1、 給水排水工程施工給水排水工程施工目錄目錄 n第一章 土石方工程與地基處理 第一節 土的工程性質及分類 第二節 溝槽與基坑斷面的選擇及土方量的計算 第三節 溝槽與基坑開挖 第四節 溝槽支撐 第五節 土方回填 第六節 地基處理 第一章第一章 土石方工程土石方工程第一節第一節 土的性質與分類土的性質與分類一、土的組成二、土的三相比例指標三、無黏性土的密實度四、黏性土的物理特性五、土的工程分類六、土的壓實度與壓縮性七、土的滲透性八、土的可松性九、土中應力及分布十、土的抗剪強度十一、土壓力 一、土的組成l土是巖石風化后經搬移、堆積而成的。由礦物固體顆粒、水分和空氣組成，稱為土的三相組成，其中，固相是礦

2、物顆粒及有機質；液相是水；氣相是空氣。礦物固體顆粒有大小不等的粒徑和形狀，自漂石至細微的粘土顆粒。粒徑大小稱為粒度。相近的粒度化為一組。 （一）土的固體顆粒l土的顆粒級配 天然土是由無數大小不同的土粒組成，通常把大小相近的土粒合并為一組，稱為粒組。工程上采用的粒組為六大粒組，即漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒和黏粒。（二）土中的水和空氣l1、土中水 土中水可以處于液態、固態和氣態。當土中溫度在0以下時土中的水結凍成冰，形成凍土，其強度增大。但凍土融化后，強度急劇降低。至于土中氣態水，對土的性質影響不大。l土中液態水可分為結合水和自由水。l2、土中氣體l土中氣體有與大氣相連通的和封閉的。在粗粒中常見

3、到與大氣相連通的空氣，它對土的力學性質影響不大。在細粒土中則常存在與大氣隔絕的封閉氣泡，它在外力作用下 具有彈性，并使土的透水性減小。 二、土的三相比例指標l土中的土粒、水和氣三部分的質量（或重力）與體積之間的比例關系，隨著各種條件的改變而變化，土的疏密、輕重、軟硬、干濕等性質，可通過某些表示其三相組成比例關系的指標反映出來。（一）土的質量密度單位體積土的質量稱為土的質量密度，簡稱土的密度。即 （二）土的重力密度單位體積土所受的重力稱為土的重力密度，簡稱土的重度。即 （三）土的相對密度 土的固體顆粒單位體積的質量與水在4 時單位體積的質量之比稱為土中固體顆粒的密度，簡稱顆粒的相對密度。即 VW

4、pwsssVWdVG（四）土的含水量土中水的質量與土粒質量之比稱為水的含水量。即 (1-4)（五）土的干密度單位體積土中土粒的質量稱為土的干密度。即 (1-5)（六）土的干重度l土的單位體積內土粒所受中立稱為土的干重度。 100(%)swWWVWsd（七）土的飽和重度土中孔隙完全被水充滿時土的重度成為飽和重度。即 （八）土的孔隙比土中孔隙體積與土粒體積之比稱為土的孔隙比。即 （九）土的孔隙率l土中孔隙體積與總體積之比稱為土的孔隙率。即 VWSVVVe 100(%)VVaV（十）土的飽和度土中水的體積與孔隙體積之比稱為土的飽和度。即 VwrVVS 三、無黏性土的密實度l砂土、碎石土統稱為無黏性土

5、。無黏性土的密實度對其工程性質有重要的影響。l相對密實度為：l式中，e砂土的天然孔隙比； emax砂土的最大孔隙比； emin砂土的最小孔隙比。 一般規定，Dr0.33,為松散狀態；0.33Dr0.67,為中密度狀態；Dr0.67,為密實狀態minmaxmaxeeeeDrl四、黏性土的物理特性l（一）界限含水量l根據含水量的變化，粘性土可呈4種狀態：流態、塑態、半固態和固態。流態、塑態、半固態和固態之間分界的含水量，分別稱為流性限界(又稱液界L)、塑性界限(又稱塑界P)和收縮限界。l（二）塑性指數和液性指數l流限和塑限之差稱塑性指數IP，即 塑性指數愈大，土吸附的水量愈多，即土的顆粒愈細、礦物

6、成分吸水能力愈大。 液性指數是判別黏性土軟硬狀態的指標，即PLPIPLPLI 五、土的工程分類 （一）碎石土ld2mm的顆粒占全重50以上，根據顆粒級配和占全重百分率不同，分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。 （二）砂土ld2mm的顆粒含量全重50，干燥時呈無塑性或微塑性(塑性指數IP3)的土。砂土根據粒徑和占全部質量的百分率不同，又分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。 （三）粉土和粘性土l塑性指數IP ，當10 IP 17為粉質砂土；當IP 17時為粘土。 （四）人工填土l人工填土是指人類活動而形成的堆積物，其物質成分較雜亂，均勻性差。按其形成有素填土、雜填土和沖填土。 六、土的壓實性與壓

7、縮性l壓實是指用機械的方法，如用靜力的，振動的沖擊的設備使土密實。土的壓實過程時間是比較短。其目的是使地基土密實，提高承載力，減少土的壓縮性。l壓縮是指地基土在壓力作用下體積減少的性質。土的壓縮過程時間的長短，隨土質、壓力和含水量的不同而不同。引起地基變形，從而使建筑物等產生一定的沉降量和沉降差，對建筑物等的使用和安全造成危害。 七、土的滲透性 土的滲透性表示土的透水的性質。土的滲透性用滲透系數K表示。土的滲透系統大小決定于土的結構、土顆粒大小和粒徑級配狀況、土的密實程度等。 八、土的可松性l土經挖掘后，顆粒間的連接遭到破壞，在把土回填到溝槽內，并按一般回填密實度夯實后其體積也要比開槽前自然體

8、積增大一些。土體積增大歸因于土的可松性。l土經挖掘后體積增加值用最初可松性系數K松表示：l土經回填后的體積增加值，用最后可松性系數K松 表示：l l式中 V1開挖前土的自然密實體積；l V2開挖后土的松散體積；l V3壓實后土的體積。12VV松K13VV松K 九、土中應力及分布l土中的應力，主要有兩種：自重應力和附加應力。l構筑物沒有修建前，由于土體本身質量引起的土中應力，稱自重應力。l構筑物荷載作用于地基，導致地基上產生應力，這種荷載稱為附加荷載，這種應力稱為附加應力。l附加應力是引起地基沉降的主要因素。l十、土的抗剪強度l土的抗剪強度是土抵抗剪切破壞的性能。l砂土的抗剪強度：l式中 土的內

9、摩擦角。l砂是散粒體，顆粒間沒有相互的粘聚作用，砂的抗剪強度來源于顆粒間摩擦力。粘性土抗剪強度組分，除了內摩擦外，還有一部分粘聚力。l式中 c粘土的粘聚力。tgctg 十一、土壓力l各種用途的檔土墻，地下給水排水構筑物的墻壁和池壁，地下管溝的側壁，工程施工中溝槽的支撐，頂管工作坑的后背，以及其他各種檔土結構，都受到土從側向施加的壓力。這種壓力稱土壓力，又稱擋土墻土壓力，或稱側土壓力。l土壓力E可由下式確定 (1-21)l式中 土的重度； h檔土墻高度； K土壓力系數。l擋土墻在土壓力作用下，會產生位移。根據位移的性質不同，土壓力可分為：主動土壓力、被動土壓力靜止土壓力。KhE221第二節第二節

10、 土石方平衡與調配土石方平衡與調配 一、土石方工程量的計算l在土石方施工之前，通常需要計算土石方的工程量。但土石方工程的外形往往復雜、不規則，精確計算很困難，在一般情況下，都將其假設劃分為一定的幾何形狀近似計算。l（一）基坑的土方量計算l（二）溝槽土方量計算l（三）場地土方量計算l（四）邊坡土方量的計算 二、土方的平衡調配l土方的平衡調配，是對挖土、填土、堆棄或移運之間的關系進行綜合協調，以確定土方的調配數量及調配方向。它的目的是使土方的運輸量或土方運輸成本最低。 1、土方平衡調配的原則 1）應力求達到挖、填平衡和運距最短； 2）調配區的劃分應該與構筑物的平面位置相協調，并考慮它們的分期施工順

11、序； 3）好土要用在回填質量要求較高的地區； 4）分區調配應與全場調配相協調。避免只顧局部平衡； 5）取土或棄土應盡量少占或不占農田及便于機械施工等。 2、土方平衡調配圖表的編制l場地土方平衡調配需作相應的土方調配圖表，編制方法如下： A、劃分調配區 B、計算各挖、填方調配區之間的平均運距 C、繪出土方調配圖 D、列出土方量平衡表第三節第三節 土石方開挖與機械化施工土石方開挖與機械化施工 一、準備工作土石方開完前的準備工作主要包括：l拆除或搬遷施工區域內有礙施工的障礙物；l修建排水防洪措施，在有地下水的區域，應有妥善的排水措施；l修建運輸道路和土方機械的運行道路；l修建臨時水、電、氣等管線設施

12、；l作好挖土、運輸車輛及各種輔助設備的維修檢查、試運轉和進場工作等。 二、基坑（溝槽）邊坡坡度與開挖斷面 1、基坑、溝槽邊坡與斷面選擇依據：l土的種類及其物理力學性質、地下水情況、開挖深度、斷面尺寸、施工方法、晾槽時間，周邊的環境條件等，并按照設計規定的基礎、管道的斷面尺寸、長度和埋設深度等進行。 2、給水排水管道的溝槽常用斷面形式：l有直槽、梯形槽、混合槽等，當有兩條或多條管道共同埋設時，還需采用聯合槽。 三、場地平整施工方法l場地平整施工包括：土方開挖、運輸、填筑與壓實等，當遇有堅硬土層、巖石或障礙物時，還常需爆破。l場地平整的施工方法，在大面積平整時，通常采用機械施工。常用的機械有推土機

13、、鏟運機和挖土機等。 1、推土機施工l推土機操作靈活、運行方便、所需工作面較小，既可挖土又可作短距離運土，適用于切土深度不大的場地整平，鏟除腐殖土并運送到附近的卸土區；開挖深度不大于I5m的基坑；回填基坑和溝槽；平整其他機械卸置的土堆，運送松散的硬土和巖石以及砂石材料等。 2、鏟運機施工l鏟運機是平整場地中使用最廣泛的一種土方機械，該機操縱簡便靈活，不需其他機械配合，能綜合完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等多項工序、行駛速度較快，適用于大面積場地平整，開挖大面積淺基坑和溝槽，填筑堤壩等挖運土方工程。 3、挖土機施工l挖土機適用于開挖場地為一四類、含水量不大于27%的丘陵地帶土壤及經爆破后的巖石

14、和凍土。 四、溝槽與基坑開挖施工l溝槽、基坑土方的開挖，除工程量不大而又分散時可采用人工或小型機械施工外，應盡量采用機械化施工，以減輕繁重的體力勞動并加快施工速度。l溝槽與基坑機械開挖，應依施工具體條件，選擇單斗挖土機和多斗挖土機。 1、單斗挖土機l單斗挖土機是給排水工程中常用的一種機械，根據其工作裝置不同，可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等。l單斗挖土機生產率計算l單斗挖土機的生產率p按下式計算： (m3/h); l式中 p單斗挖土機每小時挖土量(h)； n每分鐘工作循環次數； q土斗容量(m3)； k系數，主要包括土的影響系數是時間系數nqkp602、多斗挖土機施工l多斗挖土機又稱挖溝機、縱向

15、多斗挖土機。與單斗挖土機比較有以下優點：挖土作業是連續的，在同樣條件下生產率較高；開挖每單位土方量所需的能量消耗較低，開挖溝槽的底和壁較整齊，在連續挖土的同隊能將土自動卸在構槽一側。l挖溝機不宜開挖堅硬的土和含水量較大的土。宜于開挖黃土，扮質粘土等。l挖溝機由工作裝置、行走裝置和動力、操縱及傳動裝置等部分組成。 五、土方機械與運輸車輛的配合實際選用挖土機械時應注意：1、選擇效率高費用低的機械進行施工。2、當挖土機挖出的土方需要運土車輛運走時，挖土機的生產率不僅取決于本身的技術性能，而且還決定于所選的運輸工具是否與之協調。3、為了使挖土機充分發揮生產能力，應使運土車輛的載重量Q與挖土機的每斗土重

16、保持一定的倍數關系。 六、土方施工發生塌方與流砂的處理l在土石方開挖施工中，由于處理不當，常會發生邊坡塌方和產生流沙現象。 1、邊坡塌方l溝槽、基坑邊坡的穩定，主要是由土體的內摩阻力和黏結力來保持平衡的。當土地失去平衡，邊坡就會塌方。l塌方原因 A.邊坡放坡不足，過陡； B.降雨、地下水或施工水滲入； C.邊緣大量堆土或停放工具； D.不合理開挖坡腳； E.受地表、地下水沖蝕。l為了防治滑坡和塌方，應采取如下措施：A:注意地表水、地下水的排除；B:嚴格遵守放坡規定，放足邊坡；C:當開挖深度大，施工時間長、邊坡有機具或堆置材料等情況，邊坡應平緩；D:當因受場地限制，或因放坡增加土方量過大，則應采

17、用設置支撐的施工方法。 2、流砂的防治原因：開挖低于地下水水位，且采用坑內排水。流砂的防治措施有多種l水下挖土法；l打鋼板樁法；l地下連續墻法等；l人工降低地下水位法：此法較廣泛、可靠。3、滑坡體施工中的作業方法l首先應對滑坡體區的地質資料作好調查研究。據此正確選擇施工程序，并擬定合理的施工方法，確定保持滑坡體穩定的邊坡坡度，預防滑坡發生。在進行開挖和填方時，應注意以下幾點：（1） 在靠近滑坡邊沿處開挖土方 一般不應切割滑坡體的坡腳，當必須切割坡腳時，應按切割深度，將坡腳隨原自然坡度由上向下削坡，逐漸挖至要求的坡腳深度。 2、在滑坡體上挖填土方 （1）當需要在滑坡體內挖方時，應遵守由上至下的開

18、挖程序。 （2）在滑坡體上進行填方時，應遵守由下至上的施工順序。 七、土石方爆破施工l在土石方施工中，爆破技術常用于地下和水下工程、基坑、管溝開挖、堅硬土層或巖石的破除。此外，在場地平整、施工現場障礙物的清除以及開掘凍土等，也常要采用爆破施工l常用的爆破方法有炮眼爆破、藥壺爆破、深孔爆破、小洞室爆破、二次爆破、定向爆破及微差爆破等方法。在水工程中，通常為 小面積爆破，一般多采用炮眼爆破法。第四節第四節 溝槽及基坑支撐溝槽及基坑支撐 l支撐是防止溝槽土壁坍塌的一種臨時性擋土結構，由木材或鋼材做成。l支撐的荷裁就是原土和地面荷載所產生的側土壓力。溝槽支撐與否應根據土質、地下水情況、槽深、槽寬、開挖

19、方法、排水方法、地面荷載等因素確定。一般情況下，溝槽土質較差、深度較大而又挖成直槽時，或高地下水位砂性土質并采用表面排水措施時，均應支設支撐。支設支撐可以減少挖方量和施工占地面積，減少拆遷。但支撐增加材料消耗，有時影響后續工序的操作。 支撐結構應滿足下列要求： 1牢固可靠，進行強度和穩定性計算和校核。支撐材料要求質地和尺寸合格，保證施工安全。2.在保證安全的前提下，節約材料，宜采用工具式鋼支撐。3、便于支設和拆除及后續工序的操作。為了做到上述要求，支撐材料的選用、支設和使用過程，應嚴格遵守施工操作規程。 一、支撐種類及其適用條件l支撐形式有橫撐、豎撐和板樁撐等。依靠各桿件的壓力和摩擦力連接起來

20、，橫撐分疏撐和密撐兩種。疏撐是撐板之間有間距，分單板撐、井字撐和稀撐等；密撐是各撐板間密接鋪設。根據土壓力和土的密實程度選用支撐的形式，有時可在溝槽的上部設疏撐，下部設密撐。l橫撐(因1-28)用于土質較好，地下水量較小的溝槽。隨著溝槽逐漸挖深而分層鋪設，支設容易，但在拆除時首先拆除最下層的撐板和撐杠，施工不安全。l豎撐(圖1-29)用于土質較差，地下水較多或有流砂的情況下。豎撐的特點是撐板可在開槽過程中先于挖土插人土中，在回填以后再拔出，因此，支撐和拆撐都較安全。l撐板分木撐板和金屬撐板兩種，木撐板不應有紋裂等缺陷。常用的是金屬撐板(圖1-30)，由鋼板焊接于槽鋼上拼成，槽鋼間用型鋼連系加固

21、。金屬撐板每塊長有2、4、6m等種類。l立柱和橫扛通常采用槽鋼。l撐杠由撐頭和圓套管組成如圖l-3l所示。撐頭為一絲杠，以球鉸連接于撐頭板，帶柄螺母套于絲杠。應用時，將撐頭絲扛插入圓套管內，旋轉帶柄螺母，柄把止于套管端，而絲杠伸長，則撐頭板就緊壓立柱，使撐板固定。絲杠在套管內的最短長度應為20cm，以保證安全。這種工具式撐杠的優點是支設方便，而且可更換圓套管長度，適用于各種不同的槽寬。 l板樁撐是將樁板垂直地打人槽底下一定深度， 如圖1-32所示。l鋼板樁為槽鋼或工字鋼或用特制的鋼板樁(圖l-33)。根據不同的要求，鋼板樁應有多種系列和規格。樁板的斷面模數與每m質量之比值愈大，使用性能愈好。l

22、樁板與樁板之間采用嚙口連接，以提高板樁撐的整體性和水密性。l采用特殊斷面樁板的目的是為了提高樁板間的嚙合作用，或為了提高樁板的慣性矩，或上述兩者兼合。由于樁板打人土中，板樁按懸臂結構支承。從結構上說，板校撐可以不設橫板與撐杠。但是，如果樁板入土深度不足，仍應輔之以橫板與撐杠，在樁飯項部加一橫條，用水平錨桿固定在土壁中 l樁板在溝槽開挖之前用打樁機打人土中。因此，板樁撐在構槽開挖及其以后各工序施工中，始終起保證安全的作用。樁校的嚙合和深人槽底一定長度可以延長地下水的滲徑，有效地阻止流砂滲入。l在各種支撐中，板樁撐是安全度最高的支撐。因此在弱飽和土層中，經常采用板樁撐。 二、支撐的計算l根據實測資

23、料表明，在排除地下水的情況下，作用在支撐上的壓力分布如圖1-34，其中為土的密度，Ea為主動土壓力系數，為土的內摩擦角，H為深度，c為土的粘聚力，b為撐板寬度。l支撐計算包括確定撐板、立柱(或橫木) 和撐杠尺寸。 1、撐板的計算l撐板按簡支梁計算，如圖1-35所示： l計算跨度等于立柱或橫木的間距l1,每段撐板的寬度為b，所承受的均布載荷等于Pb KN/m,其中P是側土壓力，對砂取0.8Htg2(45-/2),對軟粘土取H-4c.l撐板的最大彎矩：l (1-41)l撐板的抵抗矩：l (1-42)l因此，撐板的最大彎曲應力為：l (1-43)l式中 W材料容許彎曲應力。821maxPblM62b

24、dW wdPlWM221max43 l2、立柱計算l立柱所受的荷載q等于撐板所傳遞的側土壓力，反力R，如圖1-36所示。計算時，假設在支座(橫撐)處為簡支粱，再算出最大彎矩，并校核最大彎曲應力。l(三)撐扛計算l撐杠所受的荷載等于簡支立柱或橫木的反力，按壓桿進行強度和穩定計算。l支撐構件的尺寸取決于現場已有材料的規格，因此，支撐計算只是對已有結構進行校核。如支撐構件應力過大，可適當增加立柱和橫撐的數目。現場施工常根據經驗確定支撐構件尺寸。l木撐板般長26m,寬為2030cm，厚5cm。 橫木的截面尺寸一般為10152020cm(視槽寬而定)。立柱的截面尺寸為l0102020cm(視槽深而定)。

25、槽深在4m以內時，立柱間距為1.5m左右，槽深46m，立柱間距在疏撐中為1.2m，密撐中1.5m；槽深610cm，立柱間距1.51.2m。撐杠垂直間距一般為1.21.0m。 l三、支撐的設置和拆除 挖槽到一定深度或到地下水位以上時，開始支設支撐，然后逐層開挖逐層支沒。支設程序一般為： 首先支設撐板并要求緊貼槽壁，而后安設立柱(或橫木)和撐扛，必須橫平豎直支設牢固。 豎撐支設過程為：將撐板密徘立貼在槽壁，再將橫木在撐板上下兩端支設并加撐杠固定。然后隨著挖土，撐板底瑞高于槽底，再逐塊將撐板錘打到槽底。根據土質，每次挖深5060cm，將撐板下錘一次。撐板錘至槽底徘水溝底為止。下錘撐板每到1.21.5

26、m，再加撐杠一道。l第五節 土方回填一、場地平整回填l為了保證填土的強度和穩定性，填土前應對填土區基底的垃圾和軟弱土層進行清理壓實；在水田、池塘及溝渠上填土時，先需排水疏干，對基底進行處理。還必須正確選擇土料及填筑、壓實方法。 1、回填土料選擇與填筑l作為回填用的土料，應符合如下規定：含水量大的黏土，不宜作回填土用；碎石類土、砂土和爆破石碴等，可用于表層以下的填料；對碎塊草皮和有機質含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方區。 2、填土壓實方法l填土壓實一般有：碾壓、夯實、振動壓實及利用運土工具壓實等方法。 二、溝槽、基坑土方回填l溝槽回填應在管道驗收后進行，基坑要在構筑物達到足夠強度再進行回

27、填土方。l回填的施工過程包括還土、攤平、夯實、檢查等工序。其中關鍵的工序是壓實，應符合設計所規定的壓實度。 1、回填土方的壓實方法l溝槽和基坑回填壓實方法有夯實和振動。振動是將重錘放在土層表面或內部，借助振動設備使重錘振動，土壤顆粒即發生相對位移達到緊密狀態。用于振實非黏性土壤。夯實法是利用夯錘自由下落的沖力來夯實土壤，是溝槽、基溝回填常用的方法。 2、土方回填的施工要點 還土材料應符合設計要求，一般用溝槽或基坑原土。l在構筑物及管道四周50cm范圍內： A、土中不應含有有機物； B、凍土以及粒徑不應大于50mm的磚、石塊 C、粒徑較小的石子含量不應超過10%。l回填土土質應保證回填密實。當原

28、土屬于以上土時，應換土回填。l回填土應具有最佳含水量。第六節第六節 地基處理地基處理 在工程實際中，建筑物不得不建在軟弱地基上時，往往需要對地基進行加固或處理，以提高基載力。目的：l改善土的剪切性能，提高抗剪強度；l降低軟土的壓縮性、基礎沉降或不均勻沉降；l改善土的透水性，起截水、防滲的作用；l改善土的動力特性，防止砂土液化；l改善特殊土的不良地基特性，以保證地基力學性能。l處理方法：換土墊層、擠密與振密、壓實與夯實、排水固結和漿液加固等一、換土墊層l換土墊層：直接置換地基持力層軟土的處理方法。l施工時將基底下一定深度的軟土層挖除，分層填灰砂、石、灰土等材料，并加以夯實振密。換土墊層是一種較簡

29、易的淺層地基處理方法，在各地得到廣泛應用。 二、擠密與振密 1、擠密樁l擠密樁可采用類似沉管灌柱的機具和工藝，通過振動或錘擊沉管等方式成孔，在管內管料（砂、石灰、灰土或其他材料）、加以振實加密等過程而形成的。 2、振沖法l在砂土中，利用加水和振動可以使地基密實。振沖法就是根據這個原理而發展起來的一種方法。振沖法施工的主要設備是振沖器，它類似于插入式混凝土振島器，由潛水電動機，偏心塊和通水管三部分組成。 l三、壓實與夯實 1、機械碾壓l機械碾壓法采用壓路機、推土機、羊足碾或其他壓實機械來壓實散土，常用于大面積填土的壓實和雜填土地基的處理 2、振動壓實法l振動壓實法是利用振動機振動壓實淺層地基的一

30、種方法。l適用于處理砂土地基和黏性土含量較少、透水性較好松散雜填土地基。 3、重錘夯實法l重錘夯實法是利用起重機械將夯錘提到一定高度，然后使錘自由下落，重復夯擊以加固地基。 適用于稍濕的一般黏性土和粉土、砂土、濕陷性黃土等。 4、強夯法l強夯法又稱動力固結法，是將很重的錘從高處落下，給地基施以很大的沖擊力。l適用于碎石土、砂土、黏性土、濕陷性黃土、填土等。 四、預壓法l在軟土地基建結構（建）筑物時常因地基強度低、變形大，或易于發生滑動，而需預先加固。l堆載預壓法是在軟土地區常用的方法之一。 五、漿液加固l漿液加固法是指利用水泥漿液、黏土漿液或其他化學漿液，采用壓力灌入、高壓噴射或深層攪拌，是漿

31、液與土顆粒膠結起來，以改善地基土的物理力學性質的地基處理方法。l灌漿材料主要分為粒狀漿液和液狀漿液。灌漿方式可分為滲透灌漿、劈裂灌漿和壓密灌漿。n第二章 施工排水 第一節 概述 第二節 明溝排水 第三節 人工降低地下水位第一節第一節 概述概述 1、開挖基坑或溝槽時的地下水：lA:影響正常施工；lB:造成地基承裁力降低；lC:邊坡坍塌事故。 2、施工排水內容：地下水、地表水排除。 3、地表水：筑堤截水，設溝引水 4、地下排水方法：坑內排水、人工降水位 5、坑內排水（明溝排水）：是把流人溝槽內或基坑內的地下水匯集到集水井內，然后用水泵抽走 6、人工降水：在溝槽基坑開挖之前，預先將地下水位降低到基坑

32、底面以下，形成干槽施工的條件。第二節第二節 明溝排水明溝排水l明溝排水包括地表截水和坑內排水l一、地表截水l排除地表水和雨水，最簡單的方法是在施工現場及基坑或溝槽周圍筑堤截水。l二、坑內排水l在開挖基礎不深或水量不大的溝槽或基坑時，通常采用坑內排水的方法。當基坑或溝槽開挖過程中遇到地下水和地表水時，在坑底隨同挖方一起設置集水井，并沿坑底的周圍開挖排水溝，使水流入集水井內，然后用水泵抽出坑外。l明溝排水法設備簡單、排水方便，應用比較普通，適用于除細砂、粉砂之外的各種土質。 l三、總涌水量計算l為了合理地選擇水泵的型號，應對總涌水量進行計算，泵的抽水量一般是總用水量的1.52倍。 1在干河床時 (

33、2-1)l式中 Q基坑總涌水量(m3d);l K滲透系數(見表2-1)；l H穩定水位至基坑底的深度(m)。當基底以下為深厚透水層時，H值可增加34m;l R影響半徑(見表2-2)；l r0基坑半徑(m)。矩形基坑,r0u(L+B)/4；圓形基坑，r0(F/)0.5。其中,L與B分別為基坑的長與寬，M值如表2-2所示，F為基坑面積。 002lg)lg(36. 1rrRKHQ 2基坑近河沿時 (2-2)l式中 D基坑距河邊線距離(m)。l 其余同上公式。l明溝排水的方法簡單，設備投資少，但對于砂性土不適用。因此，是不完善的排水方法。022lg36. 1rDKHQ 第三節第三節 人工降低地下水位人

34、工降低地下水位l人工降低地下水位常采用井點排水的辦法，具體做法是在基坑周圍埋人深于基底的井點濾水管或井點，以總管連接抽水設備使地下水下降至坑底以下，這樣不僅防止了流砂的上涌，并且便于施工。l一、輕型井點l二、噴射井點l三、電滲井點l四、管井井點l五、深井井點l六、回灌井點 l一、輕型井點l輕型井點系統適用在粗砂、中砂、細砂、粉砂等土層中降低地下水。l(一)輕型井點系統的組成l輕型井點系統由井點管、聯接管(橡膠或鋼管)、總管和抽水設備所組成。井點管打設在含水層內，地下水經井點管、聯接管和總管由抽水設備抽走。l施工降低地下水位時，在溝槽或基坑周圍打設許多井點管，使一定范圍內的地下水位降落。如圖2-

35、3所示。 l(二)輕型井點計算l輕型井點計算的主要內容有計算涌水量、確定井點管根數與間距、沖孔深度及選擇抽水設備等。井點計算由于受水文地質和井點設備等因素影響，所求出的只是近似數值，有條件時應在計算機現場實地測定滲透系數及土質結構。l1總涌水量l井點系統涌水量是按水井埋沒計算的，水井根據不同情況分為：井底達到不透水層的稱完全井；井底末達到不透水層的稱非完全井。地下水有壓力的是承壓井，地下水無壓力的是無壓并，也稱潛井。l(1)無壓完全井總涌水量(圖2-8)l (2-3)l式中 Q井點系統總涌水量(m3d)；l K滲透系數(md)；l H含水層厚度(m)；l s降水深度(m)；l R抽水影響半徑(

36、m);l X0基坑假想半徑(m)。 0lglg)2(366. 1xRssHKQ l(2)無壓非完全井總涌水量(圖2-9)l (2-4)l式中 H0有效帶深度(m)，其值由表2-4查得;l s降水深度(m)。00lglg) 2(366. 1xRssHKQ l(3)降水深度s及sls及s均指地下水位至濾管項部 的距離，它是根據需要的降深而影響涌水量的主要因素，也是判斷井種的依據。見圖2-10所示。l (2-5)lH地下水位高超;lH1基底高程;la1保險值(取0.5m);la2水力坡降值。l 對兩側布置井點管時:a2=li/2ll兩側井點管間的距離(上口寬B+2m)，li水力梯度。在細砂、粉砂層取

37、18110。l 對側布置井點管時：a2l1i;ll1井點管距對面槽底邊緣的距離；la3井點管局部損失值(取0.5m)。3211)(aaaHHs l(4)影響半徑Rl井點系統抽水后地下水受到影響而形成的降落曲線，降落曲線穩定時的影響半徑，即為計算用的抽水影響半徑。l 完全井 (2-6)l 非完全井(2-7)l(5)基坑假想半徑x0l假想半徑即指防水范圍內環圍面積的半徑，根據基坑形狀有以下情況。l1)環圍面積為圓形時：l (m) (2-8)l2)環圍面積為矩形時: KHsR96. 1KHsR096. 1Fx0 l3)環圍面積為狹長時：l (2-10)l2單根井點管涌水量l (2-11)l式中 d井

38、點管直徑(m);l f井點管長度(m); l v地下水流進井點管速度，可由下式計算：)(40mLx )/(3dmdtq)/(20dmKv l3.確定井點管數量l (2-12)l對溝槽L/B5時，不能用一個假想圓計算，而應劃分為若干個計算單元，長度L按寬度B的45倍考慮，當L1.5R時，也可取L1.5R為一段進行計算。l根據基坑平面面積的大小，土質和地下水的流向，降低水位深度而確定。當基坑寬度小于6m，降水深度不超過5m時，可采用單排線狀井點，布置在地下水流的上游一側；當寬度大于6m或滲透系數較大時，可采用雙排線狀井點；當基坑面積較大時，應用環形井點，見圖2-11所示。)(根qQn l井點管距基

39、坑或構槽上口的寬度不應小于1m，以防局部發生漏氣。濾管必須埋入透水層內。總管標高盡可能接近原地下水位，并沿抽水水流方向有0.250.5%的上傾坡度，水泵軸心與總管齊平。l為了觀察水位降落情況，應在降水范圍內設置若干個觀測井，觀測井的位置和數量視需要而定。一般在基礎中心、總管末端、局部挖深處等控制點，均應設置觀測井。觀測井由井點管做成，只是不與總管相接。 l(四)井點管的埋沒與使用l井點管的埋設：1、井點管水沖下沉，2、套筒式沖孔，3、鉆孔后再將井點管沉入l在用套筒式沖孔法埋設井點管前，須在井點管延長線位置上挖一5050cm斷面的泄水溝，再在井點管位置上做好標志，間距可1 m、15m或2m，套筒

40、直徑不小于30cm，長度約10m，底部呈鋸齒形。上部有提梁，用起重機吊住并上下移動，套筒內有水槍，水槍直徑75mm，噴嘴直徑20mm，由多級水泵供給高壓水，水壓0.60.8MPa，沖孔深度應比濾管底深0.5m左右。l井孔沖成后，抽出套筒并立即插入井點管，在保障居中并垂直情況下，向孔內填裝濾料，直到距地面1m深的范圍內，用粘土填塞，以防漏氣，降低抽水時的真空度。l井點管埋設后，即可按通總管和抽水系統，進行試抽，檢查有無淤塞現象。 l二、噴射井點l當輕型井點的降深滿足不了深基礎降水的要求時，可采用噴射井點降水。l根據工作介質的不同，噴射井點又分為噴氣井點和噴水井點兩種。我國采用噴水井點較多。l噴水

41、井點是借噴射器的射流作用將地下水抽至地面，工作原理如圖2-13所示。由管1進入的高壓工作水以高速自噴嘴2射出，在噴嘴上部的混合室5形成真空，使地下水經過井點管4被抽人噴射器。高壓工作水與地下水在噴射器的混合室混合，產生能量交換并繼續上升。混合室的斷面較小，因此，混合水的流速很大，當混合水進入擴散室3后，斷面增加而流速減小，一部分速度能轉化為壓頭能，使混合水出流至地面。不斷地供給高壓工作水，地下水即不斷地抽出。 l將水射器安裝在井點管內，即成為噴水井點。l當地下水位降落到噴嘴以下時，地下水就完全因在噴射器內形成真空而被吸人。因此，在理論上，水位降落的最大深度取決于在噴嘴處形成的真空度。但由于噴射

42、器的效能，實際降水深度一般在噴嘴以下35m處。l如果用壓縮空氣代替高壓工作水，即為噴氣井點。兩種井點使用范圍基本相同但噴氣井點較噴水井點的抽吸能力大，對噴射器的磨損也小，但噴氣井點管其系統的氣密性要求高。 l噴水井點的構造如圖2-14所示。高壓水由水泵壓入內管1和外管2的環形空間，經水射器6的側孔(見圖2-15所示)流入噴嘴5，以高速從噴嘴射出，在混合室4形成負壓，地下水便由水射器底部的孔口吸上，進入擴散室3。l井點直管由內管9和外管10組成。外管管壁上設有孔眼，地下水經由井點管11和外管的孔眼進入，由于內管形成負壓，地下水就由內管下端進入經噴頭夾板的孔道進入混合室4，再至擴散室3。l噴水井點

43、的管路系統，如圖2-16所示。工作水在水池(或循環水箱)8內高壓泵7抽吸加壓，經進水總管2，進入彎聯管5至噴水井點3，而出水則由噴水井點3經排水彎聯管4，至排水總管1排入水池。 l三、電滲井點l(一)概述 l在粘性土和含有大量粘土顆粒的砂性土中，由于土分子力很大，無法采用真空方法降水時，可采用電路方法降低地下水位。l電滲井點適用于粘土、粉質粘土、淤泥等土質中降水。降深根據井點類型確定，使用輕型井點與之配套時，降深小于8m；用噴射井點配套時，降深大于8m。l電滲井點的原理來自于電動試驗。在含水的細顆粒土中，插人正、負電極并通以直流電后，土顆粒自負極向正極移動，水自正極向負極移動，前者稱電泳現象，后者稱電滲現象，而全部現象稱為電動作用。l此外，天然狀態的粘土顆粒分散在水溶液中，有分子具有極性，在粘土中按極性取向，包圍在顆粒外， 形成水化膜，構成土粒表面的束縛水。束縛水分粘結水和粘滯水兩種。粘結水以結合水狀態存在，沒有出水性，不易因外界