土方工程施工工藝講授內(nèi)容介紹課件

第1章土方工程第2章深基礎(chǔ)工程施工第3章砌體工程第4章混凝土結(jié)構(gòu)工程第5章預(yù)應(yīng)力混凝土工程第7章結(jié)構(gòu)安裝工程第10章防水工程第12章流水工程施工第13章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)第14章單位工程施工組織設(shè)計(jì)一、土木工程施工課程講授內(nèi)容

5/21/202511.土木工程施工，楊和禮主編，武漢大學(xué)出版社，2019年8月；2.土木工程施工，劉宗仁主編，高等教育出版社，2019年2月；3.土木工程施工，劉津明、韓明主編，天津大學(xué)出版社，2019年11月；4.建筑工程施工，重慶大學(xué)、哈爾濱建筑大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)編，中國建筑工業(yè)出版社，1985年；二、教學(xué)參考書5/21/20252第一章土方工程§1.1

土的工程分類及性質(zhì)一、土的工程分類

土方工程是各類土木工程項(xiàng)目開始施工的第一個(gè)工序，土方工程具有工程量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工條件復(fù)雜等特點(diǎn)，在土木工程施工中占有重要地位。

土方工程施工包括一切土的挖掘、填筑和運(yùn)輸?shù)冗^程以及排水、降水和土壁支承等過程。

土的分類方法很多，若按：5/21/20253碎石類土－漂石土、塊石土、卵石土、碎石、圓礫土、角礫土砂土－礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂粘性土－粘土、亞粘土、輕亞粘土土的顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)根據(jù)土的沉積年代粘性土－老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土、土的工程特性特殊性土－軟土、人工填土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等5/21/20254土方施工時(shí)土(石)的開挖難易程度松軟土普通土堅(jiān)土砂礫堅(jiān)土軟石次堅(jiān)石堅(jiān)石特堅(jiān)石

一般土巖石土的工程分類5/21/20255土的分類土的名稱土的密度開挖方法一類土(松軟土)砂土、粉土、沖積砂土層、疏松的種植土、淤泥(泥炭)0.5～1.5用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土(普通土)粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵(碎)石；種植土、填土0.11～6用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土(堅(jiān)土)軟及中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土、礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填土1.75～1.9主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土(砂礫堅(jiān)土)堅(jiān)硬密實(shí)的粘性土或黃土；含碎石、卵石的中等密實(shí)的粘性土或黃土；粗卵石；天然級(jí)配砂石；軟泥灰?guī)r1.9先用鎬、撬棍，后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘五類土(軟石)硬質(zhì)粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰及貝殼石灰石1.1～2.7用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅(jiān)石)泥巖、砂巖、礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖、片麻巖及正長巖2.2～2.9用爆破方法開挖，部分用風(fēng)鎬用爆破方法開挖七類土(堅(jiān)石)大理石；輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風(fēng)化安山巖；玄武巖2.5～3.1用爆破方法開挖八類土（特堅(jiān)石）安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r、閃長巖、石英巖、輝長巖、輝綠巖、玢巖、角閃巖2.7～3.3用爆破方法開挖5/21/20256

二、土的工程性質(zhì)（一）土的可松性1.土的可松性自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后組織被破壞，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)，也不能恢復(fù)為原來狀態(tài)時(shí)的體積。土的可松性程度，一般用最初可松性系數(shù)和最后可松性系數(shù)來表示：（1.1.1）5/21/20257式中

V1—土在天然狀態(tài)下的體積；

V2—土經(jīng)開挖后的松散體積；V3—土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。土的可松性與土的土質(zhì)有關(guān)，根據(jù)土的工程分類，其相應(yīng)可松性系數(shù)見表1.1.1。（1.1.2）5/21/20258例1：挖基坑體積1000m3，ks＝1.24，ks‘＝1.04，求松方體積、填方體積和棄土體積？解：（1）松方體積：（2）填方體積：（3）留土方：（4）棄土方

5/21/20259（二）土的含水量

一般土的干濕程度用含水量表示，土的含水量(ω)是土中水的質(zhì)量(mw)與土的固體顆粒質(zhì)量(ms)之比，以百分比表示。（1.1.3）土的含水量含水量小于5%的稱為干土；在5%～30%間的稱為潮濕土；大于30%的稱為濕土。5/21/202510（三）土的透水性

●土的透水性是指水流通過土中孔隙的難易程度。

●土體孔隙中的自由水在重力作用下會(huì)發(fā)生流動(dòng)，當(dāng)基坑土方開挖到地下水位以下，地下水的平衡被破壞后，地下水會(huì)不斷流入基坑。

●地下水的流動(dòng)以及在土中的滲透速度都與土的透水性有關(guān)。5/21/202511

●地下水在土中滲流速度一般可按達(dá)西定律計(jì)算(見圖1.1.1)，其公式為：

1.1.1水力坡度示意圖式中：v—水在土中的滲流速度(m／d)；

K—土的滲透系數(shù)（m/d）；

—水力坡度，表示兩點(diǎn)水頭差（h1-h2）與其水平距離L之比。5/21/202512§1.2場(chǎng)地平整一、場(chǎng)地平整前的施工準(zhǔn)備工作1.了解施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)資料－地下管線、工程水文地質(zhì)、氣象等；2.場(chǎng)地清理－建筑物、構(gòu)筑物、管道、墳?zāi)?、溝坑、垃圾、樹根等?.地面水排除－施工區(qū)域設(shè)置排水設(shè)施，如排水溝、截水溝、擋水土壩4.修建臨時(shí)道路、臨時(shí)設(shè)施－主要道路結(jié)合永久性道路一次修筑，臨時(shí)道路整平鋪上碎石面層即可；5.制定冬雨季施工措施－防洪、邊坡穩(wěn)定、凍土開挖、填方等。5/21/202513二、場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算（一）小型場(chǎng)地平整時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定場(chǎng)地平整前，應(yīng)首先確定場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高（一般設(shè)計(jì)文件上有規(guī)定），然后計(jì)算挖填方土方量進(jìn)行土方調(diào)配，選擇土方施工機(jī)械，擬定施工方案。小型場(chǎng)地平整時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定－平整前和平整后土方量相等，挖填方平衡最佳設(shè)計(jì)平面－大型廠礦建筑、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行場(chǎng)平設(shè)計(jì)，施工單位進(jìn)行施工5/21/202514

●

當(dāng)小型場(chǎng)地?zé)o特殊要求時(shí)，一般可根據(jù)平整前和平整后土方量相等的原則確定設(shè)計(jì)標(biāo)高，但這僅意味著將場(chǎng)地推平，并不能保證總土方量最小。場(chǎng)地不同設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響見圖1.2.1。

圖1.2.1場(chǎng)地不同標(biāo)高的影響設(shè)計(jì)標(biāo)高為H1，填方大于挖方；設(shè)計(jì)標(biāo)高為H2，挖方大于填方5/21/202515●計(jì)算前，將場(chǎng)地劃分為方格網(wǎng)（10×10m～40×40m），利用地形圖求出各方格角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，一般來說理想的設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)使場(chǎng)地內(nèi)土方在平整前和平整后相等。見圖1.2.2。圖1.2.2場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高簡(jiǎn)圖（a）地形圖上劃分方格；（b）設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖1－等高線；2－自然地坪；3－設(shè)計(jì)標(biāo)高平面；4－自然地面與設(shè)計(jì)標(biāo)高平面的交線（零線）1.初步確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高（H0）

5/21/202516即：（1.2.1）式中：H0—所計(jì)算場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)；

a—方格邊長(m)；N—方格數(shù)。

H11、H12、H21、H22——某一方格的4個(gè)角點(diǎn)標(biāo)高(m)。5/21/202517

從圖1.2.2可見：H11－一個(gè)方格的單獨(dú)角點(diǎn)標(biāo)高；H12、H21－2個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高；H22－4個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。因此，如果將所有方格的4個(gè)角點(diǎn)標(biāo)高相加，則類似H11這樣的角點(diǎn)加1次，類似H12、H21的角點(diǎn)加2次，類似H22的角點(diǎn)標(biāo)高加4次。因此，式(1.2.1)可改寫為：5/21/202518式中：

H1—1方格所獨(dú)有的角點(diǎn)標(biāo)高(m)；

H2—2個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高(m)；

H3—3個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高(m)；

H4—4個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高(m)。（1.2.2）5/21/202519

按式（1.2.2）計(jì)算出的設(shè)計(jì)標(biāo)高為一理論值，而在實(shí)際施工過程中還要考慮下列因素的影響對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。由于土具有可松性，回填壓實(shí)恢復(fù)不了原來狀態(tài)，要相應(yīng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)高。如圖1.2.3所示。設(shè)為土的可松性引起設(shè)計(jì)標(biāo)高的增加值，則設(shè)計(jì)標(biāo)高增加值為：2.設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整值1）土的可松性的影響5/21/202520式中—設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整后的總挖方體積；—設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整前的總挖方體積；—設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整前的挖方區(qū)總面積。設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整后，總填方體積變?yōu)椋海?.2.3）圖1.2.3設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整示意圖（a）理論設(shè)計(jì)標(biāo)高；(b)調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高5/21/202521式中—設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整后的總填方體積；—土的最后可松性系數(shù)。

此時(shí)，填方區(qū)的標(biāo)高也應(yīng)與挖方區(qū)一樣，提高，即：式中：－設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整前的總填方體積；－設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整前總填方區(qū)總面積。（1.2.4）5/21/202522

經(jīng)移項(xiàng)整理簡(jiǎn)化得(當(dāng)VT＝Vw)：故考慮土的可松性后，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算公式應(yīng)調(diào)整為：

（1.2.5）（1.2.6）5/21/202523

(2)考慮泄水坡度對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響

●按上述計(jì)算出設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行場(chǎng)地平整時(shí)，是假設(shè)整個(gè)場(chǎng)地為一個(gè)水平面，實(shí)際上由于排水的要求，場(chǎng)地表面要有一定的泄水坡度。

泄水坡度按設(shè)計(jì)要求確定；無設(shè)計(jì)要求，一般要求泄水坡度不小于0.2％。單向泄水－場(chǎng)地較小，降水量較??；雙向泄水－場(chǎng)地較大或降水量較大時(shí)。5/21/202524

●按單向泄水或雙向泄水要求，計(jì)算出場(chǎng)地各方格角點(diǎn)實(shí)際施工時(shí)采用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。

●雙向泄水（或單向泄水）－將場(chǎng)地H0作為場(chǎng)地的中心線（或角點(diǎn)）標(biāo)高，場(chǎng)地任一點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：

式中：lx、ly——計(jì)算點(diǎn)沿x、y方向距中心點(diǎn)的距離；

ix、iy——場(chǎng)地沿x、y方向的泄水坡度。當(dāng)ix(或iy)為零時(shí)，為單向泄水；計(jì)算點(diǎn)比中心點(diǎn)高時(shí)，取“+”；計(jì)算點(diǎn)比中心點(diǎn)低時(shí)，則取“-”。（1.2.7）5/21/202525（a）單向泄水；（b）雙向泄水圖1.2.4考慮泄水坡度對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響例如，在圖1.2.4中，角點(diǎn)H52、H42的設(shè)計(jì)標(biāo)高為：1）對(duì)于H52點(diǎn)，屬單向泄水，5/21/2025262)對(duì)于H42點(diǎn)，屬雙向泄水，土方量計(jì)算四角棱柱體法－近似計(jì)算，有時(shí)誤差達(dá)33％；三角棱柱體法－計(jì)算較為精確，一般采用計(jì)算機(jī)計(jì)算。

●小型場(chǎng)地計(jì)算一般采用四角棱柱體法，四角棱柱體法將所需計(jì)算的場(chǎng)地劃分為方格法，然后按方格網(wǎng)和確定的零線具體計(jì)算各方格的土方量。具體計(jì)算步驟如下：（二）場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算

5/21/202527

(1.2.8)式中hn—角點(diǎn)的施工高度(m)，“+”號(hào)表示填方，“－”表示挖方；

Hn

—角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)；

H—角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(m)。2.確定零線（填、挖方的分界線）

即確定相鄰一挖一填兩角點(diǎn)間方格邊線上的零點(diǎn)，此點(diǎn)即不挖也不填，方格中各相鄰邊線的零點(diǎn)間的連線即為零線（挖、填方分界線）。1.計(jì)算場(chǎng)地各方格角點(diǎn)的施工高度（挖、填方高度）

5/21/202528零點(diǎn)位置可通過下式確定(見圖1.2.5)：圖1.2.5零點(diǎn)位置計(jì)算示意圖式中：x—零點(diǎn)至A點(diǎn)距離；h1、h2—施工高度；a—方格邊長（m）。

5/21/202529零線確定后，便可進(jìn)行土方量計(jì)算。

●計(jì)算土方量時(shí)，先求出各方格挖、填土方量和場(chǎng)地周圍邊坡挖、填土方量，把挖、填土方量分別加起來，就得到場(chǎng)地總土方量。式中V—填方或挖方體積(m3)；

h1、h2、h3、h4—方格四個(gè)角點(diǎn)的施工高度(m)；

a—方格邊長(m)。（1.2.10）3.土方量計(jì)算

（1）方格四角為全挖或全填時(shí)：5/21/202530

挖方部分的土方量為：（1.2.11）（2）方格的相鄰兩角點(diǎn)為挖方，另兩角點(diǎn)為填方（圖1.2.7），則填方部分土方量為：

圖1.2.7兩挖和兩填的方格5/21/202531

式中：∑h—填方或挖方施工高程總和，用絕對(duì)值代入；b、c—零點(diǎn)到一角點(diǎn)的邊長。（1.2.12）5/21/202532(3)方格的3個(gè)角點(diǎn)為挖方(或填方)，另一角點(diǎn)為填方(或挖方)，

如圖1.2.8所示。填方部分的土方量為：圖1.2.8三挖一填的方格填方部分土方量（1.2.13）5/21/202533挖方部分土方量（1.2.14）5/21/202534－挖方（或填方）的體積；－方格角點(diǎn)中挖方（或填方）施工高度總和（均用絕對(duì)值相加）；－方格四個(gè)角點(diǎn)施工高度總和（均用絕對(duì)值相加）；－方格邊長。●簡(jiǎn)化公式，挖方和填方的土方量均可按下式計(jì)算：5/21/202535（4）邊坡土方量計(jì)算

●為了保持邊坡的穩(wěn)定和施工安全，挖方或填方的邊沿都應(yīng)做成一定的邊坡，邊坡表示方法：土方邊坡坡度＝a、直線邊坡b、折線邊坡c、踏步式邊坡5/21/202536

●邊坡的畫法可根據(jù)控制網(wǎng)四點(diǎn)和零線，填方和挖方的坡度畫出。

例:假定填方坡度1：1.5，挖方坡度1：1.25，四個(gè)角點(diǎn)挖、填方施工高度已知，計(jì)算角點(diǎn)挖、填方邊坡坡度（方格用1：1000，邊坡用1：100）邊坡計(jì)算示意圖L10.390.930.380.970.930.380.390.970.930.93挖方區(qū)填方區(qū)1234567891011121314151234567891011121413L45/21/202537●邊坡土方量近似劃分為二種近似幾何圖形計(jì)算：三角棱錐體（1）：例如①三角棱柱體邊坡體積（4）：例如④式中：F1－邊坡斷面積；L1－邊坡1的長度；

h5

－角點(diǎn)施工高度；m－邊坡坡度系數(shù)。mh5h5F15/21/202538

●

計(jì)算挖、填方區(qū)四角控制點(diǎn)邊坡寬度：挖方區(qū)：角點(diǎn)5邊坡寬度0.93×1.25＝1.16m角點(diǎn)15邊坡寬度0.38×1.25＝0.48m填方區(qū)：角點(diǎn)1邊坡坡度0.39×1.5＝0.59m角點(diǎn)11邊坡寬度0.97×1.5＝1.46m

5/21/202539（5）基坑土方量計(jì)算

基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體（由兩個(gè)平行的平面做底的一種多面體）體積公式計(jì)算，即：（1.2.13）式中：F1、F2－基坑頂、底面積；

F0－基坑中截面積；

H－基坑深度（m）

a、b－基坑上口寬度和長度（m）；

a1、b1－基坑底面寬度和長度。5/21/202540●有時(shí)為了計(jì)算方便，也可采用平均斷面法計(jì)算土方量，即：基槽和路堤的土方量可以沿長度方向分段用同樣方法計(jì)算：●V1－第一段土方量（m3）；v－總土方量（m3）L1－第一段長度（m）；F1、F2、F0－兩端和中截面面積。5/21/202541試計(jì)算如圖所示獨(dú)立基礎(chǔ)的挖方量，回填土量和棄土量（邊坡1：0.3，KS＝1.3，ks‘＝1.05）。解：上口：2500＋150×2＋2000×0.3×2＝4000mm＝4m下口：2500＋150×2＝2800mm＝2.8m中口：（4000＋2800）／2＝3400mm＝3.4m

例題1：5/21/20254225001501505005002000500500500單位：mm5/21/202543（1）挖方量（實(shí)方）（2）基礎(chǔ)方量（3）回填土量（松方）5/21/202544（4）棄土量例題2：某建筑場(chǎng)地地形圖方格網(wǎng)（a＝20m）布置如圖，地面泄水坡度ix＝3‰，iy＝2‰，試計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，并計(jì)算挖填方土方量。5/21/20254542.543.043.544.044.545.01-11-21-31-42-12-22-32-420202020圖１某建筑場(chǎng)地地形圖和方格網(wǎng)布置(單位：m）5/21/202546

●按地形圖所標(biāo)等高線，用插入法求出各方格角點(diǎn)地面標(biāo)高，采用插入法時(shí)假定兩根等高線之間地面坡度直線變化。如角點(diǎn)4的地面標(biāo)高，根據(jù)相似三角形原理。１.計(jì)算角點(diǎn)地面標(biāo)高

圖2插入法計(jì)算簡(jiǎn)圖H444.0hxxL0.544.5基面45/21/202547

●在圖上只要量出x和L的長度，便可算出H4的數(shù)值，算出各點(diǎn)地面高度標(biāo)在方格網(wǎng)上。12345678910111214151343.2443.6743.9444.3444.8042.9443.3543.7644.1744.6742.5842.9043.2343.6744.1743.6343.6943.7543.8143.8743.5943.6543.7143.7743.8443.5543.6143.6743.7343.79＋0.39＋0.02－0.19-0.53-0.93＋0.65＋0.30-0.05－0.40-0.84＋0.97＋0.71＋0.440.66-0.381-11-21-31-42-12-22-32-412345678910111214151343.2443.6743.9444.3444.8042.9443.3543.7644.1744.6742.5842.9043.2343.6744.1743.6343.6943.7543.8143.8743.5943.6543.7143.7743.8443.5543.6143.6743.7343.79＋0.39＋0.02－0.19-0.53-0.93＋0.65＋0.30-0.05－0.40-0.84＋0.97＋0.71＋0.440.66-0.381-11-21-31-42-12-22-32-4施工高度角點(diǎn)編號(hào)地面標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高3‰2‰填方區(qū)挖方區(qū)5/21/2025482.計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高

按公式（1.2.2）5/21/202549

按設(shè)計(jì)要求的泄水坡度計(jì)算方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，以場(chǎng)地中心線角點(diǎn)8為H0，其余角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：

4.計(jì)算每一角點(diǎn)施工高度

3.計(jì)算各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高5/21/202550

5.計(jì)算零點(diǎn)位置

零點(diǎn)：2-3，7-8，8-13，9-14，14-15零點(diǎn)距角2的距離零點(diǎn)距角7的距離5/21/202551方格1-2挖、填土方量6.計(jì)算土方量

5/21/202552方格2-2土方量7.邊坡土方量8.總土方量場(chǎng)地總土方量5/21/202553§1.3土方調(diào)配一、劃分調(diào)配區(qū)

●土方調(diào)配，就是對(duì)挖土的利用、堆棄和填土三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)處理。土方調(diào)配的目的，挖、填方平衡，土方施工的費(fèi)用最少。

1.調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與房屋或構(gòu)筑物的位置相協(xié)調(diào)，并滿足主導(dǎo)土方施工機(jī)械的要求；

2.當(dāng)土方運(yùn)距較大，可根據(jù)地形就近棄土或借土，每一個(gè)借土區(qū)或棄土區(qū)可作為一個(gè)獨(dú)立的調(diào)配區(qū)；

3.調(diào)配區(qū)的范圍和方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)，若干個(gè)方格組成一個(gè)調(diào)配區(qū)。5/21/202554二、計(jì)算平均運(yùn)距

●計(jì)算平均運(yùn)距即挖土區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。因此，確定平均運(yùn)距需先求出各個(gè)調(diào)配區(qū)土方重心，其方法如下：取場(chǎng)地方格網(wǎng)中的縱橫兩邊為坐標(biāo)軸，分別求出各區(qū)土方重心的位置。（1.3.1）（1.3.2）5/21/202555式中：X、Y—調(diào)配區(qū)的重心坐標(biāo)(m)；

Vi

—每個(gè)方格的土方工程量(m3)；

xi、yi

—每個(gè)方格的重心坐標(biāo)(m)。

●重心求出后，標(biāo)在相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上，用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)平均運(yùn)距，或用公式進(jìn)行計(jì)算：

●每對(duì)調(diào)配區(qū)的平均運(yùn)距l(xiāng)0為：5/21/202556例：計(jì)算平均運(yùn)距，假定各方格土方量已算出（以Ⅰ到Ⅱ?yàn)槔駞^(qū)①方格x＝10；y＝30②方格x＝26.66；y＝26.66yx挖方區(qū)填方區(qū)●●零線土方重心＋136.00①②⑥+25.90-17.90③⑤⑤⑤⑤④⑦⑧⑨⑩-117.00-270.00ⅠⅢⅡⅣXⅠXⅡYⅠYⅡ2020方格20×20例3.土方平均運(yùn)距計(jì)算05/21/202557Ⅱ區(qū)⑥方格x＝33.3y＝33.3⑦方格x＝50y＝30⑧方格x＝70y＝30Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)5/21/202558表1.3.1挖填方量及平均運(yùn)距表T1T2…TjTn挖方量W1X11C11X12C12…X1jC1jX1nC1na1W2X21C21X22C22…X2jC2jX2nC2na2┅…WiXi1Ci1Xi2Ci2…XijCijXinCinai…………………WmXm1Cm1Xm2Cm2XmjCmjXmnCmnam填方量b1b2┅bjbn挖方區(qū)填方區(qū)三、用線性規(guī)劃方法進(jìn)行土方調(diào)配5/21/2025591.數(shù)學(xué)模型的建立整個(gè)場(chǎng)地劃分為m個(gè)挖方區(qū)：W1，W2，……Wm

挖方量：a1,a2,……am

n個(gè)填方區(qū)：T1，T2，……Tn填方量：b1，

b2，……bn假定挖填方平衡：從W1到T1的平均運(yùn)距為C11，調(diào)配的土方量為X11；從Wi到Tj的平均運(yùn)距為Cij，調(diào)配土方量為Xij。5/21/202560

●土方調(diào)配問題求一組Xij的值，使目標(biāo)函數(shù)為最小值，并滿足下列條件：5/21/202561

●從這個(gè)目標(biāo)函數(shù)可以看出這是線性規(guī)劃中的運(yùn)輸問題，可以用表上作業(yè)法和單純形法求解，運(yùn)輸問題用表上作業(yè)法較方便。

圖1.3.1所示是一矩形場(chǎng)地，現(xiàn)已知各調(diào)配區(qū)的土方量和各填、挖區(qū)相互之間的平均運(yùn)距，試求最優(yōu)土方調(diào)配方案。

●用表上作業(yè)法是以線性理論為基礎(chǔ)的，其方法和步驟如下：2.用表上作業(yè)法進(jìn)行土方調(diào)配

（1）首先將圖中的數(shù)值填入土方平衡及運(yùn)距表1.3.2。5/21/202562圖1.3.1各調(diào)配區(qū)的土方量和平均運(yùn)距5/21/202563T1T2T3挖方量(m3)W1X1150X1270X13100500W2X2170X2240X2390500W3X3160X32110X3370500W4X4180X42100X4340400填方量(m3)8006005001900挖方區(qū)填方區(qū)表1.3.2挖填方量及平均運(yùn)距表5/21/202564

●用最小元素法，所謂最小元素法，即對(duì)運(yùn)距最小的一對(duì)挖填方區(qū)，優(yōu)先地，最大限度地供應(yīng)土方量

●首先在表1.3.2中找一運(yùn)距最小值(本例中，可在C22、C43任取其中一個(gè)，如C43)。首先確定X43的值，使其盡可能的大，即X43＝min(400，500)＝400（再大也不可能大于W4挖方區(qū)所能夠提供的土方量）。

●由于W4挖方區(qū)的土方全部調(diào)到T3填方區(qū)，所以X41＝X42＝0，將400填入表1.3.3中的X43格內(nèi)，同時(shí)在X41，X42格內(nèi)畫上一個(gè)“×”號(hào)。（2）作初始方案

5/21/202565表1.3.3初始調(diào)配方案表T1T2T3挖方量W150050×70×100500W2×7050040×90500W33006010011010070500W4×80×10040040400填方量8006005001900填方量挖方量5/21/202566

●然后在其余的沒有調(diào)配土方量和“×”號(hào)的方格內(nèi)，再選一個(gè)運(yùn)距最小的方格，即C22=40，讓X22值盡可能的大，即X22=min(500，600)＝500。同時(shí)使X21＝X23＝0。

●同樣將500填入表1.3.3中X22格內(nèi)，并且在X21、X23格內(nèi)畫上“×”。閉回路法位勢(shì)法求檢驗(yàn)數(shù)所有為最優(yōu)方案

●位勢(shì)法較閉回路法簡(jiǎn)便,只介紹用位勢(shì)法求檢驗(yàn)數(shù)（3）最優(yōu)方案判別5/21/202567

1)檢驗(yàn)時(shí)首先將有調(diào)配數(shù)字的平均運(yùn)距列出來,然后根據(jù)這些數(shù)字方格,按下式求出兩組位勢(shì)數(shù):(1.3.8)(1.3.9)

●位勢(shì)求出后,可根據(jù)式(1.3.9)求出檢驗(yàn)數(shù)λij－平均運(yùn)距;－位勢(shì)數(shù)。所有檢驗(yàn)數(shù)為正數(shù)，說明該方案為最優(yōu)方案，否則需調(diào)整。5/21/2025682）求位勢(shì)表1.3.4位勢(shì)數(shù)、運(yùn)距和檢驗(yàn)數(shù)表位勢(shì)T1T2T3

v1=50v2=100v3=60W1u1=0050-307040100W2u2=-6080700409090W3u3=100600110070W4u4=-20508020100040填方區(qū)挖方區(qū)uivj注：白的數(shù)字為有調(diào)配數(shù)字方格的平均運(yùn)距。5/21/202569●位勢(shì)求出后，按公式（1.3.9）求檢驗(yàn)數(shù)（求各空格檢驗(yàn)數(shù)）（出現(xiàn)負(fù)檢驗(yàn)數(shù)，不是最優(yōu)方案）

1）在所有負(fù)檢驗(yàn)數(shù)中選一個(gè)(一般即選最小的一個(gè))，本例中便是λ12，把它對(duì)應(yīng)的變量x12作為調(diào)整的對(duì)象。

（4）方案調(diào)整5/21/2025702）找出x12的閉回路。從x12格出發(fā)，沿水平或豎直方向前進(jìn)，遇到有數(shù)字的方格作90°轉(zhuǎn)彎(或不轉(zhuǎn)彎)，然后繼續(xù)前進(jìn)。如果路線恰當(dāng)經(jīng)有限步就回到出發(fā)點(diǎn)，形成一條以有數(shù)字的方格為轉(zhuǎn)角點(diǎn)、用水平和豎直線聯(lián)起來的閉回路（表1.3.5）。

3）再從空格x12出發(fā)，沿著閉回路的一個(gè)方向一直前進(jìn)，在各奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中挑一個(gè)最小的(本例中便是在“100，500”中選出“100”)，將它由x32，調(diào)到方格x12中。5/21/202571

T1T2T3W1500←↓X12↑W2↓500↑W3300→100100W4400表1.3.5xij的閉合回路填方區(qū)挖方區(qū)奇奇5/21/202572

4）將“100”填入方格x12中，被挑出數(shù)字的x32為0(該格變?yōu)榭崭?；同時(shí)將閉回路上其他的奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去“100”，偶數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都增加“100”，使得填挖的土方量仍然保持平衡。這樣調(diào)整后，便可得到新調(diào)配方案如表1.3.6。5/21/202573表1.3.6新方案的位勢(shì)數(shù)、運(yùn)距和檢驗(yàn)數(shù)表位勢(shì)T1T2T3挖方量v1=50v2=70v3=60W1u1=04005010070＋500W2u2=-30＋7050040＋500W3u3=1040060＋11010070500W4u4=-20＋80＋40040400填方量8006005001900vjui填方區(qū)挖方區(qū)5/21/202574

●

對(duì)新調(diào)配方案，仍用位勢(shì)法檢驗(yàn)，判斷是否為最優(yōu)方案，經(jīng)檢驗(yàn)該方案所有檢驗(yàn)數(shù)為正值。其目標(biāo)函數(shù)為：土方調(diào)配圖為：圖1.3.2土方調(diào)配圖5/21/202575§1.4施工排水一、排除地下水

開挖基坑或溝槽時(shí)，土壤中的含水層常被切斷，地下水將會(huì)不斷的涌入坑內(nèi)，如不及時(shí)進(jìn)行排除，不僅影響正常施工，還會(huì)造成地基承載力降低或邊坡坍塌事故。

施工排水排除地面水降低地下水地下水的排除設(shè)置排水溝截水溝修筑土堤等5/21/202576

●排水溝的設(shè)置利用地形，以便將水直接排除場(chǎng)外，或流至低洼處再用水泵抽走。排水溝橫斷面不小于0.5×0.5m2縱向坡度應(yīng)根據(jù)地形確定一般不小于3％平坦地區(qū)不小于2％沼澤地區(qū)可減至1％

●截水溝－在山坡地區(qū)施工，在較高一面山坡處設(shè)置截水溝，阻止山坡處水流入施工現(xiàn)場(chǎng)。

●

修筑土堤－在場(chǎng)地平坦處，除設(shè)置排水溝外，還要修筑土堤，以防止場(chǎng)外水流入施工現(xiàn)場(chǎng)。5/21/202577降低地下水位的方法主要有：集水井降水法、井點(diǎn)降水法等。●集水井降水也稱基坑排水，是指在基坑開挖過程中，在基坑底設(shè)置集水井，并在基坑底四周或中央開挖排水溝，使水流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽走的一種施工方法。(圖1.4.1)。

●特點(diǎn)為設(shè)備簡(jiǎn)單，管理維護(hù)方便，主要適應(yīng)于土質(zhì)情況較好，地下水不很旺的情況。二、降低地下水位（一）集水井降水5/21/202578圖1.4.1集水井降水1-排水溝；2-集水井；3-反濾層；4-進(jìn)水口；5-撐杠；6-豎撐板；7-撐板5/21/2025791-水泵；2-排水溝；3-集水井；4-排水管；5-降落曲線；6-水流曲線5/21/202580集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水走向的上游。根據(jù)地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，集水井每隔20～40m設(shè)置一個(gè)。直徑和寬度0.6～0.8m；深度低于挖土面0.7～1m；集水井底低于基坑底1～2m；井底鋪碎石濾水層，坑壁加固以免泥砂流失。1.集水井設(shè)置5/21/202581●靜水中有靜水壓力，動(dòng)水中有動(dòng)水壓力。在地下水流同樣也有壓力，它在地下水動(dòng)力學(xué)中稱為“滲透壓力”。

●當(dāng)坑底和地下水面存在水頭差，水在滲流過程中受到土粒的阻力（T），而水則對(duì)土粒產(chǎn)生一種反力（GD），這種反力叫做動(dòng)水壓力。動(dòng)水壓力GD的大小與水力坡度成正比，如圖1.4.2所示。2.流砂及其防治(1)流砂產(chǎn)生的原因5/21/202582

圖1.4.2動(dòng)水壓力原理圖（a）水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象；（b）動(dòng)水壓力對(duì)地基土的影響1、2－土顆粒

T－單位土體阻力

，GD＝－T5/21/202583式中GD

—?jiǎng)铀畨毫?kN/m3)；

γw

—水的重力密度；

I—水力坡度(等于水位差除以滲流路線長度)。●由上式可以看出，動(dòng)水壓力GD與水力坡度I成正比，水位差越大，動(dòng)水壓力越大，而滲透路程越長，動(dòng)水壓力越小。5/21/202584

●產(chǎn)生流砂現(xiàn)象主要是由于地下水的水力坡度大，即動(dòng)水壓力大，而且動(dòng)水壓力的方向（與水流方向一致）與土的重力方向相反。因此，土不僅受到水的浮力，而且受到動(dòng)水壓力的作用，有向上舉的趨勢(shì)，如上圖所示。

●當(dāng)動(dòng)水壓力等于或大于土的浸水密度時(shí)，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，并隨地下水一起涌入基坑，即發(fā)生流砂現(xiàn)象。即：

●流砂宜發(fā)生在細(xì)砂、粉砂、亞砂土中。在粗大砂礫中，因孔隙大，水在其間流過時(shí)阻力小，動(dòng)水壓力也小，不易出現(xiàn)流砂。（1.4.2）5/21/202585

●

此外當(dāng)基坑坑底位于不透水層內(nèi)，而其下面為承壓水的透水層，基坑不透水層的覆蓋厚度的重量小于承壓水的頂托力時(shí)，基坑底部便可能發(fā)生管涌現(xiàn)象(圖1.4.3)，即：式中H——壓力水頭(m)；

h——坑底不透水層厚度(m)；

rw——水的重力密度(1000kg/m3)；

r——土的重力密度(kg/m3)。（1.4.3）5/21/202586圖1.4.3管涌冒砂1－不透水層；2－透水層；3－壓力水位線；4－承壓水的頂托力

●發(fā)生流砂現(xiàn)象的重要條件是動(dòng)水壓力的大小與方向。防止流砂的途徑減小或平衡動(dòng)水壓力；設(shè)法使動(dòng)水壓力的方向向下；增加滲流路線和截?cái)嗟叵滤?。?）流砂的防治

5/21/202587●防治流砂的主要措施如下：①在枯水期施工，減少動(dòng)水壓力；②拋大石塊，以平衡動(dòng)水壓力；③打板樁，增加水流途徑，減少動(dòng)水壓力；④水下挖土，平衡或減少動(dòng)水壓力；⑤井點(diǎn)降低地下水位，使動(dòng)水壓力向下；⑥攪拌樁或地下連續(xù)墻，截水，支承土水壓力。

（3）防治流砂的主要措施5/21/202588

●井點(diǎn)降水法是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備從開挖前和開挖過程中不斷地抽水，使地下水位降低到坑底以下，直至基礎(chǔ)工程施工完畢?！窀黝惥c(diǎn)適應(yīng)土層的滲透系數(shù)，降低水位深度參照表1.4.1選用。井點(diǎn)降水的方法有：噴射井點(diǎn)電滲井點(diǎn)管井井點(diǎn)深井井點(diǎn)等選用土層的滲透系數(shù)降低水位的深度設(shè)備條件經(jīng)濟(jì)性比較（二）井點(diǎn)降水法5/21/202589井的類別土層滲透系數(shù)K(m/d)降低水位深度（m）單層輕型井點(diǎn)0.1～503～6多層輕型井點(diǎn)0.1～506～12噴射井點(diǎn)（基坑較深）0.1～28～20電滲井點(diǎn)（淤泥排水）<0.1根據(jù)井點(diǎn)確定管井井點(diǎn)（單獨(dú)一個(gè)水泵）20～2003～5深井井點(diǎn)（設(shè)置潛水泵）10～250>15表1.4.1各類井點(diǎn)的適用范圍5/21/202590

●輕型井點(diǎn)是沿基坑四周每隔一定距離埋入井點(diǎn)管(下端為濾管)至地下蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管上端通過彎聯(lián)管與總管連接，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，使原有地下水位降至坑底以下(如圖1.4.4所示)。

1.輕型井點(diǎn)

5/21/202591圖1.4.4輕型井點(diǎn)全貌圖1－井點(diǎn)管；2－濾管；3－集水總管；4－彎聯(lián)管；5－水泵房；6－原地下水線；7－降低后的地下水位線輕型井點(diǎn)降水.exe點(diǎn)5/21/202592

●輕型井點(diǎn)設(shè)備主要是由井點(diǎn)管、濾管、集水總管及抽水機(jī)組等組成。井點(diǎn)管

井點(diǎn)管直徑為38～50mm、長為5～7m（一般為6m）；下端配有外徑38～51mm，長1.0～1.2m濾管；濾管上的濾孔面積占表面積20％～25％；下端為鑄鐵頭。其構(gòu)造如圖1.4.4b所示。集水總管集水總管為內(nèi)徑127mm的無縫鋼管；每段長4m，上面裝有與井點(diǎn)管連接的短接頭；接頭間距0.8m、1.2m、1.6m、2.0m。（1）輕型井點(diǎn)設(shè)備5/21/202593圖1.4.4井點(diǎn)管的構(gòu)造a)井點(diǎn)管；b)濾管構(gòu)造；c)井點(diǎn)管壁眼孔布置1－井點(diǎn)濾管；2－濾孔；3－塑料繩骨架；4－纖維網(wǎng)眼布；5－篩絹5/21/2025941）平面布置基坑寬度小于6m，降水深度不大于5m，單排井點(diǎn)布置在地下水流上游；基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良，雙排線狀井點(diǎn)，布置在地下水流上游；基礎(chǔ)面積較大，環(huán)形井點(diǎn)，并在四角加密；井點(diǎn)管距井壁邊緣保持在0.7～1m，間距一般為0.8～1.6m。

●單排井點(diǎn)和環(huán)形井點(diǎn)的布置方式見圖1.4.5和圖1.4.6.（2）輕型井點(diǎn)布置

5/21/202595圖1.4.5單排井點(diǎn)1－集水總管；2－井點(diǎn)管；3－抽水設(shè)備圖1.4.6環(huán)形井點(diǎn)1－集水總管；2－井點(diǎn)管；3－抽水設(shè)備H25/21/2025962）高程布置

●輕型井點(diǎn)的降水深度，在井點(diǎn)管底部(不包括濾管)處，一般不超過6m。對(duì)井點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行高程布置時(shí)，應(yīng)考慮井點(diǎn)管的標(biāo)準(zhǔn)長度，井點(diǎn)管露出地面的長度(約0.2～0.3m)，以及濾管必須在透水層內(nèi)。

●井點(diǎn)管的埋設(shè)深度H1，可按下式計(jì)算(圖1.4.6)：式中—井點(diǎn)管埋置面至基坑底面的距離(m)；—基坑底面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.5～1m；—水力坡度，單排井點(diǎn)取1／4，環(huán)形井點(diǎn)取1／10；—井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離(m)。5/21/202597

●單層輕型井點(diǎn)系統(tǒng)所能降低的水位，一般為3～6m。當(dāng)用一層輕型井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí)，可采用二層輕型井點(diǎn)(圖1.4.7)，即先挖去第一層井點(diǎn)降水后所排干的土，然后再在其底部裝設(shè)第二層井點(diǎn)。1－第一層井點(diǎn)管；2－第二層井點(diǎn)管；3－原地下水位線；4－降低后的地下水位線圖1.4.7二層輕型井點(diǎn)5/21/202598

●井點(diǎn)計(jì)算由于受水文地質(zhì)條件和井點(diǎn)設(shè)備等許多不易確定的因素影響，目前計(jì)算出的數(shù)值只是近似值。

●井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量按水井理論進(jìn)行計(jì)算。輕型井點(diǎn)的計(jì)算內(nèi)容涌水量計(jì)算；井點(diǎn)管數(shù)量與間距確定；抽水設(shè)備選擇等。（3）輕型井點(diǎn)計(jì)算

5/21/202599

●水井根據(jù)其井底是否到達(dá)不透水層，分為完整井與非完整井。井底到達(dá)不透水層的稱為完整井；否則為非完整井。（a）無壓完整井－井底到達(dá)不透水層，且地下水無壓力（圖1.4.8a）；

（b）無壓非完整井－井底未到達(dá)不透水層，且地下水無壓力（圖1.4.8b）；

1）水井的類型

5/21/2025100（c）承壓完整井－井底到達(dá)不透水層，兩不透水層間為有壓地下水（圖1.4.8c）；

（d）承壓非完整井－井底未到達(dá)不透水層，兩不透水層間為有壓地下水（圖1.4.8d）5/21/2025101圖1.4.8水井類型a)無壓完整井；b)無壓非完整井；c)承壓完整井；d)承壓非完整井5/21/2025102

●目前計(jì)算輕型井點(diǎn)所用公式都有一定的使用條件。

●一般適應(yīng)于基坑的長寬比小于或等于5；寬度小于或等于2倍抽水影響半徑（B≤2R）?！袢艟匦位娱L寬比大于5，或基坑寬度大于2倍抽水影響半徑時(shí)；應(yīng)將基坑分成幾小塊，使其符合計(jì)算公式使用條件，分別計(jì)算涌水量再相加。

2)確定基坑的計(jì)算圖形面積

5/21/20251033）涌水量計(jì)算①無壓完整井單井涌水量計(jì)算●井點(diǎn)系統(tǒng)理論計(jì)算，是以法國水力學(xué)家裘布依的水井理論為基礎(chǔ)。

●根據(jù)該理論，當(dāng)均勻在井內(nèi)抽水時(shí)，井內(nèi)水位開始下降，而周圍含水層中的潛水流向水位降低處。

●經(jīng)過一段時(shí)間，井周圍的水面由水平變成彎曲水面，最后趨于穩(wěn)定，成為向井傾斜的水位降落漏斗。5/21/2025104

●根據(jù)達(dá)西直線滲透公式，無壓完整井單井的涌水量Q為：（1.4.5）式中：Q―單井涌水量（m3/d）；

H—含水層厚度(m)；

R―抽水影響半徑(m)；

r―水井半徑(m)；

h―井內(nèi)水深(m)；

K―滲透系數(shù)(m／d)。5/21/2025105

●設(shè)水井水位降低值S＝H-h，得h＝H－S；代入式(1.4.5)后則得無壓完整井單井涌水量計(jì)算公式：（1.4.6）②無壓完整井環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)(群井)涌水量計(jì)算

●井點(diǎn)系統(tǒng)是由許多井點(diǎn)同時(shí)抽水，各個(gè)單井水位降落漏斗相互影響，每個(gè)井的涌水量比單獨(dú)抽水時(shí)小，所以總涌水量并不等于各個(gè)單井涌水量之和。5/21/2025106

當(dāng)基坑的長寬比小于或等于5；寬度小于或等于2倍抽水影響半徑（B≤2R），可將矩形井點(diǎn)系統(tǒng)換算成一個(gè)假想半徑為圓形井點(diǎn)系統(tǒng)計(jì)算，其涌水量計(jì)算公式為：（1.4.7）

式中Q—井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量(m3／d)；

k—土的滲透系數(shù)(m／d)，可由實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)確定；

H—含水層厚度(m)，S—水位降低值(m)；R—環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的抽水影響半徑(m)；可近似按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：5/21/2025107（1.4.8）x0—環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑(m)，可按下式計(jì)算：（1.4.9）上式中，F(xiàn)為環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積(m)。5/21/2025108③無壓非完整井環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算

●在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到無壓非完整井的井點(diǎn)系統(tǒng)，如圖1.4.8b所示。這時(shí)地下水不僅從井的側(cè)面流入，還從井底滲入。因此涌水量要比完整井大。

●精確計(jì)算比較復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算仍可采用公式(1.4.6)。此時(shí)式中含水層厚度H換成有效深度H0，H0值系經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，可查表1.4.2。

●但是要注意，如果算得的H0值大于實(shí)際含水層厚度H時(shí)，則仍取H值。無壓非完整井環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算公式為：5/21/2025109（1.4.10）式中H0—含水層有效深度(m)

K、S、R、x0同上。表1.4.2有效深度H0值S’/(s’+l)0.20.30.50.8H01.3(s’+l)1.5(s’+l)1.7(s’+l)1.85(s’+l)注：s‘－井管處水位降低值；l－濾管長度5/21/20251103）井點(diǎn)管數(shù)量與井距的確定

●井點(diǎn)管的數(shù)量n，根據(jù)井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量Q和單根井點(diǎn)管最大出水量q，按下式計(jì)算：（1.4.1）式中：—濾管直徑（m）；—濾管長度(m)。5/21/2025111

●井點(diǎn)管間距D，按下式計(jì)算：式中L—總管長度(m)

●輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的施工，主要包括施工準(zhǔn)備、井點(diǎn)系統(tǒng)安裝與使用。

●井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝順序是：挖井點(diǎn)溝槽、鋪設(shè)集水總管→沖孔、沉設(shè)井點(diǎn)管、灌填砂濾料→用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與集水總管連接→安裝抽水設(shè)備→試抽。

(4)輕型井點(diǎn)施工

5/21/2025112●

井點(diǎn)管的沉設(shè)方法，常用的有下列兩種：

a)用沖水管沖孔后，沉設(shè)井點(diǎn)管；b)直接利用井點(diǎn)管水沖下沉。圖1.4.9沖水管沖孔法沉設(shè)井點(diǎn)管(a)沖孔；（b）埋管1－沖管；2－沖嘴；3－膠皮管；4－高壓水泵；5－壓力表；6－起重機(jī)吊鉤7－井點(diǎn)管；8－濾管；9－填砂；10－粘土封口沖管直徑50～70mm；長度比井點(diǎn)管長1.5m；水壓0.6～1.2MPa；孔徑不小于300mm；沖孔深度比濾管底部低0.5m。H:\3(輕型井點(diǎn)）.swf輕型井點(diǎn)）.swf5/21/2025113

●井孔沖成后，應(yīng)立即拔出沖水管，插入井點(diǎn)管，并在井點(diǎn)管與孔壁之間，填灌干凈粗砂做砂濾層，砂濾層厚度一般為60～100mm，填灌高度至少達(dá)到濾管頂以上1～1.5m，以保證水流暢通。上端地面處0.5~1間用粘土填實(shí)封口。

●井點(diǎn)管使用時(shí)應(yīng)連續(xù)抽水，否則井管易堵塞或使邊坡塌方。

5/21/2025114

［例1.4.1］某工程基坑開挖(圖1.4.10)，坑底平面尺寸為20×15m2，天然地面標(biāo)高為±0.00，基坑底標(biāo)高為-4.2m，基坑邊坡坡度為1：0.5。土質(zhì)為：地面至-1.5m為雜填土，-1.5m至-6.8m為細(xì)砂層，細(xì)砂層以下為不透水層。地下水位標(biāo)高為-0.70m，經(jīng)揚(yáng)水試驗(yàn)，細(xì)砂層滲透系數(shù)K=18m／d，采用輕型井點(diǎn)降低地下水位。(5)輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)計(jì)算例題

5/21/2025115圖1.4.10輕型井點(diǎn)系統(tǒng)布置圖

試求：1)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的布置；

2)輕型井點(diǎn)的計(jì)算及抽水設(shè)備選用。

5/21/2025116總管的直徑選用127mm，布置在±0.00標(biāo)高上，基坑底平面尺寸為20×15m2，上口平面尺寸為：

井點(diǎn)管布置距離基坑壁為1.0m，采用環(huán)形井點(diǎn)布置，則總管長度：

1)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)布置5/21/2025117

●井點(diǎn)管長度選用6m，直徑為50mm，濾管長為1.0m，井點(diǎn)管露出地面為0.2m，基坑中心要求降水深度：●采用單層輕型井點(diǎn)，井點(diǎn)管所需埋設(shè)深度：符合埋深要求。5/21/2025118

●井點(diǎn)管加濾管總長為7m，井管外露地面0.2m，則濾管底部埋深在-6.8m標(biāo)高處，正好埋設(shè)至不透水層上?；娱L寬比小于5，因此?？砂礋o壓完整井環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)計(jì)算。輕型井點(diǎn)系統(tǒng)布置見圖1.4.10。按無壓完