第二章市政管道開槽施工

1、第二章 市政管道開槽施工 市政管道開槽施工時，經(jīng)常遇到地下水，土層內(nèi)的水分主要以水汽、結(jié)合水、自由水3種狀態(tài)存在，結(jié)合水沒有出水性，自由水對市政管道開槽施工起主要影響作用。當(dāng)溝槽開挖后自由水在水力坡降的作用下，從溝槽側(cè)壁和溝槽底部滲入溝槽內(nèi)，使施工條件惡化，嚴(yán)重時，會使溝槽側(cè)壁土體坍落，地基土承載力下降，從而影響溝槽內(nèi)的施工。因此,在管道開槽施工時必須做好施工排（降）水工作。市政管道開槽施工中的排水主要指排除影響施工的地下水，同時也包括排除流入溝槽內(nèi)的地表水和雨水。 施工排水有明溝排水和人工降低地下水位2種方法。 不論采用哪種方法，都應(yīng)將地下水位降到槽底以下一定深度，以改善槽底的施工條件；穩(wěn)定

2、邊坡；穩(wěn)定槽底；防止地基土承載力下降；為市政管道的開槽施工創(chuàng)造有利條件。 溝槽開挖時，排除滲入溝槽內(nèi)的地下水和流入溝槽內(nèi)的地面水、雨水，一般采用明溝排水的方法。 明溝排水是將從槽壁、槽底滲入溝槽內(nèi)的地下水以及流入溝槽內(nèi)的地表水和雨水，經(jīng)溝槽內(nèi)的排水溝匯集到集水井，然后用水泵抽走的排水方法，如圖2-1所示。 圖圖2-12-1明溝排水系統(tǒng)明溝排水系統(tǒng) 1-1-集水井；集水井；2-2-進(jìn)水口；進(jìn)水口；3-3-橫撐；橫撐；4-4-豎撐板；豎撐板；5-5-排水溝排水溝第一節(jié)第一節(jié) 明溝排水明溝排水2.1.1 明溝排水原理 明溝排水通常是當(dāng)溝槽開挖到接近地下水位時，修建集水井并安裝排水泵，然后繼續(xù)開挖溝槽

3、至地下水位后，先在溝槽中心線處開挖排水溝，使地下水不斷滲入排水溝后，再開挖排水溝兩側(cè)土。如此一層一層地反復(fù)下挖，地下水便不斷地由排水溝流至集水井，當(dāng)挖深接近槽底設(shè)計標(biāo)高時，將排水溝移置在槽底兩側(cè)或一側(cè)，如圖2-2所示。圖圖2-22-2排水溝開挖示意圖排水溝開挖示意圖為了合理選擇排水設(shè)備，確定水泵型號，應(yīng)算總涌水量，水泵的流量一般為涌水量的1.52.0倍。 在市政管道開槽施工時，溝槽一般為窄長式，此時可忽略溝槽兩端的涌水量，認(rèn)為地下水主要有溝槽兩側(cè)滲入。因此，溝槽的總涌水量可按裘布依公式進(jìn)行計算，即： (2-1)式中式中: : Q Q溝槽總涌水量，溝槽總涌水量，m3/dm3/d； K K滲透系數(shù)

4、，滲透系數(shù)，m/dm/d，見表，見表2-12-1； H H離溝槽邊為離溝槽邊為R R處的地下水含水層厚度，處的地下水含水層厚度，m m； R R 影響半徑，影響半徑，m m，見表，見表2-12-1； S S地下水位降落深度，地下水位降落深度，m m。RSSHKLQ)2(2.1.2 明溝排水涌水量計算 土的滲透系數(shù)土的滲透系數(shù)K K值值 表表2-12-1土的類別土的類別 K K（m/dm/d） 土的類別土的類別 K K（m/dm/d） 粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土 0.1 0.1 含粘土的粗砂及純含粘土的粗砂及純中砂中砂 353550 50 含粘土的粉砂含粘土的粉砂 0.50.51.0 1.0 純中砂純中砂

5、 606075 75 純粉砂純粉砂 1.51.55.05.0粗砂夾礫石粗砂夾礫石 5050100 100 含粘土的細(xì)紗含粘土的細(xì)紗 101015 15 礫石礫石 100100200 200 含粘土的中砂及含粘土的中砂及細(xì)砂細(xì)砂 202025 25 施工時，排水溝的開挖斷面排水溝的開挖斷面應(yīng)根據(jù)地下水量及溝槽的大小來決定，通常排水溝的底寬不小于0.3m，排水溝深應(yīng)大于0.3m，排水溝的縱向坡度不應(yīng)小于3%5%,且坡向集水井。若在穩(wěn)定性較差的土壤中施工，可在排水溝內(nèi)埋設(shè)多孔排水管，并在其周圍鋪卵石或碎石加固；亦可在排水溝內(nèi)埋設(shè)管徑為150200 mm的排水管，排水管接口處留有一定縫隙，排水管兩側(cè)和

6、上部也用卵石或碎石加固；或在排水溝內(nèi)設(shè)板框、荊笆等支撐。 集水井集水井是在排水溝的一定位置上設(shè)置的匯水坑，為使溝槽底部土層免遭破壞,通常將集水井設(shè)在基礎(chǔ)范圍以外，距溝槽底一般為12m的距離處，并應(yīng)設(shè)在地下水來水方向的溝槽一側(cè)。 集水井的斷面一般為圓形和方形2種，其直徑或?qū)挾?，一般?.70.8m，集水井底與排水溝底應(yīng)有一定的高差；在開挖過程中，集水井底應(yīng)始終低于排水溝底0.71.0m，當(dāng)溝槽挖至設(shè)計標(biāo)高后，集水井底應(yīng)低于排水溝底12m。2.1.3 明溝排水施工 集水井的間距集水井的間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水量及井的尺寸和水泵的抽水能力等因素確定，一般每隔50150m設(shè)置一個集水井。 集水井通常采用

7、人工開挖，為防止開挖時或開挖后井壁塌方，需進(jìn)行加固。 在土質(zhì)較好、地下水量不大的情況下，采用木框加固，井底需鋪墊約0.3m厚的卵石或碎石組成反濾層，以免從井底涌入大量泥砂造成集水井周圍地面塌陷； 在土質(zhì)（如粉土、砂土、亞砂土）較差、地下水量較大的情況下，通常采用板樁加固。即先打入板樁加固，板樁繞井一圈，板樁深至井底以下約0.5m。也可以采用混凝土管集水井，采用沉井法或水射振動法施工，井底標(biāo)高在槽底以下1.52.0米，為防止井底出現(xiàn)管涌，可用卵石或碎石封底 。 為保證集水井附近的槽底穩(wěn)定，集水井與槽底有一定距離，溝槽與集水井間設(shè)進(jìn)水口，進(jìn)水口的寬度一般為11.2m。為防止水流對集水井的沖刷，進(jìn)水

8、口的兩側(cè)應(yīng)采用木板、竹板或板樁加固。排水溝、進(jìn)水口需要經(jīng)常疏通，集水井需要經(jīng)常清除井底的積泥，保持必要的存水深度以保證水泵的正常工作。明溝排水常用的水泵有離心泵、潛水泵和潛污泵。1、離心泵:根據(jù)流量和揚(yáng)程選型，安裝時應(yīng)注意吸水管接頭不漏氣及吸水頭部至少沉入水面以下0.5m，以免吸入空氣，影響水泵的正常使用。 2、潛水泵:這種泵具有整體性好、體積小、重量輕、移動方便及開泵時不需灌水等優(yōu)點(diǎn)，在施工排水中廣泛應(yīng)用。使用時，應(yīng)注意不得脫水空轉(zhuǎn)，也不得抽升含泥砂量過大的泥漿水，以免燒壞電機(jī)。3、潛污泵:潛污泵的泵與電動機(jī)連成一體潛入水中工作，由水泵、三相異步電動機(jī)、以及橡膠圈密封和電器保護(hù)裝置4部分組成

9、。該泵的葉輪前部裝有一攪拌葉輪，它可將作業(yè)面下的的泥沙等雜質(zhì)攪起抽吸排送。 2.1.4 明溝排水設(shè)備選擇 明溝排水是一種常用的簡易的降水方法，適用于槽內(nèi)少量的地下水、地表水和雨水的排除。對軟土、淤泥層或土層中含有細(xì)砂、粉砂的地段以及地下水量較大的地段均不宜采用。 2.1.4 明溝排水設(shè)備選擇 人工降低地下水位是在含水層中布設(shè)井點(diǎn)進(jìn)行抽水，地下水位下降后形成降落漏斗。如果槽底標(biāo)高位于降落漏斗以上，就基本消除了地下水對施工的影響。地下水位是在溝槽開挖前人為預(yù)先降落的,并維持到溝槽土方回填，因此這種方法稱為人工降低地下水位，如圖2-3所示。圖2-3 人工降低地下水位示意圖1、抽水時水位2、原地下水位

10、3、井點(diǎn)管4、溝槽第二節(jié)第二節(jié) 人工降低地下水位人工降低地下水位人工降低地下水位一般有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等方法。 輕型井點(diǎn)輕型井點(diǎn)是目前降水效果顯著，應(yīng)用廣泛的降水系統(tǒng)，并有成套設(shè)備可選用,根據(jù)地下水位降深的不同，可分為單層輕型井點(diǎn)和多層輕型井點(diǎn)2種。在市政管道的施工降水時,一般采用單層輕型井點(diǎn)系統(tǒng),有時可采用雙層輕型井點(diǎn)系統(tǒng),三層及三層以上的輕型井點(diǎn)系統(tǒng)則很少采用。1.適用條件 輕型井點(diǎn)系統(tǒng)適用于粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂等土層，滲透系數(shù)為0.150m/d，降深小于6 m的土層。2.2.1 輕型井點(diǎn)2.組成 輕型井點(diǎn)系統(tǒng)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)由井點(diǎn)管、彎聯(lián)管、總管和抽水設(shè)備四

11、部分組成，井點(diǎn)管包括濾水管和直管,如圖2-4所示。圖圖2-42-4輕型井點(diǎn)系統(tǒng)組成輕型井點(diǎn)系統(tǒng)組成1-1-直管；直管；2-2-濾水管；濾水管；3-3-總管；總管；4-4-彎聯(lián)管；彎聯(lián)管；5-5-抽水設(shè)備；抽水設(shè)備；6-6-原地下水位線；原地下水位線；7-7-降低后地下水位線降低后地下水位線（1）濾水管 濾水管也稱過濾管，是輕型井點(diǎn)的重要組成部分，一般采用直徑3855 mm，長12m的鍍鋅鋼管制成，管壁上呈梅花狀開設(shè)直徑為5.0mm的孔眼，孔眼間距為3040mm，常用定型產(chǎn)品有1.0m、1.2m、2.0m三種規(guī)格。濾水管埋設(shè)在含水層中，地下水經(jīng)孔眼涌入管內(nèi)，濾水管的進(jìn)水面積按下式計算: (2-2

12、) 式中： A濾水管進(jìn)水面積,m2；m孔隙率,一般取20%30%；濾水管半徑,m；LL濾水管長度,m。LLrmA2 濾水管下端應(yīng)用管堵封閉，也可安裝沉砂管，使地下水中夾帶的砂粒沉積在沉砂管內(nèi)。濾水管的構(gòu)造，如圖2-5所示。為了防止土顆粒涌入井內(nèi)，提高濾水管的進(jìn)水面積和土的豎向滲透性，可在濾水管周圍建立直徑為400500mm的過濾層（也稱為過濾沙圈），如圖2-6所示。（2）直管 直管一般也采用鍍鋅鋼管制成，管壁上不設(shè)孔眼，直徑與濾水管相同，其長度視含水層埋設(shè)深度而定，一般為 57米，直管與濾水管間用管箍連接。 圖圖2-5 2-5 濾水管構(gòu)造濾水管構(gòu)造 圖圖2-62-6井點(diǎn)的過濾砂層井點(diǎn)的過濾砂層

13、1-1-鋼管；鋼管；2-2-孔眼；孔眼；3-3-纏繞的塑料管；纏繞的塑料管；4-4-細(xì)濾網(wǎng)；細(xì)濾網(wǎng)； 1-1-粘土；粘土；2-2-填料；填料；3-3-濾水管；濾水管；5-5-粗濾網(wǎng)；粗濾網(wǎng)；6-6-粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)；粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)；7-7-直管；直管；8-8-鑄鐵堵頭鑄鐵堵頭 4-4-直管；直管；5-5-沉砂管沉砂管（3）彎聯(lián)管 彎聯(lián)管用于連接井點(diǎn)管和總管，一般采用長度為1.0m ,內(nèi)徑3855 mm的加固橡膠管，內(nèi)有鋼絲，以防止井點(diǎn)管與總管不均勻沉陷時被拉斷。該種彎聯(lián)管安裝和拆卸方便，允許偏差較大,套接長度應(yīng)大于100mm，套接后應(yīng)用夾子箍緊。有時也可用透明的聚乙烯塑料管，以便觀察井管的工作情況。

14、金屬管件也可作為彎聯(lián)管，雖然氣密性較好，但安裝不方便，施工中使用較少。（4）總管 總管一般采用直徑為100150 mm的鋼管，每節(jié)長為46m，總管之間用法蘭盤連接。在總管的管壁上開設(shè)三通以連接彎聯(lián)管，三通的間距應(yīng)與井點(diǎn)布置間距相同，但是由于不同的土質(zhì)，不同降水要求，所計算的井點(diǎn)間距與三通的間距可能不同，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定三通間距?？偣苌先ㄩg距通常按井點(diǎn)間距的模數(shù)而定，一般為1.01.5m。（5）抽水設(shè)備 輕型井點(diǎn)通常采用射流泵或真空泵抽水設(shè)備，也可采用自引式抽水設(shè)備。 真空式抽水設(shè)備是由真空泵和離心泵組成的聯(lián)合機(jī)組，地下水位降落深度可達(dá)5.56.5m。但抽水設(shè)備組成復(fù)雜、占地面積大、管道

15、連接較多，不能保證降水的可靠性，目前很少采用。 自引式抽水設(shè)備是用離心水泵直接自總管抽水，地下水位降落深度僅為24m，適用于降水深度較小的情況。 射流式抽水設(shè)備包括水射器和水泵，其設(shè)備組成簡單，使用方便，工作安全可靠，便于設(shè)備的保養(yǎng)和維修。 射流式抽水設(shè)備的工作原理為：運(yùn)行前將水箱加滿水，離心水泵2從水箱抽水，水經(jīng)水泵加壓后，高壓水在射流器3的噴口出流形成射流，產(chǎn)生真空，使地下水經(jīng)井點(diǎn)管，彎聯(lián)管和總管進(jìn)入射流器，經(jīng)過能量變換，將地下水提升到水箱內(nèi)，一部分水經(jīng)過水泵加壓，使射流器工作，另一部分水經(jīng)排水口4排除。如圖2-7所示。圖圖2-72-7射流泵系統(tǒng)射流泵系統(tǒng)1-1-水箱；水箱；2-2-加壓泵

16、；加壓泵；3-3-射流器；射流器；4-4-總管；總管；5-5-隔板；隔板；6-6-出水口；出水口；7-7-壓力表壓力表 為了提高水位降落深度，保證抽水設(shè)備的正常工作，無論采用哪種抽水設(shè)備，除保證整個系統(tǒng)連接的嚴(yán)密性外，還要在井點(diǎn)管外地面下1.0m 深度處填粘土密封，避免井點(diǎn)與大氣相通，破壞系統(tǒng)的真空。3.涌水量計算 井點(diǎn)涌水量通常采用裘布依公式近似地按單井涌水量計算。實(shí)際上井點(diǎn)系統(tǒng)是各單井之間相互干擾的井群，井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量顯然比數(shù)量相等互不干擾的單井涌水量的總和要小。工程上為應(yīng)用方便，往往按“單井”涌水量作為整個井群的總涌水量，而這個“單井” 的半徑應(yīng)按井群中各個井點(diǎn)所圍的面積的半徑進(jìn)行計算

17、，該半徑稱為假想半徑。由于輕型井點(diǎn)的各井點(diǎn)間距較小，這種假想是可行的，即用假想環(huán)圍面積的半徑代替“單井”半徑計算涌水量。 1.1.涌水量計算公式涌水量計算公式圖圖2-82-8潛水完整井潛水完整井 圖圖2-92-9潛水非完整井潛水非完整井 潛水完整井如圖2-8所示，其涌水量按下式計算： (2-3) 式中：Q井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量，m3/d；K滲透系數(shù)，m；S水位降深，m；H含水層厚度，m；R影響半徑，m；X0井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑，m。 潛水非完整井如圖2-9所示，其涌水量按下式計算： （2-4） 式中： H0含水層有效帶的深度，m； 其它參數(shù)意義同式（2-3）。0lglg)2(366. 1XRSSHKQ

18、00lglg)2(366. 1xRSSHKQ（2）涌水量計算公式中有關(guān)參數(shù)的確定1)滲透系數(shù)KK值以現(xiàn)場抽水試驗(yàn)確定較為可靠，若無抽水試驗(yàn)資料時可參見表2-1數(shù)值選用。 當(dāng)含水層不是均一土層時，滲透系數(shù)可按各層不同滲透系數(shù)的土層厚度加權(quán)平均計算。 （2-5） 式中： K1,K2, Kn不同土層的滲透系數(shù)，m/d；n1,n2,nn含水層不同土層的厚度，m。nnncpnnnnKnKnKK2122112)影響半徑R 確定影響半徑通常有直接觀察法、用經(jīng)驗(yàn)公式法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法3種方法。直接觀察是精確可靠的方法，但需設(shè)置觀察井，不宜于指導(dǎo)實(shí)際工程；經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法不適用于非均一土層；實(shí)際工程中經(jīng)常采用經(jīng)驗(yàn)公式法計

19、算影響半徑。 對于潛水完整井： (2-6) 對于潛水非完整井：KHSR95. 1095. 1KHSR 3）假想半徑 當(dāng)溝槽采用單排線狀井點(diǎn)降水時當(dāng)溝槽采用單排線狀井點(diǎn)降水時，其假想半徑可按下式計算： （2-7） 式中：B1溝槽底距井點(diǎn)最遠(yuǎn)的一點(diǎn)到井點(diǎn)中心的距離，m；L井點(diǎn)組有效計算長度，m。 井點(diǎn)組的有效計算長度隨溝槽長度的增大而增大，一般情況下取L=50120m為一段。當(dāng)溝槽長度較大時，宜分段進(jìn)行計算，通常以L=1.5R為一段計算較為合適。4210BLx 當(dāng)溝槽采用雙排線狀井點(diǎn)降水時當(dāng)溝槽采用雙排線狀井點(diǎn)降水時，其假想半徑可按下式進(jìn)行計算： （2-8） 式中：B2兩排井點(diǎn)的間距，m。 其它參

20、數(shù)的含義同式2-7。 4）降水深度S 溝槽降水深度溝槽降水深度是指原地下水位至濾水管頂部的距離。一般要求槽底距井點(diǎn)最遠(yuǎn)一點(diǎn)的水位要降至槽底以下0.51.0m，此外還要考慮槽底最遠(yuǎn)的一點(diǎn)到濾水管頂部的水力坡降。 對雙排線狀井點(diǎn)，水力坡度一般??；對單排線狀井點(diǎn)，水力坡度一般取。根據(jù)水力坡度和井點(diǎn)布置的實(shí)際情況就可計算出水力坡降。420BLx 5）含水層厚度H和含水層有效帶厚度H0 含水層厚度含水層厚度應(yīng)通過水文地質(zhì)勘測資料確定，當(dāng)含水層為非均一土層時，應(yīng)為各層厚度之和。而含水層含水層有效帶厚度有效帶厚度是指假想的有效面與穩(wěn)定地下水位之間的滲水厚度，可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算： （2-9） 式中：H

21、0含水層有效帶厚度，m；S降水深度，m；LL濾水管長度，m； 有效帶計算系數(shù)，參照表2-3確定。 )(0LLSH（3 3）井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的計算）井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的計算（1 1）井點(diǎn)數(shù)量）井點(diǎn)數(shù)量: : (2-10) 式中：式中：n n井點(diǎn)根數(shù)；井點(diǎn)根數(shù)；Q Q井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量,m,m/d/d；q q單個井點(diǎn)的涌水量單個井點(diǎn)的涌水量,m,m/d/d；qQn1 . 1q q值按下式計算值按下式計算: : (2-11) 式中：式中：d d濾水管直徑濾水管直徑,m,m；LLLL濾水管長度，濾水管長度，m m；K K滲透系數(shù)，滲透系數(shù)，m/dm/d。 (2)(2)井點(diǎn)管的間距井點(diǎn)管的間

22、距 (2-12) 式中：式中： D D井點(diǎn)間距，井點(diǎn)間距， m m；L L井點(diǎn)組有效計算長度，井點(diǎn)組有效計算長度， m m；n n井點(diǎn)根數(shù)。井點(diǎn)根數(shù)。KLdqL201nLD 按上式求出的井點(diǎn)間距應(yīng)滿足下式按上式求出的井點(diǎn)間距應(yīng)滿足下式 (2-13) 式中：式中：d d濾水管直徑，濾水管直徑，m m。 若兩個井點(diǎn)的間距過小，將會出現(xiàn)互阻現(xiàn)象，影響出水量。若兩個井點(diǎn)的間距過小，將會出現(xiàn)互阻現(xiàn)象，影響出水量。通常情況下，井點(diǎn)間距應(yīng)與總管上的三通口相匹配，以通常情況下，井點(diǎn)間距應(yīng)與總管上的三通口相匹配，以1.0m1.0m或或1.5m1.5m為宜。為宜。（4 4）確定抽水設(shè)備）確定抽水設(shè)備 常用抽水設(shè)備

23、有真空泵常用抽水設(shè)備有真空泵( (干式干式濕式濕式) )和離心泵等，水泵流量和離心泵等，水泵流量應(yīng)按涌水量的應(yīng)按涌水量的1.11.11.21.2倍進(jìn)行計算。倍進(jìn)行計算。dD54.4.輕型井點(diǎn)布置輕型井點(diǎn)布置圖圖2-122-12雙層輕型井點(diǎn)降雙層輕型井點(diǎn)降水示意水示意1-1-第一層井點(diǎn)；第一層井點(diǎn)；2-2-第二第二層井點(diǎn)；層井點(diǎn)；3-3-集水總管；集水總管；4-4-彎聯(lián)管；彎聯(lián)管；5-5-水泵；水泵；6-6-溝槽；溝槽；7-7-原地下水位線；原地下水位線；8-8-降水后地下水位線降水后地下水位線（1 1）平面布置）平面布置1 1）井點(diǎn)的布置。）井點(diǎn)的布置。2 2）總管布置。）總管布置。3 3）抽

24、水設(shè)備的布置。）抽水設(shè)備的布置。4 4）觀察井的布置。）觀察井的布置。5 5）雙層輕型井點(diǎn)的布置。）雙層輕型井點(diǎn)的布置。（2 2）高程布置）高程布置 井點(diǎn)管的埋設(shè)深度是指濾水管底部到井點(diǎn)埋設(shè)地面井點(diǎn)管的埋設(shè)深度是指濾水管底部到井點(diǎn)埋設(shè)地面的距離，應(yīng)根據(jù)降水深度，含水層所在位置，集水的距離，應(yīng)根據(jù)降水深度，含水層所在位置，集水總管的標(biāo)高等因素確定?？偣艿臉?biāo)高等因素確定。如圖如圖2-132-13所示，井點(diǎn)管埋所示，井點(diǎn)管埋深可按下式計算：深可按下式計算： H=H1H=H1+ +h h+ +iLiL+ +LLLL（2-142-14）式中：式中：H H井點(diǎn)管埋設(shè)深度，井點(diǎn)管埋設(shè)深度，m m；H1H1井

25、點(diǎn)管管頂至溝槽底井點(diǎn)管管頂至溝槽底的距離，的距離，m m，一般井點(diǎn)管露出，一般井點(diǎn)管露出地面地面0.20.20.3m0.3m；h h降水后地下水位在溝降水后地下水位在溝槽底面的安全距離，槽底面的安全距離，m m，一般為，一般為0.50.51.0m1.0m；i i水力坡度，對雙排井點(diǎn)可?。凰ζ露?，對雙排井點(diǎn)可取；對單排線狀井點(diǎn)可取；對單排線狀井點(diǎn)可??； L L井點(diǎn)管中心至溝槽底最不利點(diǎn)井點(diǎn)管中心至溝槽底最不利點(diǎn)處的水平距離，處的水平距離，m m；LLLL濾水管長度，濾水管長度，m m。5.輕型井點(diǎn)的施工、運(yùn)行及拆除 輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的施工順序施工順序是測量定位、埋設(shè)井點(diǎn)管、敷設(shè)集水總管、用彎聯(lián)管將

26、井點(diǎn)管與集水總管相連、安裝抽水設(shè)備、試抽后正式運(yùn)行。 井點(diǎn)管的埋設(shè)方法井點(diǎn)管的埋設(shè)方法可根據(jù)施工現(xiàn)場條件及土層情況確定，一般有沖擊鉆孔法、回轉(zhuǎn)鉆孔法、射水法、套管法等。2.2.1 輕型井點(diǎn) 當(dāng)槽開挖較深槽開挖較深，降水深度大于降水深度大于6.0 m6.0 m時時，單層輕型井點(diǎn)系統(tǒng)則不能滿足要求，此時可采用多層輕型井點(diǎn)系統(tǒng)，但多層輕型井點(diǎn)系統(tǒng)存在著設(shè)備多、施工復(fù)雜、工期長等缺點(diǎn)，此時宜采用噴射井點(diǎn)降水。噴射井點(diǎn)降水深度可達(dá)812 m，在滲透系數(shù)為 320 m/d的砂土中最為有效；在滲透系數(shù)為0.13.0 m/d的粉砂淤泥質(zhì)土中效果也較顯著。 根據(jù)工作介質(zhì)的不同，噴射井點(diǎn)可分為噴氣井點(diǎn)和噴水井點(diǎn)2

27、種，目前多采用噴水井點(diǎn)。 1.工作原理 噴射井點(diǎn)主要由井管、高壓水泵(或空氣壓縮機(jī))和管路系統(tǒng)組成，如圖2-16所示。 2.2.2 噴射井點(diǎn)圖圖2-162-16噴射井點(diǎn)噴射井點(diǎn)(a)(a)噴射井點(diǎn)設(shè)備簡圖噴射井點(diǎn)設(shè)備簡圖 (b)(b)噴射揚(yáng)水器詳圖噴射揚(yáng)水器詳圖 (c)(c)噴射井點(diǎn)平面布置噴射井點(diǎn)平面布置1-1-噴射井管；噴射井管；2-2-濾管；濾管；3-3-進(jìn)水總管；進(jìn)水總管；4-4-排水總管；排水總管；5-5-高壓水泵；高壓水泵；6-6-集水池；集水池；7-7-水泵；水泵；8-8-內(nèi)管；內(nèi)管；9-9-外管；外管；10-10-噴嘴；噴嘴；11-11-混合室；混合室；12-12-擴(kuò)散管；擴(kuò)散

28、管；13-13-壓力表壓力表2. 井點(diǎn)布置 噴射井點(diǎn)的平面布置和高程布置與輕型井點(diǎn)相同。3. 井點(diǎn)的施工與運(yùn)行 噴射井點(diǎn)的施工順序?yàn)?安裝水泵及進(jìn)水管路；敷設(shè)進(jìn)水總管和回水總管；沉設(shè)井點(diǎn)管并灌填砂濾料，接通進(jìn)水總管后及時進(jìn)行單根井點(diǎn)試抽、檢驗(yàn)；全部井點(diǎn)管沉設(shè)完畢后，接通回水總管，全面試抽，檢查整個降水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及降水效果。然后讓工作水循環(huán)進(jìn)行正式工作。4. 井點(diǎn)的計算 噴射井點(diǎn)的涌水量計算、確定井點(diǎn)管數(shù)量與間距、抽水設(shè)備選型等均與輕型井點(diǎn)相同，不再重述。 水泵工作水需用壓力按下式計算水泵工作水需用壓力按下式計算: : (2-15) 式中：式中：P P水泵工作水壓力，水泵工作水壓力，m m；

29、P0P0揚(yáng)水高度，即水箱至井管底部的總高度，揚(yáng)水高度，即水箱至井管底部的總高度，m m；A A水高度與噴嘴前面工作水頭之比。水高度與噴嘴前面工作水頭之比。 混合室直徑一般為混合室直徑一般為14 mm14 mm，噴嘴直徑為，噴嘴直徑為57 mm57 mm。 噴射井點(diǎn)出水量見表噴射井點(diǎn)出水量見表2-52-5。APP0 在飽和粘土或含有大量粘土顆粒的砂性土中，土分子引力很大，滲透性較差，采用輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)降水，效果很差。此時，宜采用電滲井點(diǎn)降水。 電滲井點(diǎn)適用在滲透系數(shù)小于0.1 m/d的粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥等土質(zhì)中降低地下水位，一般與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)配合使用。降深也因選用的井點(diǎn)類型不同而異。

30、使用輕型井點(diǎn)與之配套時，降深小于8m；用噴射井點(diǎn)時，降深大于8m。2.2.2 電滲井點(diǎn)1. 工作原理 電滲井點(diǎn)的工作原理緣于膠體化學(xué)的雙電層理論。在含水的細(xì)土顆粒中，插入正負(fù)電極并通以直流電后，土顆粒即自負(fù)極向正極移動，水自正極向負(fù)極移動，這樣把井點(diǎn)沿溝槽外圍埋入含水層中，并做為負(fù)極，導(dǎo)致弱滲水層中的粘滯水移向井點(diǎn)中，然后用抽水設(shè)備將水排除，以使地下水位下降。2.2.2 電滲井點(diǎn)2. 電滲井點(diǎn)的布置 電滲井點(diǎn)布置，如圖2-17所示。采用直流電源，電壓不宜大于60V。電流密度宜為0.51A/ m 2；陽極采用DN 5075 mm的鋼管或DN 25 mm的鋼筋；負(fù)極采用井點(diǎn)本身。 正極和負(fù)極自成一

31、列布置，一般正極布置在井點(diǎn)的內(nèi)側(cè)，與負(fù)極并列或交錯，正極埋設(shè)應(yīng)垂直，嚴(yán)禁與相鄰負(fù)極相碰。正極的埋設(shè)深度應(yīng)比井點(diǎn)深500mm，露出地面0.20.4m，并高出井點(diǎn)管頂端，正負(fù)極的數(shù)量宜相等，必要時正極數(shù)量可多于負(fù)極數(shù)量。圖圖2- 17 2- 17 電滲井點(diǎn)布置示意電滲井點(diǎn)布置示意（a a）平面布置；（）平面布置；（b b）高程布置）高程布置（a） （b）3.電滲井點(diǎn)的施工與使用電滲井點(diǎn)的施工與使用電滲井點(diǎn)施工與輕型井點(diǎn)相同。電滲井點(diǎn)施工與輕型井點(diǎn)相同。 管井井管井井點(diǎn)適用于在中砂、粗砂、礫砂、礫石等滲透系數(shù)大于200 m /d，地下水含量豐富的土層或砂層中降低地下水位。 管井井點(diǎn)系統(tǒng)由井管、濾水管

32、和抽水設(shè)備組成，如圖2-18所示。圖圖2-182-18管井井點(diǎn)構(gòu)造管井井點(diǎn)構(gòu)造 2.2.4 管井井點(diǎn)當(dāng)土的滲透系數(shù)大于20200m/d，地下水比較豐富的土層或砂層，要求地下水位降深較大時，宜采用深井井點(diǎn)。深井井點(diǎn)構(gòu)造，如圖2-19所示。圖圖2-192-19深井井點(diǎn)示意深井井點(diǎn)示意（a a）深井泵抽水設(shè)備系統(tǒng)；）深井泵抽水設(shè)備系統(tǒng)；（b b）濾網(wǎng)骨架；（）濾網(wǎng)骨架；（c c）濾管大樣）濾管大樣1-1-電機(jī)；電機(jī)；2-2-泵座；泵座；3-3-出水管；出水管；4-4-井管；井管；5-5-泵體；泵體；6-6-濾管濾管2.2.5 深井井點(diǎn)六、工程實(shí)例六、工程實(shí)例 某市開槽鋪設(shè)一條鋼筋混凝土排水管道，管某

33、市開槽鋪設(shè)一條鋼筋混凝土排水管道，管道長度道長度960m960m，管徑，管徑D D =800mm =800mm，管道壁厚為，管道壁厚為70mm70mm，起點(diǎn)設(shè)計埋深為，起點(diǎn)設(shè)計埋深為2.0m2.0m，管道敷設(shè)坡度，管道敷設(shè)坡度為為；采用鋼筋混凝土帶形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度；采用鋼筋混凝土帶形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度為為1200mm1200mm，厚度為，厚度為400mm400mm，兩側(cè)工作寬度為，兩側(cè)工作寬度為0.5m0.5m。經(jīng)勘測，施工地帶的地面標(biāo)高均為。經(jīng)勘測，施工地帶的地面標(biāo)高均為15.000m15.000m，原地下水位標(biāo)高為，原地下水位標(biāo)高為13.200m13.200m，含水，含水層厚度為層厚度為20m

34、20m，土壤滲透系數(shù)為，土壤滲透系數(shù)為K K =10m/d , =10m/d ,影影響半徑響半徑R R =60m =60m，開槽時邊坡比按，開槽時邊坡比按1 1：0.50.5考慮?？紤]。擬采用輕型井點(diǎn)降水，試進(jìn)行該輕型井點(diǎn)系擬采用輕型井點(diǎn)降水，試進(jìn)行該輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計。統(tǒng)的設(shè)計。 解：見教材解：見教材P P123.123. 第三節(jié)第三節(jié) 溝槽開挖溝槽開挖 溝槽降水進(jìn)行一段時間，水位降落達(dá)到一定深度，溝槽降水進(jìn)行一段時間，水位降落達(dá)到一定深度，為溝槽開挖創(chuàng)造了一定的便利條件后，即可進(jìn)行溝為溝槽開挖創(chuàng)造了一定的便利條件后，即可進(jìn)行溝槽的開挖工作。槽的開挖工作。 一、溝槽斷面形式的選擇一、溝槽斷面

35、形式的選擇 常用的溝槽斷面形式有直槽、梯形槽、混合槽和聯(lián)常用的溝槽斷面形式有直槽、梯形槽、混合槽和聯(lián)合槽合槽4 4種，如圖種，如圖2-212-21所示。所示。圖圖2-212-21溝槽斷面形式溝槽斷面形式( (a a) )直槽；直槽；( (b)b)梯形槽；梯形槽；( (c c) )混合槽；混合槽；( (d d ) )聯(lián)合槽聯(lián)合槽 合理地選擇溝槽斷面形合理地選擇溝槽斷面形式，式，可以為市政管道施工創(chuàng)造可以為市政管道施工創(chuàng)造良好的作業(yè)條件，在保證良好的作業(yè)條件，在保證工程質(zhì)量和施工安全的前提工程質(zhì)量和施工安全的前提 下，減少土方開挖量，下，減少土方開挖量， 降低工程造價，加快降低工程造價，加快 施工

36、速度。施工速度。 選擇溝槽斷面形式，應(yīng)選擇溝槽斷面形式，應(yīng) 綜合考慮土的種類、地綜合考慮土的種類、地 下水情況、管道斷面尺下水情況、管道斷面尺 寸、管道埋深，施工方寸、管道埋深，施工方 法和施工現(xiàn)場環(huán)境等因法和施工現(xiàn)場環(huán)境等因 素，結(jié)合具體條件確定。素，結(jié)合具體條件確定。 二、溝槽斷面尺寸的確二、溝槽斷面尺寸的確定定t1l圖圖2-222-22溝槽尺寸確定溝槽尺寸確定B-B-管道基礎(chǔ)寬度；管道基礎(chǔ)寬度；b-b-工作寬度；工作寬度；t-t-管管壁厚度；壁厚度； l l1 1- -管座厚度；管座厚度；h h1 1- -基礎(chǔ)厚度基礎(chǔ)厚度 如圖如圖2-222-22所示，以梯形槽為例，溝槽斷面各部位的尺寸

37、按如所示，以梯形槽為例，溝槽斷面各部位的尺寸按如下方法確定。下方法確定。1.1.溝槽的下底寬度：溝槽的下底寬度： （2-17） 式中：式中： W W下下溝槽下底寬度，溝槽下底寬度，m m； B B基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)寬度，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)寬度，m m； b b工作面寬度，工作面寬度，m m。 每側(cè)工作面寬度每側(cè)工作面寬度b b決定于管道斷而尺寸和施工方法，一般不決定于管道斷而尺寸和施工方法，一般不大于大于0.8m0.8m，可按表，可按表2-62-6確定。確定。bBW2下 2.2.溝槽開挖深度的確定溝槽開挖深度的確定 溝槽開挖深度按管道設(shè)計縱斷面確定，通常按下式溝槽開挖深度按管道設(shè)計縱斷面確定，通常按下式計算：計算

38、： （2-18） 式中：式中：H H溝槽開挖深度，溝槽開挖深度，m m；H1 H1 管道設(shè)計埋設(shè)深度，管道設(shè)計埋設(shè)深度，m m；h1h1管道基礎(chǔ)厚度，管道基礎(chǔ)厚度，m m； 管座厚度，管座厚度，m m； 管道壁厚，管道壁厚，m m。 施工時，如溝槽地基承載力較低，需要加設(shè)基礎(chǔ)墊施工時，如溝槽地基承載力較低，需要加設(shè)基礎(chǔ)墊層時，溝槽的開挖深度尚需考慮墊層的厚度。層時，溝槽的開挖深度尚需考慮墊層的厚度。tlhHH111 3.3.溝槽上口寬度的確定溝槽上口寬度的確定 溝槽上口寬度按下式計算：溝槽上口寬度按下式計算： （2-19） 式中式中 ： 溝槽的上口寬度，溝槽的上口寬度，m m； 溝槽的下底寬度

39、，溝槽的下底寬度，m m；H H 溝槽的開挖深度，溝槽的開挖深度，m m；n n 溝槽槽壁邊坡率。溝槽槽壁邊坡率。 為了保持溝槽側(cè)壁的穩(wěn)定，開挖時必須有一定的邊為了保持溝槽側(cè)壁的穩(wěn)定，開挖時必須有一定的邊坡。在天然土壤中開挖溝槽，如果槽底標(biāo)高高于地坡。在天然土壤中開挖溝槽，如果槽底標(biāo)高高于地下水位，可以考慮開挖直槽。不需加設(shè)支撐的直槽下水位，可以考慮開挖直槽。不需加設(shè)支撐的直槽邊坡一般采用邊坡一般采用1:0.051:0.05。nHWW2下上上W下W 三、溝槽土方量計算三、溝槽土方量計算 （2-20） 式中式中 ： 各計算段的土方量，各計算段的土方量，m m； 各計算段的溝槽長度，各計算段的溝槽

40、長度，m m； 各計算段兩端斷面面積，各計算段兩端斷面面積，m2m2。iViL21FF、iiLFFV)(2121四、溝槽土方開挖四、溝槽土方開挖（一）溝槽放線（一）溝槽放線 溝槽開挖前，應(yīng)建立臨時水準(zhǔn)點(diǎn)并加以核對、測設(shè)溝槽開挖前，應(yīng)建立臨時水準(zhǔn)點(diǎn)并加以核對、測設(shè)管道中心線、溝槽邊線及附屬構(gòu)筑物位置。臨時水管道中心線、溝槽邊線及附屬構(gòu)筑物位置。臨時水準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)在固定建筑物上，且不受施工影響，并準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)在固定建筑物上，且不受施工影響，并妥善保護(hù)，使用前要校測。溝槽邊線測設(shè)好后，用妥善保護(hù)，使用前要校測。溝槽邊線測設(shè)好后，用白灰放線，以作為開槽的依據(jù)。根據(jù)測設(shè)的中心線，白灰放線，以作為開槽的依據(jù)。

41、根據(jù)測設(shè)的中心線，在溝槽兩端埋設(shè)固定的中線樁，以作為控制管道平在溝槽兩端埋設(shè)固定的中線樁，以作為控制管道平面位置的依據(jù)。面位置的依據(jù)。（二）溝槽開挖（二）溝槽開挖1.1.土方開挖的一般原則土方開挖的一般原則 溝槽開挖時應(yīng)遵循下列原則：溝槽開挖時應(yīng)遵循下列原則：（1 1）開挖前應(yīng)認(rèn)真解讀施工圖，合理確定溝槽斷面形式，了）開挖前應(yīng)認(rèn)真解讀施工圖，合理確定溝槽斷面形式，了解土質(zhì)、地下水位等施工現(xiàn)場環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)場的水文、地質(zhì)解土質(zhì)、地下水位等施工現(xiàn)場環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)場的水文、地質(zhì)條件，合理確定開挖順序；條件，合理確定開挖順序；（2 2）為保證溝槽槽壁穩(wěn)定和便于排管，挖出的土應(yīng)堆置在溝）為保證溝槽槽壁穩(wěn)定和

42、便于排管，挖出的土應(yīng)堆置在溝槽一側(cè)，堆土坡腳距溝槽上口邊緣的距離應(yīng)不小于槽一側(cè)，堆土坡腳距溝槽上口邊緣的距離應(yīng)不小于1.0m,1.0m,堆堆土高度不應(yīng)超過土高度不應(yīng)超過1.5m1.5m；（3 3）土方開挖不得超挖，以減小對地基土的擾動。采用機(jī)械）土方開挖不得超挖，以減小對地基土的擾動。采用機(jī)械挖土?xí)r，可在槽底設(shè)計標(biāo)高以上預(yù)留挖土?xí)r，可在槽底設(shè)計標(biāo)高以上預(yù)留200mm200mm土層不挖，待人土層不挖，待人工清理。即使采用人工挖土也不得超挖。如果挖好后不能及工清理。即使采用人工挖土也不得超挖。如果挖好后不能及時進(jìn)行下一工序時，可在槽底標(biāo)高以上留時進(jìn)行下一工序時，可在槽底標(biāo)高以上留150mm150m

43、m的土層不挖，的土層不挖，待下一工序開始前再挖除。待下一工序開始前再挖除。（4 4）采用機(jī)械開挖溝槽時，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)掌握挖槽斷面尺寸）采用機(jī)械開挖溝槽時，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)掌握挖槽斷面尺寸和標(biāo)高。施工機(jī)械離溝槽上口邊緣應(yīng)有一定的安全距離。和標(biāo)高。施工機(jī)械離溝槽上口邊緣應(yīng)有一定的安全距離。5 5）軟土、膨脹土地區(qū)開挖土方或進(jìn)入季節(jié)性施工時，應(yīng)遵照）軟土、膨脹土地區(qū)開挖土方或進(jìn)入季節(jié)性施工時，應(yīng)遵照有關(guān)規(guī)定。有關(guān)規(guī)定。2.2.開挖方法開挖方法 土方開挖分為人工開挖和機(jī)械開挖兩種方法。為了土方開挖分為人工開挖和機(jī)械開挖兩種方法。為了加快施工速度，提高勞動生產(chǎn)率，凡是具備機(jī)械開加快施工速度，提高勞動生產(chǎn)率，

44、凡是具備機(jī)械開挖條件的現(xiàn)場，均應(yīng)采用機(jī)械開挖。挖條件的現(xiàn)場，均應(yīng)采用機(jī)械開挖。 溝槽機(jī)械開挖常用的施工機(jī)械有單斗挖土機(jī)、多斗溝槽機(jī)械開挖常用的施工機(jī)械有單斗挖土機(jī)、多斗挖土機(jī)和液壓挖掘裝載機(jī)。挖土機(jī)和液壓挖掘裝載機(jī)。（三）開挖質(zhì)量要求（三）開挖質(zhì)量要求1)1)嚴(yán)禁擾動槽底土壤，如發(fā)生超挖，嚴(yán)禁用土回填；嚴(yán)禁擾動槽底土壤，如發(fā)生超挖，嚴(yán)禁用土回填；2)2)槽壁平整，邊坡符合設(shè)計要求；槽壁平整，邊坡符合設(shè)計要求；3)3)槽底不得受水浸泡或受凍；槽底不得受水浸泡或受凍；（四）開挖安全施工技術(shù)（四）開挖安全施工技術(shù)1)1)土方開挖時，人工操作間距不應(yīng)小于土方開挖時，人工操作間距不應(yīng)小于2.5m2.5m

45、，機(jī)械操，機(jī)械操作間距不應(yīng)小于作間距不應(yīng)小于10m10m；2)2)挖土應(yīng)由上而下逐層進(jìn)行，禁止逆坡挖土或掏洞；挖土應(yīng)由上而下逐層進(jìn)行，禁止逆坡挖土或掏洞；3)3)應(yīng)嚴(yán)格按要求放坡；應(yīng)嚴(yán)格按要求放坡；4)4)溝槽開挖深度超過溝槽開挖深度超過3m3m時，應(yīng)使用吊裝設(shè)備吊土，坑時，應(yīng)使用吊裝設(shè)備吊土，坑內(nèi)人員應(yīng)離開起吊點(diǎn)的垂直正下方，并戴安全帽，內(nèi)人員應(yīng)離開起吊點(diǎn)的垂直正下方，并戴安全帽，工人上下應(yīng)借助靠梯；工人上下應(yīng)借助靠梯；5)5)材料和土方應(yīng)堆放在距槽邊材料和土方應(yīng)堆放在距槽邊1m1m以外的地方；以外的地方；6)6)應(yīng)設(shè)置路擋、便橋或其他明顯標(biāo)志，夜間應(yīng)有照明應(yīng)設(shè)置路擋、便橋或其他明顯標(biāo)志，夜

46、間應(yīng)有照明設(shè)施；設(shè)施；7)7)必要時應(yīng)加設(shè)支撐。必要時應(yīng)加設(shè)支撐。 五、單斗挖土機(jī)挖土與自卸汽車運(yùn)土的協(xié)調(diào)配合計算五、單斗挖土機(jī)挖土與自卸汽車運(yùn)土的協(xié)調(diào)配合計算 在市政管道工程的開槽施工中，受施工現(xiàn)場環(huán)境和在市政管道工程的開槽施工中，受施工現(xiàn)場環(huán)境和交通的影響，有時挖出的土方需要全部外運(yùn)，回填交通的影響，有時挖出的土方需要全部外運(yùn)，回填時再將部分土運(yùn)回。施工時一般采用自卸汽車進(jìn)行時再將部分土運(yùn)回。施工時一般采用自卸汽車進(jìn)行土方外運(yùn)，則汽車運(yùn)土應(yīng)與挖土機(jī)挖土工作相匹配，土方外運(yùn)，則汽車運(yùn)土應(yīng)與挖土機(jī)挖土工作相匹配，保證挖土機(jī)連續(xù)作業(yè)。此時與挖土機(jī)配套的自卸汽保證挖土機(jī)連續(xù)作業(yè)。此時與挖土機(jī)配套的

47、自卸汽車的臺數(shù)可按下式計算：車的臺數(shù)可按下式計算： (2-21) 式中：式中：PdPd單斗挖土機(jī)臺班產(chǎn)量，單斗挖土機(jī)臺班產(chǎn)量，m3/m3/臺班；臺班；PqPq自卸汽車臺班運(yùn)量，自卸汽車臺班運(yùn)量，m3/m3/臺班，根據(jù)汽車的臺班，根據(jù)汽車的的有效載重量和臺班運(yùn)輸次數(shù)確定。的有效載重量和臺班運(yùn)輸次數(shù)確定。qdPPN 單斗挖土機(jī)臺班產(chǎn)量單斗挖土機(jī)臺班產(chǎn)量P Pd d按下式計算：按下式計算： (2-22) 式中：式中：P Pd d單斗挖土機(jī)的臺班產(chǎn)量，單斗挖土機(jī)的臺班產(chǎn)量，m3/m3/臺班；臺班； PhPh單斗挖土機(jī)的小時生產(chǎn)率，單斗挖土機(jī)的小時生產(chǎn)率，m3m3h h。 單斗挖土機(jī)的小時生產(chǎn)率單斗挖土

48、機(jī)的小時生產(chǎn)率PhPh可按下列公式計算：可按下列公式計算： P Ph h= =6060q qn nk1k1k2 k2 (2-23)(2-23) 式中：式中： P Ph h單斗挖土機(jī)的生產(chǎn)率，單斗挖土機(jī)的生產(chǎn)率，m3m3h h；q q土斗容量土斗容量,m3,m3；n n每分鐘挖土循環(huán)次數(shù)；每分鐘挖土循環(huán)次數(shù)；n= n= TpTp挖土機(jī)每次循環(huán)延續(xù)時間，挖土機(jī)每次循環(huán)延續(xù)時間，s s；K K1 1土的影響系數(shù)，一類土為土的影響系數(shù)，一類土為1.01.0，二類土為，二類土為0.950.95，三類土為，三類土為0.80.8，四類土為，四類土為0.550.55。K2K2工作時間利用系數(shù)；在側(cè)向汽車裝土?xí)r

49、，為工作時間利用系數(shù)；在側(cè)向汽車裝土?xí)r，為0.680.680.720.72；在側(cè)向堆土?xí)r為；在側(cè)向堆土?xí)r為0.780.780.880.88；挖爆破；挖爆破后的巖石時為后的巖石時為0.600.60。hdPP 8pT60 也可按時間計算，即也可按時間計算，即： (2-24) 式中：式中： t t自卸汽車自開始裝車至卸土返回時的自卸汽車自開始裝車至卸土返回時的循環(huán)時間，循環(huán)時間，s s； t1t1自卸汽車裝車時間，自卸汽車裝車時間，s s。 六、地基處理六、地基處理 地基處理的目的是地基處理的目的是: :改善土的力學(xué)性能、提高抗剪強(qiáng)改善土的力學(xué)性能、提高抗剪強(qiáng)度、降低軟弱土的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降、

50、消除或度、降低軟弱土的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降、消除或減少濕陷性黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性。減少濕陷性黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性。 地基處理的方法有以下地基處理的方法有以下5 5類：類： 1.1.換土墊層換土墊層 2.2.碾壓與夯實(shí)碾壓與夯實(shí) 3.3.擠密樁擠密樁 4.4.注漿液加固注漿液加固1ttN 第四節(jié)第四節(jié) 溝槽支撐溝槽支撐 支撐是由木材或鋼材做成的一種防止溝槽土壁坍塌支撐是由木材或鋼材做成的一種防止溝槽土壁坍塌臨時性擋土結(jié)構(gòu)。支撐的荷載是原土和地面上的荷臨時性擋土結(jié)構(gòu)。支撐的荷載是原土和地面上的荷載所產(chǎn)生的側(cè)土壓力。支撐加設(shè)與否應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、載所產(chǎn)生的側(cè)土壓力。支撐加設(shè)與否應(yīng)根據(jù)土質(zhì)

51、、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。一般情況下，當(dāng)溝槽土質(zhì)較地面荷載等因素確定。一般情況下，當(dāng)溝槽土質(zhì)較差、深度較大而又挖成直槽時；或高地下水位砂性差、深度較大而又挖成直槽時；或高地下水位砂性土質(zhì)并采用明溝排水措施時，均應(yīng)支設(shè)支撐。當(dāng)溝土質(zhì)并采用明溝排水措施時，均應(yīng)支設(shè)支撐。當(dāng)溝槽土質(zhì)均勻并且地下水位低于管底設(shè)計標(biāo)高時，直槽土質(zhì)均勻并且地下水位低于管底設(shè)計標(biāo)高時，直槽不加支撐的深度不宜超過表槽不加支撐的深度不宜超過表2-152-15的規(guī)定。的規(guī)定。 支設(shè)支撐可以減少挖方開挖量和施工占地面積，減少拆遷。支設(shè)支撐可以減少挖方

52、開挖量和施工占地面積，減少拆遷。但支撐增加材料消耗，有時影響后續(xù)工序的操作。但支撐增加材料消耗，有時影響后續(xù)工序的操作。 支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求：支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求： 1)1)牢固可靠，支撐材料質(zhì)地和尺寸合格，保證施工安全；牢固可靠，支撐材料質(zhì)地和尺寸合格，保證施工安全；2)2)在保證安全的前提下，盡可能節(jié)約用料，宜采用工具式鋼支在保證安全的前提下，盡可能節(jié)約用料，宜采用工具式鋼支撐；撐；3)3)便于支設(shè)、拆除，不影響后續(xù)工序的操作。便于支設(shè)、拆除，不影響后續(xù)工序的操作。一、支撐的種類及其適用的條件一、支撐的種類及其適用的條件 在市政管道工程施工中，常用的溝槽支撐有橫撐、在市政管道工程施工

53、中，常用的溝槽支撐有橫撐、豎撐和板樁撐豎撐和板樁撐3 3種形式。種形式。 橫撐由撐板、立柱和撐杠組成?？煞殖墒钃魏蜋M撐由撐板、立柱和撐杠組成?？煞殖墒钃魏兔軗蚊軗? 2種。疏撐的撐板之間有間距；密撐的各撐板種。疏撐的撐板之間有間距；密撐的各撐板間則密接鋪設(shè)。間則密接鋪設(shè)。 疏撐又叫斷續(xù)式支撐，如圖疏撐又叫斷續(xù)式支撐，如圖2-342-34所示，適用于土質(zhì)所示，適用于土質(zhì)較好、地下水含量較小的粘性土且挖土深度小于較好、地下水含量較小的粘性土且挖土深度小于3m3m的溝槽。的溝槽。 密撐又叫連續(xù)式支撐，如圖密撐又叫連續(xù)式支撐，如圖2-352-35所示，適用于土質(zhì)所示，適用于土質(zhì)較差且挖深在較差且挖深在

54、35m35m的溝槽。的溝槽。圖圖2-342-34疏撐疏撐 圖圖2-352-35密撐密撐1-1-撐板；撐板；2-2-立柱；立柱；3-3-工具式撐杠工具式撐杠 1-1-撐板；撐板；2-2-立柱；立柱；3-3-撐杠；撐杠；4-4-橫梁橫梁 井字撐是疏撐的特例，如圖井字撐是疏撐的特例，如圖2-362-36所示。一般用于溝槽的局部所示。一般用于溝槽的局部加固，如地面上建筑物距溝槽較近處。加固，如地面上建筑物距溝槽較近處。 豎撐由撐板、橫梁和撐杠組成，如圖豎撐由撐板、橫梁和撐杠組成，如圖2-372-37所示。用于溝槽土所示。用于溝槽土質(zhì)較差，地下水較多或有流砂的情況。豎撐的特點(diǎn)是撐板可質(zhì)較差，地下水較多或

55、有流砂的情況。豎撐的特點(diǎn)是撐板可先于溝槽挖土而插入土中，回填以后再拔出。因此，豎撐便先于溝槽挖土而插入土中，回填以后再拔出。因此，豎撐便于支設(shè)和拆除，操作安全，挖土深度可以不受限制。于支設(shè)和拆除，操作安全，挖土深度可以不受限制。圖圖2-372-37豎撐豎撐 1-1-撐板；撐板； 2-2-橫梁；橫梁； 3-3-工具式撐杠工具式撐杠 圖圖2-362-36井字撐井字撐 板樁撐一般有鋼板樁和木板樁兩種，是在溝槽土方板樁撐一般有鋼板樁和木板樁兩種，是在溝槽土方開挖前就將板樁打入槽底以下一定深度。其優(yōu)點(diǎn)是開挖前就將板樁打入槽底以下一定深度。其優(yōu)點(diǎn)是土方開挖及后續(xù)工序不受影響，施工條件良好。適土方開挖及后續(xù)

56、工序不受影響，施工條件良好。適用于溝槽挖深較大，地下水豐富、有流砂現(xiàn)象或砂用于溝槽挖深較大，地下水豐富、有流砂現(xiàn)象或砂性飽和土層以及采用一般支撐不能奏效的情況。性飽和土層以及采用一般支撐不能奏效的情況。 目前常用的鋼板樁有槽鋼、工字鋼或特制的鋼板樁，目前常用的鋼板樁有槽鋼、工字鋼或特制的鋼板樁，其斷面形式如圖其斷面形式如圖2-382-38所示。鋼板樁的樁板間一般采所示。鋼板樁的樁板間一般采用嚙口連接，以提高板樁撐的整體性和水密性。鋼用嚙口連接，以提高板樁撐的整體性和水密性。鋼板樁適用于砂土、粘性土、碎石類土層，開挖深度板樁適用于砂土、粘性土、碎石類土層，開挖深度可達(dá)可達(dá)10m10m以上。鋼板樁

57、可不設(shè)橫梁和支撐，但如入以上。鋼板樁可不設(shè)橫梁和支撐，但如入土深度不足，仍需要輔以橫梁和撐杠。土深度不足，仍需要輔以橫梁和撐杠。 （a a） （b b）圖圖2-382-38鋼板樁鋼板樁（a a）鋼板樁斷面；（）鋼板樁斷面；（b b）鋼板樁）鋼板樁 木板樁如圖木板樁如圖2-392-39所示，所用木板厚度應(yīng)符合強(qiáng)度要求，允許所示，所用木板厚度應(yīng)符合強(qiáng)度要求，允許偏差為偏差為20 mm20 mm。為了保證木板樁的整體性和水密性，木板樁兩。為了保證木板樁的整體性和水密性，木板樁兩側(cè)有榫口連接，板厚小于側(cè)有榫口連接，板厚小于8cm8cm時常采用人字形榫口，厚度大于時常采用人字形榫口，厚度大于8cm8cm

58、的板樁常采用凸凹企口形榫口，凹凸榫相互吻合。樁底部的板樁常采用凸凹企口形榫口，凹凸榫相互吻合。樁底部為雙斜面形樁腳，一般應(yīng)增加鐵皮樁靴。木板樁適用于不含為雙斜面形樁腳，一般應(yīng)增加鐵皮樁靴。木板樁適用于不含卵石土質(zhì)的地層，且深度在卵石土質(zhì)的地層，且深度在4m4m以內(nèi)的溝槽以內(nèi)的溝槽 或基坑。或基坑。 木板樁雖然打入土中一木板樁雖然打入土中一 定深度，尚需要輔以橫定深度，尚需要輔以橫 梁和撐杠。梁和撐杠。 在各種支撐中，板樁撐在各種支撐中，板樁撐 是安全度最高的支撐。是安全度最高的支撐。 因此，在弱飽合土層中，因此，在弱飽合土層中， 經(jīng)常選用板樁撐。經(jīng)常選用板樁撐。 圖圖2-392-39木板樁木板

59、樁1-1-木板樁；木板樁；2-2-橫梁；橫梁；3-3-撐杠撐杠二、支撐的材料要求二、支撐的材料要求 支撐材料的尺寸應(yīng)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。一般支撐材料的尺寸應(yīng)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。一般取決于現(xiàn)場已有材料的規(guī)格，施工時常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確取決于現(xiàn)場已有材料的規(guī)格，施工時常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。定。1.1.撐板撐板 撐板有金屬撐板和木撐板撐板有金屬撐板和木撐板2 2種。種。 金屬撐板由鋼板焊接于槽鋼上拼成，槽鋼間用型鋼金屬撐板由鋼板焊接于槽鋼上拼成，槽鋼間用型鋼聯(lián)系加固，每塊撐板長度有聯(lián)系加固，每塊撐板長度有2 2，4 4，6m6m等種類。等種類。 木撐板不應(yīng)有裂紋等缺陷，一般長木撐板不應(yīng)有裂紋等缺陷，一般長

60、2 26m6m，寬度，寬度200200300mm300mm，厚，厚50mm50mm。2.2.立柱和橫梁立柱和橫梁 立柱和橫梁通常采用槽鋼，其截面尺寸為立柱和橫梁通常采用槽鋼，其截面尺寸為lO0mmlO0mm150mm150mm200mm200mm200mm200mm。如采用方木，其斷。如采用方木，其斷面尺寸不宜小于面尺寸不宜小于150 mm150 mm150 mm150 mm。 立柱的間距視槽深而定，槽深在立柱的間距視槽深而定，槽深在4m4m以內(nèi)時，間距為以內(nèi)時，間距為1.5m1.5m左右；左右；槽深為槽深為4 46m6m時，在疏撐中間距為時，在疏撐中間距為1.2m1.2m，在密撐中間距為，在