基坑降水施工（上傳）講解

在基坑開挖過程中，當基底低于地下水位時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷地滲入坑內(nèi)。雨期施工時，地面水也會不斷流入坑內(nèi)。

如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時排走或把地下水位降低，不僅會使施工條件惡化，而且地基土被水泡軟后，容易造成邊坡塌方并使地基的承載力下降。

另外，當基坑下遇有承壓含水層時，若不降水減壓，則基底可能被沖潰破壞。

因此，為了保證工程質(zhì)量和施工安全，在基坑開挖前或開挖過程中，必須采取措施，控制地下水位，使地基土在開挖及基礎(chǔ)施工時保持干燥?；咏邓┕せ咏邓颍?/p>

為了保持基坑干燥，防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降，必須做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是明溝排水法和井點降水法。

明溝排水法(集水井降水法)明溝排水法是一種設(shè)備簡單、應(yīng)用普遍的人工降低水位的方法。施工方法是，開挖基坑或溝槽過程中，遇到地下水或地表水時，在基礎(chǔ)范圍以外地下水流的上游，沿坑底的周圍開挖排水溝，設(shè)置集水井，使水經(jīng)排水溝流入井內(nèi)，然后用水泵抽出坑外(見圖1.16)。明溝排水法適用于水流較大的粗粒土層的排水、降水，也可用于滲水量較小的粘性土層降水，但不適宜于細砂土和粉砂土層，因為地下水滲出會帶走細粒而發(fā)生流砂現(xiàn)象。集水井降水法一般適用于降水深度較小于5米且土層為粗粒土層或滲水量小的粘性土層。一、集水坑降水

流砂：當開挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)為細砂或粉砂時，如果采用集水井法降水開挖，當挖至地下水位以下時，坑底下面的土會形成流動狀態(tài)，隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象稱為流砂。

流砂現(xiàn)象流砂的防治

流砂現(xiàn)象及其危害

1、流砂現(xiàn)象：粒徑很小、無塑性的土壤，在動水壓力推動下，極易失去穩(wěn)定，而隨地下水一起流動涌入坑內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。

2、流砂現(xiàn)象的危害：土失去承載力，引起塌方，土邊挖邊冒，難以施工。產(chǎn)生流砂的原因原因：內(nèi)因和外因

1、內(nèi)因：取決于土的性質(zhì)，當土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細砂、粉砂和亞粘土中。2、外因：動水壓力防治流砂的方法

1、原則：一是減小或平衡動水壓力；二是截住地下水流；三是改變動水壓力的方向。如果土層中產(chǎn)生局部流砂現(xiàn)象，應(yīng)采取減小動水壓力的處理措施，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。

2、方法：

1）枯水期施工,使最高地下水位不高于坑底0.5m；

2）打板樁

3）人工降低地下水位

4）地下連續(xù)墻法5）…………

井點降水：基坑開挖前，在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，在基坑開挖前和開挖過程中，利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。

井點降水有兩類：一類為輕型井點(包括電滲井點與噴射井點)；另一類為管井點(深井泵)。對不同的土質(zhì)應(yīng)采用不同的降水形式，表1.6為常用的降水形式。井點降水法

井點類別土的滲透性(m/d)降水深度(m)輕型井點一級輕型井點0.1~503~6多級輕型井點0.1~50視井點級數(shù)而定噴射井點0.1~508~20電滲井點<0.1視選用的井點而定管井類管井井點20~2003~5深井井點10~250>15

各種井點的適用范圍(1)輕型井點

輕型井點(圖1.17)就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進入井管，經(jīng)總管不斷抽出，從而將地下水位降至坑底以下。輕型井點法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1～50m/d的土層中；降低水位深度：一級輕型井點3～6m，二級井點可達6～9m。

當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度時，可采用二級井點，即先挖去第一級井點所疏干的土，然后在基坑底部裝設(shè)第二級井點，使降水深度增加（圖1.21）。

輕型井點降水系統(tǒng)輕型井點設(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、井點管、彎聯(lián)管及總管（見下圖）。井點降水

1、定義：井點降水：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），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，使地下水位降低到坑底以下。

2、作用：

1）防止地下水涌入坑內(nèi)；

2）防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方；

3）使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力，因此防止了管涌；

4）降水后，降低了深基坑圍護結(jié)構(gòu)的水平荷載；

5）消除了地下水的的滲流，也防止了流砂現(xiàn)象；

6）降低地下水位后，還使土體固結(jié)，增加地基土的承載力。3、適用范圍：

1）土壤的滲透系數(shù)K=0.1～50m/d的土層中；

2）降水深度一般為：單級輕型點為3-6m；多級輕型點為6～12m。

4、輕型井點：1）輕型井點設(shè)備設(shè)備主要有：井點管（下端為濾管）、集水總管、彎聯(lián)管及抽水設(shè)備井點管：直徑38～55㎜的鋼管，長6～9m，下端配有濾管和一個錐形鑄鐵塞頭，其構(gòu)造如圖1-19所示。濾管長1.0～1.5m，管壁上鉆有12～18㎜成梅花形排列的濾孔；管壁外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層為30～50孔/cm2的黃銅絲或尼龍絲布的細濾網(wǎng)，外層為3～10孔/cm2粗濾網(wǎng)，以防泥砂進入井點管。集水總管：直徑75～100㎜的鋼管分節(jié)連接，每節(jié)長4m，其上裝有與井點管聯(lián)接的短接頭，間距為0.8～1.6m?？偣軕?yīng)有2.5‰～5‰坡向泵房的坡度。總管與井點管用900彎頭或塑料管連接。抽水設(shè)備：真空泵設(shè)備輕型井點設(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、井點管、彎聯(lián)管及總管等。

濾管(圖1.18)為進水設(shè)備，其構(gòu)造是否合理對抽水設(shè)備影響很大。抽水設(shè)備選擇一般多采用真空泵井點抽水設(shè)備，型號為V5、V6型其中V5型總管長度≤100m，井點管數(shù)量為80根；V6型總管長度≤120m，井點管數(shù)量為100根。

5輕型井點的安裝輕型井點的施工分為準備工作及井點系統(tǒng)安裝。

準備工作包括井點設(shè)備、動力、水泵及必要材料準備，排水溝的開挖，附近建筑物的標高監(jiān)測以及防止附近建筑沉降的措施等。埋設(shè)井點系統(tǒng)的順序：根據(jù)降水方案放線、挖管溝、布設(shè)總管、沖孔、下井點管、埋砂濾層、粘土封口、彎聯(lián)管連接井點管與總管、安裝抽水設(shè)備、試抽。

井點管的埋設(shè)一般用水沖法施工，分為沖孔(圖1.22(a))和埋管(圖1.22(b))兩個過程。6.井點管的埋設(shè)與使用安裝程序：按設(shè)計布置方案，先排放總管，然后再用彎聯(lián)管把井點管與總管連接，最后安裝抽水設(shè)備。井點管的埋設(shè)：用沖水管沖孔，或鉆孔，孔徑一般為300㎜，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5m，沖孔孔徑上下一致，砂濾層宜用粗砂，以免堵塞管的網(wǎng)眼。砂濾層灌好后，距地面0.5～1.0m深度內(nèi)，應(yīng)用粘土封口搗實，防止漏氣。井點管埋設(shè)完畢后，即可接通總管和抽水設(shè)備進行試抽水，檢查無漏氣、漏水現(xiàn)象，出水是否正常。輕型井點使用時，應(yīng)保證連續(xù)不斷抽水，若時抽時停，漏網(wǎng)易于堵塞；中途停抽，地下水回升，也會引起邊坡塌方等事故。正常的出水規(guī)律為“先大后小，先渾后清”。

井點降水時，尚應(yīng)對附近的建筑物進行沉降觀測。

7.輕型井點使用

輕型井點運行后，應(yīng)保證連續(xù)不斷地抽水。

井點淤塞，一般可以通過聽管內(nèi)水流聲響、手摸管壁感到有振動、手觸摸管壁有冬暖夏涼的感覺等簡便方法檢查。

地下基礎(chǔ)工程(或構(gòu)筑物)竣工并進行回填土后，停機拆除井點排水設(shè)備。

井點管的埋設(shè)與使用安裝程序：按設(shè)計布置方案，先排放總管，然后再用彎聯(lián)管把井點管與總管連接，最后安裝抽水設(shè)備。井點管的埋設(shè)：用沖水管沖孔，或鉆孔，孔徑一般為300㎜，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5m，沖孔孔徑上下一致，砂濾層宜用粗砂，以免堵塞管的網(wǎng)眼。砂濾層灌好后，距地面0.5～1.0m深度內(nèi)，應(yīng)用粘土封口搗實，防止漏氣。井點管埋設(shè)完畢后，即可接通總管和抽水設(shè)備進行試抽水，檢查無漏氣、漏水現(xiàn)象，出水是否正常。輕型井點使用時，應(yīng)保證連續(xù)不斷抽水，若時抽時停，漏網(wǎng)易于堵塞；中途停抽，地下水回升，也會引起邊坡塌方等事故。正常的出水規(guī)律為“先大后小，先渾后清”。

井點降水時，尚應(yīng)對附近的建筑物進行沉降觀測。

輕型井點設(shè)計

輕型井點設(shè)計包括：⑴井點系統(tǒng)的平面布置⑵井點系統(tǒng)的高程布置⑶涌水量計算⑷確定井點管的數(shù)量

根據(jù)基坑（槽）形狀，輕型井點可采用單排布置、雙排布置、環(huán)形布置，當土方施工機械需進出基坑時，也可采用U形布置。

井點系統(tǒng)的平面布置當基坑（槽）寬度小于6m，且降水深度不超過5m時，一般可用單排井點，布置在地下水的上游一側(cè)，其兩端延伸長度一般不小于該坑（槽）的寬度為宜；如基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良，則宜采用雙排井點。當基坑面積較大時，宜采用環(huán)形井點。為便于挖土機械和運土車輛出入基坑，環(huán)形井點也可以地下水的下游保留一段不設(shè)井管，而形成不封閉的布置。井管與坑壁距離不宜小于1m，以防止坑壁產(chǎn)生泄漏而影響抽水系統(tǒng)的真空度。井管間距應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、降水深度，工程性質(zhì)按計算或經(jīng)驗確定，一般為0.8~1.6m。靠近河流處與總管四角部位，井管應(yīng)適當加密。

(1)輕型井點的平面布置

當基坑或溝槽寬度小于6m，水位降低深度不超過5m時，可用單排線狀井點布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長度一般不小于溝槽寬度(圖1.19)。

a）單排布置；b）雙排布置；c）環(huán)形布置（d）U形布置

井點的平面布置（2）輕型井點的高程布置在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后，井點降水深度一般不超過6m。井點管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式計算(圖1.19(b))：式中H1——井點管埋設(shè)面至基坑底的距離，m；

h——基坑中心處坑底面(單排井點時，為遠離井點一側(cè)坑底邊緣)至降低后地下水位的距離，一般為0.5～1.0m；

i——水力坡度，環(huán)狀井點為1/10，單排井點為1/4，雙排井點1/7；

L——井點管至基坑中心的水平距離(單排井點中為井點管至基坑另一側(cè)的水平距離)，m。

（3）輕型井點的計算井點系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容：井點系統(tǒng)的布置，井點的數(shù)量、間距、井點設(shè)備的選擇。

①井點系統(tǒng)的涌水量計算井點管的數(shù)量，是根據(jù)其涌水量來計算的。幾個基本概念：無壓井：當水井布置在具有潛水自由面的含水層中時。承壓井：布置在承壓含水層中時。完整井：當水井底部達到不透水層時。非完整井：當水井底部未達到不透水層時。均質(zhì)含水層無壓水完整井基坑涌水量計算A、無壓完整井的環(huán)狀井點系統(tǒng)，涌水量計算公式：

式中：井點系統(tǒng)的涌水量（m3/d）；土的滲透系數(shù)（m/d）；含水層厚度（m）；基坑降水深度（m）；抽水影響半徑（m）；環(huán)狀井點系統(tǒng)的假想圓半徑（m）-基坑等效半徑。的數(shù)值確定：

式中：F---環(huán)狀井點系統(tǒng)包圍的面積（m2）式中：S---基坑水位降低值（m）。均質(zhì)含水層承壓水完整井涌水量計算簡圖式中M——承壓含水層厚度。均質(zhì)含水層承壓水非完整井基坑涌水量計算

均質(zhì)含水層無壓非完整井基坑涌水量計算均質(zhì)含水層無壓非完整井基坑涌水量計算

（4）確定井管數(shù)量及間距單根井管的出水量：

式中