业条件①地质勘探资料具备，根据地下水位深度、土的渗透系数和上质分布己确定降水方案。②基础施工图纸齐全，以便根据基层标高确定降水深度。③己编制施土组织设计，确定井点布置、数量、观测井点位置、泵房位置等，并已测量放线定位。④现场三通一平工作已完，并设置排水沟。1042.3.2施工工艺流程轻型井点降水施工工艺流程，如图2-15所示。2.3.3操作要点

1）排放总管按设计要求，挖设总管沟槽，安装总管。2）埋设井点管井点管的埋设一般用水冲法进行，并分为冲孔与埋管两个过程。如图2-16所示。105①冲孔冲孔时，先用起重机设备将冲管吊起并插在井点的位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m～1.0m

，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。②插管填砂井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管。井管下入后，立即倒入粒径5~30mm石子，使管底有50cm高，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上1~1.5m，以保证水流畅通。③粘土封口井点填砂后，上部1~1.5m深度内，改用粘土封口，以防漏气。1063）地面抽水系统安装用弯联管将井点管与总管接通，将集水总管与抽水设备相连接，接通电源，即可进行试抽水，以检查有无漏气现象。4）试抽验收井点系统安装完毕，应及时进行试抽水，核验水位降深、抽水量、管路连接质量、井点出水和水泵真空度等情况。试抽后如无异常，即可组织现场验收。当发现出水浑浊时，应查明原因及时处理，严禁长期抽吸浑水，验收合格后应观测静止水位高程作为起算水位降深的依据。1075）井点运行井点运行后要求连续工作，应准备双电源以保证连续抽水。真空度是判断井点系统良好与否的尺度，应通过真空表经常观察，一般真空度应不低于60kPa，如真空度不够，通常是因为管路漏气，应及时修复。除测定真空度外，还可通过听、摸、看等方法来检查，如通过检查发现井点管淤塞太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔除重新埋设。听——有上水声是好井点，无声则可能井点己被堵塞；摸——手摸管壁感到震动，另外冬热、夏凉为好井，反之为坏井点；看——夏天湿、冬天干的井点是好井点。6）井点拆除①井点拆除地下结构物竣工并将基坑进行回填土后，方可拆除井点系统。多借助于倒链、起重机等拔出井点，起拔时吊钩应保持在井管的延长线上顺势进行，以免将井管强行拉断。所留孔洞用砂或土填塞。②井点管保养井点管在工地指定的场所冲洗、油漆保养，堆放整齐以备再用。108序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值1排水沟坡度‰1~2目测：坑内不积水，沟内排水畅通2井管（点）垂直度%1插管时目测3井管（点）间距（与设计相比）%≤150用钢尺量4井管（点）插入深度（与设计相比）mm≤200水准仪5过滤砂砾料填灌（与计算值相比）mm≤5检查回填料用量6井点真空度：轻型井点喷射井点kPakPa>60>93真空度表真空度表7电渗井点阴阳极距离：轻型井点喷射井点mmmm80~100120~150用钢尺量用钢尺量2.4降水与排水施工质量检验标准降水与排水施工质量检验标准应符合表2-4的规定。表2-4降水与排水施工质量检验标准109例：基坑底宽1.8m，深3m，地下水位距地面1.2m，土方边坡1：0.5，采用轻型井点降水。试确定：⑴平面布置类型；⑵井点管最小埋深及要求的降水深度；⑶当采用6m长井点管时，其实际埋深及降水深度。【解】⑴计算基槽上口宽度：∴

采用单排布置。110⑵最小埋深HA及降水深度S：⑶若采用6m井点管，确定实际埋深HA和降水深度S：第三节排水与降水基础施工中受哪些水影响？地表水地下水一、地面排水排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水等)常采用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，或将临时性排水设施与永久性设施相结合使用。二、集水井排水或降水集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，并在基坑边角处设置集水井。将水汇入集水井内，用水泵抽走(图1—18)。这种方法可用于基坑排水，也可用于降水。4施工排水

基坑开挖时，流入坑内的地下水和地表水如不及时排除，会使施工条件恶化、造成土壁塌方，亦会降低地基的承载力。4.1明排水法

一般采用截、疏、抽的方法。

截：在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤，以拦截雨水、潜水流入施工区域；

疏：在施工范围内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积水；

抽：在低洼地段设置集水、排水设施，然后用抽水机抽走。施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。第2讲土方工程施工要点共60页第37页⑴明沟与集水井排水

在基坑的一侧或四周设置排水明沟，在四角或每隔20～30m设一集水井，排水沟始终比开挖面低0.4～0.5m，集水井比排水沟低0.5～1m，在集水井内设水泵将水抽排出基坑。适用于土质情况较好、地下水量不大的基坑排水3.1明排水法普通明沟与集水井排水法共60页第38页⑵分层明沟排水

当基坑开挖土层由多种土层组成，中部夹有透水性强的砂类土时，为防止上层地下水冲刷基坑下部边坡，宜在基坑边坡上分层设置明沟及相应的集水井。适用于深度较大、地下水位较高、上部有透水性强的土层的基坑排水3.1明排水法分层明沟排水法共60页第39页集水井排水特点设备简单、排水方便，费用较低。适于粗粒土层和渗流量小的黏土层细砂或粉砂土层易发生塌方或流砂地下水位较高的黏土层易发生坑底隆起适于降水深的较浅的情况，一般不超过5m。施工降水

在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量水土流失、边坡失稳、地面塌陷，严重者危及邻近建筑物的安全。遇有此种情况时应采用井点降水的人工降水方法施工。3施工排水地下室电梯井局部二次降水全基坑轻型井点降水共60页第41页井点降水的作用防止地下水涌入坑内防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了坑底的管涌3.2施工降水共60页第42页降水后，使板桩减少了横向荷载消除了地下水的渗流，也就防止了流砂现象降低地下水位后，还能使土壤固结，增加地基土的承载能力3.2施工降水共60页第43页消除了地下水的渗流，也就防止了流砂现象降低地下水位后，还能使土壤固结，增加地基土的承载能力井点降水的种类

轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，将地下水位降至基坑底以下。⑴轻型井点适用于渗透系数为0.1～5m/d的土层中。降水深度为：单级井点3～6m，多级井点6～12m3.2施工降水共60页第44页⑵喷射井点

是在井点管内设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机向喷射器输入高压水或压缩空气，形成水气射流，将地下水抽出排走。其降水深度可达8～20m。适用于开挖深度较深、降水深度大于8m，土渗透系数为3～5m/d的砂土或渗透系数为0.1～3m/d的粉砂、淤泥质土、粉质粘土。3.2施工降水共60页第45页⑶电渗井点

电渗井点以井点管作负极，打入的钢筋作正极，通入直流电后，土颗粒自负极向正极移动，水则自正极向负极移动而被集中排出。本法常与轻型井点或喷射井点结合使用。适用于渗透系数很小K<0.1的饱和粘性土、淤泥或淤泥质土中的施工降水3.2施工降水共60页第46页⑷管井井点

管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机组成。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定，一般间距10～50m，最大埋深可达10m，管井距基坑边缘距离不小于1.5m(冲击钻成孔)或3m(钻孔法成孔)，适用于降水深度3～5m、渗透系数为20～200m/d的基坑中施工降水。管井井点设备简单、排水量大、易于维护、经济实用。3.2施工降水管井填充滤料管井抽排水PVC简易管井共60页第47页

如需降水深度较大，可采用深井井点，适用于降水深度＞15m、渗透系数为10～250m/d的基坑。故称为“深井泵法”。3.2施工降水管井井点降水点击动画管井井点降水共60页第48页3.2.3

轻型井点降水点击井点降水动画⑴轻型井点的设备

由管路系统（滤管、井点管、弯联管及总管）和抽水设备（真空泵、离心泵和水气分离器）组成。轻型井点工作原理及滤管构造见图：

3.2施工降水共60页第49页滤管:为进水设备，通常采用长1~1.5m，直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为12~19mm的滤孔。骨架外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。在骨架与滤网之间用塑料管或梯形钢丝隔开，塑料管沿骨架绕成螺旋形。滤网外再绕一层粗钢丝保护网。井点管:为直径38mm或51mm、长5~7m的无缝钢管，井点管上端用弯管与总管相连。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0.8或1.2m。抽水设备:根据水泵及动力设备不同，有干式真空泵、射流泵及隔膜泵等，其抽吸深度与总管负荷有关。常用W5、W6型干式真空泵，其抽吸深度为5~7m，最大负荷长度分别为100m和120m。轻型井点轻型井点设备轻型井点设备包括：滤管、井管、集水总管、连接管、水泵和动力装置。⑵轻型井点的平面布置

①单排布置：当基坑(槽)宽度＜6m、降水深度≯5m时可采用单排布置。井点管应布置在地下水的上游一侧，两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度B。

②双排布置：当基坑(槽)宽度＞6m时应采用。3.2施工降水共60页第50页

③环型或U型布置：当基坑面积较大时，应采用环型布置（考虑施工机械进出基坑时宜采用U型布置）。

●采用双排、环型或U型布置时，位于地下水上游一排的井点间距应小些，下游井点的间距可大些。●如采用U形布置，则井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向。3.2施工降水共60页第51页⑶轻型井点的高程布置