施工排降水 (2).施工排降水

廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院葉雯土方工程施工排水與降低地下水位學(xué)習(xí)內(nèi)容明排水法01流砂產(chǎn)生額原因及防治措施02人工降低地下水位法03學(xué)習(xí)要求【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解施工排水、施工降水的方法；能合理選擇施工排、降水的方法，編制施工排水、施工降水方案?！緦W(xué)習(xí)重點】施工排水、降水的方法?！緦W(xué)習(xí)難點】輕型井點降水的設(shè)計。明排水法01施工排降水水淹基坑損失慘重工期延誤開挖基坑或基槽時，要求能在干燥的場地下進(jìn)行。如果基坑積水，不僅會因水浸泡土體導(dǎo)致地基土的承載能力下降，還會造成邊坡塌方，施工將無法進(jìn)行。為了確保工程質(zhì)量和施工安全，還在基坑開挖前和開挖時，要做好施工排降水工作。降水方法包括明排水法和人工降低地下水。明排水法：集水井降水施工排降水降低地面水人工降低地下水位法：井點降水明排水法

在基坑的一側(cè)或四周（基坑邊線0.4米之外，地下水走向的上游）設(shè)置排水明溝，底寬≮300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1％。

在四角或每隔20～30m設(shè)一集水井，排水溝始終比開挖面低0.4～0.5m，集水井比排水溝低0.5～1m，在集水井內(nèi)設(shè)水泵將水抽排出基坑。1.排水明溝；2.集水井；3.水泵；4.降低后的地下水位流砂產(chǎn)生的原因及防治措施02流砂產(chǎn)生的原因

明排水法設(shè)備簡單、排水方便，較為常用。

當(dāng)開挖深度大，地下水位較高而土質(zhì)又不好時，用明排水法降水，挖至地下水位時，有時坑底下面的土?xí)纬闪鲃訝顟B(tài)，隨地下水涌入基坑。

——流砂現(xiàn)象流砂產(chǎn)生的原因

流砂產(chǎn)生的內(nèi)因：取決于土的性質(zhì)，當(dāng)土的孔隙比小、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)較小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。流砂產(chǎn)生的外因：地下水在土中滲流所產(chǎn)生的動水壓力（滲流力）的大小。問題流砂易發(fā)生在哪類土中？流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細(xì)砂、粉砂和亞粘土中。管涌現(xiàn)象

當(dāng)基坑坑底位于不透水層內(nèi)，而不透水層下面為承壓蓄水層，坑底不透水層的覆蓋厚度的重量小于承壓水的頂托力時，基坑底部即可能發(fā)生涌冒現(xiàn)象?？菟谑┕しǎ嚎菟诘叵滤惠^低，基坑內(nèi)外水位差小，動水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。搶挖并拋大石塊法：分段搶挖土方，使挖土速度超過冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。設(shè)止水帷幕法：將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)(如連續(xù)板樁、深層攪拌樁、密排灌注樁等)打人基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，從而使地下水只能從支護(hù)結(jié)構(gòu)下端向基坑滲流，增加地下水從坑外流人基坑內(nèi)的滲流路徑，減小水力坡度，從而減小動水壓力，防止流砂產(chǎn)生。人工降低地下水位法：即采用井點降水法(如輕型井點、管井井點、噴射井點等)，使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的滲流向下，則動水壓力的方向也向下，從而水不能滲流入基坑內(nèi)，可有效防止流砂的發(fā)生。二、流砂產(chǎn)生的原因及防治措施：流砂的防治辦法流砂防治措施枯水期施工法搶挖并拋大石塊法設(shè)止水帷幕法人工降低地下水位法枯水期施工法：枯水期地下水位較低，基坑內(nèi)外水位差小，動水壓力小，就不易產(chǎn)生流砂。流砂防治措施枯水期施工法搶挖并拋大石塊法設(shè)止水帷幕法人工降低地下水位法搶挖并拋大石塊法：分段搶挖土方，使挖土速度超過冒砂速度，在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席，并拋大石塊，以平衡動水壓力，將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。流砂防治措施枯水期施工法搶挖并拋大石塊法設(shè)止水帷幕法人工降低地下水位法設(shè)止水帷幕法：將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)(如連續(xù)板樁、深層攪拌樁、密排灌注樁等)打人基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，從而使地下水只能從支護(hù)結(jié)構(gòu)下端向基坑滲流，增加地下水從坑外流人基坑內(nèi)的滲流路徑，減小水力坡度，從而減小動水壓力，防止流砂產(chǎn)生。流砂產(chǎn)生。流砂防治措施枯水期施工法搶挖并拋大石塊法設(shè)止水帷幕法人工降低地下水位法人工降低地下水位法：即采用井點降水法(如輕型井點、管井井點、噴射井點等)，使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的滲流向下，則動水壓力的方向也向下，從而水不能滲流入基坑內(nèi)，可有效防止流砂的發(fā)生。人工降低地下水位法03人工降低地下水位井點降水，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，使水位降落在坑底0.5m以下，直至施工結(jié)束為止。1.地面；2.水泵房；3.總管；4.彎聯(lián)管；5.井點管；6.濾管；7.原地下水位；8.降水后水位；9.基坑底問題1什么情況下采用集水井降水？什么情況下采用井點降水？集水井降水：適用適用于土質(zhì)情況較好、地下水量不大的基坑排水。

遇有此種情況時應(yīng)采用井點降水的人工降水方法施工基坑底低于地下水位時基底會不停的滲水井點降水：在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時，明溝排水法難以排干大量的地下涌水，尤其是土質(zhì)為淤泥、粉細(xì)砂層時，須采用井點降水，否則可能造成大量的水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷，嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全。人工降低地下水位人工降低地下水位井點類型土層滲透系數(shù)（m/d）降低水位深度（m）輕型井點一級輕型井點0.1～503～6二級輕型井點0.1～506～12噴射井點0.1～58～20電滲井點<0.1根據(jù)選用的井點確定管井類管井井點20～2003～5深井井點10～250>15輕型井點降水輕型井點降水是沿基坑四周將井點管埋入蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出，將地下水位降至基坑底0.5m以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。1.地面；2.水泵房；3.總管；4.彎聯(lián)管；5.井點管；6.濾管；7.原地下水位；8.降水后水位；9.基坑底適用于滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中。降水深度為：單級井點3～6m，多級井點6～12m噴射井點降水噴射井點降水是在井點管內(nèi)設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣，形成水氣射流，將地下水抽出排走。其降水深度可達(dá)8～20m。適用于開挖深度較深、降水深度大于8m，土滲透系數(shù)為3～50m/d的砂土或滲透系數(shù)為0.1～3m/d的粉砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土。電滲井點降水電滲井點降水以井點管作負(fù)極，打入鋼筋作正極，通入直流電后，土顆粒自負(fù)極向正極移動，水則自正極向負(fù)極移動而被集中排出。本法常與輕型井點或噴射井點結(jié)合使用。適用于滲透系數(shù)很小的飽和粘性土、淤泥或淤泥質(zhì)土中的施工降水管井井點降水管井井點由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲透系數(shù)確定。管井井點設(shè)備簡單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實用。適用于降水深度3～5m、滲透系數(shù)為20～200m/d的基坑中施工降水。深井井點降水管井井點一般間距10～50m，最大埋深可達(dá)10m，管井距基坑邊緣距離不小于1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)。管井井點設(shè)備簡單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實用。如需降水深度較大，可采用深井井點，適用于降水深度＞15m、滲透系數(shù)為10～250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。問題2含水層的滲透系數(shù)為2～50m/d，需要降低水位高度在4～8m，可選擇采用哪種降水？如果地質(zhì)條件如上，但降水深度要求大于6m呢？問題3如果一個工程項目基礎(chǔ)施工工期為45天，其中，基坑開挖用了15天，墊層及基礎(chǔ)鋼筋混凝土施工用了20天，基坑回填用了10天，基坑開挖過程中采用集水井降水，布置有4個抽水泵，請問抽水臺班是多少？抽水臺班=45×4=160臺班1.地面；2.水泵房；3.總管；4.彎聯(lián)管；5.井點管；6.濾管；7.原地下水位；8.降水后水位；9.基坑底管路系統(tǒng)+抽水設(shè)備管路系統(tǒng)：濾管、井點管、彎聯(lián)管、總管。輕型井點系統(tǒng)的組成輕型井點系統(tǒng)的組成濾管：長1.0-1.2m，直徑38mm或51mm的無縫鋼管，管壁有濾孔。井點管：井點管為直徑38或51、長5～7的鋼管，可整根或分節(jié)組成。井點管的上端用彎聯(lián)管與總管相連?？偣埽嚎偣転橹睆?00～127的無縫鋼管，每段長4，其上裝有與井點管聯(lián)接的短接頭，間距為0.8～1.6m。濾管構(gòu)造井點管輕型井點的平面布置單排布置：當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m，且降水深度不超過5m時，可用單排線狀井點，布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長度不小于坑槽寬度。井點管露出地面的長度一般為0.2～0.3以便與彎聯(lián)管連接，濾管必須埋在透水層內(nèi)。輕型井點的平面布置雙排布置：當(dāng)基坑(槽)寬度＞6m時應(yīng)采用。輕型井點的平面布置環(huán)狀布置：當(dāng)基坑面積較大時，應(yīng)采用環(huán)型布置（考慮施工機(jī)械進(jìn)出基坑時宜采用U型布置）。輕型井點的高程布置單排布置：L為井點管至對邊坡腳的水平距離.輕型井點的高程布置雙排布置：L為井點管至基坑中心的水平距離.輕型井點的高程布置環(huán)狀布置：L為長邊井點管至基坑中心的水平距離.輕型井點的設(shè)計（1）涌水量計算（2）確定井點管數(shù)量和間距（3）選擇抽水設(shè)備水井的分類水井的分類1.承壓完整井；2.承壓非完整井；3.無壓完整井；4.無壓非完整井根據(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；凡井底到達(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)地下水有無壓力，又分為無壓井與承壓井。涌水量計算根據(jù)管井位置、土層分布和透水性、地下水的埋藏情況查《建筑施工手冊》中的相關(guān)公示計算。問題4以上各是哪類水井？（1）涌水量計算無壓完整井的環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量：

涌水量計算無壓非完整井的環(huán)狀井點系統(tǒng)涌水量：

涌水量計算計算井點管數(shù)量

確定井管間距

抽水設(shè)備的選用真空泵按照總管長度選用，水泵按照涌水量大小選用，