浅谈地下建筑结构中的降水措施及施工工艺

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈地下建筑结构中的降水措施及 施工工艺 【摘 要】在地下水位较高的透 水层（如沙类土及粉土）中进行基坑开 挖施工时，由于坑内外的水位差大，较 易产生潜蚀、流沙、管涌、突涌等渗透 破坏现象，导致基坑侧壁失稳，直接影 响到地下建筑物的安全和使用性能，现 就基坑中的降水措施与施工工艺做简单 介绍与汇总。 中国论文网 /5/view-5349584.htm 【关键词】地下水位；排水；基 坑；地下建筑物 引 言 随着我国经济建设的快速发展， 各种大型工程越来越多，如水电站、立 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 交桥、高层建筑等，这些大型工程的基 础普遍较深，当各类基础、基坑工程施 工达到地下水面以下时，就要考虑到基 坑降水。基坑降水问题已经成为工程建 设的重要组成部分。 1、基坑排水的意义 基坑开挖中采取降低地下水位的 措施时，意义如下： 1）有效防止基坑坡面和基底的 渗水，使基坑在开挖期间保持干燥状态， 从而有利于机械化施工。 2）增加基坑边坡的稳定性和基 坑底板的稳定性，防止边坡上或基底土 层的流失。这是因为基坑开挖至地下水 以下时，周围的地下水向坑内渗流，从 而产生渗透力，对边坡和基底产生了不 利影响。降低基坑周围地下水位至开挖 面以下时，不仅保持了基底的干燥，而 且消除了渗透力的影响，防止流沙的产 生，从而增加了边坡和基底的稳定性。 3）减少土体含水量，有效提高 物理力学性能指标，减少支护体系的变 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 形，提高土体固节强度，增加土中有效 应力。对于放坡开挖而言可提高边坡的 稳定性；对于支护开挖可增加被动区土 抗力，减少主动区土体侧压力，从而提 高支护体系的稳定度和强度保证，减少 支护体系的变形。降低地下水位，减少 土体含水量，提高土体固结程度，减少 土中孔隙水压力，增加土中有效应力。 4）保护降水基坑周围环境，如 保护周边建筑物和地下管道等的安全。 2、基坑降水方法 2.1 明沟排水 明沟排水是指在基坑内设置排水 明沟或渗渠和集水井，然后用水泵讲水 抽出基坑外的降水方法。明沟排水（简 称明排）一般适用于土层比较密实，坑 壁较稳定，基坑较浅，降水深度不大， 坑底不会产生流沙和管涌等降水工程。 2.1.1 明沟排水的使用条件 （1）地质条件。场地为较为密 实的、分选好的土层，特别是带有一定 胶结度或粘稠度的土层时，由于其渗透 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 性低，渗流量较少，在地下水流出时， 边坡仍稳定，即使在挖土方时，底部可 能会出现短期翻浆或轻微变动，但对地 基无损害，所以适宜明排；当地层土质 为硬质粘土夹无水源补给的砂土透镜体 或薄层时，由于在基坑开挖过程中，其 所存储的少量水会很快流出而被疏干， 有利于明排。 （2）水文条件。场地含水层为 上层滞水或潜水时，其补给水源较远， 渗透性较弱，渗水量不大时，一般可以 考虑采用明排降水。 （3）挖土方法。当采用拉铲挖 斗机、反向铲和抓斗挖土机等机械挖土 时，为避免由于挖土过程中出现的临时 侵泡而影响施工，对含水层为砂、卵石 的降水工程，也可以采用明排降水。 2.1.2 明沟排水工程的布置 随着基坑的开挖，当基坑深度接 近地下水位时，沿基坑四周（基础轮廓 线以外，基坑边缘坡脚 0.3m 内）设置 排水沟或渗渠，在基坑四角或每隔 30- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 40m 设一直径为 0.7-0.8m 的集水井，沟 底宽大于 0.3m，坡度为 0.5%-1.0%，沟 底比基坑底低 0.3-0.5m，集水井底比排 水沟底低 0.5-1.0m。集水井容积大小取 决于排水沟的来水量和水泵的排水量， 宜保证泵停抽后 30min 内基坑坑底不被 地下水淹没。 2.2 轻型井点降水 2.2.1 轻型井点降水原理及适用 条件。轻型井点抽水是真空作用抽水， 其由井点管、过滤管、集水总管、支管、 阀门等组成管路系统，井由抽水设备启 动，在井点系统中形成真空，并在井点 周围一定范围形成一个真空区，真空区 通过砂井扩展到一定范围。 2.2.2 轻型井点工程的布置。轻型 井点系统的平面布置由基坑的平面形状、 大小，要求降深，地下水流向和地基岩 性等因素决定，可布置成环形、U 形或 线性等，一般沿基坑外缘 1.0-1.5m 布置。 当降水基坑为矩形、圆形、三角形，或 呈不规则形状时，常采用环形封闭式或 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 U 形井点布置。 2.3 喷射井点降水 喷射井点系统由高压水泵、供水 总管、井点管、喷射器、测真空管、排 水总管及循环水箱组成。喷射井点降水 设备较简单，排水深度大，可达 8- 20m，比多层轻型井点降水设备少，基 坑土方开挖量少，施工快，费用低。本 工艺标准适用于基坑开挖较深、降水深 度大于 6m、土渗透系数为 3-50m/d 的 砂土或渗透系数为 0.1-3m/d 的粉土、粉 砂、淤泥质土、粉质黏土中的降水工程。 2.4 电渗井点降水 电渗井点降水一般只适用于含水 层渗透系数较小（0.1m/d）的饱和黏土， 特别是在淤泥和淤泥质黏土中的降水。 由于黏性土的颗粒较小，地下水流动十 分困难，其中仅自由水在孔隙中流动， 其他部分地下水则处于被毛细管吸附的 约束状态，不能再压力水头作用下参与 流动。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3、降水工程施工工艺 3.1 集水坑明沟排水 （1）在基坑底或开挖面，沿基 坑边一侧、二侧、四周或中央设排水明 沟（分普通明沟排水和分层明沟排水两 种） ，在基坑四角或坑边设置集水井， 使地下水沿排水沟流入集水井中，然后 用抽水设备抽出基坑外。 （2）排水沟可挖成土沟，也可 用砖砌；集水井壁可砌干砖，或用竹板、 竹片、混凝土管支撑加固；当基坑挖至 设计标高时，集水井底宜铺约 0.3m 厚 的碎石滤层。 （3）排水设备宜采用潜水泵、 离心泵或污水泵，水泵的选型可根据排 水量大小及基坑深度选用。 （4）当基坑深度较大，地下水 位较高且多层土中上部有透水性较强的 土层时，可在边坡不同高度分段的平台 上设置多层明沟，分层排除上部土层中 的地下水（即分层明沟排水法） 。 3.2 井点降水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 （1）成孔方法。成孔方法分为 人工成孔法、机械钻孔法和水冲法。其 中机械钻孔法分为钢绳冲击钻、螺旋、 正循环和反循环回转钻进方法。 （2）成井工艺。成井工艺包括 成孔后的冲孔换浆、井管安装、填砾、 孔口封闭止水和试抽。 4、结束语 基坑降水