1、基坑降排水,基 礎(chǔ) 工 程 施 工,1.1井點(diǎn)降水法,基坑降排水,1.2集水坑降水法,1.1井點(diǎn)降水,井點(diǎn)降水法就是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降到坑底以下；在基坑開挖過程中仍不斷抽水，使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防止流砂發(fā)生。,井點(diǎn)降水法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管 井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)及電滲井點(diǎn)等，可根據(jù)土 的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點(diǎn)及 設(shè)備條件綜合選用。 各井點(diǎn)降水法的適用范圍見表11。,表1-1 各種井點(diǎn)的適用范圍,輕型井點(diǎn)降水,輕型井點(diǎn)降水,1.1.1輕型井點(diǎn)降水概述,輕型井點(diǎn)法就是沿基坑的四周將許多直徑較細(xì)的井點(diǎn)

2、管埋入地下蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管的上端通過彎聯(lián)管與總管相連接，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，可將原有地下水位降至坑底以下，如圖139所示。,1.1.1.1輕型井點(diǎn)設(shè)備組成,1. 輕型井點(diǎn)的設(shè)備組成,輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備 組成管路系統(tǒng)包括濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管 及總管等。,濾管,濾管是井點(diǎn)設(shè)備的一個(gè)重要部分。濾管的直徑宜為3850 mm，長度為1.01.5m，管壁上鉆有直徑為1319 mm的按梅花狀排列的濾孔，濾孔面積為濾管表面積的2025%。濾管外包兩層濾網(wǎng)（圖113），內(nèi)層細(xì)濾網(wǎng)一采用每厘米3080眼的銅絲布或尼龍絲布，外層粗濾網(wǎng)采用每厘米510眼的塑料紗布。,為使水流暢通，避

3、免濾孔淤塞影響水流進(jìn)入濾管，在管壁與濾網(wǎng)間用小塑料管（或鐵絲）繞成螺旋形將二者隔開。濾網(wǎng)的外面用帶孔的薄鐵管或粗鐵絲網(wǎng)保護(hù)。濾管的上端與井點(diǎn)管連接，下端為一鑄鐵頭。,井點(diǎn)管宜采用直徑為3850 mm的鋼管，其長度為57m，可整根或分節(jié)組成。井點(diǎn)管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。,井點(diǎn)管,彎聯(lián)管宜用透明塑料管（能隨時(shí)看到井點(diǎn)管的工作情況）或橡膠軟管。,彎聯(lián)管,總管宜采用直徑為100127 mm的鋼管，每節(jié)長度為4m，其上每隔0.8m或1.2m設(shè)計(jì)有下個(gè)與井點(diǎn)管連接的短接頭。,總管,1.1.1.2 輕型井點(diǎn)布置,輕型井點(diǎn)布置根據(jù)基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度要求等確定。井點(diǎn)布置得是否

4、恰當(dāng)，對(duì)井點(diǎn)使用效果影響較大。,單排布置 當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m且降水深度不超過5m時(shí)，一般可采用單排線狀井點(diǎn)，布置在地下水流的上游一側(cè)，其兩端的延伸長度一般以不小于坑（槽）寬為宜（下圖）。,（1）平面布置,雙排布置 如基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良，則宜采用雙排井點(diǎn)。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形井點(diǎn)（見下圖）；有時(shí)為了施工需要，也可留出一段（地下水流下游方向）不封閉。井點(diǎn)管距離基坑壁一般不宜小于0.71.0m，以防局部發(fā)生漏氣。井點(diǎn)管間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度、工程性質(zhì)等按計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定，一般采用0.81.6m，靠近河流處與總管四角部位，井點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密。,環(huán)形布置,（2）高程布置,輕型井點(diǎn)的降水

5、深度，一般以不超過6m為宜。井點(diǎn)管的埋置深度H（不包括濾管）可按下式計(jì)算： 式中：H1總管平臺(tái)面至基坑底面的距離，m； h基坑底面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.51.0m； i水力坡度，根據(jù)實(shí)測(cè)：環(huán)形井點(diǎn)為1/10，雙排線狀井點(diǎn)為1/7，單排線狀井點(diǎn)為1/4； L井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離，m。, 根據(jù)上式算出的H值+井點(diǎn)外露長度（200mm)，如大于降水深度6m，則應(yīng)降低總管平臺(tái)面標(biāo)高以適應(yīng)降水深度要求。 當(dāng)一層輕型井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí)，可根據(jù)土質(zhì)情況，先用其他方法降水（如集水坑降水），然后將總管安裝在原有地下水位線以下，以增加 降水深度；或采用二層輕型井點(diǎn)， 即挖去第一層井點(diǎn)所

6、疏干的土， 然后再在底部裝設(shè)第二層井點(diǎn)。,3. 輕型井點(diǎn)計(jì)算,（1）井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算 （2）確定井點(diǎn)管數(shù)量與井距 （3）抽水設(shè)備的選擇 （4）井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用 （5）實(shí)例,（1）井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算,井點(diǎn)系統(tǒng)所需井點(diǎn)的數(shù)量，是根據(jù)其涌水量來確定的；而井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量，則是按水井理論進(jìn)行計(jì)算。,水井分類,根據(jù)地下水有無壓力，水井分為無壓井和承壓井。當(dāng)水井布置在具有潛水自由面的含水層中時(shí)，稱為無壓井；布置在承壓含水層中時(shí)，稱為承壓井。 當(dāng)水井底部達(dá)到不透水層時(shí)稱完整井；否則，稱為非完整井。水井的類型不同，其涌水量計(jì)算的方法亦不相同（見圖135、圖136）。,a)無壓完整井 b)無壓非完整井 圖1

7、-35 水井種類,c)承壓完整井 b)承壓非完整井 圖1-36 水井種類,無壓完整井的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算,式中:Q井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量（m3/d）； 土壤的滲透系數(shù)（m/d） 最好通過現(xiàn)場揚(yáng)水試驗(yàn)確定，也可查表； H含水層厚度（m）； R抽水影響半徑（m）； S不利點(diǎn)的水位降落值（m）； X0環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想圓半徑(m), F環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積。,在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到無壓不完整井的井點(diǎn)系統(tǒng)，這時(shí)地下水不僅從井的側(cè)面流入，還從井底滲入，因此涌水量要比完整井大。為了簡化計(jì)算，仍可采用上式，僅將式中H換成有效深度H0；H0可查下表1-2，當(dāng)算得的H0大于實(shí)際含水層的厚度H時(shí)，則仍取H值。,

8、無壓非完整井的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算,表1-2 有效帶的深度H0值,注：1.S為井點(diǎn)管中水位降落值； 為濾管長度； 2.當(dāng)計(jì)算的S/(S+ )處于兩檔之間時(shí)，可采用插值法計(jì)算。,（2）井點(diǎn)管數(shù)量與井距的確定,確定井管數(shù)量先要確定單根井管的出水量。 單根井管的最大出水量為 式中： q單根井管的最大出水量（m3/d）； d濾管直徑（m）； L濾管長度（m）； 滲透系數(shù)（m/d）。,井點(diǎn)最少數(shù)量由下式確定： 井點(diǎn)管最大間距為： 式中： L1總管長度（m）； 1.1考慮井點(diǎn)堵塞等因素的井點(diǎn)管備用系數(shù)。 求出的管距應(yīng)大于1.5d，小于2m，并應(yīng)與總管接頭的間距（0.8m或1.2m）相吻合（并由此反求n）

9、。,（3）抽水設(shè)備的選擇,常用的真空泵有干式（往復(fù)式）真空泵和濕式（旋轉(zhuǎn)式）真空泵兩種。 干式真空泵由于其排氣量大，所以在輕型井點(diǎn)中采用較多，但要采取措施，以防水分滲入真空泵。 濕式真空泵具有重量輕、振動(dòng)小、容許水分滲入等優(yōu)點(diǎn)，但排氣量小，宜在粉砂和粘性土中使用。,抽水設(shè)備一般都已固定型號(hào)，如真空泵有W5、W6型。真空泵在抽水過程中所需的最低真空度hk，可由降水深度及各項(xiàng)水頭損失計(jì)算得到。 hk=10（h+h）（KPa） 式中: h降水深度（m），近似取集水總管至濾管的深度； h水頭損失值（m），包括進(jìn)人濾管的水頭損失、管路阻力及漏氣損失等，近似取11.5m。,水泵一般也配套固定型號(hào)，但使用時(shí)

10、還應(yīng)驗(yàn)算一下水泵的流量是否大于井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量（應(yīng)增大1020），即水泵流量Q11.1Q。水泵的揚(yáng)程是否能克服集水箱中的真空吸力，以免抽不出水。,（4）井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用,輕型井點(diǎn)的安裝程序是按照設(shè)計(jì)計(jì)算的布置方案，先排放總管，在總管旁靠近基坑一側(cè)開挖排水溝，再埋設(shè)井點(diǎn)管，然后用彎聯(lián)管把井點(diǎn)總管聯(lián)接，最后安裝抽水設(shè)備。 井水管的埋設(shè)可以利用沖水管沖孔，或鉆孔后再將井點(diǎn)管沉放；也可以帶套管的水沖法及振動(dòng)水沖法下沉。,井點(diǎn)管的埋設(shè),井點(diǎn)管的埋設(shè),井點(diǎn)降水,井點(diǎn)降水排水,井點(diǎn)降水,輕型井點(diǎn)安裝完畢后，需進(jìn)行試抽，以便檢查抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，管路有無漏氣。 輕型井點(diǎn)使用時(shí)，一般應(yīng)連續(xù)抽水，（特別是開

11、始階段）。 抽水過程中，應(yīng)調(diào)節(jié)離心泵的出水量，使抽吸排水保持均勻，達(dá)到細(xì)水長流。正常的出水規(guī)律是“先大后小，先混后清”。真空度是判斷井點(diǎn)系統(tǒng)工作情況是否良好的尺度，必須經(jīng)常觀察檢查。,在抽水過程中，還應(yīng)檢查有無堵塞“死井”（工作正常的井管，用手觸摸時(shí)，應(yīng)有冬暖夏涼的感覺，或從彎聯(lián)管上的透明閥門）觀察，如死井太多，嚴(yán)重影響降水效果時(shí)，應(yīng)逐個(gè)用高壓水沖洗或拔出重埋。 為觀察地下水位的變化，可在影響半徑內(nèi)設(shè)觀察孔。,輕型井點(diǎn)降水 - 施工特點(diǎn)： 1、機(jī)具設(shè)備簡單、易于操作、便于管理。 2、可減少基坑開挖邊坡坡率，降低基坑開挖土方量。 3、開挖好的基坑施工環(huán)境好，各項(xiàng)工序施工方便，大大提高了基坑施工工

12、序。 4、開挖好的基坑內(nèi)無水，相應(yīng)的提高了基底的承載力。 5、在軟土路基，地下水較為豐富的地段應(yīng)用，有明顯的施工效果。,1.2集水坑降水法,集水坑降水法是在基坑開挖過程中，在坑底設(shè)置集水坑，并沿坑底的周圍或中央開挖排 水溝，使水流入集水坑中，然后用水泵抽水,抽出的水應(yīng)及時(shí)引開，防止倒流。,1.2.1 集水坑設(shè)置,集水坑應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水流的上游。根據(jù)地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，應(yīng)每隔2040m設(shè)置一個(gè)集水坑。 集水坑的直徑或?qū)挾纫话銥?.70.8m，深度隨著挖土的加深而加深，要保持低于挖土面0.81.0m，井壁可用竹、木等簡易加固。當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，井底應(yīng)保持低于坑底1

13、2m，并鋪設(shè)0.3m碎石濾水層，以免在抽水時(shí)間較長時(shí)將泥砂抽出，同時(shí)防止井底的土被攪動(dòng)。,采用集水坑降水時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)條件保持開挖邊坡的穩(wěn)定。邊坡坡面上如有局部滲出地下水時(shí)，應(yīng)在滲水處設(shè)置過濾層，防止土粒流失，并設(shè)置排水溝，將水引出坡面。,1.2.2 水泵選用,建筑工程中用于排水的水泵主要有離心泵、潛水泵和軟軸水泵等。,（1）離心泵,水泵主要性能指標(biāo)包括 流量、總揚(yáng)程、吸水揚(yáng) 程和功率等。,表13 常用離心泵性能,注：2B19表示進(jìn)水口直徑為2英寸，總揚(yáng)程為19m（最佳工作時(shí)） 的單級(jí)離心泵。B型是BA的改進(jìn)型，性能基本相同。,（2）潛水泵,潛水泵由立式水泵和電動(dòng)機(jī)組合而成，水泵裝在電動(dòng)機(jī)上端，葉輪可制成離心式或螺旋槳式，電動(dòng)機(jī)設(shè)有密封裝置。潛水泵工作時(shí)是全浸入水中。 使用潛水泵時(shí)，為了防止電機(jī)燒壞，不得脫水運(yùn)轉(zhuǎn)或陷入泥中；也不得排灌含泥量較高的水或泥漿水，以免泵葉輪被雜物堵塞。,集水坑降水法由于設(shè)備簡單和降水方便，采用較為普遍，宜用于粗粒土層（因?yàn)橥亮２恢卤凰鲙ё撸┖蜐B水量小的粘性土。當(dāng)土為細(xì)砂和粉砂時(shí)，地下水滲出會(huì)帶走細(xì)粒，發(fā)生流砂現(xiàn)象，導(dǎo)致邊坡坍塌、坑底凸起、給施工造成困難，此時(shí)應(yīng)采用井點(diǎn)降水法。,1.2.3 流砂及其防治,當(dāng)基坑挖到地下水位以下，又采用坑內(nèi)抽水時(shí)，有時(shí)坑底下面的土?xí)纬闪鲃?dòng)狀態(tài)