市政管道开槽施工.ppt

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1、第二章市政管道开槽施工市政管道开槽施工时，经常遇到地下水，土层内的水分主要以水汽、结合水、自由水3种状态存在，结合水没有出水性，自由水对市政管道开槽施工起主要影响作用。当沟槽开挖后自由水在水力坡降的作用下，从沟槽侧壁和沟槽底部渗入沟槽内，使施工条件恶化，严重时，会使沟槽侧壁土体坍落，地基土承载力下降，从而影响沟槽内的施工。因此,在管道开槽施工时必须做好施工排（降）水工作。市政管道开槽施工中的排水主要指排除影响施工的地下水，同时也包括排除流入沟槽内的地表水和雨水。施工排水有明沟排水和人工降低地下水位2种方法。不论采用哪种方法，都应将地下水位降到槽底以下一定深度，以改善槽底的施工条件；稳定边坡；

2、稳定槽底；防止地基土承载力下降；为市政管道的开槽施工创造有利条件。沟槽开挖时，排除渗入沟槽内的地下水和流入沟槽内的地面水、雨水，一般采用明沟排水的方法。明沟排水是将从槽壁、槽底渗入沟槽内的地下水以及流入沟槽内的地表水和雨水，经沟槽内的排水沟汇集到集水井，然后用水泵抽走的排水方法，如图2-1所示。图2-1明沟排水系统1-集水井；2-进水口；3-横撑；4-竖撑板；5-排水沟第一节明沟排水2.1.1明沟排水原理明沟排水通常是当沟槽开挖到接近地下水位时，修建集水井并安装排水泵，然后继续开挖沟槽至地下水位后，先在沟槽中心线处开挖排水沟，使地下水不断渗入排水沟后，再开挖排水沟两侧土。如此一层一层地反复下

3、挖，地下水便不断地由排水沟流至集水井，当挖深接近槽底设计标高时，将排水沟移置在槽底两侧或一侧，如图2-2所示。图2-2排水沟开挖示意图为了合理选择排水设备，确定水泵型号，应算总涌水量，水泵的流量一般为涌水量的1.5~2.0倍。在市政管道开槽施工时，沟槽一般为窄长式，此时可忽略沟槽两端的涌水量，认为地下水主要有沟槽两侧渗入。因此，沟槽的总涌水量可按裘布依公式进行计算，即：(2-1)式中:Q——沟槽总涌水量，m3/d；K——渗透系数，m/d，见表2-1；H——离沟槽边为R处的地下水含水层厚度，m；R——影响半径，m，见表2-1；S——地下水位降落深度，m。2.1.2明沟排水涌水量计算土的渗透系数

4、K值表2-1土的类别K（m/d）土的类别K（m/d）粉质粘土＜0.1含粘土的粗砂及纯中砂35～50含粘土的粉砂0.5～1.0纯中砂60～75纯粉砂1.5～5.0粗砂夹砾石50～100含粘土的细纱10～15砾石100～200含粘土的中砂及细砂20～25施工时，排水沟的开挖断面应根据地下水量及沟槽的大小来决定，通常排水沟的底宽不小于0.3m，排水沟深应大于0.3m，排水沟的纵向坡度不应小于3%～5%,且坡向集水井。若在稳定性较差的土壤中施工，可在排水沟内埋设多孔排水管，并在其周围铺卵石或碎石加固；亦可在排水沟内埋设管径为150~200mm的排水管，排水管接口处留有一定缝隙，排水管两侧和上部也用卵

5、石或碎石加固；或在排水沟内设板框、荆笆等支撑。集水井是在排水沟的一定位置上设置的汇水坑，为使沟槽底部土层免遭破坏,通常将集水井设在基础范围以外，距沟槽底一般为1～2m的距离处，并应设在地下水来水方向的沟槽一侧。集水井的断面一般为圆形和方形2种，其直径或宽度，一般为0.7～0.8m，集水井底与排水沟底应有一定的高差；在开挖过程中，集水井底应始终低于排水沟底0.7～1.0m，当沟槽挖至设计标高后，集水井底应低于排水沟底1～2m。2.1.3明沟排水施工集水井的间距应根据土质、地下水量及井的尺寸和水泵的抽水能力等因素确定，一般每隔50～150m设置一个集水井。集水井通常采用人工开挖，为防止开挖时或开

6、挖后井壁塌方，需进行加固。在土质较好、地下水量不大的情况下，采用木框加固，井底需铺垫约0.3m厚的卵石或碎石组成反滤层，以免从井底涌入大量泥砂造成集水井周围地面塌陷；在土质（如粉土、砂土、亚砂土）较差、地下水量较大的情况下，通常采用板桩加固。即先打入板桩加固，板桩绕井一圈，板桩深至井底以下约0.5m。也可以采用混凝土管集水井，采用沉井法或水射振动法施工，井底标高在槽底以下1.5~2.0米，为防止井底出现管涌，可用卵石或碎石封底。为保证集水井附近的槽底稳定，集水井与槽底有一定距离，沟槽与集水井间设进水口，进水口的宽度一般为1～1.2m。为防止水流对集水井的冲刷，进水口的两侧应采用木板、竹板或板

7、桩加固。排水沟、进水口需要经常疏通，集水井需要经常清除井底的积泥，保持必要的存水深度以保证水泵的正常工作。明沟排水常用的水泵有离心泵、潜水泵和潜污泵。1、离心泵:根据流量和扬程选型，安装时应注意吸水管接头不漏气及吸水头部至少沉入水面以下0.5m，以免吸入空气，影响水泵的正常使用。2、潜水泵:这种泵具有整体性好、体积小、重量轻、移动方便及开泵时不需灌水等优点，在施工排水中广泛应用。使用时，应注意不得脱水空转，也