水運(yùn)工程施工課件

導(dǎo)流與基坑排水第一節(jié)導(dǎo)流在河流上修建建筑物，施工期間往往與通航、筏運(yùn)、漁業(yè)、灌溉或水電站運(yùn)行等水資源綜合利用的要求發(fā)生矛盾。在河流上修建水運(yùn)工程時(shí)，為了使水工建筑物能在干地上進(jìn)行施工，需要用圍堰圍護(hù)基坑，并將河水引向預(yù)定的泄水通道往下游宣泄，這就是施工導(dǎo)流。施工導(dǎo)流廣義上可以概括為：“導(dǎo)、截、攔、蓄、泄”1.導(dǎo)如何將水流導(dǎo)向下游？2.截如何將原河床的水流攔斷，使其按照我們的意圖下泄？3.攔如何在洪水來(lái)臨時(shí)，攔住洪水，保證整個(gè)水利樞紐的安全渡汛?4.蓄如何在工程建設(shè)的中后期及時(shí)蓄水，保證工程的效益按時(shí)發(fā)揮？5.泄如何保證水流順暢流向下游？導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流擋水建筑物導(dǎo)流泄水建筑物圍堰導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等2011.09總裝機(jī)容量1820萬(wàn)千瓦長(zhǎng)江三峽大壩三峽大壩高185米，長(zhǎng)2,309米。2011.09溪洛渡水電樞紐效果圖最大壩高278米總裝機(jī)容量1260萬(wàn)千瓦施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，劃分導(dǎo)流時(shí)段，確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量；選擇導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物的型式；確定導(dǎo)流建筑物的布置、構(gòu)造及尺寸；擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法以及截?cái)嗪哟菜?、攔洪渡汛和基坑排水等措施。導(dǎo)流工程內(nèi)容體系

施工導(dǎo)流的基本方式

圍堰工程導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定(導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流程序)

導(dǎo)流方案的選擇

截流工程

攔洪渡汛蓄水計(jì)劃與封堵技術(shù)基坑排水施工導(dǎo)流的基本方式一、施工導(dǎo)流的基本方法（分段圍堰法、全段圍堰法）1、分段圍堰法導(dǎo)流（分期導(dǎo)流）1）定義—分段圍堰法導(dǎo)流亦稱分期導(dǎo)流，就是用圍堰將水工建筑物所在的河段分段分期圍護(hù)起來(lái)的施工方法。河水通過(guò)束窄河床、壩體缺口、壩體底孔等下泄。兩段兩期采用較多。2）擋水建筑物—上下游圍堰、縱向圍堰3）泄水建筑物束窄原河床，混凝土壩的壩體預(yù)留缺口、壩體底孔，明槽，平原河道低水頭河床徑流電站的廠房等。4）適用流量較大的平原河道或河谷較寬的山區(qū)河流上修建混凝土壩樞紐時(shí)較為常用。5）工程實(shí)例（圖示）分段圍堰法。2010.09工程實(shí)例三峽水利樞紐施工導(dǎo)流分期導(dǎo)流三峽平面布置2010.09工程實(shí)例----三峽水利樞紐施工導(dǎo)流三峽一期導(dǎo)流2010.09工程實(shí)例----三峽水利樞紐施工導(dǎo)流三峽二期導(dǎo)流2010.09工程實(shí)例----三峽水利樞紐施工導(dǎo)流三峽三期導(dǎo)流龔嘴水電站明渠導(dǎo)流天生橋二級(jí)水電站導(dǎo)流2、全段圍堰法1）定義—在河床主體工程的上下游各建一道攔河圍堰，令河水經(jīng)河床以外的臨時(shí)泄水道或永久泄水建筑物下泄。主體工程完成或接近完成時(shí)，將臨時(shí)泄水道封堵。(圖示)2）擋水建筑物—上下游圍堰3）與泄水建筑物對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流方法A.隧洞導(dǎo)流B.明渠導(dǎo)流C.涵管導(dǎo)流適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流，一般在修筑土壩、堆石壩等工程中采用。2010.09溪洛渡導(dǎo)流平面布置圖2010.092010.09隧洞導(dǎo)流

隧洞導(dǎo)流是在河岸中開(kāi)挖隧洞，在基坑的上下游修筑圍堰，河水由隧洞下泄。1.布置1)隧洞進(jìn)出口應(yīng)同上下游水流相連，與主河道的交角以30o

為宜；2)隧洞進(jìn)出口應(yīng)與上下游圍堰相隔適當(dāng)距離，一般大于50米；

3)導(dǎo)流隧洞應(yīng)盡可能與永久建筑物相結(jié)合。2.適用河谷狹窄的山區(qū)河流。3.工程實(shí)例龍羊峽水電站導(dǎo)流毛家村水庫(kù)導(dǎo)流明渠導(dǎo)流

明渠導(dǎo)流是在河岸上開(kāi)挖明渠，在基坑的上下游修筑圍堰，河水由明渠下泄。1.布置

1)明渠進(jìn)出口應(yīng)同上下游水流相連，與主河道的交角以30o

為宜；

2)明渠進(jìn)出口應(yīng)與上下游圍堰相隔適當(dāng)距離，一般以50—100米為宜；

3)明渠離基坑應(yīng)有相當(dāng)距離；

4)明渠應(yīng)盡可能與永久建筑物相結(jié)合2.適用岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺(tái)地、埡口或古河道的地形3.實(shí)例阿斯旺水壩導(dǎo)流涵管導(dǎo)流適用于導(dǎo)流流量較小或只擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流任務(wù)，適用于土壩、堆石壩，涵管埋入壩下。第二節(jié)圍堰工程一、圍堰的作用二、圍堰的施工特點(diǎn)三、圍堰分類(lèi)四、選擇圍堰型式的原則五、幾種圍堰1、土石圍堰2、混凝土圍堰3、草土圍堰4、木（竹)籠圍堰5、鋼板樁圍堰6、充泥袋圍堰圍堰的作用為永久建筑物創(chuàng)造干地施工條件；與已完建的永久建筑物共同擋水，電站提前在施工期發(fā)電；與永久建筑物相結(jié)合，成為永久建筑物的一部分。圍堰的施工特點(diǎn)大多在流水中修建，土石圍堰下部(水下)填料為直接向水中拋填施工，水上部分分層干填碾壓施工；堰體拋填程序是堰體尾隨截流戧堤進(jìn)占，截流龍口合龍后圍堰全斷面拋填施工；施工程序?yàn)橄忍钪唧w，再施工防滲體；汛前需搶筑至度汛高程；需部分拆除。圍堰分類(lèi)材料和水流方向的相對(duì)位置和壩軸線的相對(duì)位置過(guò)水與否施工條件施工時(shí)段土石、混凝土、鋼板樁、漿砌石、竹籠、木籠、草土橫向、縱向上游、下游過(guò)水、不過(guò)水干地施工、水下施工枯水期擋水、全年擋水選擇圍堰型式的基本原則具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和一定的強(qiáng)度；就地取材造價(jià)便宜、構(gòu)造簡(jiǎn)單，修建、拆除都方便；圍堰的布置應(yīng)力求使水流平衡，不發(fā)生嚴(yán)重的局部沖刷；接頭聯(lián)接要安全可靠，不致發(fā)生集中滲漏破壞；必要時(shí)，應(yīng)設(shè)置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞的設(shè)施；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不宜太高。土石圍堰充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，?duì)基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)，施工工藝簡(jiǎn)單，拆除方便。通常作為橫向圍堰。一般由支撐體、防滲體及過(guò)渡材料組成。防滲體可選用土質(zhì)心墻、土質(zhì)斜墻、鋼板樁心墻、混凝土心墻、混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲墻、控制性灌漿防滲墻、瀝青混凝土防滲墻或土工膜等。作縱向圍堰時(shí)，防沖問(wèn)題是難題，一般迎水面流速宜控制在5m/s。一般不作過(guò)水圍堰土石圍堰的分類(lèi)材料組成均質(zhì)土圍堰土石混合圍堰防滲體結(jié)構(gòu)斜墻（帶水平鋪蓋）圍堰斜心墻圍堰心墻圍堰垂直防滲圍堰防滲體材料塑性剛性過(guò)水土石圍堰在山區(qū)河流中，當(dāng)洪枯流量和水位變幅均較大時(shí)，可采用過(guò)水圍堰。過(guò)水圍堰在汛期通過(guò)堰體宣泄部分洪水，可減少導(dǎo)流建筑物的規(guī)模，其工程量和高度比全年擋水圍堰小。會(huì)因汛期淹沒(méi)基坑而損失工期。堰體形狀：實(shí)用堰、寬頂堰溢流面所用材料：混凝土面板、混凝土楔型體護(hù)面板、大塊石或石籠護(hù)面、塊石加鋼筋網(wǎng)護(hù)面、瀝青混凝土面板。消能防沖方式：鎮(zhèn)墩挑流式、順坡護(hù)底式。溪洛渡導(dǎo)流平面布置圖下游視角上游圍堰典型斷面圖

下游圍堰典型斷面圖

貴港航運(yùn)樞紐水電站

二期上游土圍堰

貴港航運(yùn)樞紐水電站

二期下游土圍堰

土質(zhì)心墻圍堰----三門(mén)峽土質(zhì)斜墻圍堰----葛洲壩混凝土防滲墻圍堰----三峽黃龍灘土石過(guò)水圍堰：

混凝土板護(hù)面、順坡護(hù)底式溢流堰土石過(guò)水圍堰----天生橋混凝土圍堰宜建在巖石地基上，適用于縱向和橫向過(guò)水圍堰，一般需在土石圍堰的保護(hù)下進(jìn)行施工?？v向圍堰主要受基坑抗沖流速控制。抗沖及抗?jié)B性能好、底寬小、易于與永久混凝土建筑物相連接。必要時(shí)允許堰頂過(guò)水。造價(jià)高、施工條件嚴(yán)格、工期長(zhǎng)。混凝土圍堰的分類(lèi)結(jié)構(gòu)型式重力式、空腹式、支墩式、拱式、圓筒式施工方法干地澆筑水下澆筑預(yù)填骨料灌漿碾壓式裝配式貴港航運(yùn)樞紐水電站

縱向圍堰充水段剖面圖貴港航運(yùn)樞紐水電站

縱向混凝土圍堰下游段剖面混凝土重力式圍堰----三峽草土圍堰草土圍堰是以麥草、稻草和土料為主要材料構(gòu)筑的臨時(shí)性擋水施工圍堰。草土圍堰具有就地取材、施工方便、拆除容易、適應(yīng)河床變形、防滲性能好(尤其是在高含沙河流中)等優(yōu)點(diǎn)。草土圍堰可以在流水中施工，有散草法、捆草法和埽捆法等方法。一般適用于水深不超過(guò)6～8米，流速低于3.5米/秒的流水中。沉陷量較大、草料易腐朽，使用時(shí)間一般不超過(guò)2年。草土圍堰斷面示意圖1-戧土；2-土料；3-草捆

貴港航運(yùn)樞紐水電站

一期堆石草土圍堰斷面草土圍堰工程實(shí)例木（竹)籠圍堰木（竹）籠圍堰是用圓（方）木或圓柱形竹籠疊成的多層框架、填充石料組成的擋水結(jié)構(gòu)。施工簡(jiǎn)便，適應(yīng)性廣，與土石圍堰相比具有斷面小、抗水流沖刷能力強(qiáng)。一般用作分期導(dǎo)流的縱向圍堰，可在10～15m的深水中修建。目前一般不采用。都江堰榪搓都江堰捶笆鋼板樁圍堰適用于水深4m以上，河床覆蓋層較厚的砂類(lèi)土、碎石土和半干性粘土，風(fēng)化巖層等基礎(chǔ)工程。矩形、多邊形、圓形等。直形、Z形、槽形、工字形等，可作成單層與雙層圍堰。鋼板樁圍堰示意圖鋼板樁圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)鋼板樁圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)鋼板樁圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)鋼板樁圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)圖1長(zhǎng)江干流歷史上的三次截流123截流工程一、概念二、截流的基本方法1、戧堤法截流：立堵、平堵、混合截流2、無(wú)戧堤截流建閘截流、定向爆破截流、浮運(yùn)結(jié)構(gòu)截流、預(yù)制混凝土爆破體、水力沖填等三、截流時(shí)段及截流流量截流的概念1、定義—在導(dǎo)流泄水建筑物接近完工時(shí)，即以進(jìn)占方式自兩岸或一岸建筑戧堤形成龍口，并將龍口防護(hù)起來(lái)，待導(dǎo)流建筑物完工以后，擇時(shí)以最短時(shí)間將龍口堵住，截?cái)嗪恿鳌?、截流過(guò)程“戧堤”—為了截流，先在河床的一側(cè)或兩側(cè)向河床中筑堤，該堤稱為戧堤；3、截流是在河床中修筑橫向圍堰工作的一部分。截流戧堤布置截流戧堤一般作為圍堰堰體的一部分。應(yīng)考慮與圍堰防滲體的關(guān)系，防止截流合龍時(shí)戧堤進(jìn)占拋投流失進(jìn)入防滲部位。截流戧堤在上游圍堰內(nèi)的位置，最好布置在圍堰的背水側(cè)。截流戧堤斷面型式梯形堤頂寬度主要與拋投強(qiáng)度、行車(chē)密度和拋投方式有關(guān)，通常為15～20m。有時(shí)為提高拋投強(qiáng)度，堤頂寬度可達(dá)30m。

堤頂高程按高于截流施工期當(dāng)旬20年一遇最大流量對(duì)應(yīng)上游水位加0.5～1.0m控制。兩端高、中間低，頂面縱坡一般不大于5％，局部不大于8％。邊坡由拋投料自然休止角決定。戧堤法截流的過(guò)程整個(gè)截流過(guò)程包括戧堤的進(jìn)占、龍口范圍的加固、合龍和閉氣等工作。圍堰堰體的拋填程序是堰體尾隨截流戧堤進(jìn)占，截流后圍堰全斷面施工。第一階段預(yù)進(jìn)占第二階段龍口保護(hù)截流過(guò)程第三階段龍口段進(jìn)占（龍口合龍）第四階段閉氣戧堤戧堤龍口圖2水文施測(cè)視頻1長(zhǎng)江三峽明渠截流特別工程措施單寬流量隨龍口縮窄而增大，直到最后接近合龍時(shí)急劇下降。立堵一岸→另一岸；兩岸→中間束窄龍口一般適用于大流量、巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。對(duì)于軟基河床如果護(hù)底措施得當(dāng)，采用立堵法截流也同樣有效。

特點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、快速經(jīng)濟(jì)、干擾小。單戧立堵截流常被優(yōu)先采用。水流條件較差，河床易沖刷，要求截流材料粒徑較大，需護(hù)河底。端部進(jìn)占工作面較小，施工強(qiáng)度受限制。三峽、三門(mén)峽、漫灣、水口、小浪底、大朝山、溪洛渡等。平堵沿龍口全線均勻地拋筑戧堤，逐層上升。適用于軟基河床。特點(diǎn)：水力學(xué)條件良好，拋投強(qiáng)度大。準(zhǔn)備工作量大，需架設(shè)棧橋（浮橋、纜機(jī)），造價(jià)高，浮橋架設(shè)和錨固工作常常阻航。單寬流量較小，最大流速較小，流速分布較均勻?；旌辖亓髁⑵蕉孪攘⒍?、后架橋平堵。平立堵先平堵(平拋?zhàn)o(hù)底)、后立堵，適用于軟基河流。平拋墊底的作用：減少陸上進(jìn)占水深、減少堤頭坍塌、減小河底沖刷。丹江口，葛洲壩

截流時(shí)段及截流日期截流時(shí)段的選擇原則宜選擇河道枯水期較小流量時(shí)段。應(yīng)考慮圍堰施工工期，確保圍堰安全度汛。應(yīng)考慮對(duì)河流的綜合利用影響最小。有冰情的河道截流時(shí)段不宜選在冰凌期。截流時(shí)段一般多選在枯水期前段，流量已有明顯下降的時(shí)候，而不一定選在流量最小的時(shí)刻。在實(shí)際施工中，還須根據(jù)當(dāng)時(shí)的水文氣象預(yù)報(bào)及實(shí)際水情分析進(jìn)行修正，最后確定截流日期。

枯水期：汛后退水時(shí)段（枯水期前段）穩(wěn)定枯水時(shí)段（枯水期中段）旬前迎水時(shí)段（枯水期后段）例某工程洪水期和枯水期界限不明顯，一般11月至次年4月底為枯水期，5月至10月為洪水期。各月最大瞬時(shí)流量表（m3/s）：頻率123456789101112全年5%1500114019202300325061503380474033501540177011966150各時(shí)段設(shè)計(jì)流量（m3/s）：時(shí)段1%2%5%10%20%9.1~3.11474041903450287022609.1~4.305000446037403160251010.1~4.304620355029502460195011.1~3.313020266021801810141011.1~4.30402035602940245019203.15~5.1551504570388033202740

沉管法施工一、要求

1、沉管法的定義、分類(lèi)

2、沉管法的施工工藝（大）

管段制作→基槽浚挖→管段沉設(shè)→水下連接→基礎(chǔ)處理

二、概述1、定義：沉管法：曾稱預(yù)制管段沉放法，先在隧址以外(如臨時(shí)干塢，造船廠的船臺(tái)設(shè)備等)，制作隧道管段(每節(jié)長(zhǎng)60～140m，多數(shù)為100m左右，最長(zhǎng)達(dá)268m)，兩端用臨時(shí)封墻密封，運(yùn)到隧址指定位置上，定位就緒后，向管段內(nèi)灌水下沉，然后將沉畢的管段在水下連接，覆土回填，進(jìn)行內(nèi)部裝修及設(shè)備安裝以完成隧道．用這種沉管法建成的隧道，即稱沉管隧道。2、發(fā)展?fàn)顩r

19世紀(jì)末，U.S建造Boston下水道→1910美國(guó)Detroitriver鐵路隧道（第一條鐵路隧道）到1995已建成25條圓形（水比較深）

1924Hollandmaasriver隧道到1995已建成19條矩形（有效空間的利用要優(yōu)）

1944Japan庵治河隧道到1995已建成18條圓形（先進(jìn)的造船設(shè)備）

目前世界上最長(zhǎng)的沉管隧道是美國(guó)舊金山快速交通隧道，全長(zhǎng)5825m，由58節(jié)管段組成。管段最寬的隧道是比利時(shí)亞珀?duì)査淼溃瑢掃_(dá)53.1m，全長(zhǎng)336m。單節(jié)管段最長(zhǎng)的隧道是荷蘭海姆斯普爾隧道，最長(zhǎng)一節(jié)管段長(zhǎng)268m，寬21.5m，重50000kN。丹麥40年代噴砂法→1958年古巴完全預(yù)應(yīng)力的沉管隧道→荷蘭60年代吉那止水帶；瑞典60年代灌囊法→荷蘭70年代壓砂法；日本70年代壓注混凝土法和壓漿法。香港和臺(tái)灣已建成四條沉管隧道，中國(guó)1993年第一條廣州珠江隧道→寧波甬江隧道→上海外環(huán)線吳潞口越江工程；京滬高速鐵路在南京越過(guò)長(zhǎng)江；祟明至南通的越江方案寧波甬江隧道

日本大阪南港海底隧道

3、沉管隧道的分類(lèi)斷面形狀：圓形、矩形材料：鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圓形八角形花籃形6車(chē)道的矩形沉管8車(chē)道的矩形沉管

圓形矩形優(yōu)點(diǎn)受力合理、底寬較小空間利用率高、車(chē)道最低點(diǎn)的高程較高、隧道全長(zhǎng)較短、挖槽土方量少缺點(diǎn)空間利用率低、鋼殼本身防銹問(wèn)題、耗鋼需臨時(shí)干塢、干舷較小

三、沉管隧道的施工工藝

(一)管段制作（矩形鋼筋混凝土）

1、注意點(diǎn)：

(1)保證混凝土的防水性、抗?jié)B性、

(2)嚴(yán)格控制重度（1%）；

(3)保證對(duì)混凝土均質(zhì)性

(4)慎重處理施工縫及變形縫。

縱向施工縫(橫斷面上的施工留縫)，對(duì)于管段下端，靠近底板面一道留縫，應(yīng)高于底板面以上30~50cm。

橫向施工縫(沿管段長(zhǎng)度方向上分段施工時(shí)的留縫)需采取慎重的防水措施，為防止發(fā)生橫向通透性裂縫，通?？砂褭M向施工縫做成變形縫，每節(jié)管段由變形縫分成若干節(jié)段，每節(jié)段15～20m左右長(zhǎng)．2、封墻管段浮運(yùn)前必須于管段的二端離端面50～lOOcm處設(shè)置封墻。封墻上須設(shè)排水閥、進(jìn)氣閥以及出入人孔。排水閥設(shè)于下部，進(jìn)氣閥設(shè)于頂部，口徑lOOmm左右。出入孔應(yīng)設(shè)置防水密閉門(mén)。3、壓載設(shè)施一般采用水箱形式，須在管段封墻安設(shè)之前就位，每一管段至少設(shè)置四只水箱，對(duì)稱布置于管段四角位置。水箱容量與下沉力要求、干舷大小、基礎(chǔ)處理時(shí)“壓密”工序所需壓重大小等有關(guān)。(二)、基槽浚挖基槽的斷面尺寸：底寬：一般比管段底寬大4-10m。深度：覆蓋層厚度、管段高度以及基礎(chǔ)處理所需超挖深度三者之和?；圻吰拢号c土壤的物理力學(xué)性能、基槽的留置時(shí)間、水流情況等有關(guān)。施工原則：按照安全、快速、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行?？Ｍ谧鳂I(yè)一般分層分段進(jìn)行。即先粗挖后細(xì)挖在基槽斷面上，分成二層或三層逐層開(kāi)挖。在平面沿隧道縱軸方向，劃成若干段，分段分批進(jìn)行浚挖。

(三)、管段沉設(shè)

1、沉設(shè)方法根據(jù)自然條件、航道條件、管段規(guī)模以及設(shè)備條件等因素，因地制宜選用最經(jīng)濟(jì)的沉設(shè)方案分吊法

浮箱吊沉設(shè)備簡(jiǎn)單，適用于寬度特大的大型管段

扛吊法

只需要小方駁即足夠，設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低

騎吊法適用于水流過(guò)大，無(wú)需拋設(shè)錨索，對(duì)航道干擾較??；但設(shè)備費(fèi)很大，故較為少用．拉沉法

2、管段沉設(shè)作業(yè)（1）沉設(shè)準(zhǔn)備沉設(shè)前必須完成溝槽浚挖清淤，設(shè)置臨時(shí)支座，以保證管段順利沉放到規(guī)定位置．（2）管段就位

在高潮平潮之前，將管段浮運(yùn)到指定位置校正好前后左右位置。（3）管段下沉下沉?xí)r的水流速度，宜小于0.15m／sec，如流速超過(guò)0.5m／sec，需采取措施。每段下沉分三步進(jìn)行；即初次下沉、靠攏下沉和著地下沉。

10初次下沉：下沉到管底離設(shè)計(jì)高程4～5m為止。

20靠攏下沉：將管段向前平移至已設(shè)管段2m左右處，再將管段下沉到管底離設(shè)計(jì)高程0.5～lm左右。

30著地下沉：先將前端擱在“鼻式”托座上或套上卡式定位托座，然后將后端輕輕地?cái)R置到臨時(shí)支座上。min(四)、水下連接1、水力壓接法的發(fā)展

50年代末期加拿大臺(tái)司隧道創(chuàng)造水力壓接法

60年代荷蘭鹿特丹地下鐵道沉管隧道，采用吉那(Gina)

型膠墊止水帶尖肋：初步止水主體：承受水壓力底翼緣：

方便安裝

底肋：防止管段端面漏水

吉那(Gina)

型膠墊止水帶2、水力壓接法施工水力壓接系利用作用在管段后端(亦稱自由端)端面上的巨大水壓力，使安裝在管段前端(即靠近已設(shè)管段或風(fēng)節(jié)的一端)端面周邊上的一圈橡膠墊環(huán)(以下簡(jiǎn)稱膠墊)發(fā)生壓縮變形，并構(gòu)成一個(gè)水密性良好，且相當(dāng)可靠的管端間接頭，↓

↓

下沉

對(duì)位

排水主要工序：對(duì)位→拉合→壓接→拆除端封10、對(duì)位上海金山沉管工程中曾用一種卡式托座，只要前端的“卡鉗”套上，定位精度就自然控制在水平方向?yàn)?cm之內(nèi)．垂直方向上lcm之內(nèi)。

20、拉合使膠墊的尖肋部產(chǎn)生初步變形，起到初步止水作用．30、壓接拉合完成之后，排出前后二節(jié)沉管封墻之間被膠墊所包圍封閉的水。整個(gè)膠墊在全部水壓力作用下，進(jìn)一步壓縮。其壓縮量一般為膠墊本體高度的1／3左右。

40、拆除端封墻壓接完畢后，即可拆除前后二節(jié)管段間的端封墻。(五)、基礎(chǔ)處理——墊平基礎(chǔ)處理可歸納為二類(lèi)：先鋪法——刮鋪法(按鋪墊材料可分為刮砂法和刮石法)。

后填法——灌砂法、噴砂法、灌囊法、壓漿法、壓混凝土法、壓砂法．

1、先鋪法

2、后填法

壓漿法

壓砂法

地下連續(xù)墻溝槽開(kāi)挖

一、要求

1、

單元槽段的劃分依據(jù)

2、

導(dǎo)墻的形狀和作用

3、

泥漿的作用、性能指標(biāo)、外摻劑

4、溝槽開(kāi)挖的主要施工機(jī)械二、

單元槽段的劃分依據(jù)

1、總原則：在滿足地下連續(xù)墻功能、強(qiáng)度的條件下，達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)和接頭最少。2、影響因素：1）地下連續(xù)墻功能、形狀、尺寸（厚度和深度）2）水文、地質(zhì)、周?chē)h(huán)境3）施工能力（技術(shù)和設(shè)備）一般槽段長(zhǎng)度為：4----10m三、導(dǎo)墻施工三、導(dǎo)墻施工1、導(dǎo)墻作用

1）導(dǎo)向和防護(hù)作用

2）容蓄泥漿

3）作為吊放鋼筋籠與插導(dǎo)管和架設(shè)挖槽設(shè)備的支承點(diǎn)

4）防止挖槽機(jī)機(jī)械碰壞槽壁2、導(dǎo)墻形狀

1）板墻形

2）L形-“┛┗”3）倒L形

4）工字型3、導(dǎo)墻尺寸1）相鄰導(dǎo)墻間距：取地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)墻厚或可大于設(shè)計(jì)墻厚的30～50mm2）導(dǎo)墻的厚度、深度和結(jié)構(gòu)型式：

根據(jù)地質(zhì)條件、施工荷載、挖槽方法等而定。導(dǎo)墻厚度一般為15～50cm

深度一般為1～2m導(dǎo)墻通常采用含筋率較低的現(xiàn)澆鋼筋混凝土，也有采用預(yù)制鋼筋混凝土或鋼制工具式導(dǎo)墻，以利周轉(zhuǎn)使用。

導(dǎo)墻頂部宜略高于地面，以阻止地表水流入溝槽內(nèi)，底面應(yīng)盡可能穿過(guò)填土層做在基土上，對(duì)松軟土層，較大的施工荷載或以泥漿循環(huán)出渣時(shí)，導(dǎo)墻的深度宜大些。四、泥漿的作用、要求與處理1、泥漿的主要作用

1）固壁（為主）

a:觸變泥漿液面通常保持高出地下水位0.5

～1.0m，使泥漿的液柱壓力足以平衡地下水、土壓力(液態(tài)支撐)b:泥漿壓力將泥漿滲入槽壁土體孔隙，填充其間并形成一層組織致密、透水性很小的泥皮，使土體表面膠結(jié)成整體

2）攜碴由于泥漿具有較高的粘性，故能在挖槽過(guò)程中將土碴懸浮起來(lái)，用泥泵不斷地抽取攜碴泥漿，同時(shí)灌入新鮮泥漿。攜碴泥漿經(jīng)過(guò)過(guò)篩、分離、沉淀、調(diào)整等再生處理，又可作為新鮮泥漿重復(fù)使用，由此達(dá)到了置換排碴的目的。這一過(guò)程和設(shè)備我們稱之為泥漿循環(huán)系統(tǒng)。

3）冷卻和潤(rùn)滑作用2、泥漿性能指標(biāo)一般應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定泥漿的性能指標(biāo)。設(shè)計(jì)固壁泥漿的配合比時(shí)，主要控制

比重、粘度、失水量、穩(wěn)定性，pH

值等指標(biāo)。不同水文地質(zhì)的土層采用不同的泥漿性能指標(biāo)膨潤(rùn)土泥漿：1）比重：一般為1.05～1.152）粘度：與地質(zhì)構(gòu)造、有無(wú)地下水以及出碴方式有關(guān)，?？刂圃?0～25s，礫石層可用到30～35s3）失水量：一般控制在30ml/min以下4）pH值：7～95）其它：泥皮厚度為1～1.5mm，膨潤(rùn)土的含量一般都取6％～8％(水重量為100％)，純堿含量不超過(guò)0.7％。

不同土層固壁泥漿指標(biāo)

容重(KN/m3)粘度(s)失水量(%)穩(wěn)定性pH值泥皮厚度(mm)含砂量(%)膠體率(%)粘土層11.5～12.518～20<30<0.003>7<4<4>96砂礫石層12～12.520～25<30<0.0037～9<3<4>96漂卵石層11～1225～30<30<0.0047～9<4<4>96碾壓土層11.5～1220～22<30<0.0037～8<4<6>96漏失層11～12.525～40<30

<15>973、泥漿材料

泥漿由各種材料組合而成，根據(jù)構(gòu)成泥漿的材料不同，泥漿可分為膨潤(rùn)土泥漿、CMC泥漿（羧甲基纖維泥漿）、聚合物泥漿、鹽水泥漿。其中CMC泥漿和鹽水泥漿是在海岸附近特殊條件工程中采用，聚合物泥漿是代替膨潤(rùn)土泥漿的聚合物和無(wú)機(jī)硅酸鹽組成人造泥漿。膨潤(rùn)土泥漿：最常用的泥漿，其主要成分是膨潤(rùn)土、摻合物和水。膨潤(rùn)土是一種由原礦石經(jīng)過(guò)加熱干燥、粉碎和分級(jí)的極細(xì)小顆粒，遇水顯著膨脹，粘性和可塑性都很大的特殊粘土，其主要成分為蒙脫石，我國(guó)采用商品陶土粉加入適量的純堿(Na2C03)，能獲得穩(wěn)定性較好的泥漿。

水，是用量最大的成分，要求不含雜質(zhì)，呈中性，pH值在7～8之間，含鹽量不超過(guò)500ppm，鈣離子濃度不超過(guò)100ppm。摻合物，一般指化學(xué)處理劑、惰性物質(zhì)等摻入物。主要分為加重劑、增粘劑、分散劑、堵漏劑四種。其中：化學(xué)處理劑，能使泥漿在調(diào)制，維護(hù)和再生中達(dá)到優(yōu)質(zhì)指標(biāo)；惰性物質(zhì)一般為重晶石粉、珍珠巖粉，方鉛礦硫化鋁、石灰石粉等，因?yàn)槭遣蝗苡谒奈镔|(zhì)，摻入可增加泥漿比重。有時(shí)還須摻人堵漏劑（防止泥漿漏失）、分散劑（中和陽(yáng)離子或置換有害離子及產(chǎn)生的惰性）等。

4、泥漿生產(chǎn)、處理

1）泥漿生產(chǎn)

泥漿攪拌機(jī)：可分為高速回轉(zhuǎn)式和噴射式攪拌機(jī)兩種，有時(shí)也采用膠質(zhì)灰漿攪拌機(jī)、螺旋漿式攪拌機(jī)、壓縮空氣攪拌機(jī)、離心泵重復(fù)循環(huán)拌合機(jī)等攪拌。泥漿攪拌程序一般為：加1/3水→加水+加膨潤(rùn)土攪拌→加外加劑攪拌→制備好的泥漿

如泥漿直接使用，則攪拌時(shí)間應(yīng)該延時(shí)1/2。多數(shù)情況，泥漿攪拌后應(yīng)靜置24h使用，以使膨潤(rùn)土顆粒充分經(jīng)水膨脹

2）泥漿處理

泥漿處理設(shè)備主要有振動(dòng)篩和旋流器。泥漿處理的方法有機(jī)械處理、重力沉淀和化學(xué)處理。前兩種處理方法的費(fèi)用比化學(xué)處理的方法費(fèi)用低，機(jī)械處理與重力沉淀方法聯(lián)合使用則效果較好。

振動(dòng)篩旋流器

振動(dòng)篩

旋流器五、溝槽施工

成槽工藝是施工中最主要的工序，是決定施工方法能否取得高速、優(yōu)質(zhì)、低耗等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的主要關(guān)鍵

挖槽機(jī)械的選用，主要根據(jù)地質(zhì)條件、開(kāi)挖深度、施工進(jìn)度和施工條件等來(lái)決定。

常用的成槽機(jī)械可分為兩大類(lèi)：一是挖（抓）斗式挖槽機(jī)，這類(lèi)機(jī)械采用直接出碴方式，二是鉆頭式挖槽機(jī)，這類(lèi)機(jī)械采用泥漿循環(huán)出碴方式。1、挖斗式挖槽機(jī)

挖挖斗式挖槽機(jī)是用斗齒切削土體，把切削的土體收容在斗體內(nèi)，從溝槽里運(yùn)出地面，開(kāi)斗卸碴。這是一種構(gòu)造最簡(jiǎn)單的挖槽機(jī)，比較適合于粘土和N（標(biāo)貫值）值小于30的砂性土。

挖斗索鏟開(kāi)槽示意鉆桿蚌式抓斗開(kāi)槽2、鉆頭式挖槽機(jī)鉆頭式挖槽機(jī)分為沖擊式鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)1）沖擊式鉆機(jī)：依靠鉆頭自身重量通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)或變換運(yùn)動(dòng)方向反復(fù)沖擊破碎基巖或基土，由碴筒將破碎下來(lái)的土取出成孔，該設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作容易，但工效低，較難保證槽壁精度。適用于無(wú)粘性土、硬土和夾有石子的較為復(fù)雜的土層。2）回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)：

回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)是利用鉆頭或鉸刀頭的旋轉(zhuǎn)來(lái)切削和破碎土石，土碴通過(guò)泥漿循環(huán)排出槽外。鉆頭的動(dòng)力機(jī)可位于地面以上，也可位于地面以下。動(dòng)力機(jī)位于地面以下的稱為潛水電鉆，是最常用的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。

思考：如何判斷溝槽挖到相應(yīng)的設(shè)計(jì)深度了？如何判斷有沒(méi)有欠挖或超挖。3)、造孔設(shè)立主孔和副孔：

鉆劈法:

主孔鉆進(jìn)，副孔劈打鉆抓式:

主孔鉆進(jìn)，副孔抓取分層鉆進(jìn):

挖槽機(jī)械分類(lèi)機(jī)械分類(lèi)設(shè)備名稱挖槽機(jī)械挖斗式蚌式抓斗鋼索式OWS(法國(guó))、ICOS(意大利)、FEW(日本)、HB(日本)、MDB(日本)、DDC油壓式

導(dǎo)桿式Soletanche(法國(guó))、HBS(日立)鏟斗

ELSE()回轉(zhuǎn)式挖斗

螺旋鉆挖式

鉆頭式?jīng)_擊式?jīng)_擊式CIS、ICOS、Soletanche、SHOT鑿刨式TM回轉(zhuǎn)式獨(dú)頭鉆Soletanche—垂直多頭鉆BW(利根)、SF(中國(guó))、SSS—垂直TBW、OCW—水平3、清碴工作槽段挖好后，會(huì)有少量土碴沉于槽底，如不清除，會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和地連墻的防滲性，影響鋼筋籠就位，加大沉降量，降低承載力，故清碴工作十分重要。沉碴清除基本上有兩種方法：換漿清碴和清底清碴。

換漿清碴仍是利用泥漿循環(huán)進(jìn)行置換排碴，通常是在槽段挖完后，繼續(xù)進(jìn)行泥漿循環(huán)，直至沉碴清除。清底法是用吸力泵、壓縮空氣或潛水泵將沉淀在槽底的土碴連同泥漿一起抽出槽外。為了防止單元墻段接頭處夾有沉碴，可在澆筑混凝土之前，用鋼刷或高壓水清除粘附在相鄰混凝土墻段接頭處的淤積物。

思考：如何判斷沉碴清理干凈？

沉井與沉管的施工

第一節(jié)沉井法施工一、要求

1、沉井的定義、施工工藝、分類(lèi)

、構(gòu)造

2、沉井的施工工藝分類(lèi)、下沉方法

3、沉井下沉中的三類(lèi)問(wèn)題處理

一、沉井的類(lèi)型和構(gòu)造

1、定義：沉井是一個(gè)上無(wú)蓋下無(wú)底的井筒狀構(gòu)筑物，屬于深基礎(chǔ)的一種型式。挖基坑→鋪墊層→沉井井筒→取土→沉井下沉→澆注底板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和頂蓋。稱為沉井法施工?！诨愉亯|層→→沉井制作挖土下沉封底取墊木2、用途、

1）橋梁墩臺(tái)、重型廠房和各種工業(yè)構(gòu)筑物的基礎(chǔ)；工作井(拼裝井)和接收井、通風(fēng)井和排水泵房井等，但更多的是作為市政工程的排水泵房、自來(lái)水廠的取水口等。

2）地下工廠、車(chē)間、地下車(chē)庫(kù)、地下娛樂(lè)場(chǎng)所等。

3）大型浮運(yùn)沉井可用來(lái)建造海上石油開(kāi)采平臺(tái)。3、分類(lèi)1）材料：鋼沉井、磚砌沉井、鋼筋混凝土沉井2）平面形狀：?jiǎn)慰讏A沉井、單孔方形沉井、多孔方形沉井、多孔橢圓形沉井、多排多孔沉井等具有良好的受力性能，故不管直徑大小，通常都作為單孔的，單孔圓沉井直徑最大可達(dá)80m

只有平面尺寸較小時(shí)才做成單孔的，邊長(zhǎng)一般小于20m邊長(zhǎng)大于20m的單孔沉井整體剛度不足，必要時(shí)可在中間加內(nèi)隔墻或框架，形成單排孔沉井。多排孔沉井：在沉井內(nèi)設(shè)置幾道縱橫交叉的內(nèi)隔墻，使沉井成為剛度較好的空間結(jié)構(gòu)，每個(gè)井孔內(nèi)可設(shè)置底梁或不設(shè)底梁。該類(lèi)沉井挖土和下沉工作可以較均衡地進(jìn)行，有利于均勻下沉，適用于平面尺寸大而重量大的地下建筑物。

4、沉井的基本構(gòu)造：由刃腳、井壁、隔墻、取土孔、底框架、頂板、底板等組成1）井壁沉井的主要組成部分，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、重量。井壁厚度主要取決于沉井大小、下沉深度以及地層的力學(xué)指標(biāo)。一般為0.4-1.2m

可達(dá)1.5-1.8m。上下等厚的直墻形井壁和階梯形井壁兩種

適用：當(dāng)土質(zhì)松軟、摩擦力不大、下沉深度不深時(shí)可采用直墻形優(yōu)點(diǎn)：1）較好地約束井壁，易于控制垂直下沉2）接長(zhǎng)井筒亦簡(jiǎn)單，模板能多次重復(fù)使用3）對(duì)周?chē)恋臄_動(dòng)影響范圍較小，特別適用于建筑物密集的市區(qū)中。

適用：土質(zhì)松軟，下沉深度較深優(yōu)點(diǎn)：減少沉井的截面尺寸，節(jié)省材料

內(nèi)階梯形外階梯形適用：土層密實(shí)，且下沉深度很大規(guī)定：臺(tái)階設(shè)在每節(jié)沉井接縫處，寬度一般為10-20cm。最下面一級(jí)階梯宜設(shè)在(1／4—1／3)H高度處或1.2-2.2m處。施工時(shí)一般在階梯面所形成的槽孔中灌填黃沙或觸變泥漿2）刃腳主要功能：引導(dǎo)沉井下沉，并阻止井外土體涌入井內(nèi)。構(gòu)造：刃腳底部為踏面，通常寬度10—20cm；刃腳內(nèi)側(cè)為一傾面，通常傾角為450—500

3）內(nèi)隔墻并井非專(zhuān)為施工而設(shè)置?？梢韵鲁辆臀灰院鬂沧?，也可以在下沉之前做成。下沉之前澆注的隔增減少了井壁跨度，增加了沉井的整體剛度，同時(shí)將沉井分隔成幾個(gè)取土井，便于均衡取土，均勻下沉。構(gòu)造：底面一般應(yīng)比刃腳踏面高出0.5-1.0m，為了防止“突沉”，也可以將內(nèi)墻底面與刃腳踏面齊平；隔墻厚度由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，通常為0.5m左右。

4）封底及頂蓋定義：往開(kāi)挖井孔內(nèi)填入相應(yīng)厚度的素混凝土，以混凝土的自重和強(qiáng)度抵消井孔內(nèi)土體的隆起，以混凝土與井壁間的密實(shí)聯(lián)接克服地下水的滲入，為澆注鋼筋混凝土底板創(chuàng)造條件。分類(lèi)：濕封底、干封底。濕封底是水下混凝土封底，干封底是為了減少水壓力對(duì)封底混凝土的作用，需設(shè)置集水井排水減壓。為了使封底混凝土和底板、井壁間有更可靠的聯(lián)結(jié)，以傳遞地基反力，使沉井成為空間受力結(jié)構(gòu)，通常在刃腳上方的井壁上預(yù)留一凹槽，下邊線距刃腳踏面應(yīng)在2.5m以上。槽高約1.0m，近于封底混凝土的厚度，以保證封底工作順利進(jìn)行。凹入深度約為0.15-0.25m。

5）底梁和框架目的：在不便設(shè)置內(nèi)隔墻時(shí)，為了增加沉井下沉過(guò)程中的整體剛度；在松軟地層中下沉的沉井，底梁及其框架的設(shè)置還有防止沉井“突沉”的功能，并便于糾偏。二、沉井施工工藝

沉井制作階段和沉井下沉階段。分節(jié)灌筑、多次下沉：工序交插多、工期長(zhǎng)，容易發(fā)生井身傾斜和沉降不均勻等現(xiàn)象分節(jié)灌筑、一次下沉：制作總高度不宜超過(guò)沉井短邊或直徑的長(zhǎng)度亦不應(yīng)超過(guò)12m一次灌筑、一次下沉：一般中小型沉井，其井身不高且地基較好時(shí)，可采用此法。原則：根據(jù)沉井的規(guī)模（形狀、尺寸、深度）、環(huán)境（水文地質(zhì)、環(huán)境條件）、施工能力（設(shè)備及施工單位的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣）確定。

1、挖基坑及基礎(chǔ)處理

平面尺寸略大于沉井平面的基坑；砂墊層一般選用級(jí)配較好的中、粗砂或砂夾卵石，砂墊層密實(shí)度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)用砂的干容重控制；

抽除墊木應(yīng)按一定順序分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地進(jìn)行，對(duì)矩形沉井，先內(nèi)隔墻，再短邊，最后長(zhǎng)邊；長(zhǎng)邊的墊木應(yīng)隔根抽出，然后以四角處的定位墊木為中心由遠(yuǎn)及近地對(duì)稱抽除，最后抽定位墊木。墊木布置圖1)井壁外側(cè)應(yīng)做到光滑；2)沉井制作高度應(yīng)保證穩(wěn)定性、有足夠的下沉系數(shù)3)第一節(jié)沉井的灌筑高度為1.5-2.0m，地面以上沉井的高度不超過(guò)6--7m，沉井頂面露出地面尚有0.8--2m時(shí)，停止下沉，并在強(qiáng)度達(dá)70％后方可灌筑第二節(jié)；4)沉井的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的偏差，不得超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地基和基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ1202)中的規(guī)定數(shù)值。

2、沉井制作

3、沉井下沉下沉系數(shù)：(1.15————1.25）式中：——沉井重量——沉井下沉?xí)r水的浮托力——刃腳的地基反力——土對(duì)井壁的摩阻力分類(lèi)：

1)排水挖土下沉：在土質(zhì)的透水性很低或滲水量不大的穩(wěn)定土層，排水不會(huì)產(chǎn)生流砂。優(yōu)點(diǎn)：是挖土方法簡(jiǎn)單，容易控制，下沉較均衡且易糾偏，達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后又能直接檢驗(yàn)基底土的平衡，并可采用干封底，以加快工程進(jìn)度，保證質(zhì)量，節(jié)省材料，所以應(yīng)優(yōu)先采用。水力機(jī)械排水下沉

人工挖土小型機(jī)械吊運(yùn)

抓斗挖土汽車(chē)運(yùn)輸

勞動(dòng)強(qiáng)度大，機(jī)械化程度低，工作效率差，且施工速度慢

機(jī)械化程度很高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工速度比較快

2)不排水(或灌水)挖土下沉：當(dāng)沉井穿過(guò)有較厚的砂性土或粉砂層，且含水量很大(含水量w>30％—40％)

在動(dòng)水壓力作用下產(chǎn)生流砂。

3)中心島式下沉：為了減少內(nèi)外應(yīng)力差值，可采用“中心島式”開(kāi)挖方式。先沿井壁內(nèi)側(cè)挖槽，槽內(nèi)充滿泥漿，隨著槽的挖深，沉井在槽內(nèi)下沉，而中心部位的土體暫不挖除——形成“中心島”；當(dāng)沉井到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將槽內(nèi)的泥漿置換固化，再在井底部位壓密注漿封閉，最后挖除“中心島”部分的土體。該類(lèi)開(kāi)挖方式適用于面積較大的圓形沉井，需用兩臺(tái)設(shè)備對(duì)稱均衡挖土。

中心島式下沉

挖土一般先挖成“鍋底”狀，然后再挖靠近刃腳旁的泥土，挖土設(shè)備要均勻布置，使上面保持在同一水平上。當(dāng)沉井下部有梁時(shí)，應(yīng)先將梁下土方超前開(kāi)挖一部分，以免沉井下沉?xí)r土將梁頂壞。沉井下沉?xí)r，每次不得超過(guò)50cm即須進(jìn)行清土校正，然后再繼續(xù)開(kāi)挖。沉井下沉完畢后，一般應(yīng)有3-5cm至5-10cm的下沉預(yù)留量。泥漿的作用：降低井壁與土之間的摩擦阻力4、沉井基礎(chǔ)處理及封底當(dāng)沉井沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高且穩(wěn)定后(沉降速率<20mm／d即認(rèn)為穩(wěn)定)，先將超挖部分用煤渣填充夯實(shí)，再在刃腳四周填以毛石，有時(shí)尚須鋪設(shè)10-30cm厚的砂墊層，然后用素混凝土封底干封底：能保證混凝土的準(zhǔn)確厚度及表面平整，且節(jié)省材料，保證質(zhì)量；同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單，進(jìn)度快，省去后續(xù)的清理及抽水工作，所以應(yīng)優(yōu)先采用。濕封底：水下混凝土封底，是利用井內(nèi)灌水的重量克服流砂的涌入，封底混凝土在水下進(jìn)行灌注，水下灌注混凝土采用豎管灌注法，使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行水密性及拉拔力的檢驗(yàn)。三、浮式沉井

浮式沉井的底節(jié)都是采用空腔薄壁井壁，其優(yōu)點(diǎn)是重力輕、吊裝下水方便。在深水河流中采用浮式沉井可以避免圍堰筑島等困難，且縮短工期、降低造價(jià)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已較多采用。(一)浮式沉井的結(jié)構(gòu)型式1、鋼絲網(wǎng)水泥薄壁沉井井壁是用刃腳角鋼豎向骨架角鋼與內(nèi)外兩側(cè)鋼筋網(wǎng)焊接成整體骨架后，再在鋼筋網(wǎng)上鋪設(shè)多層鋼絲網(wǎng)(一般為4—6層)，然后涂抹水泥砂漿構(gòu)成空腔而成。2、鋼筋混凝土薄壁沉井混凝上強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25。3、裝配式鋼筋混凝土薄壁沉井用預(yù)制的鋼筋混凝土井壁、支撐梁和拼裝用的梯狀導(dǎo)桿組成。在拼裝船上拼裝底層井壁后，浮運(yùn)至墩位起吊、下沉、就位。4、帶臨時(shí)井底沉井在沉井內(nèi)刃腳特設(shè)凹槽處安裝臨時(shí)性的底板(底板結(jié)構(gòu)要便于拆除)，然后浮運(yùn)至墩位，接高井壁或在沉井內(nèi)灌水使之下沉至接近河床面。5、帶氣筒沉井在自浮水中時(shí)裝上鋼氣筒。（二)陸上制作浮式沉井下水

1、岸邊制作滑道下水滑道工程量大，且施工后的清理工作量也較大。但可利用有利地形，減少其他工作量。

2、岸上制作索道下水

在地形有利于布置架空索道、兩岸地形較高時(shí)，可架設(shè)纜索起重機(jī)，以便將岸上制作的浮式沉井，由索道吊運(yùn)至墩位入水下沉。

3、岸邊制作浮船塢下水

（三)水中制作浮式沉井下水

1、浮船搭架裝置→→→浮式沉井制作起吊抽除墊木沉井接高沉井下水四、沉井下沉中的問(wèn)題處理1、井壁摩阻力過(guò)大或過(guò)小阻力過(guò)大：考慮采用增加沉井重量或降低摩阻力的方法解決。阻力過(guò)?。嚎上蚓畠?nèi)注水，以增加對(duì)沉井的上浮力。2、流砂的產(chǎn)生和防治主要是地下水的動(dòng)水壓力的水頭梯度達(dá)到或超過(guò)一臨界值，為臨界水頭梯度，其值為(H1-H2)/L。為土的天然重度，為土的浮重度，

防治流砂有兩種途徑：其一為減少水頭梯度，即減少井內(nèi)的水頭差或增加動(dòng)水流徑，即加大H2，加長(zhǎng)L，具體作法是改排水下沉為不排水下沉。另外的方法是在沉井外面降水，改變動(dòng)水壓力方向，使土體穩(wěn)定，如沉井外布置各種井點(diǎn)降水設(shè)備。

3、沉井突沉防止突沉的措施有：適當(dāng)加大下沉系數(shù)；控制挖土，鍋底不可挖得太深；合理分格下框架或設(shè)置—定數(shù)量的下框架

梁分擔(dān)—部分土反力；采用泥漿潤(rùn)滑套等減少摩阻力的措施，避免沖間

“卡住”。4、沉井糾偏原則：調(diào)整沉井的軸線垂直度，保證上下節(jié)在同一軸線上接高。

5、常用助沉措施：

1）高壓射水

2）炮振下沉

3）抽水下沉

4）壓重助沉

地下連續(xù)墻

8.1、概述

一、要求

1、

地下連續(xù)墻的概念

2、

地下連續(xù)墻的功能、特點(diǎn)

3、

地下連續(xù)墻的分類(lèi)

4、地下連續(xù)墻的施工工藝二、地下連續(xù)墻的概念地下連續(xù)墻施工，一般指在泥漿護(hù)壁作用下，采用專(zhuān)用的設(shè)備，從地面上沿著擬建的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物的周邊，開(kāi)挖一定長(zhǎng)度和寬度的溝槽，然后將鋼筋籠吊放入溝槽，澆筑混凝土，混凝土從溝槽底部逐漸同上澆筑，同時(shí)將泥漿置換出來(lái)，形成一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻，再把各單元墻段用特制接頭逐一連接起來(lái)，形成一個(gè)整體的地下連續(xù)墻。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，可作為基坑開(kāi)挖時(shí)擋土、防滲、截水、抗滑，對(duì)鄰近建筑物的支護(hù)以及直接成為承受基礎(chǔ)的一部分。

地下連續(xù)墻技術(shù)源于歐洲，它是由打井和石油鉆井所用的泥漿護(hù)壁以及水下澆灌混凝土施工方法結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的。50年代在意大利、法國(guó)用于土滲墻，或作為施工措施以代替板樁，后在墨西哥有所發(fā)展，并在地鐵建造中，采用地下連續(xù)墻技術(shù)，創(chuàng)造了高速施工的記錄。以后在歐美、日本等國(guó)相繼采用，逐步演變?yōu)橐环N地下墻體和基礎(chǔ)的類(lèi)型。我國(guó)于1958年開(kāi)始使用地下連續(xù)墻技術(shù)（密云水庫(kù)白河主壩中用壁板式素混凝土地下連續(xù)墻做防滲芯墻），隨后在全國(guó)各地的一些城建、工業(yè)與橋梁工程等項(xiàng)目上采用，目前我國(guó)已施工的地下連續(xù)墻深度已達(dá)26m。京唐港起步工程雜貨碼頭（1992）長(zhǎng)江堤防洪湖監(jiān)利干堤加固工程江陰二線船閘（1989）天津港鄭家臺(tái)駁船碼頭（1986）二、地下連續(xù)墻施工技術(shù)的特點(diǎn)：1、主要優(yōu)點(diǎn)：1）適用于多種地質(zhì)條件，工作效率高，施工速度快；2）施工時(shí)無(wú)振動(dòng)，噪音低；3）施工所占空間較小，可近距離施工，不必做放坡、無(wú)須支模；4）墻體剛度大、強(qiáng)度高，能承受較大的土壓力，可避免地基沉陷與塌方，可用于建筑物密集地區(qū)；因而在城鎮(zhèn)地下工程中是一種很好的施工方法。2、缺點(diǎn)：1）施工工序較多、技術(shù)要求較高，同時(shí)要用專(zhuān)門(mén)設(shè)備進(jìn)行施工，單體工程造價(jià)略高（鋼材不能象鋼板樁那樣再重復(fù)使用）2）易造成環(huán)境污染三、地下連續(xù)墻的功用：

1、擋土

2、防滲

3、截水

4、抗滑、抗震

5、承重

四、地下連續(xù)墻的分類(lèi)：

1、根據(jù)材料分：混凝土（鋼筋混凝土）非混凝土（黏土、石灰等）

2、根據(jù)施工方法分：密排樁成墻開(kāi)槽成墻五、地下連續(xù)墻的施工工藝：測(cè)量放線→構(gòu)筑作業(yè)平臺(tái)→修筑導(dǎo)墻→成槽→清孔→吊放接頭管→安裝鋼筋籠→澆筑混凝土→墻體接頭處理

槽段的連接接頭管拔管法施工示意圖(a)在槽孔中下設(shè)接頭管；(b)下設(shè)鋼筋籠；

(c)澆筑混凝土；(d)拔出接頭管

基坑排水

在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，當(dāng)基底低于地下水位時(shí)，由于土的含水層被切斷，地下水會(huì)不斷地滲入坑內(nèi)。雨期施工時(shí)，地面水也會(huì)不斷流入坑內(nèi)。如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時(shí)排走或把地下水位降低，不僅會(huì)使施工條件惡化，而且地基土被水泡軟后，容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降。另外，當(dāng)基坑下遇有承壓含水層時(shí)，若不降水減壓，則基底可能被沖潰破壞。

因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開(kāi)挖前或開(kāi)挖過(guò)程中，必須采取措施，控制地下水位，使地基土在開(kāi)挖及基礎(chǔ)施工時(shí)保持干燥基坑降水的方法有集水坑降水和井點(diǎn)降水法。一、集水坑降水

集水井降水法一般適用于降水深度較小且土層為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。當(dāng)基坑開(kāi)挖較深，又采用剛性土壁支護(hù)結(jié)構(gòu)擋土并形成止水帷幕時(shí)，基坑內(nèi)降水也多采用集水井降水法。在井點(diǎn)降水仍有局部區(qū)域降水深度不足時(shí)，也可輔以集水井降水。二、井點(diǎn)降水

開(kāi)挖土質(zhì)不好且地下水位較高的深基坑（槽）時(shí)，應(yīng)采用井點(diǎn)降水的方法，即在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑（槽）開(kāi)挖前和開(kāi)挖過(guò)程中，從管（井）內(nèi)不間斷抽水排出，使其四周地下水位下降而形成水位降落漏斗；漏斗的豎向外緣線稱之為水位降落曲線。

當(dāng)各管（井）所形成的水位降落曲線互相銜接時(shí)，大面積的水位即降落至基底以下。這樣，可使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防止了流砂的發(fā)生，改善了工作條件；同時(shí)土內(nèi)水分排除后，邊坡可改陡，減少了挖土量。此外，由于水壓力向下作用，可以加速地基土的團(tuán)結(jié)，防止基底隆起，以利于很高工程質(zhì)量。

井點(diǎn)降水方法按其系統(tǒng)的設(shè)置、吸水方法和原理的不同，可以分為輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井井點(diǎn)等。各種井點(diǎn)的適用范圍，可根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點(diǎn)及設(shè)備條件等。井點(diǎn)類(lèi)別土的滲透性(m/d)降水深度(m)輕型井點(diǎn)一級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~503~6多級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~50視井點(diǎn)級(jí)數(shù)而定噴射井點(diǎn)0.1~508~20電滲井點(diǎn)<0.1視選用的井點(diǎn)而定管井類(lèi)管井井點(diǎn)20~2003~5深井井點(diǎn)10~250>15

各種井點(diǎn)的適用范圍(一）輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)

輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管（見(jiàn)下圖）。

輕型井點(diǎn)設(shè)備1—

地面；2—水泵；3—總管；4—井點(diǎn)管；5—濾管；

6—降落后的水位；7—原地下水位；8—基坑底

濾管構(gòu)造

1—

鋼管；2—管壁上的孔；3—塑料管；4—細(xì)濾網(wǎng)

5—粗濾網(wǎng)；6—粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)；7—井點(diǎn)管；8—鑄鐵頭

干式真空泵工作原理

1—

濾管；2—井點(diǎn)管；3—彎聯(lián)管；4—集水總管；5—過(guò)濾室；

6—水氣分離器；7—進(jìn)水管；8—副水氣分離器；9—放水口；

10—真空泵；11—電動(dòng)機(jī)；12—循環(huán)水泵；13—離心水泵輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)包括：⑴井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置⑵井點(diǎn)系統(tǒng)的高程布置⑶涌水量計(jì)算⑷確定井點(diǎn)管的數(shù)量根據(jù)基坑（槽）形狀，輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置、環(huán)形布置，當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時(shí)，也可采用U形布置。平面布置：當(dāng)基坑（槽）寬度小于6m，且降水深度不超過(guò)5m時(shí)，一般可用單排井點(diǎn)，布置在地下水的上游一側(cè)，其兩端延伸長(zhǎng)度一般不小于該坑（槽）的寬度為宜；如基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良，則宜采用雙排井點(diǎn)。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形井點(diǎn)。為便于挖土機(jī)械和運(yùn)土車(chē)輛出入基坑，環(huán)形井點(diǎn)也可以地下水的下游保留一段不設(shè)井管，而形成不封閉的布置。井管與坑壁距離不宜小于1m，以防止坑壁產(chǎn)生泄漏而影響抽水系統(tǒng)的真空度。井管間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度，工程性質(zhì)按計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定，一般為0.8~1.6m?？拷恿魈幣c總管四角部位，井管應(yīng)適當(dāng)加密。a）單排布置；b）雙排布置；c）環(huán)形布置（d）U形布置

井點(diǎn)的平面布置

城墻側(cè)湖底段采用圍堰擋水，二級(jí)輕型井點(diǎn)降水，輔以管井井點(diǎn)降水，放坡大開(kāi)挖，掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡。⑵高程布置：高程布置即是井點(diǎn)系統(tǒng)的豎向布置，取決于基坑的開(kāi)挖深度，地下水位高度、降水深度等條件。井管的埋設(shè)深度H（不包括濾管）可按下式計(jì)算；h>h1+△h+iL

⑶涌水量計(jì)算

目前一般是運(yùn)用以達(dá)西定律為基礎(chǔ)的裘布依水井理論求其近似值，其中水井的類(lèi)別不同，反映在計(jì)算公式中的參數(shù)有所差別。水井根據(jù)地下有無(wú)壓力分為無(wú)壓井和承壓井。當(dāng)水井布置在具有潛水自由面的含水層中時(shí)（即地下水面為自由水面），稱為無(wú)壓井；

⑶涌水量計(jì)算

當(dāng)水井布置在承壓含水層中時(shí)（含水層中的地下水充滿在兩層不透水層間，含水層中的地下水面具有一定水壓），稱為承壓井。另外，根據(jù)井底是否達(dá)到不透水層，可將水井分為完整井和非完整井，達(dá)到者為完整井，否則為非完整井。在實(shí)際工程中，以無(wú)壓非完整井為多見(jiàn)。

1）無(wú)壓完整井的單井涌水量：在無(wú)壓完整井內(nèi)抽水時(shí)，水位變化如圖所示。當(dāng)抽水一定時(shí)間后，井周?chē)孀詈蠼德涑蓾u趨穩(wěn)定的漏斗狀曲面，稱為降落漏斗。水井中心至漏斗外緣的水平距離稱為抽水影響半徑R。根據(jù)達(dá)西定律，無(wú)壓完整井涌水量Q2）無(wú)壓完整井的群井水量：實(shí)際井點(diǎn)系統(tǒng)是由許多單井組成的。各井點(diǎn)同時(shí)抽水時(shí)，由于各個(gè)單井相互距離都小于兩倍抽水影響半徑，因而各個(gè)單井水位降落漏斗彼此干擾，其涌水量比單獨(dú)抽水時(shí)要小，所以群井的總涌水量不等于各個(gè)單井涌水量之和。3）無(wú)壓完整井的環(huán)形井點(diǎn)涌水量：設(shè)環(huán)形布置的群井范圍內(nèi)任意點(diǎn)o距各井中心距離為x1=x2=……=xn=x0，即各單井布置在等半徑的圓周上，則可簡(jiǎn)化為：式中s——群井中心水位降低值，s=H-y。實(shí)際工程中的基坑多為矩形，其井點(diǎn)也按矩形布置。為方便計(jì)算，常將矩形面積按等值圓計(jì)算并求出其假想半徑x0

4)無(wú)壓非完整井的環(huán)形井點(diǎn)涌水量；無(wú)壓非完整井的環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)如圖所示。其涌水量的計(jì)算較為復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，仍可采用無(wú)壓完整井的環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算公式，只是式中的H應(yīng)換成抽水影響深度H0（當(dāng)井底距不透水層的距離很大時(shí)，抽水時(shí)擾動(dòng)顯然不能影響至下層），H0值系經(jīng)驗(yàn)值，可查表選用。當(dāng)算得的H0大于實(shí)際含水層厚度Ｈ時(shí)，則仍?。戎?。（2）井管數(shù)量與井距的確定。首先根據(jù)地下水在土中的滲透速度、濾管的構(gòu)造與尺寸，確定單根井管的最大出水量q（m3/d）：（3）抽水設(shè)備的選擇。

1）真空泵：干式（往復(fù)式）：排氣量大，在輕型井點(diǎn)降水中采用較多。型號(hào)有W4，W5，…，W7等，選擇時(shí)，除要求其所產(chǎn)生的真空度滿足規(guī)定外，還要根據(jù)計(jì)算中的井管數(shù)和總管長(zhǎng)度來(lái)選擇相應(yīng)的型號(hào)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，w4型可負(fù)擔(dān)60~70根井管，帶動(dòng)總管長(zhǎng)約80ｍ；Ｗ5帶動(dòng)總管長(zhǎng)約100ｍ，Ｗ6約為120ｍ。個(gè)別地區(qū)采用W7型時(shí)，總管長(zhǎng)度可大于120m。真空泵的真空度，根據(jù)力學(xué)性能，最大可達(dá)99.8kPa。真空泵在抽水過(guò)程中所需的最低真空度hｋ，根據(jù)降水深度及各項(xiàng)水頭損失，可按下式計(jì)算:hk=10(H+Δh）（3）抽水設(shè)備的選擇。

1）真空泵：濕式（旋轉(zhuǎn)式）：重量輕、振動(dòng)小、容許水分滲入等優(yōu)點(diǎn)，但排氣量小，宜在粉砂土和新性土中使用。４．輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝與使用輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝程序是，先排放總管，再埋設(shè)井點(diǎn)管，用彎聯(lián)管將井管與總管聯(lián)接，然后安裝抽水設(shè)備。井管的埋設(shè)一般用水沖法進(jìn)行，如圖所示，分為沖孔、埋管與封口三個(gè)施工過(guò)程。（二）噴射井點(diǎn)當(dāng)開(kāi)挖的基坑（槽）深度較大，且地下水位較高時(shí)，若布置一層輕型井點(diǎn)則不能滿足降水深度要求，如采用多層輕型井點(diǎn)布置，則在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上又不合理，因此，當(dāng)降水深度超過(guò)6ｍ，土層滲透系數(shù)為0.1~2.0ｍ／ｄ的弱水層時(shí)，可采用噴射井點(diǎn)，降水深度可達(dá)20ｍ。

噴射井點(diǎn)的平面布置：當(dāng)基坑寬度小于10m時(shí)，井點(diǎn)可做單排布置；當(dāng)大于10m時(shí)，可做雙排布置；當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形布置[見(jiàn)圖]，井點(diǎn)間距一般取2~3m。涌水量計(jì)算與井管的埋設(shè)，與一般輕型井點(diǎn)相同。（三）電滲井點(diǎn)在深基坑施工中，有時(shí)會(huì)遇到滲透系數(shù)小于0.1m/d的土質(zhì)，這類(lèi)土含水量大，壓縮生高，穩(wěn)定性差。由于土粒間微小孔隙的毛細(xì)管作用，將水保持在孔隙內(nèi)，單靠用真空吸力的降水方法效果已不大，此時(shí)，常用采電滲井點(diǎn)降水。

在飽和黏土中插入兩根電極，通入直流電時(shí)，黏土粒即能沿電力線向陽(yáng)極移動(dòng)，稱為電泳；而水分子則向陰極移動(dòng)稱為電滲。電滲井點(diǎn)將一般輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)的井管作為陰極，并在其內(nèi)側(cè)相距約1.2m處增設(shè)對(duì)應(yīng)的垂直陽(yáng)電極。陽(yáng)極可用鋼筋或其他金屬材料插入，通電后土層中的水分子即能迅速滲至井管周?chē)?，便于抽出排水（四）管井井點(diǎn)與深井井點(diǎn)

在土的滲透系數(shù)（20-200m/d），地下水含量的土層中降水，宜采用管井或深井井點(diǎn)。管井井點(diǎn)就是在基坑四周每隔10~50m鉆孔成井，然后放入鋼管或鋼筋混凝土管，其底部設(shè)置一段濾水管，每個(gè)井管用一臺(tái)水泵不斷抽水，以使水位降低。深井井點(diǎn)與管井井點(diǎn)基本相同，只是井較深，井內(nèi)用深井泵抽水。深井泵的揚(yáng)程可達(dá)100m，故當(dāng)要求降水深度很大，采用管井井點(diǎn)已不能滿足要求時(shí)，則用深井井點(diǎn)。

基坑排水在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，當(dāng)基底低于地下水位時(shí)，由于土的含水層被切斷，地下水會(huì)不斷地滲入坑內(nèi)。雨期施工時(shí)，地面水也會(huì)不斷流入坑內(nèi)。如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時(shí)排走或把地下水位降低，不僅會(huì)使施工條件惡化，而且地基土被水泡軟后，容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降。另外，當(dāng)基坑下遇有承壓含水層時(shí)，若不降水減壓，則基底可能被沖潰破壞。因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開(kāi)挖前或開(kāi)挖過(guò)程中，必須采取措施，控制地下水位，使地基土在開(kāi)挖及基礎(chǔ)施工時(shí)保持干燥基坑降水的方法有集水坑降水和井點(diǎn)降水法。一、集水坑降水

普通明溝排水2010.09集水井降水法一般適用于降水深度較小且土層為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。當(dāng)基坑開(kāi)挖較深，又采用剛性土壁支護(hù)結(jié)構(gòu)擋土并形成止水帷幕時(shí)，基坑內(nèi)降水也多采用集水井降水法。在井點(diǎn)降水仍有局部區(qū)域降水深度不足時(shí)，也可輔以集水井降水。二、井點(diǎn)降水

開(kāi)挖土質(zhì)不好且地下水位較高的深基坑（槽）時(shí)，應(yīng)采用井點(diǎn)降水的方法，即在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑（槽）開(kāi)挖前和開(kāi)挖過(guò)程中，從管（井）內(nèi)不間斷抽水排出，使其四周地下水位下降而形成水位降落漏斗；漏斗的豎向外緣線稱之為水位降落曲線。當(dāng)各管（井）所形成的水位降落曲線互相銜接時(shí)，大面積的水位即降落至基底以下。這樣，可使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防止了流砂的發(fā)生，改善了工作條件；同時(shí)土內(nèi)水分排除后，邊坡可改陡，減少了挖土量。此外，由于水壓力向下作用，可以加速地基土的團(tuán)結(jié)，防止基底隆起，以利于很高工程質(zhì)量。井點(diǎn)降水方法按其系統(tǒng)的設(shè)置、吸水方法和原理的不同，可以分為輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井井點(diǎn)等。各種井點(diǎn)的適用范圍，可根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點(diǎn)及設(shè)備條件等。井點(diǎn)類(lèi)別土的滲透性(m/d)降水深度(m)輕型井點(diǎn)一級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~503~6多級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~50視井點(diǎn)級(jí)數(shù)而定噴射井點(diǎn)0.1~508~20電滲井點(diǎn)<0.1視選用的井點(diǎn)而定管井類(lèi)管井井點(diǎn)20~2003~5深井井點(diǎn)10~250>15各種井點(diǎn)的適用范圍(一）輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)

輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管（見(jiàn)下圖）。

輕型井點(diǎn)設(shè)備1—

地面；2—水泵；3—總管；4—井點(diǎn)管；5—濾管；

6—降落后的水位；7—原地下水位；8—基坑底

濾管構(gòu)造

1—

鋼管；2—管壁上的孔；3—塑料管；4—細(xì)濾網(wǎng)

5—粗濾網(wǎng)；6—粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)；7—井點(diǎn)管；8—鑄鐵頭

干式真空泵工作原理

1—

濾管；2—井點(diǎn)管；3—彎聯(lián)管；4—集水總管；5—過(guò)濾室；

6—水氣分離器；7—進(jìn)水管；8—副水氣分離器；9—放水口；

10—真空泵；11—電動(dòng)機(jī)；12—循環(huán)水泵；13—離心水泵輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)包括：⑴井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置⑵井點(diǎn)系統(tǒng)的高程布置⑶涌水量計(jì)算⑷確定井點(diǎn)管的數(shù)量根據(jù)基坑（槽）形狀，輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置、環(huán)形布置，當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時(shí)，也可采用U形布置。平面布置：當(dāng)基坑（槽）寬度小于6m，且降水深度不超過(guò)5m時(shí)，一般可用單排井點(diǎn)，布置在地下水的上游一側(cè)，其兩端延伸長(zhǎng)度一般不小于該坑（槽）的寬度為宜；如基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良，則宜采用雙排井點(diǎn)。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形井點(diǎn)。為便于挖土機(jī)械和運(yùn)土車(chē)輛出入基坑，環(huán)形井點(diǎn)也可以地下水的下游保留一段不設(shè)井管，而形成不封閉的布置。井管與坑壁距離不宜小于1m，以防止坑壁產(chǎn)生泄漏而影響抽水系統(tǒng)的真空度。井管間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度，工程性質(zhì)按計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定，一般為0.8~1.6m。靠近河流處與總管四角部位，井管應(yīng)適當(dāng)加密。a）單排布置；b）雙排布置；c）環(huán)形布置；d）U形布置井點(diǎn)的平面布置

⑵高程布置：高程布置即是井點(diǎn)系統(tǒng)的豎向布置，取決于基坑的開(kāi)挖深度，地下水位高度、降水深度等條件。井管的埋設(shè)深度H（不包括濾管）可按下式計(jì)算；h>h1+△h+iL

⑶涌水量計(jì)算

目前一般是運(yùn)用以達(dá)西定律為基礎(chǔ)的裘布依水井理論求其近似值，其中水井的類(lèi)別不同，反映在計(jì)算公式中的參數(shù)有所差別。水井根據(jù)地下有無(wú)壓力分為無(wú)壓井和承壓井。當(dāng)水井布置在具有潛水自由面的含水層中時(shí)（即地下水面為自由水面），稱為無(wú)壓井；

⑶涌水量計(jì)算

當(dāng)水井布置在承壓含水層中時(shí)（含水層中的地下水充滿在兩層不透水層間，含水層中的地下水面具有一定水壓），稱為承壓井。另外，根據(jù)井底是否達(dá)到不透水層，可將水井分為完整井和非完整井，達(dá)到者為完整井，否則為非完整井。在實(shí)際工程中，以無(wú)壓非完整井為多見(jiàn)。

1）無(wú)壓完整井的單井涌水量：在無(wú)壓完整井內(nèi)抽水時(shí)，水位變化如圖所示。當(dāng)抽水一定時(shí)間后，井周?chē)孀詈蠼德涑蓾u趨穩(wěn)定的漏斗狀曲面，稱為降落漏斗。水井中心至漏斗外緣的水平距離稱為抽水影響半徑R。根據(jù)達(dá)西定律，無(wú)壓完整井涌水量Q2）無(wú)壓完整井的群井水量：實(shí)際井點(diǎn)系統(tǒng)是由許多單井組成的。各井點(diǎn)同時(shí)抽水時(shí)，由于各個(gè)單井相互距離都小于兩倍抽水影響半徑，因而各個(gè)單井水位降落漏斗彼此干擾，其涌水量比單獨(dú)抽水時(shí)要小，所以群井的總涌水量不等于各個(gè)單井涌水量之和。3）無(wú)壓完整井的環(huán)形井點(diǎn)涌水量：設(shè)環(huán)形布置的群井范圍內(nèi)任意點(diǎn)o距各井中心距離為x1=x2=……=xn=x0，即各單井布置在等半徑的圓周上，則可簡(jiǎn)化為：式中s——群井中心水位降低值，s=H-y。實(shí)際工程中的基坑多為矩形，其井點(diǎn)也按矩形布置。為方便計(jì)算，常將矩形面積按等值圓計(jì)算并求出其假想半徑x0

4)無(wú)壓非完整井的環(huán)形井點(diǎn)涌水量；無(wú)壓非完整井的環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)如圖所示。其涌水量的計(jì)算較為復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，仍可采用無(wú)壓完整井的環(huán)形井點(diǎn)涌水量計(jì)算公式，只是式中的H應(yīng)換成抽水影響深度H0（當(dāng)井底距不透水層的距離很大時(shí)，抽水時(shí)擾動(dòng)顯然不能影響至下層），H0值系經(jīng)驗(yàn)值，可查表選用。當(dāng)算得的H0大于實(shí)際含水層厚度Ｈ時(shí)，則仍?。戎?。（2）井管數(shù)量與井距的確定。首先根據(jù)地下水在土中的滲透速度、濾管的構(gòu)造與尺寸，確定單根井管的最大出水量q（m3/d）：（3）抽水設(shè)備的選擇。1）真空泵：干式（往復(fù)式）：排氣量大，在輕型井點(diǎn)降水中采用較多。型號(hào)有W4，W5，…，W7等，選擇時(shí)，除要求其所產(chǎn)生的真空度滿足規(guī)定外，還要根據(jù)計(jì)算中的井管數(shù)和總管長(zhǎng)度來(lái)選擇相應(yīng)的型號(hào)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，w4型可負(fù)擔(dān)60~70根井管，帶動(dòng)總管長(zhǎng)約80ｍ；Ｗ5帶動(dòng)總管長(zhǎng)約100ｍ，Ｗ6約為120ｍ。個(gè)別地區(qū)采用W7型時(shí)，總管長(zhǎng)度可大于120m。真空泵的真空度，根據(jù)力學(xué)性能，最大可達(dá)99.8kPa。真空泵在抽水過(guò)程中所需的最低真空度hｋ，根據(jù)降水深度及各項(xiàng)水頭損失，可按下式計(jì)算:hk=10(H+Δh）（3）抽水設(shè)備的選擇。1）真空泵：濕式（旋轉(zhuǎn)式）：重量輕、振動(dòng)小、容許水分滲入等優(yōu)點(diǎn)，但排氣量小，宜在粉砂土和新性土中使用。４．輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝與使用輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝程序是，先排放總管，再埋設(shè)井點(diǎn)管，用彎聯(lián)管將井管與總管聯(lián)接，然后安裝抽水設(shè)備。井管的埋設(shè)一般用水沖法進(jìn)行，如圖所示，分為沖孔、埋管與封口三個(gè)施工過(guò)程。沖孔沖孔直徑一般為300mm，以保證有一定厚度的砂慮層。沖孔深度比濾管底深0.5m。埋管

填砂

粘土封口防止漏氣多層輕井（二）噴射井點(diǎn)當(dāng)開(kāi)挖的基坑（槽）深度較大，且地下水位較高時(shí)，若布置一層輕型井點(diǎn)則不能滿足降水深度要求，如采用多層輕型井點(diǎn)布置，則在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上又不合理，因此，當(dāng)降水深度超過(guò)6ｍ，土層滲透系數(shù)為0.1~2.0ｍ／ｄ的弱水層時(shí)，可采用噴射井點(diǎn)，降水深度可達(dá)20ｍ。

噴射井點(diǎn)的平面布置：當(dāng)基坑寬度小于10m時(shí)，井點(diǎn)可做單排布置；當(dāng)大于10m時(shí)，可做雙排布置；當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形布置[見(jiàn)圖]，井點(diǎn)間距一般取2~3m。涌水量計(jì)算與井管的埋設(shè)，與一般輕型井點(diǎn)相同。（三）電滲井點(diǎn)在深基坑施工中，有時(shí)會(huì)遇到滲透系數(shù)小于0.1m/d的土質(zhì)，這類(lèi)土含水量大，壓縮生高，穩(wěn)定性差。由于土粒間微小孔隙的毛細(xì)管作用，將水保持在孔隙內(nèi)，單靠用真空吸力的降水方法效果已不大，此時(shí)，常用采電滲井點(diǎn)降水。在飽和黏土中插入兩根電極，通入直流電時(shí)，黏土粒即能沿電力線向陽(yáng)極移動(dòng)，稱為電泳；而水分子則向陰極移動(dòng)稱為電滲。電滲井點(diǎn)將一般輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)的井管作為陰極，并在其內(nèi)側(cè)相距約1.2m處增設(shè)對(duì)應(yīng)的垂直陽(yáng)電極。陽(yáng)極可用鋼筋或其他金屬材料插入，通電后土層中的水分子即能迅速滲至井管周?chē)阌诔槌雠潘ㄋ模┕芫c(diǎn)與深井井點(diǎn)

在土的滲透系數(shù)（20-200m/d），地下水含量的土層中降水，宜采用管井或深井井點(diǎn)。管井井點(diǎn)就是在基坑四周每隔10~50m鉆孔成井，然后放入鋼管或鋼筋混凝土管，其底部設(shè)置一段濾水管，每個(gè)井管用一臺(tái)水泵不斷抽水，以使水位降低。深井井點(diǎn)與管井井點(diǎn)基本相同，只是井較深，井內(nèi)用深井泵抽水。深井泵的揚(yáng)程可達(dá)100m，故當(dāng)要求降水深度很大，采用管井井點(diǎn)已不能滿足要求時(shí)，則用深井井點(diǎn)。沿基坑外圍每隔一定距離（10~50m）設(shè)置一個(gè)管井。每個(gè)管井埋設(shè)濾水井管，單獨(dú)用一臺(tái)水泵。抽水泵的抽水能力較大時(shí)，也可設(shè)集水總管。施工程