1、地下水控制技術(shù)降水的作用干燥作業(yè)環(huán)境 增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定增加基坑底穩(wěn)定性提高土體物理力學(xué)性能增加地基抗剪強(qiáng)度 降水作用降水影響地表沉降施工降水引起的潛水位或微承壓水頭的下降，減少了水的浮托力，增加了土的有效壓力，使土體產(chǎn)生附加沉降變形；地表塌陷產(chǎn)生的動(dòng)水壓力可能使粉砂層產(chǎn)生流砂、潛蝕現(xiàn)象，使粉土產(chǎn)生“流泥”現(xiàn)象，從而引起局部地層被掏空，造成基坑周圍建筑物下沉，周圍地面產(chǎn)生塌陷。破壞管線當(dāng)不均勻沉降超過地下管線及其市政設(shè)施承受變形的能力時(shí)，還將發(fā)生管線錯(cuò)位、開裂等現(xiàn)象，造成供水、供氣的漏失和中斷，以及下水管道的堵塞等環(huán)境問題。降水方法管井井點(diǎn)管井井點(diǎn)由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)械等組成。管井井點(diǎn)設(shè)備較為

2、簡單，排水量大，降水較深，較輕型井具有更大的降水效果，可代替多組輕型井點(diǎn)作用，水泵設(shè)在地面，易于維護(hù)。適用條件適于滲透系數(shù)較大，地下水豐富的土層、砂層（粗砂卵石地層），降水深度較大（一般820m的潛水或承壓水地區(qū)）。但管井屬于重力排水范疇，降水高度受到一定限制，要求滲透系數(shù)較大（20200m/d）。不同顆粒的土采用的降水方法不同滲透系數(shù)的土采用的降水方法 土的名稱滲透系數(shù)（m/d）土的有效粒徑（mm）采用的降水方法粘土重粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土0.001 0.0010.05 0.050.10.003電滲法粉土粉砂0.10.5 0.51.00.0030.025真空法、噴射井點(diǎn)、深井法細(xì)砂中砂粗砂1552

3、020500.10.250.250.50.51普通井點(diǎn)法、噴射井點(diǎn)，深井法礫石50多層井點(diǎn)或深井法 二元結(jié)構(gòu)地層把上部由透水性弱、力學(xué)強(qiáng)度低的粘性土層，下部由強(qiáng)度高、透水性強(qiáng)的砂、礫、卵石層構(gòu)成的地層結(jié)構(gòu)。 武漢地層特點(diǎn)武漢地區(qū)一級階地廣泛分布，由第四系全新統(tǒng)地層構(gòu)成，漢口分布較廣，武昌、漢陽相對較少，屬于河流相，部分河湖相。第四系覆蓋層為粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥，下部為交互層，為粉細(xì)砂-細(xì)砂-含礫中粗砂，是典型的二元結(jié)構(gòu)地層。二元結(jié)構(gòu)地層采用的降水方法土的名稱滲透系數(shù)（m/d）降水深度（m）采用的降水方法粘土、 砂土205明排填土、粉土 粉砂0.12010輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)填土、粉土 粉砂0.

4、12020電滲井砂、碎石土、巖溶0.12005管井砂土、碎石土0.120020大口井二元結(jié)構(gòu)地層復(fù)式降水 挖土深 （m）地下水類型上層滯水5復(fù)式降水（明排+輕型井點(diǎn)）1220復(fù)式降水（輕型井點(diǎn)+管井）20復(fù)式降水（輕型井點(diǎn)+深井）降水 設(shè)計(jì)要求基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工期，地下水位保持在基坑地以下0.51.0m。深部承壓水不引起坑底隆起。降水期間鄰近建筑物及地下管線的正常使用?；舆吰碌姆€(wěn)定性。降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括降水井布設(shè)、井深、井?dāng)?shù)、井距、井的結(jié)構(gòu)及單井出水量等深刻理解地層條件、地下水賦存特征。選擇降水方法。估算基坑范圍內(nèi)地下水量。計(jì)算降水井?dāng)?shù)量。降水井結(jié)構(gòu)、降水網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。降水施工輕型井點(diǎn)在基坑的

5、四周或一側(cè)埋設(shè)井點(diǎn)管深入含水層內(nèi)，井點(diǎn)管的上端通過連接彎管與集水總管連接，集水總管再與真空泵和離心水泵相連，啟動(dòng)抽水設(shè)備，地下水便在真空泵吸力的作用下，經(jīng)濾水管進(jìn)入井點(diǎn)管和集水總管，排除空氣后，由離心水泵的排水管排出使地下水位降到基坑底以下。適用條件適于滲透系數(shù)為0.150m/d以上的土層，而對土層中含有大量的細(xì)砂和粉砂的土層特別有效，或用于明溝排水易引起流砂、坍方等。組成由井點(diǎn)管、連接管、集水總管及抽水設(shè)備等組成。輕型井點(diǎn)施工程序埋設(shè)井點(diǎn)管的程序是：放線定位鋪設(shè)總管沖孔安裝井點(diǎn)管、填砂礫濾料、上部填粘土密封用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與總管接通安裝抽水設(shè)備與總管連通安裝集水箱和排水管開動(dòng)真空泵排氣、再開

6、動(dòng)離心水泵抽水測量觀測井中地下水位變化。施工要點(diǎn)井點(diǎn)系統(tǒng)全部安裝完畢后，須進(jìn)行試抽，以檢查有無漏氣現(xiàn)象。真空度是判斷井點(diǎn)系統(tǒng)良好與否的尺度，一般應(yīng)不低于55.366.7kPa降水施工噴射井點(diǎn)噴射井點(diǎn)降水是在井點(diǎn)管內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)通過井點(diǎn)管的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水（噴水井點(diǎn)）或壓縮空氣（噴氣井點(diǎn)）形成水氣射流，將地下水經(jīng)井點(diǎn)外管與內(nèi)管之間的間隙抽出排走，本法設(shè)備較簡單，排水深度大，可達(dá)820m。適用條件基坑開挖較深、降水深度大于6m、土滲透系數(shù)為350m/d的砂土或滲透系數(shù)0.13m/d的粉砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土中使用。其一層降水深度可達(dá)1020m。場地狹窄，不允許布

7、置多級輕型井點(diǎn)時(shí)，宜采用噴射井點(diǎn)降水。組成噴射井管、高壓水泵（或空氣壓縮機(jī)）和管路系統(tǒng)組成。噴射井點(diǎn)施工流程設(shè)置泵房，安裝進(jìn)、排水總管水沖法或鉆孔法成井安裝噴射井點(diǎn)管、填濾料接通進(jìn)水、排水總管，并與高壓水泵或空氣壓縮機(jī)接通將各井點(diǎn)管的外管管口與排水管接通，并通到循環(huán)水箱啟動(dòng)高壓水泵或空氣壓縮機(jī)抽取地下水用離心泵排除循環(huán)水箱中多余的水測量觀測井中地下水位。施工要點(diǎn)安裝前應(yīng)對噴射井點(diǎn)管逐根沖洗，檢查完好方可使用。井點(diǎn)管埋設(shè)宜用套管沖槍（或鉆機(jī)）成孔，沖孔直徑為400600mm，深度應(yīng)比濾管底深1.00m以上。然后加水及壓縮空氣排泥，當(dāng)套管內(nèi)含泥量經(jīng)測定小于5%時(shí)才下井管及灌砂，然后再將套管拔起。井

8、點(diǎn)孔口地面以下0.501.00m深度范圍內(nèi)應(yīng)采用粘土封口。噴射井點(diǎn)施工要點(diǎn)下井管時(shí)水泵應(yīng)先開始運(yùn)轉(zhuǎn)，以便每下好一根井管，立即與總管接通（不接回水管）后及時(shí)進(jìn)行單根試抽排泥，并測定真空度，待井管出水變清后為止，地面測定真空度不宜小于93.3kPa。使用時(shí)開泵壓力要小些（小于0.3MPa），以后再逐漸正常。抽水時(shí)如發(fā)現(xiàn)井管周圍有泛砂冒水現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)閉井點(diǎn)管進(jìn)行檢修。各套進(jìn)水總閥應(yīng)用閥門隔開，各套回水管也應(yīng)分開。為防止產(chǎn)生工作水反灌，在濾管下端應(yīng)設(shè)逆止球閥。管井井點(diǎn)施工流程成孔下井管礫料圍填孔口封閉洗井抽水等。 施工要點(diǎn)管井埋設(shè)可采用泥漿護(hù)壁沖擊鉆成孔或泥漿護(hù)壁鉆孔方法成孔。 鉆孔底部應(yīng)比濾水井管

9、深200mm以上。井管下沉前應(yīng)進(jìn)行清洗濾井，沖除沉渣。濾水井管應(yīng)置于孔中心，下端用圓木堵塞管口，井管與孔壁之間用3l5mm礫石填充作過濾層，地面下0.5m內(nèi)用粘土填充夯實(shí)。常用過濾器類型1-井口封閉板；2-圍填中的礫料；3-井壁管；4-扶正器；5-過濾器；6-鉆桿；7-膠皮活塞；8-噴水頭深井井點(diǎn)在深基坑的周圍埋置深于基底的井管，通過設(shè)置在井管內(nèi)的潛水電泵將地下水抽出，使地下水位低于坑底。 適用條件適于滲透系數(shù)較大（10250m/d），土質(zhì)為砂類土，地下水豐富，降水深面積大，時(shí)間長的情況，降水深可達(dá)50m以內(nèi)，對于有流砂的地區(qū)和重復(fù)挖填土方地區(qū)便用，效果尤佳。組成深井、井管和潛水泵等組成。深井

10、井點(diǎn)施工流程井點(diǎn)測量定位挖井口、安護(hù)筒鉆孔就位鉆孔回填井底砂墊層吊放井管回填井管與孔壁間的砂礫過濾層洗井井管內(nèi)下設(shè)水泵、安裝抽水控制電路試抽水降水井正常工作降水完畢拔井管封井。施工要點(diǎn)深井井管沉放前應(yīng)清孔，一般用壓縮空氣洗井或用吊筒反復(fù)上下取出泥渣洗井，或用壓縮空氣（壓力為0.8MPa、排氣量為12m3/min）與潛水泵聯(lián)合洗井。井管安放應(yīng)力求垂直并位于井孔中間；管頂部比自然地面高500mm左右。深井井點(diǎn)施工要點(diǎn)井管過濾部分應(yīng)放置在含水層適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。井管下入后，及時(shí)在井管與土壁間填充砂礫濾料。粒徑應(yīng)大于濾網(wǎng)的孔徑，一般為38mm的細(xì)礫石。填濾料要一次連續(xù)完成，從底填到井口下lm左右，上部采用

11、不含砂石的粘土封口。一般采用壓縮空氣洗井法。降水 運(yùn)行管理要點(diǎn)1.基坑周圍井點(diǎn)應(yīng)對稱、同時(shí)抽水，使水位差控制在要求限度內(nèi)。2.靠近建筑物的深井，應(yīng)使建筑物下的水位與附近水位之差保持不大于1m，以免造成建筑物的不均勻沉降而出現(xiàn)裂縫。3.井點(diǎn)供電系統(tǒng)應(yīng)采用雙線路，防止中途停電或發(fā)生其他故障，影響排水。必要時(shí)設(shè)置能滿足施工要求的備用發(fā)電機(jī)組，以防止突然停電，造成水淹基坑。4.抽排水中含沙量的檢測，遠(yuǎn)期含沙量要滿足要求。5.動(dòng)態(tài)信息化降水運(yùn)行。 地表沉降沉降機(jī)理沉降計(jì)算Sw承壓水水位下降引起地面沉降值，cm；ms為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，0.50.9；w為承壓水水位下降引起的附加應(yīng)力，每下降lm水位引起0.01MP

12、a的附加應(yīng)力；hi為下臥層各層厚度，cm；Esi下臥層各層的壓縮模量，MPa。 沉降數(shù)值模擬沉降數(shù)值模擬 復(fù)式降水引起的地表沉降降低降水影響效應(yīng)措施采用復(fù)式降水技術(shù)嚴(yán)格的降水井施工工藝降水的動(dòng)態(tài)信息化施工隔水與降水相結(jié)合回灌技術(shù) 實(shí)例1 武漢國際貿(mào)易大廈深基坑降水國貿(mào)大廈占地約64.580m2（約5100m2），地上為50層，主樓占地面積約3000m2，開挖深度為-15.7m，電梯井處開挖深度為-16.8m?；咏档统袎核粸?8.0m，被譽(yù)為“楚天第一坑”。土層名稱土層描述厚度范圍（m）（平均厚度）Es（MPa）（KN/m3）1.人工填土主要為建筑垃圾充填、呈松散狀態(tài)1.101.1.9（1

13、.50）5618.12.一般粘性土（2-1）粘土灰黃灰褐色、流塑狀態(tài)，屬高壓縮性土2.203.40（2.85）4617.8（2-2）淤泥質(zhì)粘土灰灰褐色、流塑狀態(tài)，夾有薄層粉砂7.107.50（7.30）3517.1（2-3）粉土灰色、帶粉砂及粉質(zhì)粘土薄層2.002.50（2.25）81018.23.粉細(xì)砂灰青灰色，中密狀態(tài)，呈松散28.833.2（31.0）152019.14 卵礫石夾砂青灰色，中密狀態(tài)31.0沉降測點(diǎn) 沉降分析 實(shí)例2 武漢商場擴(kuò)建工程深基坑復(fù)式降水占地約80.575m2，開挖深度為-12m。工程周邊環(huán)境非常復(fù)雜復(fù)式降水輕型井點(diǎn)：間距1.1m,井深9m.深井井點(diǎn)：間距2030m,井