基坑施工的排水與降水

1、項(xiàng)目四 基坑施工的排水與降水【職業(yè)能力目標(biāo)】當(dāng)基礎(chǔ)深度在天然地下水位以下時(shí)，在基礎(chǔ)施工中常常會(huì)遇到地下水的處理問題。通常，基坑開挖要具備以下的必要條件：首先保持基坑干燥狀態(tài)，創(chuàng)造有利于施工的環(huán)境；其次是確保邊坡穩(wěn)定，做到安全施工，如果忽視這些必要條件，其后果是嚴(yán)重的。有的基坑積水或土質(zhì)稀軟，工人難以立足，無(wú)法施工；有的出現(xiàn)“流砂現(xiàn)象”導(dǎo)致邊坡塌方，地質(zhì)破壞；有的內(nèi)部基坑土體發(fā)生較大的位移，影響鄰近建筑物的安全。工程實(shí)踐表明，絕大部分基坑事故都與地下水有關(guān)，因此，在基坑工程施工中必須對(duì)地下水進(jìn)行有效治理。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，熟悉動(dòng)水壓力的概念，掌握流砂產(chǎn)生的現(xiàn)象、原因、危害及防治措施；了解人工降水

2、的常見方法；了解熟悉地面排水的要求和施工方法；熟悉井點(diǎn)降水的原理、方法和施工程序；掌握集水井降水的要求和施工方法；掌握輕型井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)步驟和方法；了解輕型井點(diǎn)降水的施工要求；了解噴射井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井的的降水原理和適用范圍。【關(guān)鍵詞】（中英文）基坑foundation ditch ; 地面排水surface drainage集水井 catchment well; 井點(diǎn)降水well-point dewatering明溝排水gutter drainage任務(wù)一 地面排水一、 概述施工排水包括排除地下自由水、地表水和雨水。在開挖基坑或溝槽時(shí)，土壤的含水層常被切斷，地下水將會(huì)不斷地涌人

3、坑內(nèi)。雨季施工時(shí)，地面水也會(huì)流入基坑內(nèi)。為了保證施工的正常進(jìn)行，防止邊坡坍塌和地基承載力下降，必須做好基坑降水工作。 地下含水層內(nèi)的水分有水氣、結(jié)合水和自由水三種狀態(tài)。結(jié)合水沒有出水性。自由水又分為潛水和承壓水兩種，如圖2-1所示。圖2-1含水層的構(gòu)造 潛水是存在于地表以下、第一個(gè)穩(wěn)定隔水層頂板以上的地下自由水，有一個(gè)自由水面，其水面受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、氣候及環(huán)境的影響。雨季水位高，冬季水位下降，附近有河、湖等地表水存在時(shí)也會(huì)互相補(bǔ)給。承壓水亦稱層間水，是埋藏于兩個(gè)隔水層之間的地下自由水。承壓水有穩(wěn)定的隔水層頂板，水體承受壓力，沒有自由水面。承壓水一般不是當(dāng)?shù)匮a(bǔ)給的，其水位、水量受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊戄^潛水

4、為小。二、 基坑施工時(shí)的地面排水為保證施工順進(jìn)行，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的排水系統(tǒng)，應(yīng)有一個(gè)總體規(guī)劃，做到場(chǎng)地排水暢通，特別是雨期施工，應(yīng)將地面水盡快排走，以保證場(chǎng)地土體干燥。地面水的排除可采取設(shè)置排水溝、截水溝或修筑土堤等設(shè)施來進(jìn)行。在施工區(qū)域，考慮臨時(shí)排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意與原排水系統(tǒng)相結(jié)合。原排水系統(tǒng)指原自然排水系統(tǒng)和已有的排水設(shè)施，臨時(shí)排水設(shè)施應(yīng)盡量與永久性排水設(shè)施相結(jié)合。 排水溝的設(shè)置應(yīng)盡量利用自然地形，以便將水直接排至場(chǎng)外，或流入排水坑內(nèi)，再用水泵抽走。主要排水溝最好設(shè)置在施工區(qū)域的邊緣或道路的兩旁，其斷面大小由施工期內(nèi)最大流量確定。一般橫斷面不小于0.5×0.5m,縱向坡度一般不小于2

5、3。 在山坡地形施工時(shí)，應(yīng)在較高一面的坡上，先作好永久性（或臨時(shí)）截水溝，阻止山坡水流入施工現(xiàn)場(chǎng)。在平坦地區(qū)施工時(shí)，除開挖排水溝外，必要時(shí)還應(yīng)修筑土堤，以阻止場(chǎng)外水流入施工場(chǎng)地。出水口應(yīng)設(shè)置在原有的排水系統(tǒng)進(jìn)水口處，或遠(yuǎn)離建筑物或構(gòu)筑物的低洼地點(diǎn)，并應(yīng)保證排水暢通。 任務(wù)二 集水井降水地下水的處理有多種可行的方法，從降水方式來說可總分為止水法和排水法兩大類。止水阻擋法，即通過有效手段，在基坑周圍形成止水帷幕，將地下水止于基坑之外，如沉井法、灌漿法、地下連續(xù)墻等；排水法是將基坑范圍內(nèi)地表水與地下水排除，如集水井降水、井點(diǎn)降水等。止水法相對(duì)來說成本較高，施工難度較大；排水法施工簡(jiǎn)便、操作技術(shù)易于掌

6、握，是種行之有效的現(xiàn)代化施工方法，已廣泛應(yīng)用。這里重點(diǎn)介紹集水井降水法。1、集水井降水 這種方法是在基坑（槽）開挖過程中，當(dāng)基底挖至地下水位以下時(shí)，沿基坑四周挖一定坡度的排水溝，設(shè)集水井，使地下水沿溝流入井內(nèi)，然后用水泵抽走。抽水工作應(yīng)持續(xù)到基礎(chǔ)工程施工完畢進(jìn)行回填土后才能停止（圖16）。集水井應(yīng)該設(shè)置在基坑范圍以外，地下水流的上游。根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵的性能，集水井每隔20m40m設(shè)置一個(gè)，集水井的寬度一般為0.60.8m，深度保持低于挖土面0.81.0m，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后， 16 集水井排水井底應(yīng)低于坑底12m，并鋪設(shè)碎石 1排水溝；2集水井；3水泵 濾水層，以免在抽水時(shí)，將泥砂

7、抽出，并防止井底土被擾動(dòng)。排水溝一般設(shè)置在基坑周圍或基槽的一側(cè)或兩側(cè)。水溝截面應(yīng)考慮基坑排水及鄰近建筑物的影響，一般排水溝深度為0.50.8m，最小0.4 m，寬度等于或大于0.4 m，水溝的邊坡為1:11:0.5，排水溝應(yīng)有 25的最小縱向坡度，使水流不致阻滯而淤塞。 排水溝和集水井應(yīng)隨挖土加深而加深，以保持水流暢通。集水井降水設(shè)備簡(jiǎn)單，使用廣泛。但當(dāng)?shù)叵滤惠^高涌水量較大或土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂，易產(chǎn)生流砂，邊坡塌方及管涌等現(xiàn)象，影響正常施工，甚至?xí)鸶浇ㄖ鲁?，此時(shí)應(yīng)采用人工降低地下水位。 2、流砂現(xiàn)象 當(dāng)基底挖至地下水位以下時(shí)，有時(shí)坑底土?xí)闪鲃?dòng)狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)

8、象。發(fā)生流砂現(xiàn)象時(shí)，土完全喪失承載力，工人難以立足，土邊挖邊冒，難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度，流砂嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起基坑邊坡塌方，附近建筑物因地基被掏空而下沉、傾斜，甚至倒塌。因此，流砂現(xiàn)象如果不能控制將對(duì)土方施工和附近建筑物產(chǎn)生很大的危害。流砂現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是動(dòng)水壓力大于等于土的浸水溶重。此時(shí)土粒失去自重，懸浮于水中，并隨地下水一起流動(dòng)。動(dòng)水壓力指的是流動(dòng)中水對(duì)土產(chǎn)生的作用力，這個(gè)力的大小與水位差成正比，與水流的路徑成反比，與水流的方向相同。因此，防治流砂現(xiàn)象的主要途徑是改變動(dòng)水壓力的方向和減小動(dòng)水壓力，其具體措施主要有：選擇在全年最低水位季節(jié)施工。因?yàn)榈叵滤坏?，坑里坑外水位差小，所以?dòng)水壓力減小，也就不易

9、產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，至少可以減輕流砂現(xiàn)象。拋大石塊。往坑底拋大石塊，可增加土體的壓重，減小或平衡動(dòng)水壓力。采用此法時(shí)應(yīng)組織土方的搶挖，使挖土速度大于冒砂速度，挖至標(biāo)高后應(yīng)立即鋪草袋等并拋大石塊把砂壓住。此法主要用于解于局部或輕微的流砂現(xiàn)象比較有效。如果坑底冒砂快，土已喪失承載力，則拋入坑內(nèi)的石塊就會(huì)沉入土中，無(wú)法阻止流砂現(xiàn)象。打鋼板樁。沿基坑外側(cè)打入超過基底以下深度的鋼板樁，可以增加水流的路徑，減小動(dòng)水壓力，同時(shí)可以改變水流的方向，使之向下從而達(dá)到防治流砂的目的。但施工成本較高。采用化學(xué)壓力注漿或高壓水泥注漿，固結(jié)基坑周圍粉砂使之形成防滲帷幕。人工降低底下水位。使地下水位降低至基坑底下0.5m以下，

10、使地下水流方向朝下，增大土粒間的壓力，因而也就可以有效地制服了流砂現(xiàn)象。此法運(yùn)用廣泛。任務(wù)三 井點(diǎn)降水 人工降水法（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)備連續(xù)不斷地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基礎(chǔ)施工完畢為止。因此，在基坑土方開挖過程中保持干燥，從而根本上消除了流砂現(xiàn)象，穩(wěn)定了邊坡,改善了工作條件。由于基坑內(nèi)土方干燥，有利機(jī)械化施工，縮短工期，保證工程質(zhì)量與安全。同時(shí)，由于土層水分排除后，還能使土密實(shí)，增加地基土地承載能力。在基坑開挖時(shí)，土方邊坡也可陡些，從而減少了挖方量。目前國(guó)內(nèi)常用的井點(diǎn)降水法有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及

11、深井井點(diǎn)等。施工時(shí)可根據(jù)土層的滲透性，要求降低水位的深度、設(shè)備條件及經(jīng)濟(jì)比較等因素確定，可參照表14。必要時(shí)應(yīng)組織專家論證其可行性。 各種井點(diǎn)的適用范圍 表14井點(diǎn)類別土的滲透系數(shù)（m/d）降水深度（m）輕型井點(diǎn)一級(jí)輕型井點(diǎn)0.15036多級(jí)輕型井點(diǎn)0.150視井點(diǎn)級(jí)數(shù)視而定噴射井點(diǎn)0.150820電滲井點(diǎn)0.1視選用的井點(diǎn)而定管井點(diǎn)管井井點(diǎn)2020035深井井點(diǎn)1025015井點(diǎn)降水法具有下列優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便，操作技術(shù)易于掌握；適應(yīng)性強(qiáng)，可用于不同幾何圖形的基坑；降水后土壤干燥，便于機(jī)械化施工和后續(xù)工作工序的操作；井點(diǎn)作用下土層固結(jié)，土層強(qiáng)度增加，邊坡穩(wěn)定性提高；地下水通過濾水管抽走，防止了流

12、砂的危害；節(jié)省支撐材料，減少土方工程量等。井點(diǎn)降水法已成為目前在含水透水位土層實(shí)施的一種行之有效的方法。一、輕型井點(diǎn)降水實(shí)際工程中，一般輕型井點(diǎn)應(yīng)用廣泛，下面介紹這類井點(diǎn)。 1）輕型井點(diǎn)的主要設(shè)備輕型井點(diǎn)的設(shè)備包括管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備兩部分（圖17）。 1地面；2水泵房；3總管；4彎聯(lián)管；5井點(diǎn)管；6濾管；7原地下水位；8降水后水位；9基坑地面 圖17 輕型井點(diǎn)法降低地下水位全貌圖 管路系統(tǒng)包括：濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。濾管（圖18）為進(jìn)水口，采用長(zhǎng)度1.01.5m，直徑3855的無(wú)縫鋼管，管壁鉆有直徑1218梅花型的濾孔。管壁外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層為細(xì)濾網(wǎng)，采用3050孔/cm2黃銅絲布或生

13、絲布，外層為粗濾網(wǎng)，采用810孔/cm2的鐵絲絲布或尼龍布。為使水流暢通，在管壁與濾網(wǎng)間用鐵絲或塑料管隔開，濾網(wǎng)外面再綁一層粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)，濾管下端為一鑄鐵塞頭，濾管上端與井點(diǎn)管連接。井點(diǎn)管為3851，長(zhǎng)57m的鋼管。井點(diǎn)管上端通過彎聯(lián)管與總管連接。集水總管為100127的鋼管，每段長(zhǎng)4m ,其上裝有間距0.8m或1.2m的短接頭，并用皮管或塑料管與井點(diǎn)管連接。抽水設(shè)備是由真空泵、離心泵和集水箱（又叫水氣分離器）等組成，其工作原理如圖19所示。工作時(shí)先開動(dòng)真空泵。集水箱內(nèi)部形成一定程度的真空，使地下水及空氣受真空吸力的作用沿總管進(jìn)入集水箱。當(dāng)集水箱內(nèi)的水達(dá)到一定高度時(shí)，開動(dòng)離心水泵將集水箱內(nèi)水排

14、出。 圖19 輕型井點(diǎn)抽水設(shè)備工作原理圖 圖18 濾管構(gòu)造 1濾管；2井點(diǎn)管；3彎聯(lián)管；4總管； 1鋼管；2管壁上的小孔；3塑料管；5集水箱；6真空泵；7離心水泵 4細(xì)濾網(wǎng)；5粗濾網(wǎng)；6粗鐵絲保護(hù)網(wǎng)； 7井點(diǎn)管；8鑄鐵頭 2）輕型井點(diǎn)的布置，根據(jù)基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度與要求及設(shè)備條件等確定。 平面布置 包括確定井點(diǎn)布置形式、總管的長(zhǎng)度、井點(diǎn)管數(shù)量、水泵數(shù)量及位置等。 根據(jù)基坑（槽）形狀，輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置及環(huán)狀布置（圖110） 單排布置適用于基坑（槽）寬度小于6m，且降水深度不超過5m的情況。井點(diǎn)布置在地下水流向的上游一側(cè)，其兩端的延伸長(zhǎng)度一般不宜小于

15、坑（槽）的寬度（圖110a） 雙排布置適用于基坑（槽）大于6m或土質(zhì)不良的情況。 環(huán)狀布置適用于基坑面積較大的情況。井點(diǎn)管距離基坑壁一般不小于0.71.0m，以防局部發(fā)生漏汽。井點(diǎn)管的間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度、工程性質(zhì)等確定，通常為0.8m、1.2m、1.6m或2.0m。a）單排布置；b）雙排布置；c）環(huán)狀布置圖110 輕型井點(diǎn)的平面布置 一套抽水設(shè)備的負(fù)荷長(zhǎng)度（即集水總管長(zhǎng)度）一般100120m，泵的位置應(yīng)在總管長(zhǎng)度的中間。若采用多套抽水設(shè)備時(shí)，井點(diǎn)系統(tǒng)要分段，每段長(zhǎng)度應(yīng)大致相等，分段的位置應(yīng)選在基坑拐彎處，以減少總管彎頭數(shù)量，提高水泵抽吸能力。高程布置 確定井點(diǎn)管的埋設(shè)深度，即濾管上口至總

16、管埋設(shè)面的距離可按下式進(jìn)行計(jì)算（圖111） H H1+h+IL （1-5）式中：H井點(diǎn)管埋深(m);H1井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底的距離（m）；h基底至降低后的地下水位線的距離，一般為0.51m；I水力坡度，環(huán)狀井點(diǎn)為1/10，單排井點(diǎn)為1/41/5，雙排井點(diǎn)為1/7；L井點(diǎn)管至水井中心的水平距離，當(dāng)井點(diǎn)管為單排布置時(shí)，L為井點(diǎn)管至邊坡腳的水平距離（m）。一般輕型井點(diǎn)的降水深度在管壁處達(dá)67 m。當(dāng)按上式計(jì)算出的H值，如大于67 m時(shí)，則應(yīng)降低井點(diǎn)管抽水設(shè)備的埋置面，以適應(yīng)降水深度的要求。 a）單排井點(diǎn)； b）雙排、環(huán)狀井點(diǎn)圖 111 高程布置示意圖 當(dāng)一級(jí)輕型井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí)，可采用二級(jí)井

17、點(diǎn)。3）輕型井點(diǎn)的計(jì)算輕型井點(diǎn)計(jì)算的目的，是求出在規(guī)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(diǎn)管的數(shù)量、間距，并確定抽水設(shè)備等。輕型井點(diǎn)計(jì)算由于受水文地質(zhì)和井點(diǎn)設(shè)備等不易確定因數(shù)的影響，要想計(jì)算出準(zhǔn)確的結(jié)果十分困難。根據(jù)工程實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)資料分析，按水井理論進(jìn)行計(jì)算，比較接近實(shí)際。根據(jù)井底是否達(dá)到不透水層，水井可分為完整井與不完整井；即當(dāng)井底到達(dá)含水層下面的不透水層頂面的井稱為完整井，否則稱為不完整井。根據(jù)地下水有無(wú)壓力，又分為承壓井與無(wú)壓井，各類水井見圖112 所示。各類水井 圖112 水井的分類的涌水量計(jì)算方法不同，其中以無(wú)壓 1承壓完整井；2承壓不完整井完整井的理論較為完善。

18、 3無(wú)壓完整井；4無(wú)壓不完整井涌水量的計(jì)算：對(duì)于無(wú)壓完整井的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)（圖113a）。其涌水量計(jì)算公式為： Q=1.366K（m3/d） （16） 式中 Q井點(diǎn)系統(tǒng)的涌水量（m3/d）； K土的滲透系數(shù)（m/d）；H含水層厚度（m）；S水位降低值（m）；R抽水影響半徑（m），可用下式計(jì)算： R=1.95S（m）X0環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑（m），對(duì)于矩形基坑，當(dāng)長(zhǎng)寬比不大于5時(shí)可按下式計(jì)算：X0=（m）式中F環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積（m2）。滲透系數(shù)K值，確定得是否準(zhǔn)確，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大。滲透系數(shù)的測(cè)定方法有：現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室測(cè)定兩中。對(duì)大型工程，一般宜采用現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)，以獲取較為準(zhǔn)確的

19、數(shù)據(jù)，具體方法是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置抽水孔，并在同一直線上設(shè)置觀察井，根據(jù)抽水穩(wěn)定后，觀察井的水深及抽水孔相應(yīng)的抽水量計(jì)算K值。（a）無(wú)壓完整井 （b） 無(wú)壓不完整井 圖113 環(huán)狀井點(diǎn)涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到無(wú)壓完整井的井點(diǎn)系統(tǒng)（圖113b），其涌水量的計(jì)算相對(duì)比較復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，仍可按公式（16）計(jì)算。此時(shí)應(yīng)將式中H換成有效深度H0, H0可查表15。當(dāng)算得H0大于實(shí)際含水層厚度H時(shí)，則取H值。有效深度H0值 表15S/(S+l)0.20.30.50.8H01.3(S +l)1.5(S +l)1.7(S +l)1.85(S +l)承壓完整井環(huán)狀井點(diǎn)涌水量計(jì)算公式為：Q=2.73K（m

20、3/d） （17）式中 M承壓含水層厚度（m）；K、R、X0、S同公式16 。井點(diǎn)管數(shù)量與井距的確定a.單根井點(diǎn)管出水量由下式確定：q=120rl (18)式中 r濾管半徑（m）；l濾管長(zhǎng)度（m）；K滲透系數(shù)（m/d）。b.井點(diǎn)管數(shù)量由下式確定：n1.1 （19）式中Q總涌水量（m3/d）；q單井出水量（m3/d）。c.井點(diǎn)管間距由下式確定：D= （110）式中L總管長(zhǎng)度（m）。求出的井點(diǎn)管間距應(yīng)大于15倍濾管的直徑，以防由于井點(diǎn)管太密而影響抽水的效果，同時(shí)應(yīng)盡量符合總管接頭的間距模數(shù)（0.8、1.2、1.6、2.0）。最后根據(jù)實(shí)際情況確定出井點(diǎn)管的數(shù)量。選擇抽水設(shè)備定型的輕型井點(diǎn)設(shè)備配有相應(yīng)

21、的真空泵、水泵和動(dòng)力機(jī)組。真空泵的規(guī)格主要根據(jù)所需的總管長(zhǎng)度、井點(diǎn)管根數(shù)及降水深度而定，水泵的流量主要根據(jù)基坑井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量而定。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涌水量要求的機(jī)組。4）輕型井點(diǎn)降水法的施工 包括井點(diǎn)系統(tǒng)的埋設(shè)、安裝、運(yùn)行及拆除等，井點(diǎn)管的埋設(shè)，一般用水沖法，并分為沖孔與埋管兩個(gè)過程。沖孔時(shí)，利用起重設(shè)備將沖管吊起并插在（圖114）井點(diǎn)的位置上，開動(dòng)高壓水泵將土沖松，沖管則邊沖邊沉?？锥匆怪?，直徑一般為300 mm，以保證井管四壁有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5 m左右，以防沖管拔出時(shí)，部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。井孔沖成后，隨即拔出

22、沖管，插入井點(diǎn)管。井點(diǎn)管與孔壁之間應(yīng)立即用粗砂灌實(shí)，距地面1.01.5m深處，然后用粘土填塞密實(shí)，防止漏汽。在井點(diǎn)管與孔壁之間填砂時(shí)，如管內(nèi)的水面上升，則認(rèn)為該管埋設(shè)合格。 a）沖孔 b）埋管 1沖管；2沖嘴；3膠管；4高壓水泵；5壓力表 6起重機(jī)吊鉤；7井點(diǎn)管；8濾管；9粗砂；10粘土封口 圖114 井點(diǎn)管的埋設(shè) 輕型井點(diǎn)設(shè)備的安裝程序?yàn)椋合扰欧趴偣?，再埋設(shè)井點(diǎn)管，然后用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與總管連通，最后安裝抽水設(shè)備。安裝完畢后，先進(jìn)行試抽，以檢查有無(wú)漏氣現(xiàn)象。輕型井點(diǎn)使用時(shí)，應(yīng)連續(xù)抽水。若時(shí)抽時(shí)停，濾管易賭塞，也容易抽出土粒，使水渾濁，并引起附近建筑物由于土粒流失而沉降開裂。正常的排水是細(xì)水長(zhǎng)

23、流，出水澄清。輕型井點(diǎn)降水時(shí)，抽水影響范圍較大，土層因水分排出后，土壤會(huì)產(chǎn)生固結(jié)，使得在抽水影響半徑范圍內(nèi)引起地面沉降，往往會(huì)給周圍的建筑物帶來一定危害，要消除地面沉陷可采用回灌井點(diǎn)方法。即在井點(diǎn)設(shè)置線外45m處，以間距35m插入注水管，將井點(diǎn)中抽出的水經(jīng)過沉淀后用壓力注入管內(nèi)，形成一道水墻，以防止土體過量脫水，而基坑內(nèi)仍可保持干燥。井點(diǎn)系統(tǒng)的拆除應(yīng)在地下結(jié)構(gòu)工程竣工后，并將基坑回填土后進(jìn)行。拔出井點(diǎn)管可借助于倒鏈、起重機(jī)等。所留孔洞應(yīng)用砂或土填塞，對(duì)地基有防滲要求，地面下2m范圍內(nèi)用粘土填塞壓實(shí)。二、其他井點(diǎn)降水簡(jiǎn)介:1、 噴射井點(diǎn)降水:    

24、60;噴射井點(diǎn)系統(tǒng)能在井點(diǎn)底部產(chǎn)生250mm水銀柱的真空度，其降低水位深度大，一般在8-20m范圍。它適用的土層滲透系數(shù)與輕型井點(diǎn)一樣，一般為0.1-50m/d。但其抽水系統(tǒng)和噴射井管很復(fù)雜，運(yùn)行故障率較高，且能量損耗很大，所需費(fèi)用比其他井點(diǎn)法要高。2、 電滲井點(diǎn)降水     電滲井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)很小的細(xì)顆粒土，如粘土、亞粘土、淤泥和淤泥質(zhì)粘土等。這些土的滲透系數(shù)小于0.1m/d，用一般井點(diǎn)很難達(dá)到降水目的。     利用電滲現(xiàn)象能有效地把細(xì)粒土中的水抽吸排出。它需要與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合應(yīng)

25、用，其降低水位深度決定于輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)。在電滲井點(diǎn)降水過程中，應(yīng)對(duì)電壓、電流密度和耗電量等進(jìn)行量測(cè)和必要的調(diào)整，并做好記錄，因此比較繁瑣。3、 管井井點(diǎn)降水     管井井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)大的砂礫層，地下水豐富的地層，以及輕型井點(diǎn)不易解決的場(chǎng)合。每口管井出水流量可達(dá)到50-100m3/h，土的滲透系數(shù)在20-200m/d范圍內(nèi)，降低地下水位深度約3-5m。這種方法一般用于潛水層降水。4、 深井井點(diǎn)降水     深井井點(diǎn)是基坑支護(hù)中應(yīng)用較多的降水方法，它的優(yōu)點(diǎn)是排水量大、降水深度大、降水范圍大

26、等。  對(duì)于砂礫層等滲透系數(shù)很大且透水層厚度大的場(chǎng)合，一般用輕型井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)等方法不能湊效，采用此法最為適宜。深井井點(diǎn)適用的土層滲透系數(shù)為10-250m/d、降低水位深度可大于15m，常用于降低承壓水。它可以布置在基坑四周外圍，必要時(shí)也可布置在基坑內(nèi)。有時(shí)這方法與其他井點(diǎn)系統(tǒng)組合應(yīng)用降低水位效果更好。      對(duì)于基坑底部有可能發(fā)生突涌、流砂、隆起的危險(xiǎn)場(chǎng)合，深井點(diǎn)降低承壓水位，有助于減除壓力、保證基坑的安全性。深井點(diǎn)的缺點(diǎn)是：由于降水深度大、出水量大和水位降落曲線陡等原因，勢(shì)必造成降水的影響范圍和影響程度大，因此基坑周

27、圍建筑物的不均勻沉降要足夠重視、慎重對(duì)待、定時(shí)觀察，及時(shí)處理。三、基坑降水方法的選擇     在采取上述處理方法對(duì)基坑進(jìn)行降水處理時(shí)，對(duì)選擇的降水方法還應(yīng)該考慮以下因素：     （一）場(chǎng)地條件及該建筑物設(shè)計(jì)施工資料     場(chǎng)地條件制約著降水方案的制定，它主要包括場(chǎng)地四周已有建筑物的高度、分布、結(jié)構(gòu)和離擬建工程的距離；地基四周的地下設(shè)施（包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等）；向外抽水排水通道以及供電情況等。有關(guān)設(shè)計(jì)施工資料包括基坑開挖尺寸和分

28、布；地下建筑物施工的有關(guān)要求等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設(shè)計(jì)施工方案，也決定了具體保證周邊建筑物和地下設(shè)施安全的實(shí)施措施。     （二）地質(zhì)情況    了解地基土分層地質(zhì)柱狀圖及地質(zhì)剖面圖，各層巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，地下水類型及埋藏情況，水文地址情況，水質(zhì)分析結(jié)果，特別是土層的滲透性。土的滲透系數(shù)取決土的形成條件、顆粒級(jí)配、膠體顆粒含量和土的結(jié)構(gòu)等因素，因此場(chǎng)區(qū)土層的不同深度和不同方位的滲透系數(shù)是不同的。滲透系數(shù)計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性，勢(shì)必直接影響降水方案的選擇。由于影響滲透系數(shù)的因數(shù)復(fù)雜，一般勘察

29、報(bào)告提供的數(shù)值多是室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，誤差往往較大，只能供降水設(shè)計(jì)時(shí)參考，對(duì)重要工程應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)加以確定。     （三）場(chǎng)地地下水情況     地下水分潛水和承壓水兩種。潛水儲(chǔ)存于地表與第一層不透水層之間，是無(wú)壓力重力水，可向四周滲透。從工程實(shí)踐來看，潛水大多來源于大氣降水和地下埋設(shè)的上下水管道破裂漏水，主要積存于地表下雜填土和老建筑物被沖刷掏空的地基中。承壓水儲(chǔ)存于兩個(gè)不透水層之間含水層中，若水充滿此含水層，則水具有壓力。所以，要根據(jù)地質(zhì)和水文資料，搞清楚場(chǎng)區(qū)各處透水層和不透水層向下沿深度的分

30、布厚度和變化情況；掌握?qǐng)鰠^(qū)各處承壓靜止水位埋深，混合靜止水位埋深和他們的年變化幅度及水位標(biāo)高；查明場(chǎng)地地下水補(bǔ)給源的方位、距離和透水層的聯(lián)系情況；搞清楚地下水層是否與江、河、湖、海等無(wú)限水源連通；不論潛水或承壓水若與無(wú)限水源連通，都會(huì)造成降水困難甚至于降水無(wú)效。      綜上所述，在基坑工程降水存在許多缺陷如會(huì)引起鄰近建筑物的不均勻沉降，施工時(shí)要采取措施防止不均勻沉降；根據(jù)場(chǎng)地條件及該建筑物設(shè)計(jì)施工資料；地質(zhì)情況；場(chǎng)地地下水情況選擇合適的降水方法，以減少基坑工程施工中的事故。任務(wù)四 降水對(duì)周圍環(huán)境的影響及措施一、降水對(duì)周圍環(huán)境的影響在地下水位

31、以下含水豐富的土層中開挖大面積基坑時(shí)，若采用一般的明溝排水方法，常會(huì)遇到大量地下涌水，難以排干；當(dāng)遇粉、細(xì)砂層時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、流砂現(xiàn)象，不僅使基坑無(wú)法挖深，而且還會(huì)造成大量水土流失，使邊披失穩(wěn)或附近地面出現(xiàn)塌陷，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響附近建筑物的安全，這在以前的工程施工中也曾發(fā)生過。當(dāng)遇這種地基情況時(shí)，一般應(yīng)采用人工降低地下水位的方法施工，常用的為各種井點(diǎn)降水方法。井點(diǎn)降水方法施工若處置不當(dāng)，在一定條件下也會(huì)引起周圍建筑地基沉降?；庸こ讨袑?duì)場(chǎng)區(qū)地下水處理采用排降法較止水阻擋法法的最大缺陷是會(huì)引起鄰近建筑物的不均勻沉降。      由于每

32、個(gè)井點(diǎn)周圍的水位降低是呈漏斗狀分布，整個(gè)基坑周圍的水位降落必然是近大遠(yuǎn)小呈曲面分布。水位降低一方面減小了土中地下水對(duì)地上建筑物的浮托力，使軟弱土層受壓縮而沉降；另一方面空隙水從土中排出，土體固結(jié)變形，本身就是壓縮沉降過程。地面沉降量與地下水位降落量是對(duì)應(yīng)的，地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建筑物的不均勻沉降。     當(dāng)不均勻沉降達(dá)到一定程度時(shí)，鄰近建筑物就會(huì)裂縫、傾斜甚至于倒塌。因此配合基坑邊坡支護(hù)進(jìn)行降水設(shè)計(jì)和施工，必須高度重視降水對(duì)鄰近建筑物的影響，把不均勻沉降限制在允許的范圍內(nèi)，以確?；蛹爸車ㄖ锏陌踩?。二、施工措施在降水過程中，由于會(huì)隨水流帶出部分細(xì)微土粒，再加上降水后土體的含水量降低，使土壤產(chǎn)生固結(jié)，因而會(huì)引起周圍地面的沉降，在建筑物密集地區(qū)進(jìn)行降水施工，如因長(zhǎng)時(shí)間降水引起過大的地面沉降，會(huì)帶來較嚴(yán)重的后果。為防止或減少降水對(duì)周圍環(huán)境的影響，避免產(chǎn)生過大的地面沉降，可以從以下幾方面制定減少不均勻沉降的措施：     1、由于基坑周圍的水位降落曲線隨降水要求、降水方法和具體方案的不同而差別較大，因此不要提出過高的降水深度，在滿足基本降水要求的前提下，對(duì)各種降水方法應(yīng)分析和比較，篩選最佳的降水方案。