基坑排水與降水工程施工技術培訓講義

基坑排水與降水內容提要基坑排水與降水的危害基礎施工中受地表水和地下水的影響流砂及其防治井點降水法1234輕型井點的施工5降水對周圍地面的影響及預防措施61、基坑排水與降水的危害1、基坑排水與降水的危害2、基礎施工中受哪些水影響

基礎施工中受哪些水影響？地表水地下水2、基礎施工中受哪些水影響——地面排水2.1地面排水

排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水等)常采用在基坑周圍設置排水溝、截水溝或筑土堤等辦法，并盡量利用原有的排水系統(tǒng)，或將臨時性排水設施與永久性設施相結合使用。

2、基礎施工中受哪些水影響——集水井排水或降水

2.2集水井排水或降水

集水井法是在基坑開挖過程中，沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，并在基坑邊角處設置集水井。將水匯入集水井內，用水泵抽走。這種方法可用于基坑排水，也可用于降水。2.2集水井排水或降水——集水井降水法

集水井降水法

1－排水溝；2－集水井；3－離心式水泵；4－基礎邊線；5－原地下水位線；6－降低后地下水位線2.2集水井排水或降水——排水溝、集水井設置①排水溝的設置

排水溝底寬應不少于0.2～0.3m，溝底設有0.2％～0.5％的縱坡，在開挖階段，排水溝深度應始終保持比挖土面低0.4～0.5m。

②集水井的設置間距：應根據水量大小、基坑平面形狀及水泵能力確定，一般為20～40m；井深：集水井在基坑開挖過程比開挖面低0.7～1.0m，開挖到設計標高后比坑底低1～2m。

2.2集水井排水或降水——水泵性能與選用離心泵:泵體是由泵殼、泵軸及葉輪等主要部件組成，其管路系統(tǒng)包括濾網與底閥、吸水管及出水管等。

2.2集水井排水或降水——集水井排水特點(1)設備簡單、排水方便，費用較低。(2)適于粗粒土層和滲流量小的黏土層。(3)細砂或粉砂土層易發(fā)生塌方或流砂。(4)地下水位較高的黏土層易發(fā)生坑底隆起。(5)適于降水深的較淺的情況，一般不超過5m。3、流砂及其防治——流沙發(fā)生的原因

動水壓力是流砂發(fā)生的重要條件。流動中的地下水對土顆粒產生的壓力稱為動水壓力，其性質通過圖所示的試驗說明。

3、流砂及其防治——流沙發(fā)生的原因由上式可知，動水壓GD與水力坡度I成正比，水位差越大，動水壓力越大，而滲透路程越長，動水壓力越小。3、流砂及其防治——流沙發(fā)生的原因

產生流砂現(xiàn)象主要是由于地下水的水力坡度大，即動水壓力大，而且動水壓力的方向(與水流方向一致)與土的重力方向相反，不僅受水的浮力，而且受動水壓力的作用，有向上舉的趨勢，當動水壓力等于或大于土的浸水密度時，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，并隨地下水一起流入基坑，即發(fā)生流砂現(xiàn)象。

3、流砂及其防治——流沙發(fā)生的原因流砂防治的主要途徑是減小或平衡動水壓力或改變其方向。具體措施為：1、搶挖法2、水下挖土法3、打鋼板樁或作地下連續(xù)墻法4、在枯水季節(jié)開挖5、井點降水法4、井點降水法

井點降水法：就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數量的濾水管(井)，利用抽水設備從中抽水，使地下水位降落到坑底標高以下，并保持至回填完成或地下結構有足夠的抗浮能力為止。

常用方法有：輕型井點、噴射井點、管井井點、深井井點和電滲井點等4.1輕型井點——輕型井點設備1、輕型井點設備輕型井點設備是由管路系統(tǒng)和抽水設備組成。管路系統(tǒng)包括：井點管(由井管和濾管連接而成)、彎聯(lián)管及總管等。

4.1輕型井縣點——輕型鉤井點渣設備4.1輕型膝井點——輕型翅井點把設備濾管初構造1－鋼管菠；2－管像壁上劉的小瞞孔；3－纏物繞的違塑料踢管；4－細濾艇網；5－粗坊濾網飛；6－粗明鐵絲贏保護稻網；7－井管樹；8－鑄鐵偷頭4.充1輕型井饅點——輕型井查點設備真空揭泵輕承型井頌點設暑備工舞作原匙理簡遞圖l－濾堵管；2－井脫管；3－彎挨管；4－閥門差；5－集水宴總管；6－閘陵門：7－濾源網，8－過句濾室繡，9－淘竹砂孔享；10－水氣蜂分離器錫；11－浮筒油；12－閥澡門：13－真等空計卵；14－進角水管挨；15－真妄空計要；16－副水屈氣分離絡器；17－擋劃水板誰；18－放水拘口；19－真?？毡锰K；20－電動鐮機；2l－冷燙卻水渾管；22－冷卻愿水箱；23－循構環(huán)水袋泵；24－離擋心水陵泵4、井洽點降覆水法——輕型井唐點射流泵賴抽水設琴備工作期簡圖(a)工作簡診圖；(b)射流竊器構噸造1一水泵丟；2一射擇流器拳；3一進蹄水管財；4一總管傾；5一井點繼管；6一循仆環(huán)水膨箱；7—隔板撲；8一泄水放口；9一真量空表求；10一壓哥力表膨；11一噴牛嘴：12一噴罩管；13一接亡水管4.搬2輕型寬井點稍布置——輕型畢井點墊布置輕型井點布置平面布顧置高程布巧置單排膊井點弄布置環(huán)形愚井點川布置4.2輕型廉井點盡布置——平面榜布置單排井拘點布置找簡圖(a)平面布所置；(b)高程歐布置1一總磚管；2－井點獨管；3一抽水蒙設備4.方2輕型施井點勤布置——輕型播井點喊布置環(huán)形只井點斥布置恨簡圖(a療)平面布銀置；(b)高程布切置1一總管弊；2－井點濁管；3一抽水潮設備4.購2輕型浴井點密布置——高程謝布置井管種的埋萬置深珠度芹，可竿按下倒式計勝算：其中：—總管欺平臺秒面至肢基坑編底面蝴的距擦離(m途)；—基坑中蘆心線底孫面至降兵低后的參地下水榮位線的硬距離，值一般取0.5～1.野0m；—水力坡市度，根皺據實測敞：環(huán)形聽井點為1／10，單遇排線跨狀井迷點為1／4；—基坑中暗心到井英點的距輕離。4.2輕型郵井點浙布置——高程成布置二級輕怪型井點1－第枝一層奧井點龍管；2－第燃二層混井點核管4.3輕型井舒點計算——地下含扛水構造抱的種類地下含澤水構造遺的種類4.3輕型井井點第計算——地下含狗水構造名的種類因此精自然離界的說巖石倍可分投為透碎水層疫和不挑透水藏層：巖石穗中有一定托的孔隙地下進水能進再巖澆石中賦世存與熱運動巖石責孔隙扇度越細大，收含水每量越簽大，境透水徑性越械好孔隙度激越小，吉含水量披越少，憲透水性免越差透水虜層與沙不透慈水層4.3輕型井訂點計算——地下含唉水構造檔的種類透水湖層——能夠購透過百地下陡水的京巖層錯。主嚷要有艦：砂隙巖層賓、砂上礫巖調層以伏及裂貢隙、疏洞穴總發(fā)育焰的其渾它巖期石。積其中茄儲滿視地下遍水的屆部分拍稱為晝含水池層。不透紀水層——不能透甘過地下鑰水的巖殖層。主仍要有：渾粘土、物頁巖、撈巖漿巖掉、變質晉巖等。賴不透水閑層對地陰下水的像運動起窯著阻隔貞作用，弓又稱為針隔水層縣。兩者鳳之間慕過渡臺類型之稱為找半（子弱）扶透水胳層。申如泥油巖、記亞粘僅土、茶黃土能等。4.4輕型井腔點系統(tǒng)剪的類型——水井分程類4.4輕型井耀點系統(tǒng)弱的類型——水井老分類水井的鳳分類：（a）無壓裁完整井掛；（b）無壓總非完整楚井（c）承朽壓完刷整井（d）承壓償非完整然井4.墳4輕型亞井點瞧系統(tǒng)檢的類董型——涌水某量計核算(1瓜)無壓搏完整供涌水演量井點涌夾水量計炕算簡圖4.4輕型砌井點踢系統(tǒng)拌的類營型——涌水量遺計算（2）無丟承壓彈完整云井4.耀4輕型加井點頁系統(tǒng)躍的類禾型——涌水量馬計算利用杜貓比公式克：4.調4輕型爭井點定系統(tǒng)粥的類圖型——涌水火量計希算積分紅常數疏由邊弦界條屋件確表定：4.聞4輕型井拒點系統(tǒng)鞏的類型——涌水量喇計算完全普樂通井的辜浸潤線熱方程R稱為返井的炕影響疲半徑鴿，R以外的泉地下水眼將不受剝該井的武影響。當r=辨R時，z=服H,4.緒4輕型井悉點系統(tǒng)丸的類型——涌水貌量計灰算式中:K——滲透系杠數(m／d)，應潛由實翼驗測底定；H—洗—含水沖層厚叢度(m)；S——水位降硬低值(m)；R——抽水邪影響翅半徑(m)，?。簒0——環(huán)形昂井點懇的假花想半飄徑(m)：F——基坑周永圍井點辮管所包遭圍的面撞積(m粒2)。4.4輕型膀井點疲系統(tǒng)滾的類圾型——涌水浩量計獨算(3彈)無壓羽非完略整井騙涌水溫量4.4輕型井用點系統(tǒng)渠的類型——涌水悅量計仙算有效深大度H0值注：敘表中S’為井管啊內水位咳降低深霸度；l為濾管利長度。4.4輕型摩井點搖系統(tǒng)蛋的類凡型——涌水池量計塊算(4急)承壓完央整井涌倆水量承壓巴完整餓井環(huán)共形井飽點涌細水量疲計算至公式沫為：式中：M——承壓喊含水介層厚庭度(m)K、R、x0、S——與公牢式前唱述公以式相禾同4.困4輕型井等點系統(tǒng)貴的類型——涌水衡量計侮算承壓面完整摟井涌咽水量巴計算婆示意亞圖4.肚4輕型井免點系統(tǒng)攜的類型——確定井趣點管數盡量與井纏距確定理井點辯管數跟量與除井距(1字)單井寫最大環(huán)出水切量(2棵)最少井榨數(3)最大井腰距4.甜4輕型夜井點枝系統(tǒng)僵的類角型——確定付井點悄管數券量與吊井距單井脊最大北出水俱量單井的梯最大出倆水量q，主炭要取擁決于柳土的巾滲透躺系數冰、濾浸管的萍構造恐與尺統(tǒng)寸，閘按下鋒式確陶定：式中:d—濾管瞎直徑(m)；l—濾管長拼度(m)；K—滲透系莊數(m／d)。4.齊4輕型井怕點系統(tǒng)雹的類型——涌水量墾計算(2)最少井換數井點鹽管的圈最少本根數nmin，按響下式縫計算坡：式中1.緒1—董—備用系蔽數，考叨慮井點盲管堵塞案等因素嘉。其它帖符號圈同前儀。4.喜4輕型井你點系統(tǒng)炸的類型——涌水量脾計算(3)最大井蠟距m式中:L——總管長身度(m)；4.賺4輕型井仍點系統(tǒng)尚的類型——涌水像量計臟算確定咸井點腐管間碎距時膠，還們應注乖意以洗下幾寺點：(1)井距遞過小炕時，掩彼此球干擾悼大，縮慧影響辮出水魂量，誦因此塘井距暖必須縫大于15倍管徑就。(2袍)在滲透類系數小串的土中繡井距宜壞小些，寨否則水帶位降落凳時間過招長。(3束)靠近河重流處，情井點宜辮適當加貓密。(4)井距臥應能舅與總佩管上昨的接答頭間晚距相咐配合跨。根沿據實擊際采禽用的董井點接管間巨距，侍最后好確定總所需瞇的井慢點管慢根數乎。5、銅輕型淹井點圓的施弟工埋設微井點梨的程統(tǒng)序是永：放線定脅位打井孔埋設井辭點管安裝肚總管用彎聯(lián)馬管講井志點管與乞總管接淋通安裝挨抽水太設備5、紙輕型間井點湯的施澡工井點管狡的埋設(a)沖孔；(b)埋管1一沖管撤；2一沖嘴末；3一膠粒皮管辱；4一高串壓水旋泵；5一壓都力表庭；6一起益重吊瘋鉤；7一井點述管；8一濾頃管；9一填跟砂；10一粘土談封口5、輕婚型井點帥的施工輕型井點施工1、噴糕射井丹點2、管玩井井蠢點3、深襲井井源點4、電滲走井點5.永1噴射井稿點當基炊坑開擠挖較酬深，殺降水壯深度蔥要求英較大時，幸可采用聽噴射井間點降水竄。其降濤水深度可達8～20覺m，可用跡于滲透懂系數為0.1～50逆m／d的砂土編、淤泥贊質土層塵。5.悼1噴射樂井點噴射井好點施工段順序：安裝水蔬泵設備下及泵的嘆進出米水管鋪設暗進水飽總管和回緞水總珍管沉設傭井點求管（包坦括灌別填砂體濾料問）接通著進水?？偣軗Ш蠹巴葧r進行單病根試抽瞎、檢驗接通壁回水纏總管怎，全面撈試抽全部曠井點弓管沉男完畢檢查整個降水系統(tǒng)慣的運轉狀況及后降水效果罵。5.1噴射井杜點噴射考井點單設備凳及平欠面布到置簡售圖(a)噴射井持點設備饞簡圖；(b)噴射腰揚水潛器原進理圖昂；(c)噴射井她點平面惰布置5.1噴射井鴨點1－噴露射井啞管；2－濾管獄；3－進嗽水總誕管；4－排水畏總管；5一高壓殿水泵；6－集水提池；7－水泵瓦；8－內恐管；9－外襲管；10－噴嘴越；11混合室蘆；12－擴春散管桂；13－壓患力表5.2管井滴井點管井男井點夠：就是沿援基坑每穗隔一定機距離設辱置一個供管井，康每個管振井單獨夢用一臺鞠水泵不墻斷抽水推來降低肅地下水譯位。在般土的滲葡透系數谷大(2龍0～20嚇0m／d)的土毛層中臘，宜深采用典管井而井點。管井松井點葛設備愧：主要饅是由滲管井橋、吸水水管純及水偽泵組竟成5.2管井井根點管井夕井點1一沉摟砂管子；2一鋼斗筋焊蒸接骨余架；3－濾勾網；4－管身克；5－吸捆水管挎；6－離心迷泵；7—小礫卻石過蘆濾層疑；8－粘膏土封干口；9－混凝爽土實管雕；10－無砂鳥混凝土起管；11—潛水放泵；12一出勻水管5.早3深井鐘井點當要乒求井蒸內降巧水深礙度超橋過15m時，茂可在致管井享中使紀用深訴井泵梢抽水技。這倦種井惠點稱眉為深盤井井來點（蛇或深卸管井戀井點辜）。啞深井初井點眼一般憐可降全低水鍋位30～40m，有的瞧甚至可夸達百米妹以上。深井潛閣水泵有饞兩種類喉型：一種泡是深覆井潛蘆水泵另一霸種是障電動關機安破裝在胞地面堆上，詠通過卡傳動奏軸帶炕動多級葉薯輪工作柿而排水儀。5.4電滲蕩井點電滲井凳點：是在輕溝型或噴蔬射井點呆中增設朗電極而層形成，經主要巾用于滲濤透系數乓小于0.趟1m／d的土層掠。電滲售井點1一井點邪管；2一電刷極；3－直流詢電源6、降悄水對貼周圍確地面號的影項響及謊預防命措施6、降水黎對周圍礙地面的炕影響及旁預防措配施6、降水史對周圍完地面的盼影響及潤預防措待施6、降扮水對術周圍持地面市的影艇響及卷預防鵝措施6、降享水對悼周圍拋地面膜的影計響及廣預防項措施6、降潑水對菊周圍血地面怪的影躲響及男預防歌措施降低燙地下惑水位較時，向由于女土顆號粒流蓋失或憤土體顯壓縮紋固結授，易乖引起肉周周膊地面徒沉降棵。由于何土層羅的不鐵均勻摩性和烈形成舍的水言位呈叼漏斗洲狀，侍地面解沉降跨多為梳不均秒勻沉掉降,可能騎導致連周圍姨的建縣筑物與傾斜采、下見沉、陳道路恥開裂愚或管宰線斷住裂。6、降福水對穗周圍搭地面農的影永響及德預防么措施地下水貸位降低忠植物根薄系無法將接觸到貸潮濕層讓，使城齊市走向鍋荒漠化聯(lián)。北京木的地下曬水位埋稿深已從195曲0年的3～4米到現(xiàn)大在的25米以下爆，有心掛人注意棒到，北罰京著名濱的五棵旬松早已慮不復存衰在。在有痕可能印的情武況下食，盡遠量采虧用連許續(xù)墻鍋、護淺坡樁+樁間鑼旋噴戒樁、晝水泥泄土樁+型鋼尋、冰偵凍止娘水等另帷幕昨隔水箭方法伙，隔響斷地筑下水遺進入屬施工國區(qū)域雅。進行啄井點忠降水喇時,必須動采取意相應四措施決，以庸防造聯(lián)成危商害，緊如：趕回灌勤井點姑法議、設帆置止闖水帷熱幕法駱、減孩緩降燥水速址度法景。6.垂1回灌閘井點吧法在建間筑物劉沿基