降低地下水.pptx

1、教学单元3基础工程施工，减少地下水和基坑土方开挖2。深基坑围护结构。桩基施工。地下连续墙5。土层锚杆在基础工程中的应用。土钉支护在7号基坑中的应用。大体积混凝土基础结构施工，教学单元3基础工程施工，教学要求：掌握如何降低地下水位和组织深基坑土方开挖；2.有能力选择深基坑支护结构的类型；3.掌握深基坑工程中桩基、地下连续墙、土钉和土钉支护的施工要点；3.1、减少地下水和基坑土方开挖，并掌握轻型井点降水的施工方法；2.了解各井点的特点和适用范围；3.了解轻型井点的平面布置和立面布置方法；在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，由于土壤的含水层被切断，地下水会不断渗入基坑。雨季施工时，地表水会不断流

2、入坑内。如果不采取降水措施，及时排干流入基坑的水或降低地下水位，不仅会使施工条件恶化，还会造成边坡坍塌，降低地基浸水后的承载力。因此，为了保证工程质量和施工安全，必须在基坑开挖前或开挖过程中采取措施控制地下水位，以保持基坑开挖和基础施工过程中的地基土干燥。地下水对施工的影响、排水坑引起的管涌砂、涌砂桩周围的管涌挡墙坍塌、地下水对施工的影响、排水坑引起的管涌砂、涌砂桩周围的管涌挡墙坍塌、管涌：在渗流的作用下，土中的细颗粒在隧道内移动，被水流带出地基，称为管涌。降水方法：集水坑排水施工法和井点降水施工法，降低地下水位的方法包括集水坑降水法和井点降水法。集水坑降水法一般适用于降水深度小的土层和渗水量

3、小的粗粒土层或粘性土层。如果降水深度较大，或土层为细砂、粉砂或软土地区，应采用井点降水法进行降水，但如果部分地区降水深度仍不够，可辅以集水坑降水。无论采用何种降水方法，都应继续进行，直至基础施工完成，土方回填后方可停止降水。(1)集水坑排水施工方法：优点：该方法简单、经济，对周围环境影响小，应用广泛。缺点：当涌水量大，水位差大，或土壤为细砂或粉砂时，可能产生流砂、塌坡和管涌。在基坑或沟槽开挖过程中，应在坑底设置集水井，沿坑周或坑中心开挖排水沟，使水在重力作用下流入集水井，然后由水泵抽出坑外。结构：周围的排水沟和集水井一般应设置在基础范围之外和地下水流的上游。当基坑面积较大时，可在基坑范围内设置

4、盲沟排水。根据地下水量、基坑平面形状和抽水量，每2040米设置一个集水井。设置：集水坑的直径或宽度一般为0.60.8米，深度随开挖的加深而加深，并保持比开挖面低0.71.0米。坑壁可以简单地用竹子和木材加固。当基坑开挖至设计标高时，坑底应比基坑底部低1.02.0米，并在下部砾石(0.1米厚)上铺设一层砾石过滤层(0.3米厚)或双层粗砂过滤层(0.1米厚)，以避免因泵送时间长而将泥砂抽出，防止坑底土被冲走1.井点降水的作用：1)防止地下水涌入坑内(图一)；2)防止边坡因地下水渗漏而坍塌(图二)；3)坑底土层消除了地下水位差引起的压力，从而防止坑底管涌(图三)；4)降水后，板桩的侧向荷载减小(图四

5、)；5)消除地下水渗流，防止流砂现象(图五)；6)降低地下水位后，可以加固土壤，提高地基承载力。2.井点降水类型：井点有两种类型：轻型井点和管井。一般根据土壤渗透系数、降水深度、设备条件和经济比较等因素确定，可参照下表进行选择。在实际工程中，普遍采用轻型井点。3、一般轻型井点降水：(1)一般轻型井点设备：轻型井点设备由管道系统和泵送设备组成(图)。管道系统：过滤管、井点管、弯管和主管。过滤管：通常使用长度为1.01.5米、直径为38毫米或51毫米的无缝钢管，在管壁上钻直径为1219毫米的过滤孔。骨架管上覆盖有两层不同孔径的生丝布或塑料布滤网。为了使流水顺畅，用塑料管或梯形导线将骨架管与过滤网分

6、开，塑料管沿骨架呈螺旋状缠绕。过滤网外包裹一层粗铁丝，过滤管下端为铸铁塞。过滤管的上端与井点管连接。泵送设备：真空泵、离心泵和水气分离器。井点管为直径38毫米、51毫米、长度57米的钢管。井点管的上端通过弯管连接主管。集水总管为无缝钢管，直径100127毫米，每段4米长，上端设有由井点管连接的短接头，间距为0.8米或1.2米。抽水设备由真空泵、离心泵和水气分离器(又称集水罐)组成，其工作原理如图所示。抽水时，首先启动真空泵10，将水气分离器6内部抽至一定真空度，使土壤中的水分和空气被真空吸力吸出，进入水气分离器6。当进入水气分离器的水达到一定高度时，可以启动离心泵13。水气分离器中水和空气双向

7、流动：水由离心泵排出；空气在上部集中并由真空泵排出，从空气中带走的少量水从排出水12、9排出。一、轻型井点设备的工作原理：(2)轻型井点的布置和计算：(2)需要掌握的数据：(3)水文地质数据：地下水含水层厚度、承压或非承压及地下水变化、土壤质量、土壤渗透系数、不透水层位置。工程性质：基坑(槽)的形状、尺寸和深度。设备条件：井管长度、泵的泵送能力。c、轻型井点布置内容：平面布置：确定井点布置形式、主管长度、井点管数量、水泵数量和位置。d、布置和计算步骤，确定平面布置和立面布置，计算井点管道数量等。调整标高布置：确定井点管道的埋深。e、轻型井点设计计算方法：确定平面布置：单行布置：适用于基坑和沟槽

8、宽度小于6，降水深度小于5的情况。井点管应布置在地下水的上游侧，两端延伸长度不应小于坑槽宽度。双排布置：适用于基坑宽度大于6或土质较差的情况。环形布置：适用于大面积基坑。如果采用U形布置，井点管的未密封段应位于地下水的下游方向。标高布置：确定井点管的埋深，即滤水管上口到埋地表面的距离其中：hpmax泵送设备的最大吸入高度，相关数据的值：()，I值：i1/41/5，排列成一排；I1/7当排成双排时；I1/10当排列成环形时。()是井点管到井中心的水平距离。当基坑井点管布置成环形时，l取短边长度。井点管道的布置应距坑边一定距离(0.71)，以防止边坡坍塌造成局部漏风。()h一般取0.51，根据工程

9、性质和水文地质条件确定。()在实际工程中，井点管都是成型的，都有一定的标准长度。通常，h是根据给定井点的管道长度计算的，例如h0.51，这是可以满足的。计算公式如下：h .公式中井点管的长度为0.2，计算主管和井点管的数量：(1)井的分类：(2)禧年理论，在抽水影响半径内，含水层顶面至底部的水力坡度为一个恒定值，等于该点水面的坡度；地下水在抽水前是静止的，即自然水力坡度为零；对于承压水，屋顶和地板是防水的；潜水时，井侧水力坡度不大于l4，底板不透水，含水层均匀水平。地下水是稳定的流动(不随时间变化)。基本假设：4 .轻型井点施工：施工过程：(1)准备工作：准备井点设备、动力、水源和必要的材料，

10、开挖排水沟，观察附近建筑物的标高，落实防止附近建筑物沉降的措施。(2)井点系统的埋设：埋设井点的程序：先排放主管，然后埋设井点管，用弯管将井点与主管连接，然后安装泵送设备。井点管埋设方法：水冲法(冲孔和埋管两个过程)。注意事项：冲孔深度应比过滤管底部深约0.5。确保井点管与孔壁之间填砂过滤层的质量。填砂后，井点必须用粘土密封，以防漏气。冲孔、埋管、填砂、密封；(3)所有连接和试泵井点系统安装完毕后，需要试泵检查是否有漏气。我不想在开始抽水后就停止抽水。泵送和停止时，过滤器容易堵塞，土壤颗粒容易被泵出，这使得水浑浊，并且由于土壤颗粒的损失导致附近建筑物的沉降和破裂。正常的排水是长时间的水流，而且

11、流出的水是清澈的。抽水时，要检查井点系统是否正常工作，并检查观测井的水位下降情况。如果有更多井点管道堵塞，影响降水效果，应逐个用高压水反冲洗或拔出重新埋设。(4)井点作业监控包括：井点作业管理和井点监控；(5)井点系统必须在地下室或地下结构拆除、基坑回填、倒链吊起井点管后才能拆除。左边的洞应该用沙子或泥土堵住。当基础有防渗要求时，地面以下2m可填粘土。1.电渗井点在粘土和粉质粘土中开挖。由于土壤的渗透系数小，为了加快土壤中的水流入井点管道，提高降水施工的效果，除了抽真空外，还可以使用电渗。所谓的电渗井点一般与轻型井点或喷射井点结合使用，轻型井点或喷射井点管本身作为阴极和金属棒(钢棒、钢管、铝棒

12、等)。)作为阳极。当施加直流电(DC发电机或DC焊接机)时，带负电的土壤颗粒向阳极移动(即电泳)，而带正电的水向阴极集中，导致电渗。在井点管内电渗和真空的双重作用下，粘土中的水被迫从井点管内快速排出，井点管不断抽水，地下水位逐渐下降。2.喷射井点时的降水深度但是，这会增加基坑土方施工的工程量，增加降水设备的数量，延长工期。其次，也会扩大井点降水的影响范围，对环境不利。因此，可以考虑喷射井点。喷射井点用于深度脱水，更适用于淤泥、极细砂和淤泥。在粗砂中，由于出水量大，循环水流量不经济，因此应采用深井泵。一般情况下，一级注入井点可降低地下水位820米，甚至超过20米。对于渗透系数为20200m/d、

13、地下水丰富的土层和砂层，采用轻型井点难以满足排水和降水要求。这时，可以使用管井点。管井点是沿基坑每隔一段时间设置一个管井，或在坑内降水时每隔一段时间设置一个管井，每个管井用一台泵不断从管井抽水，以降低地下水位。管井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点。对于渗透系数大、涌水量大、降水深的砂土，深井井点可以采用深井井点系统，这是其他井点难以解决的问题。带真空的深井泵。每台深井泵由井管和过滤管组成，分别装有电机和真空泵。启动后，可以达到一定程度的真空，达到深度沉淀的目的。适用于含水层较深、含水量较大的情况。深井的井点与管井的井点基本相同，只是井深，深井泵是用来抽水的。深井泵扬程可达1

14、00米，当所需降水深度很大时，管井井点不再满足要求，则使用深井泵井点。井点降水对周围环境的不良影响及预防措施井点降水的不良影响当井点管道埋置并开始抽水时，井内水位开始下降，周围含水层中的水不断流向滤水管。在没有承压水的环境条件下，经过一段时间后，在井点周围形成一个漏斗状的弯曲水面，即所谓的“降水漏斗”。这个漏斗状的水面逐渐趋于稳定，这通常需要几天到几周的时间。降水漏斗中的地下水位下降后，在实际工程中，由于井点管滤网和砂过滤层结构不良，经常会发生土层中的粘土颗粒、淤泥颗粒甚至细砂随地下水一起被泵出地面的情况，这将加剧地面的不均匀沉降，对附近的建筑物和地下管线造成不同程度的破坏。预防井点降水不利影响的措施由于井点降水会引起周围地层的不均匀沉降，高水位地区的深基坑开挖离不开降水措施，因此一方面要保证开挖施工的顺利进行，另一方面要防止对周围环境的不利影响，即采取相应的措施减少井点降水对周围建筑物和地下管线的影响。(a)适当调整井点管的埋深。(二)