命题点解读04.doc

109 年二级建造师考试——市政公用工程管理与实务命题点解读（四） 2K3140002K314000 城市排水工程城市排水工程命题规律解读本章的命题规律主要体现在：1．人工或风动工具挖土法、抓斗挖土法、水枪冲土法的使用条件和优缺点的内容，是很好 的命题素材，三者之间的内容相互干扰2．人工或风动工具挖土法、抓斗挖土法、水枪冲土法的施工要求是很重要的知识，考题中 经常会涉及到这方面的内容3．水池满水试验的前提条件和构筑物满水试验的具体要求也是很容易出题的内容4．城市污水处理方法与常规处理工艺可作为命题点命题点解读命题点命题点 1 1 沉井类型沉井类型按横截面形状分类：1．圆形沉井有带底梁和无底梁两种形式2．矩形沉井(1)单孔：形式和圆形相同2)单排孔：沉井内单排两孔或多井孔，可增加井体刚度，有利于沉井均匀下沉，便于纠偏， 提高沉井承载能力，适合于平面尺寸大的重型建筑物基础3)多排孔：在井内设几道内隔墙，形成纵横格网，形成刚度较好的空间结构，每个井孔内 可设底梁或不设底梁多孔沉井在施工中有利于均匀下沉，适合于平面尺寸大而重的地下建筑物按竖向剖面形状分类：1．柱形沉井柱形沉井井壁按截面形状，上、下井壁厚度是相同的。

由于柱形沉井受周围土体约束，沉井 过程中发生倾斜及偏转的可能性减少，周围土体的塌陷也较小，因此，适合于建筑物中建造深度 不大的沉井但下沉过程中土壤与井壁间摩阻力较大2．阶梯形沉井当作用在沉井侧壁上的土压力和水压力随沉井深度增加而加大，阶梯形沉井井壁平面尺寸随 深度呈台阶形加大，作成变截面当土比较密实时，设外侧阶梯可减少沉井侧面的土的摩阻力以 便顺利下沉，刃脚处的台阶高度一般为 1-2m，阶梯宽度一般为 100mm外壁阶梯形沉井分为单/考 试大/阶梯和多阶梯两类外壁单阶梯沉井的优点是可以减少井壁与土体之间的摩阻力，并可向台阶以上形成的空间内 压送触变泥浆其特点是：如果不压送触变泥浆，则在沉井下沉时，对四周土体的搅动要比柱形 沉井大外壁多阶梯沉井与外壁单阶梯沉井的作用基本相同因为，越接近地面，作用在井壁上的水 土压力越小，为了节约建筑材料，将井壁逐步减薄故形成多阶梯形 命题点命题点 2 2 沉井构造沉井构造沉井一般由井壁(侧壁)、刃脚、凹槽、底梁等组成1．井壁沉井主要是靠井壁的自重来克服正面阻力和侧面阻力而下沉的因此，要求沉井井壁不仅要 有足够的强度承受施工荷载，而且还要有一定的重量，以便满足沉井下沉的要求。

因此，井壁厚 度主要取决于沉井大小、下沉速度、土层的物理力学性质以及沉井能在足够的自重下顺利下沉的2条件来确定井壁厚度一般为 0．4～1．2 m 左右井壁的竖向断面形状有上下等厚的直墙形井 壁、阶梯井壁2．刃脚井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚” ，其主要功用是减少下沉阻力刃脚还应具有一定 的强度，以免在下沉过程中损坏刃脚底的水平面称为踏面刃脚的式样根据沉井时所穿越土层的软硬程度和刃脚单位长度上的反力大小来决定踏面宽 度一般为 100～300mm，斜面高度视井壁厚度而定，并考虑在沉井施工中便于挖土和抽除刃脚下 的垫木，刃脚内侧的倾角为 40°~60°当沉井湿封底时，刃脚的高度取 1．5m 左右，干封底时， 取 0．6m 左右沉井重、土质软时，踏面要宽些相反，沉井轻又要穿过硬土层时，踏面要窄些3．底梁在比较大型的沉井中，如果由于使用要求不能设置隔墙，可在沉井底部增设底梁，以便于构 成框架，增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度4．凹槽主要作用是在沉井封底时，使封底底板与井壁更好连接，防止渗水命题点命题点 3 3 沉井制作沉井制作1．平整场地要先将场地平整夯实，以免在灌筑沉井过程中和拆除支垫时，发生不均匀沉陷。

若场地土质松 软，应加铺一层 300～500 mm 厚的砂层，必要时，应挖去原有松软土层，然后铺以砂层沉井可 在基坑中灌筑，但要做好排降水工作2．铺设垫木(1)铺设垫木的基本要求（图片见桌面）(2)垫木数量及安排刃脚下应满铺垫木一般常使用长短两种垫木相间布置，在刃脚的直线段应垂直铺设，圆弧 部分应径向铺设垫木的数量按垫木底面承压应力不大于 0．1 MPa命题点命题点 4 4 沉井下沉准备工作沉井下沉准备工作当沉井混凝土强度达到设计要求，大型沉井达到 100％、小型沉井达到 70％时，方能进行拆 除承垫木工作，抽除刃脚下的垫木应分区、分组、依次、对称、同步进行垫木应按设计拟订的 次序统一编号抽除次序：圆形沉井为先抽一般承垫木，后抽除定位垫木；矩形沉井先抽内隔墙 下的垫木，然后分组对称地抽除外墙短边下的定位垫木，再后抽除长边下一般垫木，最后同时抽 除定位垫木同一编号同时抽光垫木并回填土后，方可抽下一组编号垫木抽除方法是将垫木底 部的土挖去，利用人工或机具将相应垫木抽出每抽出一根垫木后，应立即用砂、卵石或砾石将 空隙填实，同时在刃脚内侧填筑成小土堤，并分层夯实抽出垫木时要加强观测，注意下沉是否均匀。

一般情况，当抽至垫木的 2／3 这一阶段时， 沉井下沉比较均匀，下沉量也不大，回填时间亦较充分，便于较好抽垫和回填当继续抽垫时， 下沉量逐步加大，回填工作也逐渐困难，甚至出现下沉很快来不及回填的现象，致使垫木压坏或 压断故在抽垫时，开始阶段宜缓慢进行，留出足够的时间进行充分回填夯实，力求尽量改变最 后阶段下沉快、下沉量大、来不及回填以至压断垫木的现象抽垫至最后阶段时，应全力以赴， 一鼓作气地尽快将剩余垫木全部抽出，使沉井刃脚平稳均匀地落人土层命题点命题点 5 5 沉井下沉方法沉井下沉方法市政工程沉井下沉由于沉井深度较浅，一般采用 3 种方法：人工或风动工具挖土法、抓斗挖 土法、水枪冲土法3下沉方法的优、缺点：命题点命题点 6 6 排水开挖下沉沉井排水开挖下沉沉井在稳定的土层中，渗水量不大(每平方米沉井面积渗水量小于 1 m3／L)时，可采用排水开挖 下沉排水开挖下沉常用人工或风动工具、或在井内用小型反铲挖土机，在地面用抓斗挖土机分层 开挖开挖必须对称、均匀进行，使沉井均匀下沉挖土方法视土质情况而定，各种土质开挖方 法是：1．一般土层从中间开始逐渐挖向四周，每层挖土层 0．4～0．5 m，在刃脚处留 1～1．5 m 台阶，然后 沿沉井井壁每 2～3 m 一段，向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地开挖土层，每次挖去 50～100mm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀破土下沉。

当沉井下沉 很少或不下沉时，可再从中间向下挖 0．4～0．5 m，并继续向四周均匀掏挖，使沉井平稳下沉 当在数个井孔内挖土时，为使其下沉均匀，孔格内挖土高差视土质不得过大，刃脚下部土方应边 挖边清理当土质松软时，在分层挖除回填土的过程中，沉井即逐渐下沉当刃脚下沉至与沉井中部土 面大约齐平时，即可在中部先向下挖约 400～500 mm，并逐渐向四周均匀扩挖，到距刃脚 1 m 处 (此距离可视土的松软程度而定)，再分层挖除刃脚内侧的土台2．比较坚硬土层可比照抽垫的顺序分段掏空刃脚，每段掏空后随即回填砂砾，待最后几段(即定位承垫处)掏 空并回填后，再分层分次逐步挖去回填料，使沉井下沉在开始 5m 以内下沉时，要特别注意保持平面位置与垂直度正确，以免继续下沉时不易调整 在距离设计标高 200mm 左右应停止取土，依靠沉井自重下沉到设计标高在沉井开始下沉和将要 下沉至设计标高时，周边开挖深度应小于 300mm 或更少一些，避免发生倾斜或超沉其下沉速度， 随沉井大小、入土深度、地层情况而定，一般平均为 0．5～1．0m／d命题点命题点 7 7 不排水开挖下沉沉井不排水开挖下沉沉井1．基本要求(1)井内挖土深度，一般根据土质而定，最深不应低于刃脚 2m(此数与沉井平面尺寸的大小 有关)。

若土质特别松软时，不应直接在刃脚下除土2)尽量加大刃脚对土的压力3)通过粉砂、细砂等松软地层时，不宜以降低井内水位而减少浮力的办法，促使沉井下沉， 应保持井内水位高出井外 1～2m，以防流砂涌向井内，引起沉井歪斜，并增加吸泥工作量4)除为了纠正沉井倾斜外，井内的土一般应由各井孔均匀清除，各井孔土面高差不得超过 500mm5)在沉井入土较深，井壁侧面阻力较大，应根据具体情况，采取有效的下沉方法一般需采取抓土、吸泥、射水交替或联合作业；必要时还需铺以降低井内水位(当土壤稳定 性较好)以增加沉井重量，或在井底放炮震压，或在井顶压重，才能沉至设计标高2．抓斗挖土下沉采用抓斗挖土方法时，需用吊车吊住抓斗挖掘井底中央部分的土，逐渐使井底形成锅底状 在砂或砾石类土中，一般当锅底比刃脚低 1～1．5m 时，沉井即可靠自重下沉，而将刃脚下的土 挤向中央锅底，再从井孔继续抓土，沉井即可继续下沉在黏质土或紧密土中刃脚下的土不易向 中央坍塌，则应配以射水管松土多井孔的沉井，最好每个井孔配置一套抓土设备，可同时均匀挖土，并减少抓斗倒孔时间， 否则应逐孔轮流抓土，使沉井均匀下沉如用一台抓斗抓土时，应对称逐孔轮流进行使其均匀下4沉，各井孔内土面高差不大于 0．5 m。

3．水枪冲土下沉水枪冲土吸泥机排渣下沉是沉井的主要方法，适用于粉质黏土、黏质粉土、粉细砂土中；使 用不受水深限制，但其出土率则随水压、水量的增加而提高，必要时应向沉井内注水，以加高井 内水位在淤泥或浮土中使用水力吸泥时，应保持沉井内水位高出井外/考 试大/水位 1～2m水枪冲土系统包括：高压水泵、供水管路、水枪等高压水沿供水管路输送到水枪，经水枪 喷嘴后形成一股高速射流，冲击工作面土层，并破坏其结构，形成泥渣浆，同时由空气吸泥机将 泥渣浆排到地面，以完成沉井挖土任务取土顺序为先中央后四周，并沿刃脚留出土台，最后对 称分层冲挖，不得冲空刃脚踏面下的土层施工时，应使高压水枪冲人井底的泥浆量和渗入的水 量与水力吸泥机吸出的泥浆量保持平衡命题点命题点 8 8 沉井辅助措施沉井辅助措施1．射水下沉它是用预先安设在沉井外壁的水枪，借助高压水冲刷土层，使沉井下沉2．泥浆润滑下沉泥浆润滑套下沉沉井的方法，是在沉井外壁周围与土层间设置膨润土泥浆隔离层，减少土壤 与井壁的摩阻力，以利沉井下沉一般泥浆润滑套与井壁的摩阻力为 0．3～0．5 t／m2沉井外壁制成宽为 100～200mm 的台阶作为泥浆槽。

泥浆是用泥浆泵、砂浆泵或气压罐通过 预埋在井壁体内或设在井内的垂直压浆管压入，使外壁泥浆槽内充满触变泥浆，其液面接近于自 然地面为了防止漏浆，在刃脚台阶上宜钉一层 21mm 厚的橡胶皮，同时在挖土时注意不使刃脚 底部脱空在泥浆泵房内要储备一定数量的泥浆，以便下沉时不断补浆在沉井下沉到设计标高 后，泥浆套应按设计要求进行置换，一般采用水泥浆、水泥砂浆或其他材料来置换触变泥浆，即 将水泥浆、水泥砂浆或其他材料从泥浆套底部压人，使压进的水泥浆、水泥砂浆等凝固材料挤出 泥浆，待其凝固后，沉井即可稳定3．压重下沉可根据不同情况及下沉高度、施工设备、施工方法等，采用压钢轨、型钢、接高混凝土筒壁 等加压方法，使沉井下沉，但特别要注意均匀对称加重4．空气幕下沉空气幕下沉沉井是通过预埋在沉井壁中管路上的小孔，向外喷射压缩空气，以减小井壁摩阻 力，而使沉井顺利下沉的方法与普通沉井相比，町节省圬工 30％—50％，提高下沉速度 20％～60％；与泥浆套沉井相比，叮在水中施工不受水深限制，下沉完毕后井壁摩阻力可以得到 恢复命题点命题点 9 9 沉井封底沉井封底沉井下沉至设计标高，应检验基底的地质情况是否与设计相符，排水下沉时，可直接检验、 处理；不排水下沉时，应进行水下检查、处理，必要时取样鉴定。

不排水下沉的沉井基底应平整， 且无浮泥排水下沉的沉井，应满足基底面平整的要求还应进行沉降观测，经过观测在 8h 内 累计下沉量不大于 10 mm 或沉降率在允许范围内，沉并下沉已稳定时，即可进行沉井封底沉井封底可分为排水封底和不排水封底。