1、2.2 基坑降水工程施工 基坑開挖時(shí)，流入坑內(nèi)的地下水和地表水如不及時(shí)排除，會使施工條件惡化、造成土壁塌方，亦會降低地基的承載力。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。第2講 基坑支護(hù)與降水共 頁 第1頁二、案例分析與實(shí)施1.施工前期準(zhǔn)備（主要介紹管井井點(diǎn)降水）（1）技術(shù)準(zhǔn)備 1） 收集并熟悉相關(guān)圖紙（P118） 2） 確定相關(guān)施工參數(shù) （2）材料準(zhǔn)備 井管、濾料、粘土或者膨潤土。（3）機(jī)具準(zhǔn)備 成井設(shè)備：一般采用沖擊鉆機(jī)、循環(huán)鉆機(jī)成孔（見動畫）（泥漿或水從鉆桿進(jìn)入，從井口流出，為正循環(huán)。泥漿或水從鉆桿吸出，從井口流入，為反循環(huán)。） 抽水設(shè)備、排水設(shè)備、其他設(shè)備 管井井點(diǎn) 管井井點(diǎn)由

2、濾水井管、吸水管和抽水機(jī)組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲透系數(shù)確定，一般間距1050m，最大埋深可達(dá)10m，管井距基坑邊緣距離1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)，適用于降水深度35m、滲透系數(shù)為20200m/d的基坑中施工降水。管井井點(diǎn)設(shè)備簡單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。管井埋設(shè) 管井填充濾料 管井抽排水施工3.2 施工降水 如需降水深度較大，可采用深井井點(diǎn),適用于降水深度15m、滲透系數(shù)為10250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。3.2.3 管井降水管井井點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)管井 小井管井深井井點(diǎn) PVC簡易管井（4）作業(yè)條件準(zhǔn)備 1） 一般條件準(zhǔn)備 2）特殊條件準(zhǔn)備2

3、、施工工藝流程規(guī)劃（P119）3、施工組織實(shí)施（1）井點(diǎn)定位放線（2）挖泥漿池（3）鉆機(jī)就位（4）設(shè)置護(hù)筒（5）砸井（6）掃孔與換漿（7）吊放井管（8）填濾料（9）洗井（10）：安裝水泵（11）：鋪設(shè)排水管網(wǎng)（12）：試抽、驗(yàn)收（13）：正式抽水（14）：拆管回填4.施工質(zhì)量與安全控制措施5.工程檢驗(yàn)與評價(jià)6.基坑降水工程資料整理2.2.3 知識鏈接 一、地下水對基坑的常見影響 .基坑開挖過程中，當(dāng)基底低于地下水位時(shí)，由于土層的含水層被切斷，地下水會不斷的滲入坑內(nèi) 雨期施工時(shí)，地面水會不斷的流入坑內(nèi)，使施工條件惡化。 地基被浸泡，易造成塌方，地基承載力降低 當(dāng)基坑下有承壓水時(shí)，若不降水減壓，則

4、基底可能被沖潰破壞二、基坑降水的目的 通過人工措施，使基坑內(nèi)或基坑內(nèi)外的水位降低至基坑外面以下。以防止地下水產(chǎn)生滲流破壞，提高坑避及其圍護(hù)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性；方便施工；提高施工質(zhì)量；避免水下作業(yè)。一. 井點(diǎn)降水的作用2.2 施工降水減小橫向荷載 防止流砂防止涌水 穩(wěn)定邊坡 防止塌方 防止管涌防止地下水涌入基坑防止地下水的滲流引起邊坡塌方消除地下水的水位差,防止坑底的管涌降水后,使板樁減少了橫向荷載消除地下水的滲流,也就防止流砂現(xiàn)象降低地下水位后，還能使土壤固結(jié)，增加地基土的承載能力!三.明排水法 一般采用截、疏、抽的方法。 截：在現(xiàn)場周圍設(shè)臨時(shí)或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤，以攔截雨水、潛水流入施工

5、區(qū)域；3 施工排水 抽：在低洼地段設(shè)置集水、排水設(shè)施,然后用抽水機(jī)抽走。 疏：在基坑內(nèi)設(shè)置縱橫排水溝，疏通、排干場內(nèi)地表積水；水淹基坑 損失慘重 工期延誤1.明溝與集水井排水 在基坑的一側(cè)或四周設(shè)置排水明溝，在四角或每隔2030m設(shè)集水井,排水溝始終比開挖面低0.40.5m，集水井比排水溝低0.51 m，在集水井內(nèi)設(shè)水泵將水抽排出基坑。適用于土質(zhì)好、地下水量不大的基坑排水。2.3 明排水法普通與集水井排水法1. 分層明溝排水 當(dāng)基坑土層由多種土層組成,中部夾有透水性強(qiáng)的砂類土?xí)r,為防止上層地下水沖刷基坑下部邊坡,宜在基坑邊坡上分層設(shè)置 明溝及集水井。分層明溝排水法1. 深層明溝排水 當(dāng)?shù)叵禄?/p>

6、相連、土層滲水量和排水面積大，為減少大量設(shè)置排水溝的復(fù)雜性，可在基坑內(nèi)的深基礎(chǔ)或合適部位設(shè)置一條縱、長、深的主溝，其余部位設(shè)置邊溝或支溝與主溝連通，通過基礎(chǔ)部位用碎石或砂子作盲溝。適用 于深度大的大面積地下室、箱基 的基坑施工排水。2.3 明排水法深層明溝排水法不考慮基坑排水的惡果2 施工降水(P126) 在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時(shí)，明溝排水法難以排干大量的地下涌水，當(dāng)遇粉細(xì)砂層時(shí)，還會出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象，不僅基坑無法挖深，還可能造成大量的水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷，嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全?；拥椎陀诘叵滤粫r(shí)基底會不停的滲水 人工降水方法主要有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、

7、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)，統(tǒng)稱井點(diǎn)降水。 遇有此種情況時(shí)應(yīng)采用井點(diǎn)降水的人工降水方法施工施工排水四 輕型井點(diǎn)降水 輕型井點(diǎn)是沿基坑四周將井點(diǎn)管埋入蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，將地下水位降至基坑底以下。適用于滲透系數(shù)為0.150m/d的土層中。 降水深度：單級井點(diǎn)36m，多級井點(diǎn)612m。輕型井點(diǎn)法降低地下水位全貌圖 基坑輕型井點(diǎn)降水 輕型井點(diǎn)的設(shè)備 由管路系統(tǒng)（濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管）和抽水設(shè)備（真空泵、離心泵和水氣分離器）組成。輕型井點(diǎn)工作原理及濾管構(gòu)造見圖： 3.2.2 輕型井點(diǎn)降水輕型井點(diǎn)設(shè)備工作原理濾管構(gòu)造井點(diǎn)管共70頁 第54頁 輕型井點(diǎn)的平面布置 單排布置：當(dāng)基

8、坑(槽)寬度6m、降水深度5m時(shí)可采用單排布置。井點(diǎn)管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè)，兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度B。 雙排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度6m時(shí)采用。單排布置 環(huán)型或U 型布置：當(dāng)基坑面積較大時(shí)，應(yīng)采用環(huán) 型布置（考慮施工 機(jī)械進(jìn)出基坑時(shí)宜 采用U 型布置）。雙排布置環(huán)型布置 U型布置2.3 輕型井點(diǎn)降水共70頁 第55頁 采用雙排、環(huán)型或U型布置時(shí)，位于地下水上游一排的井點(diǎn)間距應(yīng)小些，下游井點(diǎn)的間距可大些。 如采用U形布置，則井點(diǎn)管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。井點(diǎn)降水不到位的基坑2.3輕型井點(diǎn)降水共70頁 第56頁 輕型井點(diǎn)的高程布置 輕型井點(diǎn)降水深度一般6m。井點(diǎn)管埋置深度H(

9、不包括濾管)，可按下式計(jì)算： 如H 值小于降水深度6m時(shí)，則可用一級井點(diǎn)； 當(dāng)H 值稍大于6m時(shí)，如降低井點(diǎn)管的埋置面可滿足降水深度要求時(shí)，仍可用一級井點(diǎn)降水； 一級輕型井點(diǎn)高程布置 輕型井點(diǎn)的高程布置2.3 輕型井點(diǎn)降水 在確定井點(diǎn)管埋置深度時(shí)，還應(yīng)考慮井點(diǎn)管露出地面0.20.3m，濾管必須埋在透水層內(nèi)。 當(dāng)一級井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí)，則可采用二級井點(diǎn)?；佣壿p型井點(diǎn)降水 地下室三級井點(diǎn)降水二級輕型井點(diǎn)降水2.3 輕型井點(diǎn)降水 輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)掌握施工現(xiàn)場地形圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的施工圖設(shè)計(jì)等資料。 設(shè)計(jì)內(nèi)容除進(jìn)行井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置和高程布置外,尚應(yīng)進(jìn)行涌水量

10、的計(jì)算，確定井管數(shù)量及井距，選擇抽水設(shè)備等工作。 輕型井點(diǎn)的埋設(shè)程序 排放總管埋設(shè)井點(diǎn)管用彎聯(lián)管將井點(diǎn)與總管接通安裝抽水設(shè)備。 排放總管 2.3 輕型井點(diǎn)降水 防范井點(diǎn)降水不利影響的措施 井點(diǎn)降水必然會形成降水漏斗，從而導(dǎo)致周圍土壤固結(jié)并引起地面沉陷，為減少井點(diǎn)降水對周圍建筑物及地下管線造成影響，可在井點(diǎn)線外45m處設(shè)置回灌井點(diǎn)，將井點(diǎn)中抽出水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中，形成一道水墻。 設(shè)置擋土帷幕也可減少井點(diǎn)降水引起的不利影響?；毓嗑c(diǎn)水位圖回灌井點(diǎn)布置設(shè)置擋土帷幕減少不利影響2.3 輕型井點(diǎn)降水 管井井點(diǎn) 管井井點(diǎn)由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲

11、透系數(shù)確定，一般間距1050m，最大埋深可達(dá)10m，管井距基坑邊緣距離1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)，適用于降水深度35m、滲透系數(shù)為20200m/d的基坑中施工降水。管井井點(diǎn)設(shè)備簡單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。管井埋設(shè) 管井填充濾料 管井抽排水施工3.2 施工降水 如需降水深度較大，可采用深井井點(diǎn),適用于降水深度15m、滲透系數(shù)為10250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。3.2.3 管井降水管井井點(diǎn)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)管井 小井管井深井井點(diǎn) PVC簡易管井3.2.4 噴射井點(diǎn) 是在井點(diǎn)管內(nèi)設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣，形成水氣射流,將地下水抽出排走

12、。其降水深度可達(dá)820m。噴射井點(diǎn)平面布置噴射井點(diǎn)豎向布置3.2.5 電滲井點(diǎn)電滲井點(diǎn)構(gòu)造與布置 電滲井點(diǎn)以井點(diǎn)管作負(fù)極，打入的鋼筋作正極，通入直流電后，土顆粒自負(fù)極向正極移動，水則 自正極向負(fù)極移動 而被集中排出。本 法常與輕型井點(diǎn)或 噴射井點(diǎn)結(jié)合使用。 噴射井點(diǎn)與電滲井點(diǎn)在一般工程中的應(yīng)用較少!2.3施工降水八.輕型井點(diǎn)計(jì)算涌水量計(jì)算（1）無壓完整井環(huán)裝井點(diǎn)涌水量計(jì)算式中： Q為基坑涌水量(m3/d)； k為滲透系數(shù)(m/d)； H為潛水含水層厚度(m)； S基坑降水深度(m)； R環(huán)裝井點(diǎn)降水影響半徑(m)； r0為環(huán)裝井點(diǎn)系統(tǒng)等效半徑（m），對矩形基坑半徑，可按式r。=0.29（a+b）（a，b為矩形基坑長度與寬度）；對不規(guī)則性基坑，可按r。= （A為基坑周邊降水井所圍面積）。(2) 無壓非完整井環(huán)裝井點(diǎn)涌水量計(jì)算 l為過濾器有效工作長度(m)；h為基坑動水位至含水層底板深度(m)； 為潛水層厚與動水位以下的含水層厚度的平均值(m)。3、承壓完整井環(huán)狀井點(diǎn)涌水量計(jì)算式中： Q為基坑涌水量(/d)； k為滲透系數(shù)(m/d)； M為承壓水含水層厚度(m)； S為水位降深(m)； R為引用影響半徑(m)； 為基坑半徑(m)。3、承壓非完整井環(huán)狀井點(diǎn)涌水量計(jì)算計(jì)算公式式中： Q為基坑涌水量(m3/d)； k為滲透系數(shù)(m/d)； M為承壓水含水層厚度(m)； R為引用影響半徑