一套抽水設備的負荷長度（即集水總管長度）一般為１００～１２０ｍ，泵的位置應在總管長度的中間。若采用多套抽水設備時，井點係統要分段，每段長度應大致相等，分段的位置應選在基坑拐彎處，以減少總管彎頭數量，提高水泵抽吸能力。
（２）高程布置。確定井點管的埋設深度，即濾管上口至總管埋設麵的距離。可按下式進行計算
Ｈ≥Ｈ１＋ｈ＋ｉＬ（１－１６）式中Ｈ——井點管埋深，ｍ；
Ｈ１——井點管埋設麵至基坑底的距離，ｍ；
ｈ——基底至降低後的地下水位線的距離，一般為０．５～１ｍ；
ｉ——水力坡度，環狀井點為１／１０，單排井點為１／４～１／５，雙排井點為１／７；
Ｌ井點管至水井中心的水平距離，當井點管為單排布置時，Ｌ為井點管至邊坡腳的水平距離，ｍ。
一般輕型井點的降水深度在管壁處達６～７ｍ。當按上式計算出的Ｈ值大於６～７ｍ時，則應降低井點管抽水設備的埋置麵，以適應降水深度的要求。當一級輕型井點達不到降水深度要求時，可采用二級井點。
３．輕型井點的計算
輕型井點計算的目的，是求出在規定的水位降低深度下，每天排出的地下水流量，從而確定井點管的數量、間距，並確定抽水設備等。
輕型井點計算由於受水文地質和井點設備等不易確定因數的影響，要想計算出準確的結果十分困難。根據工程實踐積累的經驗資料分析，按水井理論進行計算，比較接近實際。
根據井底是否達到不透水層，水井可分為完整井與不完整井，即當井底到達含水層下麵的不透水層頂麵的井稱為完整井，否則稱為不完整井。根據地下水有無壓力，又分為承壓井與無壓井，各類水井。各類水井的湧水量計算方法不同，其中以無壓完整井的理論較為完善。
（１）湧水量的計算：對於無壓完整井的環狀井點係統。其湧水量計算公式為
Ｑ＝１．３６６Ｋ１ｇＲ－１ｇｙ０／（２Ｈ－ｓ）ｓ
Ｒ＝１．９５ｓＨ０Ｋ
對於矩形基坑，當長寬比≤５時可按下式計算
ｙ０＝Ａ／π式中Ｑ——井點係統的湧水量，ｍ３／ｄ；
Ｋ——土的滲透係數，ｍ／ｄ；
Ｈ——含水層厚度，ｍ；
ｓ——水位降低值，ｍ；
Ｒ——抽水影響半徑，ｍ；
ｙ０——環狀井點係統的假想半徑，ｍ；
Ａ——環狀井點係統所包圍的麵積，ｎ２。
滲透係數Ｋ值確定的是否準確，對計算結果影響較大。滲透係數的測定方法有：現場抽水試驗與實驗室測定兩種。對大型工程，一般宜采用現場抽水試驗，以獲取較為準確的數據，具體方法是在現場設置抽水孔，並在同一直線上設置觀察井，根據抽水穩定後，觀察井的水深及抽水孔相應的抽水量計算Ｋ值。
在實際工程中往往會遇到無壓完整井的井點係統。其湧水量的計算相對比較複雜，為了簡化計算，仍可按式（１－１７）計算。此時應將式中Ｈ換成有效深度Ｈ０，Ｈ０可查表１－５。當算得Ｈ０大於實際含水層厚度Ｈ時，則取Ｈ值。
承壓完整井環狀井點湧水量計算公式為
Ｑ＝２．７３ＫｇＲＭｇｙ（ｍ３／ｄ）（１－１８）式中Ｍ——承壓含水層厚度，ｍ；
Ｋ、Ｒ、ｙ０、ｓ意義同前。
（２）井點管數量與井距的確定。
１）單根井點管出水量由下式確定
ｑ＝１２０πｒｌ3Ｋ（１－１９）
式中ｒ——濾管半徑，ｍ；
ｌ——濾管長度，ｍ；
Ｋ——滲透係數，ｍ／ｄ。
２）井點管數量由下式確定
ｎ≥１．１ｑ／Ｑ（１－２０）
ｑ
式中Ｑ——總湧水量，ｍ3／ｄ；
ｑ——單井出水量，ｍ3／ｄ。
３）井點管間距由下式確定
Ｄ＝ｎ／Ｌ（１－２１）
式中Ｌ——總管長度，ｍ。
求出的井點管間距應大於１５倍濾管的直徑，以防由於井點管太密而影響抽水的效果，同時應盡量符合總管接頭的間距模數（０．８、１．２、１．６、２．０）。最後根據實際情況確定出井點管的數量。
（３）選擇抽水設備。定型的輕型井點設備配有相應的真空泵、水泵和動力機組。真空泵的規格主要根據所需的總管長度、井點管根數及降水深度而定，水泵的流量主要根據基坑井點係統湧水量而定。在滿足真空高度的條件下，可從所選水泵性能表上查出一套滿足湧水量要求的機組。
４．輕型井點降水法的施工
包括井點係統的埋設、安裝、運行及拆除等，井點管的埋設，一般用水衝法，並分為衝孔與埋管兩個過程。衝孔時，利用起重設備將衝管吊起並插在井點的位置上。開動高壓水泵將土衝鬆，衝管則邊衝邊沉。孔洞要垂直，直徑一般為３００ｍｍ，以保證井管四壁有一定厚度的砂濾層，衝孔深度宜比濾管底深０．５ｍ左右，以防衝管拔出時，部分土顆粒沉於底部而觸及濾管底部。
井孔衝成後，隨即拔出衝管，插入井點管。井點管與孔壁之間應立即用粗砂灌實，距地麵１．０～１．５ｍ深處，然後用粘土填塞密實，防止漏氣。在井點管與孔壁之間填砂時，如管內的水麵上升，則認為該管埋設合格。
輕型井點設備的安裝程序為：先排放總管．再埋設井點管，然後用彎聯管將井點管與總管連通，最後安裝抽水設備。安裝完畢後，先進行試抽，以檢查有無漏氣現象。輕型井點使用時，應連續抽水。若時抽時停，濾管易賭塞，也容易抽出土粒，使水渾濁，並引起附近建築物由於土粒流失而沉降開裂。正常的排水是細水長流，出水澄清。輕型井點降水時，抽水影響範圍較大，土層因水分排出後，土壤會產生固結，使得在抽水影響半徑範圍內引起地麵沉降，往往會給周圍的建築物帶來一定危害，要消除地麵沉陷可采用回灌井點方法。即在井點設置線外４～５ｍ處，以間距３～５ｍ插入注水管，將井點中抽出的水經過沉澱後用壓力注入管內，形成一道水牆，以防止土體過量脫水，而基坑內仍可保持幹燥。
井點係統的拆除應在地下結構工程竣工後，並將基坑回填土後進行。拔出井點管可借助於倒鏈、起重機等。所留孔洞應用砂或土填塞，對地基有防滲要求，地麵下２ｍ範圍內用粘土填塞壓實。
第四節土方工程的機械化施工
土方工程施工中應盡量采用機械化、半機械化的施工方法，以減輕勞動強度。加快施工的進度，縮短工期，降低工程成本。
一、土方機械的主要性能
土方工程施工機械的種類很多，在場地平整及基坑、基槽土方開挖施工中常用的土方機械包括：單鬥挖土機、推土機、鏟運機等。
（一）單鬥挖土機
單鬥挖土機是土方開挖常用的一種機械，按其行走裝置的不同，分為履帶式和輪胎式兩類，依其工作裝置的不同，可以更換為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種，按其傳動裝置不同又可分為機械傳動和液壓傳動兩種。
１．正鏟挖土機
正鏟挖土機的工作特點是：前進向上，強製切土，挖掘力大，生產效率高。但需有汽車配合共同完成挖土運土工作。適用於開挖停機麵以上１～３類土方，一般工作高度不小於１．５ｍ，可開挖大型幹燥的基坑，但需修築坡道。
正鏟挖土機的開挖方式。根據開挖路線與汽車相對位置的不同分為正向挖土，側向裝車及正向挖土，反向裝車兩種。正向挖土，側向裝車，鏟臂卸土時角度在９０°內，且汽車行駛方便，生產效率高，應用廣泛。正向挖土，反向裝車，鏟臂回轉角度較大（一般在１８０°左右），生產效率低，當開挖工作麵狹小時可采用。
２．反鏟挖土機
反鏟挖土機的工作特點是：後退向下，強製切土。挖土能力比正鏟小。能開挖停麵以下１～２類土，深度在３～５ｍ的基坑、基槽、管溝，也可用於地下水位較高的土方開挖。反鏟挖土機可以與自卸汽車配合，裝土運走，也可棄土於坑槽附近。
反鏟挖土機的開挖方式，主要有溝端開挖和溝側開挖兩種，溝端開挖挖掘寬度不受機械最大挖掘半徑限製，同時可挖到最大深度。溝側開挖，鏟臂回轉角度小，能將土棄於溝邊較遠的地方，但邊坡不好控製，穩定性較差，而且挖土的深度和寬度均較小，因此，隻在無法采用溝端開挖或所挖的土不需運走時采用。
３．拉鏟挖土機
拉鏟挖土機的土鬥是用鋼絲繩懸掛在挖土機長臂上，挖土時在自重作用下落到地麵切入土中，其外形。其工作特點是：後退向下，自重切土。其挖土深度和挖土半徑均較大，能開挖停機麵以下１～２類土，但是不如反鏟挖土機靈活準確。拉鏟挖土機適用於開挖大型基坑及水下挖土，其作業方式與反鏟挖土機相同，有溝端開挖和溝側開挖兩種。
４．抓鏟挖土機
抓鏟挖土機是在挖土機臂端用鋼絲繩吊裝一個抓鬥，其外形。其工作特點是：直上直下，自重切土。抓鏟挖土機挖掘能力小，適用於開挖鬆軟的土，在施工麵狹窄而深的基坑、深槽、深井采用，可取得較好的效果，也適用於水下挖土，是地下連續牆施工挖土的專用機械。
（二）推土機
推土機由拖拉機和推土鏟刀組成。按鏟刀的操縱機構不同，推土機分為鋼索式和液壓式兩種。目前主要使用的是液壓式，其外形。
推土機能單獨完成挖土、運土和卸土工作，具有操縱靈活，運轉方便，所需工作麵小，行駛速度快，易於轉移，能爬３０°左右緩坡的特點。適用於場地清理，土方平整，開挖深度不大的基坑以及回填作業等。
推土機經濟運距在１００ｍ以內，效率最高的運距在６０ｍ。為提高生產率，可采用槽形推土，下坡推土及並列推土等方法。
（三）鏟運機
鏟運機是一種能獨立完成鏟土、運土、卸土、填築、場地平整的土方機械。按行走方式分為自行式鏟運機和拖拉式鏟運機兩種。
鏟運機的特點是：對道路要求較低，操縱靈活，生產效率較高。它適用在１～３類土中直接挖、運土。經濟運距在６００～１５００ｍ，當運距在８００ｍ時效率最高。常用於坡度在２０°以內的大麵積場地平整，大型基坑開挖及填築路基等，不適用於淤泥層，凍土地帶及沼澤地區。堅硬土開挖時需用推土機助鏟或鬆土機配合。
二、土方工程機械的選擇
在土方工程施工中合理的選擇土方機械，充分發揮機械效能，並使各種機械在施工中配合，以加快施工進度，提高施工質量，降低工程成本，具有十分重要的作用。
１．根據下列條件綜合比較擇優選擇施工機械
（１）基坑情況：幾何尺寸大小、深淺、土質，有無地下水及開挖方式等。
（２）作業環境：占地範圍，工程量大小，地上與地下障礙物等（地上有無高壓線，地下有無各種管道、管線、構築物）。
（３）氣候與季節：冬雨期時間長短，冬期溫度與雨期降水量等情況。
（４）機械配套與供應情況。
（５）施工工期長短和選用適宜的土方機械，達到較高的經濟效益。
２．土方機械的適用範圍各種土方機械的適用範圍。
３．挖土機與運土車輛的配合計算
當挖土機挖出的土方需要運土車輛運走時，挖土機的生產率不僅取決於本身的技術性能，還取決於所選的運輸工具是否與之協調。
根據挖土機的技術性能，其生產率可按式（１－２２）計算
ｐ＝８×３６００／ｔｑＫｃ／ＫｓＫＢ
（１－２２）式中Ｐ——挖土機的生產率，ｍ3／台班；
ｔ——挖土機每次作業循環的延續時間，ｓ；
ｑ——挖土機的鬥容量，ｍ3；
Ｋｓ——土的最初可鬆性係數；
Ｋｃ——挖土機土鬥充盈係數（可取０．８～１．１）；
ＫＢ——挖土機工作時間利用係數（一般為０．６～０．８）。
為了使挖土機充分發揮生產能力，應使運土車輛的載重量與挖土機的每鬥土重保持一定的倍數關係，並有足夠數量車輛以保證挖土機連續工作。從挖土機方麵考慮，汽車的載重量越大越好，可以減少等待車輛調頭的時間；從車輛方麵考慮，載重量小，台班費便宜，但使用數量多，載重量大，則台班費高，但數量可以減少。最適合的車輛載重量應當是使土方施工單價為最低，可以通過核算確定。一般情況下，汽車的載重量以每鬥土重的３～５倍為宜。運土車輛的數量Ｎ可按式（１－２３）計算
Ｎ＝Ｔ／ｔ１＋ｔ２（１－２３）
式中Ｔ——運輸車輛每一個工作循環延續時間（由裝車、重車運輸、卸車、空車開回及等待時間組成），ｓ；
ｔ１——運輸車輛調頭而使挖土機等待的時間，ｓ；
ｔ２——運輸車輛裝滿一車土的時間，ｓ，可按式（１－２４）計算
（１－２４）
ｔ２＝ｎｔ，ｎ＝ｑＫｓ／Ｋｃγ／１０Ｑ式中ｎ——運土車輛每車裝土次數；
Ｔ——挖土機每次作業循環延續時間，ｓ；
Ｑ——運土車輛的載重量，ｔ；
ｑ——挖土機鬥容量，ｍ3；
Ｋｓ——土的最初可鬆性係數；
Ｋｃ——挖土機土鬥充盈係數（可取０．８～１．１）；
γ——土的重度，ｋＮ／ｍ3。
為了減少車輛的調頭、等待和裝土時間，裝土場地必須考慮調頭方法及停車位置。如果在坑邊設置兩個通道，使汽車不用調頭，可以縮短調頭和等待時間。
【例１－１】某建築施工企業承接了一項挖土施工任務。坑深為－４．２ｍ，土方量為９０００ｍ3，平均運土距為１０ｋｍ，合同工期為８ｄ。施工企業現有甲、乙、丙液壓挖土機各４台、２台、２台；Ａ、Ｂ、Ｃ自卸汽車各１２台、３０台、１８台。主要參數。
試問：（１）若挖土機和自卸汽車隻能各取一種，數量沒有限製，如何組合才是最經濟的配合？並計算單方挖運直接費為多少？
（２）若每天１個班，安排挖土機和自卸汽車的型號、數量不變，應安排幾台何種型號的挖土機和自卸汽車？
（３）按上述安排，每立方米土方的挖、運直接費為多少？
解（１）挖土機每立方米土方的挖土直接費各為：
甲機１０００／４００＝２．５０（元／ｍ2）
乙機１２００／５５０＝２．１８（元／ｍ3）
丙機１４００／７００＝２．００（元／ｍ3），故取丙機最經濟。
（２）自卸汽車每立方米運土直接費分別為：
Ａ車３３０／３０＝１１．００（元／ｍ3）
Ｂ車４６０／４８＝９．５８（元／ｍ3）
ｃ車７３０／７０＝１０．４３（元／ｍ3），故取Ｂ車最經濟。
每立方米土方挖運直接費為２．００＋９．５８＝１１．５８（元／ｍ3）。
（３）每天需要挖土機的數量為９０００／７００×８＝１．６（台）
故取２台（共有２台，可以滿足需要）
挖土時間為９０００／７００×２＝６．４３（ｄ）
故取６．５ｄ＜８ｄ，可以按合同工期完成
每天需要的挖土機和自卸汽車的台數比例為７００／４８＝１４．６（台）
則每天安排Ｂ自卸汽車數為２×１４．６＝２９．２（台），取２９台即配置丙挖七土２台，Ｂ自卸汽車２９台，（共有３０台，可以滿足需要）
２９台車可運土方為２９×４８×６．５＝９０４８（ｍ3）＞９０００（ｍ3），即６．５ｄ可以運完。
（４）按上述安排，每立方米土方的實際挖、運直接費為９０００／（1４００×２＋４６０×２８）×６．５＝９０００／１０４９１０＝１１．６６（元／ｍ3）。
第五節土方回填與壓實
建築工程的回填土主要有地基、基坑（槽）、室內地坪、室外場地、管溝、散水等，回填土是一項很重要的工作，要求回填土應有一定的密實性，使回填土土層不致產生較大的沉陷。在實際施工中，一些建築物沉降過大，室內地坪和散水出現大麵積嚴重開裂，主要原因之一就是由於回填壓實的密實度，沒有達到設計規範的要求的緣故。
一、土料的選擇
填方土料應符合設計要求，以保證填方的強度與穩定性。凡含水量過大或過小的粘土，含有８％以上的有機物（腐爛物）的土、含有５％以上的水溶性硫酸鹽的土、雜土、垃圾土、凍土等均不能作為回填土。
同一填方工程應盡量采用同類土填築；如采用不同土填築時，必須按土類不同分層夯填，並將透水性大的置於透水性小的土層之下，以防填土內形成水囊。