2012年造价工程师《安装》工程施工技术--辅导资料（2）

时间：2012-03-12  来源：建设工程网  编辑：  打印

（三）降水与排水

在开挖基坑或沟槽时9土壤的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流人坑内。为了保证施工的正常进行，防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方法可分为重力降水（如积水井、明渠等）和强制降水（如轻型井点、深井泵、电渗井点等）土石方工程中采用较多的是明排水法和轻型井点降水。

排除地面水一般采取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，使临时排水系统与永久排水设施相结合。

1．明排水法施工

明排水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后用水泵抽走。

抽出的水应予引开，以防倒流。

明排水法由于设备简单和排水方便，采用较为普遍。宜用于粗粒土层，也用于渗水量小的黏土层。但当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应采用井点降水法。

集水坑应设置在基础范围以外，地下水走向的上游。根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵能力，集水坑每隔20～40m设置1个。

集水坑的直径或宽度，一般为0.6～0.8m.其深度随着挖土的加深而加深，要经常低于挖土面0.7～1.0m.坑壁可用竹、木或钢筋笼等简易加固。当基础挖至设计标高后，坑底应低于基础底面标高1～2m，并铺设碎石滤水层，以免在抽水时间较长时将泥砂抽出，并防止坑底的土被搅动。

采用集水坑降水时，根据现场土质条件，应能保持开挖边坡的稳定。边坡坡面上如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并设置排水沟，将水引出坡面。

2．井点降水施工

井点降水法是在基坑开挖之前，预先在基坑四周埋设～定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑开挖过程中仍不断抽水。这样，可使所挖的土始终保持干燥状态，也可防止流砂发生，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。

井点降水法有：轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等，井点降水的方法根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点及设备条件等。

（1）轻型井点。

①轻型井点构造。轻型井点是沿基坑四周以一定间距埋入直径较细的井点管至地下蓄水层内，井点管的上端通过弯联管与总管相连接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有地下水位降至坑底以下。在施工过程中要不断地抽水，直至基础施工完毕并回填土为止。

井点管是用直径38mm或51mm、长5～7m的钢管，管下端配有滤管。集水总管常用直径100～127mm的钢管，每节长4m，一般每隔0.8m或1.2m设一个连接井点管的接头。

抽水设备由真空泵、离心泵和水气分离器等组成。一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100——120m。

②轻型井点布置。根据基坑平面的大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求，轻型井点可采用单排布置、双排布置以及环形布置；当土方施工机械需进出基坑时，也可采用U形布置。

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，两端延伸长度不宜小于坑、槽的宽度、双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。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设在地下水的下游方向。

③轻型井点施工。轻型井点系统的施工，主要包括施工准备、井点系统安装与使用。

井点施工前，应认真检查井点设备、施工用具、砂滤料规格和数量、水源、电源等准备工作情况。同时还要挖好排水沟，以便泥浆水的排放。为检查降水效果，必须选择有代表性的地点设置水位观测孔。

井点系统的安装顺序是：挖井点沟槽、铺设集水总管；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。

井点系统施工时，各工序间应紧密衔接，以保证施工质量。各部件连接头均应安装严密，以防止接头漏气，影响降水效果。弯联管宜采用软管，以便于井点安装，减少可能漏气的部位，避免因井点管沉陷而造成管件损坏。南方地区可用透明的塑料软管。便于直接观察井点抽水状况，北方寒冷地区宜采用橡胶软管。

井点管沉设一般可按现场条件及土层情况选用下列方法：用冲水管冲孔后，沉设井点管；直接利用井点管水冲下沉；套管式冲枪水冲法或振动水冲法成孔后沉设井点管。

在亚黏土、轻亚黏土等土层中用冲水管冲孔时，也可同时装设压缩空气冲气管辅助冲孔，以提高效率，减少用水量。在淤泥质黏土中冲孔时，也可使用加重钻杆，提高成孔速度。用套管式冲枪水冲法成孔质量好，但速度较慢。

井点管沉设当采用冲水管冲孔方法进行，可分为冲孔与沉管两个过程。冲孔时，先用起重设备将冲管吊起并插在井点位置上，然后开动高压水泵，将士冲松，冲管则边冲边沉。冲管采用直径为50～70mm的钢管，长度比井点管长1.5m左右。冲管下端装有圆锥形冲嘴；在冲嘴的圆锥面上钻有3个喷水小孔，各孔

间焊有三角形立翼，以辅助冲水时扰动土层，便于冲管下沉。冲孔所需的水压，根据土质不同，一般为0.6～1.2MPa.冲孔时应注意冲管垂直，插入土中，并做上下、左右摆动，以加剧土层松动。冲孔孔径不应小于300mm，并保持垂直，上下一致，使滤管有一定厚度的砂滤层。冲孔深度应比滤管底深 0.5m以上。以保证滤管埋设深度，并防止被井孔中的沉淀泥砂所淤塞。

井孔冲成后，应立即拔出冲管，插入井点管，紧接着就灌填砂滤料，以防止坍孔。砂滤料的灌填质量是保证井点管施工质量的一项关键性工作。井点要位于冲孔中央，使砂滤层厚度均匀一致，砂滤层厚度达100mm；要用干净粗砂灌填，并填至滤管顶以上1.0～1.5m，以保证水流畅通。

（2）喷射井点。当基坑较深而地下水位又较高时，需要采用多级轻型井点，会增加基坑的挖土量，延长工期并增加设备数量，是不经济的，因此当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点，降水深度可达8-～20m。

喷射井点的平厩布置：当基坑宽度小于等于10m时，井点可作单排布置；当大于10m时，可作双排布置；当基坑面积较大时，宜采用环形布置。井点间距一般采用2～3m，每套喷射井点宜控制在20～30根井管。

（3）管井井点。管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大、地下水量大的土层中，宜采用管井井点。

管井直径为150～250mm.管井的间距，一般为20～50m.管井的深度为8～15m，井内水位降低，可达6～10m，两井中间则为3——5m.

（4）深井井点。当降水深度超过15m时，在管井井点内采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水要求时，可加大管井深度，改用深井泵即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位30～40m，有的甚至可达百米以上。常用的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）。

三、土石方工程机械化施工

土石方工程的施工过程包括：土石方开挖、运输、填筑与压实等。由于土石方工程量大、劳动繁重，施工时应尽可能采用机械化施工，以减轻繁重的体力劳动，加快施工进度，降低工程造价。

（一）推土机施工

推土机由拖拉机和推土铲刀组成，是一种自行式的挖土、运土工具。按铲刀的操作方式分，推土机有索式和液压式。按推土机行走方式分，推土机有履带式和轮胎式。推土机的经济运距在100m以内，以30～60m为最佳运距。推土机的特点是操作灵活、运输方便，所需工作面较小，行驶速度较快，易于转移。推土机可以单独使用，也可以卸下铲刀牵引其他无动力的土方机械，如拖式铲运机、松土机、羊足碾等。使用推土机推土的几种施工方法。

1．下坡推土法

推土机顺地面坡势进行下坡推土，可以借机械本身的重力作用，增加铲刀的切土力量，因而可增大推土机铲土深度和运土数量，提高生产效率，在推土丘、回填管沟时，均可采用。

2．分批集中，一次推送法

在较硬的土中，推土机的切土深度较小，一次铲土不多，可分批集中，再整批地推送到卸土区。应用此法，可使铲刀的推送数量增大，缩短运输时间，提高生产效率12％～18％。

3．并列推土法

在较大面积的平整场地施工中，采用2台或3台推土机并列推土。能减少土的散失，因为2台或3台单独推土时，有四边或六边向外撒土，而并列后只有两边向外撒土，一般可使每台推土机的推土量增加20％。并列推土时，铲刀间距15～30cm.并列台数不宜超过4台，否则互相影响。

4．沟槽推土法

就是沿第一次推过的原槽推土，前次推土所形成的土埂能阻止土的散失，从而增加推运量。这种方法可以和分批集中、一次推送法联合运用。能够更有效地利用推土机，缩短运土时间。

5．斜角推土法

将铲刀斜装在支架上，与推土机横轴在水平方向形成一定角度进行推土。一般在管沟回填且无倒车余地时可采用这种方法。

（二）铲运机施工

铲运机有拖式铲运机和自行式铲运机两种。拖式铲运机是由拖拉机牵引及操纵，自行式铲运机的行驶和工作，都靠本身的动力设备，不需要其他机械的牵引和操纵。

铲运机的工作装置是铲斗，铲斗前方有一个能开启的斗门，铲斗前设有切土刀片。切土时，斗门打开，铲斗下降，刀片切入土中。铲运机前进时，被切下的土挤人铲斗，铲斗装满土后，提起土斗，放下斗门，将土运至卸土地点。

铲运机的特点是能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作，对行驶道路要求较低，行驶速度快，操纵灵活，运转方便，生产效率高。常用于坡度在20.以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基等土方工程。铲运机可在1～Ⅲ类土中直接挖土、运土，适宜运距为600——1500m，当运距为200～350m时效率最高。

1．铲运机的开行路线

由于挖填区的分布不同，根据具体条件，选择合理的铲运路线，对生产率影响很大。

根据实践，铲运机的开行路线有以下几种：

（1）环形路线。施工地段较短、地形起伏不大的挖、填工程，适宜采用环形路线，当挖土和填土交替，而挖填之间距离又较短时，则可采用大环形路线，大环形路线的优点是一个循环能完成多次铲土和卸土，从而减少了铲运机的转弯次数，提高了工作效率。

（2）8字形路线。对于挖、填相邻、地形起伏较大，且工作地段较长的情况，可采用8字路线，其特点是铲运机行驶一个循环能完成两次作业，而每次铲土只需转弯一次，比环形路线可缩短运行时间，提高生产效率。同时，一个循环中两次转弯方向不同机械磨损较均匀。

2．铲运机铲土的施工方法

为了提高铲运机的生产率，除规划合理的开行路线外，还可根据不同的施工条件，采用下列施工方法：

（1）下坡铲土。应尽量利用有利地形进行下坡铲土。这样可以利用铲运机的重力来增大牵引力，使铲斗切土加深，缩短装土时间从而提高生产率。一般地面坡度以5.～7.为宜。如果自然条件不允许，可在施工中逐步创造一个下坡铲土的地形。

（2）跨铲法。预留土埂，间隔铲土的方法。可使铲运机在挖两边土槽时减少向外撒土量，挖土埂时增加了两个自由面，阻力减小，铲土容易，土埂高度应不大于300mm，宽度以不大于拖拉机两履带间净距为宜。

（3）助铲法。在地势平坦、土质较坚硬时，可采用推土机助铲以缩短铲土时间。此法的关键是双机要紧密配合，否则达不到预期效果。一般每3、4台铲运机配1台推土机助铲。推土机在助铲的空隙时间，可做松土或其他零星的平整工作，为铲运机施工创造条件。

当铲运机铲土接近设计标高时，为了正确控制标高，宜沿平整场地区域每隔10m左右，配合水平仪抄平，先铲出一条标准槽，以此为准，使整个区域平整达到设计要求。

当场地的平整度要求较高时，还可采用铲运机抄平。此法是铲运机放低斗门，高速行走，使铲土和铺土厚度经常保持在50mm左右，往返铲铺数次。如土的自然含水量在最佳含水量范围内，往返铲铺2、3次，表面平整的高差，可达50mm左右。

来源：建设工程教育网