(一)泥水坑的特点和抽水设备选择

1.泥水坑的特点和措施

水坑及泥水坑在开挖过程中地下水会不断地渗出；雨水季节施工时，地面水也会流入坑内。如果坑内的积水不及时排除，不但使基础开挖困难，施工条件恶化，而且更严重的是土被水泡软后，会造成坑壁坍塌，地基承载能力下降。

(1)在基坑开挖中主要工作有两项。

1)做好抽水排水工作。

2)开挖土方。

(2)需要采取的两项措施。

1)用挡土板，防止坑壁坍塌，增大土方工程量。

2)基坑四周围上土堤，防止雨水流入坑内。

(3)施工特点。土方开挖是在边抽水排水，边支护挡土板情况下进行挖坑。

2.抽水设备的选择原则

抽水设备的总排水量V一般采用基坑总涌水量Q的1.5～2倍。

当涌水量Q≤0.5m3/h时，用勺、水桶排水；

当涌水量Q＜10m3/h时，用手压水泵排水；

当涌水量Q＞10m3/h时，用机动水泵排水。

3.抽水机械

(1)手压水泵为隔膜式，以往都用铸铁制成，其缺点是重量较大。改进后是用铁板焊成，减轻了重量，适合送电线路施工需要。手压隔膜式水泵的规格，如表3-3-16所示。

(2)机动水泵。机动水泵一般有离心泵、潜水泵和软轴水泵等。

1)水泵的动力。水泵的动力主要有汽车发动机、小型汽油机、柴油机、电动机等。

表3-3-16　手压水泵规格

①汽车发动机：可将水泵放置在汽车头部，也可将汽车发动机安装在拖车上代替水泵。

②小型汽油机、柴油机：这类水泵的型号很多。我国自行设计和制造的3马力农用汽油发动机，具有结构紧凑、重量轻、操作方便、维护简单、耗油省等优良性能，并有照明电源，便于夜间工作，用它作为水泵动力，便于运输，很适合送电线路的现场特点。

③电动机：用电动机带动水泵比较简单，操作维护方便，在有电源之处，应尽量采用。

2)离心泵。它是由泵壳、泵轴及叶轮等主要部件组成，其管路系统包括滤网、底阀、吸水管、出水管等，如图3-3-29所示。

图3-3-29　离心泵工作简图

1—泵壳；2—泵轴；3—叶轮；4—滤网与底阀；5—吸水管；6—出水管

离心泵的抽水原理是利用叶轮高速旋转时所产生的离心力，将轮心部分的水甩往轮边，沿出水管压向高处。此时叶轮中心形成部分真空，这样，水在大气压力的作用下，就能连续不断地从吸水管内上升进入水泵。常用的离心泵性能，如表3-3-17所示。

表3-3-17　常用离心泵性能表

续表

离心泵的选择，主要根据流量与扬程而定。对基坑排水来说，离心泵的流量应满足基坑涌水量的要求，一般选用吸水口径2～4英寸的离心泵；离心泵的扬程主要是考虑吸水扬程是否满足降水深度的要求。

离心泵的安装，应至少将吸水口置于水面以下0.5m处，并防止接头漏气；使用前，要先向泵体及吸水管内灌满水，排除空气，然后开泵抽水；使用中要防止漏气或脏物堵塞等。

3)潜水泵。它是由立式水泵与电动机组合而成，工作时完全浸在水中。水泵装在电动机上端，叶轮可制成离心式或螺旋桨式，电动机有密封装置。这种泵具有体积小、重量轻、移动方便、安装及使用简单等优点，由于需用电力作动力，限制了它在送电线路施工中的应用范围。

4)软轴水泵。它是由软轴、离心式泵体和出水管组成。电动机放在地面上，泵体浸在集水井中。软轴水泵的出水口径为40mm，流量为10m3/h，扬程为6～8m，功率为1.5kW。这种水泵结构简单、体积小、重量轻、移动方便，开泵时不需引水，但也需要电力作动力。

(3)水泵的使用和维护。

1)水泵不宜排灌含泥量较高的水质或泥浆水，以免泵叶轮被杂物堵塞。

2)运转时要注意是否有不正常的噪声、撞击声或振动现象。如果有，应立即停机检查。

3)运转时轴承温度一般不超过50℃(用手摸试不烫手)，最高不得超过70℃；水泵每运转1～2h，应暂停检查一次。

4)冰冻季节停机后，一定要拧下放水螺栓，并打开底阀，把泵内和吸水管内存水放出。

(二)挡土板

1.构造和要求

挡土板也是水坑施工的常用方法。挡土板一般采用厚50mm、宽100～200mm的木板。板与板之间的接缝有平口与企口两种，如遇流砂或涌水量较大时，应用企口接缝。

挡土板按基础坑的深度和宽度，设置2～3层用圆木或方木做成的横挡，以承受土压力。方木横挡的尺寸应不小于150mm×150mm，间距不大于1.2m，横挡端部拼接成45°，用扒钉钉牢。挡土板打入抗底深度应不小于300mm。挡土板示意图，如图3-3-30所示。

挡土板和横挡的规格应根据计算确定；在挖掘过程中应经常检查挡土板有无变形或折裂等现象；在更换横挡时，应先装后拆；挡土板的拆除应待基础安装结束后，与回填土同时进行。

图3-3-30　挡土板

(a)挡土板拼接；(b)横挡端部拼接
1—挡土板；2—横挡；3—扒钉

2.挡土板的计算

(1)计算原则。

1)送电线路基坑用挡土板，因无强大的打入机械，一般打入土中的深度不大，故计算时不考虑挡土板下端的固定影响。

2)不计入挡土板与土壤间摩擦力、土壤的凝结力和水对土壤颗粒的浮力作用。(www.daowen.com)

(2)挡土板。挡土板垂直放置，其宽度为b，以横挡为支座，挡土板上承受的被动土压力呈三角形分布，上端为零，下端为p。

p值按下式计算为

式中　p——挡土板下端被动土压力，N/m；

γ——坑底以上土壤的容重平均值，kg/m3，若挡土板深度内各层土的容重为γ1、γ2、…，相应的厚度为h1、h2，…，则

h——挡土板埋深，m；

φ——坑底以上土壤的内摩擦角平均值，(°)，若挡土板深度内各层土的内摩擦角为φ1、φ2、…，则φ

挡土板的最大弯矩Mmax及横挡处的支座反力RA、RB，可按表3-3-18所列情况确定。

表3-3-18　挡土板最大弯矩及支座反力计算表

挡土板的最大弯曲应力按下式计算为

式中　σ——挡土板的最大弯曲应力，MPa；

δ——挡土板的厚度，cm；

b——挡土板的宽度，cm；

[σ]——挡土板允许应力，MPa，按表3-3-19选取。

(3)横挡。下部横挡受力最大，每块挡土板给予横挡的作用力为RB，因此，横挡的最大弯矩按下式计算

式中　M1max——横挡的最大弯矩，N·cm；

l——横挡的跨矩，cm；

n——横挡跨间的挡土板数量。

表3-3-19　常用木材的允许应力和弹性模量　单位：MPa

注　1.当采用湿材时，木材横纹承压容许应力和弹性模量宜降低10%；
2.下列情况的计算指标可提高15%：
1)原木顺纹受压和受弯的允许应力及弹性模量；
2)截面短边尺寸等于或大于15cm的方木受弯允许应力。

横挡的最大弯曲应力按下式计算：

横挡为方木时

横挡为圆木时

式中　σ——横挡的最大弯曲应力，MPa；

b——方木的宽度，cm；

d——圆木的直径，cm。

3.钢板挡土板

现在施工单位在现场大多使用的是专门设计加工的钢板挡土板，横挡使用φ50mm的钢管代替。钢挡土板有强度高、不易损坏，又能多次使用，节约木材的优点。钢板挡土板的规格为：宽300～400mm，长1200～1500mm，钢板厚度3～5mm。钢板的上端焊有加强铁，下端为三角形，两边焊有企口。见图3-3-31所示。

图3-3-31

(三)泥水坑的开挖

(1)对不塌方且渗水速度较慢的水坑，可采用人工淘水，边挖边淘的施工方法，挖至设计要求的深度后，立即打混凝土垫层，为浇制基础做准备。

(2)对于渗水较快的水坑，必须选用合适的抽水设备排水，边排水边挖坑直至设计深度。

(3)有些泥水坑可选用泥浆水泵代替人力挖土，坑内有专人把泥土和成泥浆水，让泥浆泵直接往外抽，减少人力往坑外抛扔泥土的工作量，降低施工人员的劳动强度。

(4)地下水较大的水坑，开挖时必须使用挡土板加以支撑。开挖时先开口挖下0.3～0.5m，然后在坑壁四周设水平横撑木，将板桩由撑木及坑壁间插下，边插边打。板桩间距视土质情况而定，土质较好者为1.0～1.2m，土质较差者为0.3～0.5m。横撑木间距0.8～1.0m。板桩顶端要有防止打裂的措施。若使用钢板桩则更好。挖掘过程中是边挖边下挡土板，要注意观察挡板有无变形及断裂危险。若发现异常应及时更换或者在横撑木上加水平顶杠，增强挡土板骨架的刚度。确保挖坑深度达到设计要求。

(四)混凝土浇筑

(1)基坑挖成之后，若坑内积水可以抽干，应抓紧时间在底层铺以干石灌浆垫层，然后铺设底板钢筋，支模板浇制混凝土。

(2)若基坑内地下水较多，不易用机械抽干时，应特制一个和基础底部外形尺寸一样大小的大塑料袋，安放在基坑内，并且四周用绳吊起来，在塑料袋内浇制混凝土，把地下水挤到一边。塑料袋外围的水不断被抽水机抽到坑外。

这种基础浇制要充分做好物资上和技术措施上的准备。人员分工明确，各负其责，互相配合，统一指挥，紧而不乱。

混凝土浇筑、养护、拆模、回填等程序与《一般地质现浇基础》要求相同。

(五)质量与安全注意事项

(1)在浇制下层混凝土时，一边浇制，一边还要抽出基坑内的渗水，抽水机的吸水管头必须放在坑内塑料袋子的外侧，或采取其他措施，不得把混凝土的砂浆抽走，防止基础表面出现蜂窝、狗洞。

(2)基础拆模回填时，先要把坑内积水抽干，然后再分层回填夯实。

(3)抽水设备的机械操作人员，应经过培训，持证上岗。

(4)对施工人员进行技术交底，安全教育的同时，还应进行环保意识教育。基础开挖、排水、混凝土浇制过程中应保护好农田和植被，排出的泥浆水应预先设计出路，不得随意排到农田中。基础施工完毕，要清理平整现场，恢复植被。

(5)对有塌方危险的基坑，开挖过程中应设安全监护人员，一旦发生险情，立即通知坑内人员躲闪，防止发生意外。