施工排水.ppt

1,第二章施工排水,概述明沟排水人工降低地下水位,2,该章的基本要求与基本知识点：明沟排水与人工降低地下水位的原理及方法。要求掌握的基本概念、理论、原理掌握明沟排水与人工降低地下水位的原理方法和施工要求，各种施工排水方法的适用条件。重点与难点人工降低地下水位的原理方法和施工要求。,3,第一节概述,一、为什么要施工排水？施工中遇到地下水不进行排除会造成：1、施工中造成沟槽及基坑塌方；2、地基承载力降低，管道及构筑物产生倾斜；3、无法正常施工。二、施工排水的内容1、地下水潜水层间水（承压水）2、地表水3、雨水,4,地下含水层内的水份有水气、结合水和自由水三种状态。结合水没有出水性。自由水分为潜水和承压水。,第一节概述,5,第一节概述,明沟排水施工排水分类人工降低地下水位,明沟排水是在沟槽或基坑开挖时在其周围筑堤截水或在其内底四周或中央开挖排水沟，将地下水或地面水汇集到集水井内，然后用水泵抽走。,人工降低地下水位是在沟槽或基坑开挖之前，预先在基坑周侧埋设一定数量的井点管利用抽水设备将地下水位降至基坑底面以下，形成干槽施工的条件。,6,明沟排水包括地面截水和坑内排水。1地面截水施工方法：在施工现场及基坑或沟槽周围筑堤截水。注意事项：地面截水应尽量保留、利用天然排水沟道，并进行必要的疏通，如没有天然沟道，则在场地四周挖排水沟排泄，以拦截附近地面水。但要注意与已有建筑物保持一致。,第二节明沟排水,7,8,第二节明沟排水,2坑内排水2.1排水流程如下图所示。2.2排水的特点明沟排水设备简单，排水方便，应用比较普遍，适用于除细沙、粉砂之外的各种土质。,9,10,11,12,3明沟排水的施工条件及适用要求3.1常用明沟与集水井排水施工要求：在基坑、沟槽的一侧或二侧或者基坑中心设置排水边沟，每隔3050米设一个集水井，用泵将水抽出集水井外，边沟以3%5%的坡度坡向集水井，集水井低于排水边沟11.5米左右，或深于水泵吸水管上阀门的高度，井壁需作临时简易加固措施，随挖土随加深排水边沟与集水井。使用条件：适用于一般基础及中等面积基础群与构筑物基坑和沟槽的施工排水。,第二节明沟排水,13,3.2分层明沟排水施工要求：在基坑、沟槽的边坡上设置23层明沟，分层排出上部土壤中的地下水。使用条件：适用于基坑和边沟的坡度较大，地下水位较高且多层土壤中上部的土壤有较强的透水性的条件下的施工排水。,第二节明沟排水,14,第二节明沟排水,4总涌水量计算4.1干河床时4.2基坑近河床时选择水泵时，水泵的总排水量一般采用基坑总涌水量Q的1.5-2.0倍。,15,第三节人工降低地下水位,1概述1.1人工降低地下水位的原理1.2人工降低地下水位的方法（1）轻型井点（2）喷射井点（3）电渗井点（4）管井井点（5）深井井点,16,第三节人工降低地下水位,1.3各种井点的适用范围,17,2轻型井点适用于粗砂、中砂、细砂、粉砂土层降低地下水位.2.1轻型井点的组成滤管组成井点管连接管（弯联管）集水总管干式真空泵抽水设备射流泵隔膜泵,进水设备,第三节人工降低地下水位,进水设备,18,19,20,21,22,23,24,25,2.1.1滤管与井点管镀锌钢管制成DN32、DN40、DN50；滤管长11.5米；管壁孔眼直径为5mm，梅花状布置，外包滤网。滤网为不锈钢、玻璃布、或窗纱。2.1.2连接管（弯联管）一般采用橡胶管，避免不均匀沉降；长度1米，管径与井点管相适应。2.1.3集水总管常用DN80、DN100、DN150的钢管。,第三节人工降低地下水位,26,2.1.4抽水设备1.轻型井点的抽水设备：干式真空泵、射流泵、隔膜泵等。2.干式真空泵井点，可根据含水层的渗透系数选用相应型号的真空泵及卧式水泵。3.在粉砂、粉质粘土等渗透系数较小的土层中可采用射流泵和隔膜泵。,第三节人工降低地下水位,27,2.2轻型井点的工作原理轻型井点的工作原理是利用真空原理提升地下水位。2.2.1干式真空泵轻型井点工作过程井点管80100根，总管长度90120米,第三节人工降低地下水位,28,第三节人工降低地下水位,2.2.2射流泵轻型井点工作过程井点管3050根，总管长度4060米2.2.3隔膜泵轻型井点工作过程与真空泵轻型井点工作过程类似井点管50根，总管长度60米。,29,2.3轻型井点设计包括：平面布置、高程布置、涌水量计算、井点管的数量和间距、抽水设备的确定等。注意：井点计算由于受水文地质和井点设备等许多因素的影响，所计算的结果只是近似值，对重要的工程，其计算的结果必须经过现场试验进行修正。,第三节人工降低地下水位,30,2.3.1平面布置与高程布置基坑平面面积的大小布置考虑的因素土质和地下水的流向降低水位的深度布置方式（1）单排线状井点布置在地下水流上游一侧，适用基坑或沟槽宽度小于6米，降水深度不超过6米。,第三节人工降低地下水位,单排布置,31,第三节人工降低地下水位,（2）双排线状布置布置在及坑或沟槽两侧，适用于基坑或沟槽宽度大于6米或土质不良，渗透系数较大时。,双排布置,32,第三节人工降低地下水位,（3）环形井点沿基坑周边布置成封闭状，适用于基坑面积较大时。,环形布置,33,2.3.2轻型井点系统的布置原则（1）井点管距坑壁不得小于1.01.5米，间距为0.81.6米。（2）滤管必须埋在含水层内，较所挖基坑或沟槽基底低0.91.2米。（3）为充分利用水泵的抽水能力，总管的标高宜尽量接近地下水位，且沿抽水水流方向有0.00250.005的上仰坡度。,第三节人工降低地下水位,34,总管的标高宜尽量接近地下水位,35,2.3.2轻型井点系统的布置原则（4）当一级轻型井点不能满足降水深度的要求时。可采用明沟排水与轻型井点相结合的方法。将总管安装在原有地下水位以上附近，以增加降水深度，或采用二级轻型井点。（5）基坑内应设观测井，以观测降水情况。观测井根据需要设在局部挖深处、总管末端等控制点处。,第三节人工降低地下水位,36,2.3.3井管埋深计算式：井点管埋设深度（m）；井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；降水后地下水位至基坑底面的安全距（m），一般为0.51m；水力坡度；井点管中心至最不利点的水平距离（m）；滤管长度（m）；,第三节人工降低地下水位,37,第三节人工降低地下水位,2.3.4总涌水量Q（1）无压完整环形井点系统（2）无压非完整井井点系统,38,第三节人工降低地下水位,2.3.5单根井点涌水量q:2.3.6确定井点管数与间距:井点管所需的根数：井点管的间距L:,39,2.4轻型井点管的埋设与使用射水法埋设方法套管法冲孔或钻孔法轻型井点系统的安装顺序：,第三节人工降低地下水位,40,2.4.1井点管埋设的施工要求（1）射水法：先在地面上挖一小坑，将射式井点管插入，上接可转动的节管（直管）高压胶管与水泵等，利用高压水在井管下端冲刷土体，使井点管下沉。下沉时，转动管自以增加下沉速度并保持垂直。射水水压力采用0.40.6MPa。,第三节人工降低地下水位,41,（2）冲孔或钻孔法冲孔采用直径为5070mm的冲水管或套管或高压冲水枪冲孔，冲孔水压采用0.61.2MPa。为加快冲孔速度，可将冲管两旁设置两根空气管，将压缩空气接入。钻孔采用机械或人工钻孔，套管长约10米，底部呈锯齿形。冲孔或钻孔后将冲孔套拔出，立即插入井点管，使井点管居中并保持垂直，向井点管四周填充滤料，最后一米用粘土填塞，以防漏气。,第三节人工降低地下水位,42,（3）套管法采用水冲法或振动水冲法将直径200300mm的套管沉至规定深度，于孔底填一层砂砾，将井点管居中插入。在井点管与套管之间分层填入滤料，并逐渐将套管拔出。,第三节人工降低地下水位,43,2.4.2井点管的使用（1）抽水前应进行试抽，检查有无淤塞、漏气情况，发现问题及时纠正。（2）出水规律先大后小，先混后清。若不出水或混浊应检查纠正。（3）密切注意周围地面及建筑物的沉陷情况，如沉陷过快应采取措施。（4）井点管拆除应从水泵停止抽水开始拔出，井孔用砂土填实。（5）冬季应注意防冻，防止设备冻坏。,第三节人工降低地下水位,44,小区10幢楼墙体开裂透过裂缝看隔壁一清二楚青岛新闻网2009-03-0916:17:05济南时报现有新闻评论新闻报料,阳台与墙体之间的裂缝（记者孙华摄）,45,墙体开裂，墙壁倾斜，地板裂缝，门窗变形无法正常开启连续几天来，山东济南南全福西区约10幢居民楼不断发生的变化让居民胆战心惊：“墙体大面积裂缝后，楼房还能住吗，隐患有多大？”至于出现这些变化的原因，居民接受采访时均称，这可能与小区东侧南全福河上的建筑工地抽取地下水有关。现场探访：楼体裂缝触目惊心昨天17：30，在南全福西区8号楼2单元101室左先生家中，记者在北阳台看到，承重墙上有一道长约3米的裂缝，宽约0.5厘米；房间北侧的阳台墙壁也出现裂缝现象，窗户局部倾斜，无法正常开启。,46,记者发现，该楼1楼住户家中的墙壁均出现了裂缝现象，在3单元、4单元的居民家中，记者看到有些北阳台的窗户变形后玻璃破碎，有的阳台墙壁裂缝宽处能塞进一个成年人的手掌，部分住户家中的门窗无法正常开启。然而，1号楼的情况较之8号楼更为严重。在该楼2单元103房间内，记者看到，墙体出现的裂缝宽约2厘米，透过裂缝，能看到隔壁104室内的情景。103室房主张先生不无担忧地说：“墙体出现裂缝后，我们家与隔壁家都相通了，彼此说话都能听得见。”而2单元102室杨女士家中，由于多处墙体出现裂缝，北阳台的天花板发生变形后局部脱落。,47,1号楼、4号楼、8号楼、13号楼记者发现，集中在南全福河西岸的近10幢居民楼的墙体均发生了程度不等的裂缝现象。就连南全福河东岸北园大街28号济南网通公司的一处宿舍楼，整座楼的西南角墙体也有长约数米的裂纹，宽处约3厘米。“这条裂缝是今天下午才出现的，上午我还没看见呢。”该楼居民李先生说。发生大面积裂缝现象后，楼上的居民们无不胆战心惊寝食不安，他们迫切地想知道：这些楼房是否已成危房？如何能阻止裂缝现象继续发生？谁来为已经造成的损失负责？,48,居民质疑：是否与抽地下水有关南全福西区1号楼居民张钦盈告诉记者，附近的南全福河目前正在修桥，施工人员正在大量抽取地下水，而发生裂缝的居民楼都集中在该工地周围，越靠近工地的楼房裂缝现象越严重。他说：“这些楼房大都建于上世纪90年代初，属于老楼了，可能是抽取地下水后地面下沉，导致楼体倾斜墙体裂缝。”采访中，周边居民均如此认为。张钦盈说，周边居民近日多次跟施工人员交涉，希望他们暂停抽取地下水，但没有取得实质性的效果。昨天18：00，记者在该工地了解到，历城区通达市政公司正在施工要在南全福河上修一座公路桥，目前正在打桩修桥墩。记者看到，一处深坑已挖了数米深，几台水泵正在抽水。,49,被问及附近楼房出现大面积裂缝是否与抽取地下水有关时，正在指挥施工的李先生说：“可能存在一定的关系，但是还不确定。我们只是负责干活的，有些问题还得请相关部门来确定。”“原因没有确定之前，能不能暂时停止抽取地下水？”记者问。“没办法，我们是负责施工的，得赶工期。修桥墩打桩，必须得抽水，要不没法施工啊。”他说。记者了解到，目前历城区有关部门已经获悉此事，准备于3月9日到南全福西区进行调查。(记者孙华),50,2.5多级轻型井点1、适用条件：当降水深度大于5米，采用单级降水不能满足要求。2、施工顺序：上一级降水抽水稳定且土方挖掘后，再进行下一级埋设。3、特点：降水深度大，但基坑土方开挖量、降水时间胶单级井点增加。,第三节人工降低地下水位,51,3喷射井点3.1喷射井点的工作原理3.2喷射井点的分类按工作介质的不同分喷气井点喷水井点3.3喷射井点的组成喷射井管高压水泵（或空气压缩机）管路系统排水泵,第三节人工降低地下水位,52,53,3.3.1喷射井管：内管外管内管下装有喷射器与滤管相连。3.3.2高压水泵高压水压力采用0.3920.686MPa高压水泵采用流量为5080m3/h多级高压泵。每泵可带2030根井管。3.3.3排水泵：根据水池或循环水箱设置高度确定是否采用，若水池或循环水箱的水可以重力流出，则不必选用。,第三节人工降低地下水位,54,3.4喷射井点的布置1.喷射井管的埋设方法与要求和轻型井管基本相同。2.井管的间距一般为23米。3.冲孔直径为400600mm。4.冲孔深度较滤管底深1米以上。,第三节人工降低地下水位,55,3.5喷射井点的使用1.使用时为防止损坏喷射器应预先对井管进行冲洗，开泵时压力值宜小于0.3MPa，然后慢慢开足，发现井管周围翻砂、冒水应立即关闭井管进行检修。2.工作用水需保持洁净，试抽二天后，应更换清水，以减轻或避免杂质水流对喷嘴或水泵叶轮的侵蚀作用。3.喷射井点的降水深度一般在喷嘴以下35米，总将水深度820米。,第三节人工降低地下水位,56,4电渗井点4.1概述4.1.1电渗井点系统4.1.2电渗井点的特点（1）当真空法不能有效降水时采用。适用于粘土、粉质粘土、淤泥等，尤其适用于淤泥。（2）与轻型井点配合，降水深度小于8米。与喷射井点配合，降水深度大于8米。,第三节人工降低地下水位,57,4.2电渗井点的布置负极井点管正极直径大于25mm钢筋正、负极数量应相等。正极埋设深度应较井点管深500mm，露出地面200300mm。正、负两极距离：采用轻型井点时为0.81.0米采用喷射井点时为1.21.5米工作电压不大于60V，电流密度0.51.0A/。井点管设于基坑四周，正极布置在井点圈内。正、负二极用导线或直径610mm钢筋与电源连接。,第三节人工降低地下水位,58,5管井井点5.1管井井点的系统及适用条件5.1.1管井井点的系统5.1.2使用条件（1）渗透系数大，地下水丰富；（2）中砂、粗砂、砾砂、和砾石土质降水。,第三节人工降低地下水位,59,60,61,5.2管井井点系统组成1、滤水井管过滤部分井管部分过滤部分：钢筋焊接骨架外包孔眼12mm滤网，长23m。井管部分：采用直径大于200mm钢管或混凝土管。,第三节人工降低地下水位,62,5.3管井井点的布置1.管井沿基坑或沟槽一侧或二侧呈直线布置，也可以沿基坑外围四周呈环状布置。2.管井中心距基坑边缘距离：采用冲钻式钻孔时为0.51.5米；采用套管法施工时不小于3米。3.井管埋设深度与间距与降水面积（基坑或沟槽面积）、降水深度、含水层渗透系数有关。一般井管埋设深度510米，降水深度35米，井管间距1050米。4.一般情况下，一个管井设一台抽水设备,第三节人工降低地下水位,63,5.4管井井点的使用1、管井在使用过程中对水位、流量进行记录。2、管井使用完以后，对管井的空洞用砾砂回填夯实。,第三节人工降低地下水位,64,6深井井点6.1深井井点组成深井泵或深井潜水泵井管：采用钢管，管径比泵外径大50mm。滤管：长度12米，管壁孔隙率3035%，12号镀锌铅丝缠绕，丝路1.52.5mm。,第三节人工降低地下水位,65,6.2深井井点的适用条件降水深度要求大（一般管井降水深度35米），降水深度大于5米，渗透系数大的土质。6.3埋设程序及井间距钻孔安装井管填滤料洗井安装泵体及电机试抽深井井点井间距一般2030米。,第三节人工降低地下水位,66,6.4深井井点的埋设1.为了防止坍塌，可采用泥浆护壁。2.井管用起重机起吊房入井孔，井管的垂直度应保证深井泵的正常工作。3.井管装好后，应在管外四周均匀填滤料，填入高度应高出含水层0.50.7米。4.填完滤料后，洗井、安装泵体及电机，必须保证平稳、牢固，并有阻逆装置。,第三节人工降低地下水位,67,第三节人工降低地下水位,7回灌井点1.为了减小地下水的流失和不均匀沉降对周围建（构）筑物的影响，一般在降水区和原有建筑物之间的土层中设置一道抗渗帷幕，除设置固体抗渗帷幕外，还可以采用补充地下水的方法来保持建筑物下的地下水位，即在降水井点系统与需保护建（构）筑物之间埋设一道回灌井点。2.井管滤管部分最好从地下水位线以上0.5m处开始一直到井管底部。3.回灌井点宜用清水。,68,深圳突发地陷小坑扩大成吃人巨洞吞噬25岁保安2013-03-2717:49来源:大洋网已有0位网友发表看法我要评论点击：23230昨日下午5时20分许，深圳福田区商报东路景洲大厦小区大门过道处突发地陷，凹陷的“地洞”直径约6米、深约4层楼，该小区保安队长在安放隔离柱时遇难。由于距离“地洞”2米远处是一处在建工地，“地洞”周围更出现了裂痕和沉降，所以截至记者发稿时止，景洲大厦所有业主和住户均自发撤离大楼至安全区域。记者从景洲大厦业委会了解到，死者杨喜兵为深圳之平管理景洲大厦管理处保安队长，老家甘肃，是转业军人。据居民和业委会描述，地陷突发后，大约17时15分，杨喜兵和另外3位同事一起一边疏散居民，一边在塌陷的大坑边沿安放隔离柱，但原本的深坑突然再度塌陷，杨喜兵不幸掉落。据北大医院医生透露，杨喜兵送入医院抢救时已经死亡。“还好当时下着倾盆大雨，很多人都躲在家里或办公室里不出门，否则后果难以想象，因为5点多正是老人、小孩在小区门口出入的高峰期。”景洲大厦业主许先生还心有余悸，“地陷不止1次，下午5时15分到20分有一次，然后7时多又陷了一次，现在我们都不敢回家住了，感觉楼都歪了。”记者在业委会调出的摄录视频看到，下午5时07分的时候，已有隔壁工地的施工者突然走到小区进门过道处查看，然后下午5时15分许，过道处出现了一个井盖大小的坑，而杨喜兵等在安放隔离柱时，小坑突然扩大陷落成吃人巨洞，杨喜兵也不幸掉落身亡。景洲大厦居民告诉记者，自从去年4月底，距离景洲大楼不到4米的工地开工后，小区唯一的进出口和过道便出现了裂痕和沉降现象，而施工队伍也是常常违规作业到凌晨三四点，居民不堪其扰，多方投诉无果。而记者了解到，该工地为一处在建工地，由新世界地产负责投资建设，建成后将成为48层高的文博大厦。施工地点与30层楼高的景洲大厦相邻不到4米。在景洲大厦2楼上班的杨先生表示，“自从施工开始，只要隔壁工地挖地基，我们办公室的人都能感到桌椅震动，震感非常明显。”截至记者发稿时，距事发已经近6小时，景田街道办、福田区公安、安监等部门并未有人前来现场了解情况，景田派出所民警在晚上10时，也就是事发5小时后短暂出现，随后便离开了现场。,69,“深圳地陷”追踪：北面工地基坑塌陷殃及街邻发布时间：2013-03-2723:40来源：南方日报-南网作者：,南方日报讯（记者/李荣华）深圳景洲大厦小区前晚地陷致一名保安坠坑身亡，昨日，深圳住建局通报称，塌陷原因系邻近在建工地文博大厦基坑围护结构在塌陷地段缺失2根支护桩，缺桩段因暴雨渗水致邻区景洲大厦小区水管爆裂，最后造成塌陷。此前，业主质疑文博大厦没有施工许可证，住建部门亦表示，截至事件发生时，该项目尚未办理施工报建手续。业主还认为，文博大厦施工顺序存在严重问题，导致塌陷地发生开裂和不均匀沉降。业主呼吁政府彻查项目背后事因并公之于众。原因工地基坑有缺陷未处置诱发事故深圳市住建局称，3月26日19时10分，该局总值班室接到景洲大厦业主报告，称该小区北侧与文博大厦工地相邻的通道发生塌陷，小区1名保安在设置警戒线时坠坑，经抢救无效身亡。接报后，深圳市住建局相关负责人赶赴现场，并召来专家分析塌陷原因，研究抢险措施。经现场勘查发现，文博大厦基坑围护结构在塌陷地段缺失2根支护桩，且未采取有效措施进行处置，暴雨时缺桩段因雨水渗入导致边坡渗水变形，致使景洲大厦一侧的给水管和雨水管破裂，加剧了边坡渗水变形，最终导致缺桩部位侧壁发生突涌，景洲大厦北侧通道地面突然塌陷。经当晚连夜抢险，目前坍塌部位坑底已封堵，周边土体基本稳定。据称，基坑其余部位的变形、结构应力等监测值均在设计控制范围内，基坑局部塌陷不会影响毗邻的景洲大厦主体结构的安全。要求街道敦促尽快善后保居民正常生活住建部门通报称，文博大厦工程正在进行拆除旧基础