地基處理之人工降低地下水位法（44頁清楚明了）

1、第五節(jié) 人工降低地下水位本節(jié)的內(nèi)容：1、幾個(gè)基本概念2、集水坑降水法3、井點(diǎn)降水法（輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)）4、輕型井點(diǎn)降水法一、幾個(gè)基本概念（一）含水層、不透水層、滯水層、潛水層、承壓水層（地下含水構(gòu)造的種類）滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水層（二）降水的目的 1、防止地下水滲入基坑；排除雨季流入基坑的地面水。改善施工條件。2、防止涌水、流砂，保證在較干燥的狀態(tài)下施工；3、防止滑坡、塌方、坑底隆起；4、減少坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平荷載。25排水溝集水井水泵二、集水井法（明溝排水法） 1、定義： 2、適用條件：用于土質(zhì)較好(粗粒土層、含水量少的粘土)、水量不大、基

2、坑可擴(kuò)大者 3、方法：挖至地下水位時(shí)，挖排水溝設(shè)集水井抽水再挖土、溝、井4、要求： a、排水溝：沿基坑底四周設(shè)置或中央，底寬300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1。 b、集水井：沿基坑底邊角設(shè)置，間距2040m，直徑0.60.8m，低于開挖面700-1000mm；挖至設(shè)計(jì)高程時(shí)，井底應(yīng)低于坑底12m。長期用，有竹木護(hù)壁和碎石壓底。25排水溝集水井水泵（2）分層明溝排水法（1）普通明溝排水法離心泵工作簡圖 5、水泵選用： （1）離心泵 （2）潛水泵WQ系列污水潛水泵30kW 排沙潛6、流砂及其防治1動(dòng)水壓力地下水在滲流過程中受到土顆粒的阻力，使水流對(duì)土顆粒產(chǎn)生的一種壓力。 動(dòng)水壓力的大小與水

3、力坡度成正比，方向同滲流方向。 GDIw =(h/L) w2流砂原因 Q F GD當(dāng) 動(dòng)水壓力大于或等于土的浸水重度（GD）時(shí)，土粒被水流帶到基坑內(nèi)。主要發(fā)生在細(xì)砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中。 3、流沙的概念4、流沙的危害；5、流沙的防治措施三、井點(diǎn)降水1、定義2、特點(diǎn) 效果明顯，使土壁穩(wěn)定、避免流砂、防止隆起、方便施工； 可能引起周圍地面和建筑物沉降。3、井點(diǎn)類型及適用范圍井點(diǎn)類型滲透系數(shù)降水深度最大井距主要原理單層輕型井點(diǎn)0.120 m/d36 m1.62 m地上真空泵或噴射嘴真空吸水多層輕型井點(diǎn)620噴射井點(diǎn)0.12082023m地下噴射嘴真空吸水電滲井點(diǎn) 0.156極距1m鋼筋陽極加速滲

4、流管井井點(diǎn)20200352050單井真空泵、離心泵（1）輕型井點(diǎn)降水全貌圖（單層輕型井點(diǎn)）（2）二層輕型井點(diǎn)降水（3）噴射井點(diǎn)井點(diǎn)管電極6m，或土質(zhì)不良，以便快速將水抽干。c.環(huán)形布置：在溝槽四周布置，可以封閉，也可以在基坑下游側(cè)留一段不封閉。用于基坑面積較大時(shí)。（2）高程布置（上圖） 井管埋深計(jì)算：H埋H1hiL。 H1埋設(shè)面至坑底距離； h降水后水位線至坑底最小距離（一般可取0.51m）； i地下水降落坡度，環(huán)狀1/10，線狀1/5； L井管至基坑中心（環(huán)狀）或另側(cè)（線狀）距離。 注意，當(dāng)H埋6m時(shí)：降低埋設(shè)面；采用二級(jí)井點(diǎn)；改用其它井點(diǎn)（如管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)等）。3計(jì)算涌水量Q：（單個(gè)井

5、點(diǎn)、環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)） （1）判斷井型（圖）按照濾管與不透水層的關(guān)系：完整井到不透水層非完整井未到不透水層.按照是否承壓水層：承壓井無壓井綜合類型：無壓完整井，無壓非完整井，承壓完整井，承壓非完整井，如下圖：水井的分類l1（2）單井涌水量計(jì)算a、無壓完整井單井的涌水量Q（見圖1-48a）：根據(jù)達(dá)西線性滲透定律，可得無壓完整井單井的涌水量Q為： 式中：H含水層厚度，m； h井內(nèi)水深，m； R抽水影響半徑，m； r水井半徑，m。（1-38）b、承壓完整井單井的涌水量Q(見圖148c)為： 式中：H承壓水頭高度，m； M承壓含水層厚度，m； S井中水位降低深度，m。（1-39）（3）井點(diǎn)系統(tǒng)（井群）涌水

6、量計(jì)算 a. 無壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算Q1.366K(2HS)S / (lgRlgX0) （m3/d）（1-40） K土層滲透系數(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），R=1.95S(HK)1/2； X0環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑（m）；當(dāng)長寬比A/B5時(shí)，X0=(F/)1/2，否則分塊計(jì)算涌水量再累加。 F井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積。 b.無壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算以有效影響深度H0代替含水層厚度H用上式計(jì)算Q。H0的確定方法：l-濾管長度，一般取1m，p51s/(s+l)0.20.30.50.8H01.3 (s+l)1.5 (s+l)1.7 (s+l)1.

7、85 (s+l)注意：1、當(dāng)H0值超過H時(shí)，取H0H； 2、計(jì)算R時(shí)，也應(yīng)以H0代入。 c、承壓完整井Q2.73KMS/(lgRlgX0) （m3/d) （1-41）M承壓含水層厚度（m）承壓水位不透水層含水層不透水層hsHMRd、承壓非完整井環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算： (142)式中：r井點(diǎn)管的半徑，m； l1井點(diǎn)管進(jìn)入含水層的深度，m。4確定井管的數(shù)量與間距 （1）單井出水量：q65d l K1/3 （m3/d） d、l濾管直徑、長度（m）； （2）最少井點(diǎn)數(shù)：n1.1Q / q （根） 1.1備用系數(shù)。 （3）最大井距：DL總管 / n （m）； （4）確定井距： 取井距D （5）確定井點(diǎn)

8、數(shù)：nL總管 / DD計(jì)算值15d （5d）符合總管的接頭間距。5輕型井點(diǎn)的施工 （1）施工工藝 放線定位鋪設(shè)總管沖孔安裝井管點(diǎn)填濾料、上部粘土密封井點(diǎn)管與總管連接安抽水機(jī)抽水在觀測井中測量地下水位的變化 （2）埋設(shè)方法：水沖法：水槍、井管自身（高壓水）；鉆孔法：正循環(huán)鉆 、反循環(huán)鉆、沖擊鉆；振動(dòng)水沖法：(3)使用要求：開挖前25天開泵降水；連續(xù)抽水不間斷（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。真空度55.3-66.7MP降水施工案例：輕型井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例。1、某多層廠房地下室呈凹字形，其平面尺寸如圖1-49所示，基礎(chǔ)底面標(biāo)高為-4.5 m，電梯井部分深達(dá)-5.30 m，天然地面標(biāo)高為-0.

9、40 m。2、根據(jù)地質(zhì)勘測資料：標(biāo)高在-1.40 m以上為亞粘土，再往下為粉砂土，地下水靜水位在-1.80 m處，土的滲透系數(shù)為5 md。3、基坑邊坡采用1:0.5，為施工方便，坑底開挖平面尺寸比設(shè)計(jì)平面尺寸每邊放出0.5 m。1、井點(diǎn)管的直徑與長度選擇：a.直徑：50mm（p46）b.離基坑壁的距離：1m （p48,0.7-1.0m）c.埋深：p49，公式（1-37）HH1+h+Li即H(4.5-0.4)+0.5+17.4x0.1=6.34m因?yàn)榫c(diǎn)降水深度以6m為宜（p48（2），而且，井點(diǎn)管標(biāo)準(zhǔn)長度為6m，可以往下挖0.6m的溝槽，然后安裝總管。井點(diǎn)管所需長度為：6.34-0.6+0.2

10、=5.946電梯井處為6+0.8=6.87m2、井點(diǎn)的間距為：D=L/n，考慮粉砂土的滲透系數(shù)小，水量不大，D取1.6m，以后驗(yàn)證。3、總管：直徑選用127mm，長度為：2（67.6+2x1.0）+（46.4+2x1.0）+（46.4-2x1.8-2x1.0）=228.4m4、水泵：三臺(tái)5、核算：涌水量核算（無壓不完整井，表1-9）查表并計(jì)算。a.H0=1.85(4.94+1.0)=10.99mb.基坑中下降水深：s=(4.5-1.8+0.5)=3.2mc.R=1.95s = 1.95x3.2 =46.25md.井點(diǎn)的假想半徑為e.按（1-40）可以計(jì)算出井點(diǎn)系統(tǒng)出水量Q=1353m3/d換算基坑總涌水量：1353x(228.4/2(34.8+48.4)=1857m