第一章 土方工程 第四节 排水降水施工.

1、第四节第四节 排水、降水施工排水、降水施工21.1.排除地面水排除地面水 u“疏疏”设置排水沟设置排水沟u“堵堵”截水沟截水沟u“挡挡”修筑土堤修筑土堤2.2.降低地下水降低地下水 u集水坑降水法集水坑降水法u井点降水法井点降水法3基坑2 一、集水坑降水施工法一、集水坑降水施工法优点：方法简单经济，对周围影响小，应用较广。优点：方法简单经济，对周围影响小，应用较广。缺点：当涌水量较大、水位差较大或土质为细缺点：当涌水量较大、水位差较大或土质为细砂或粉砂，有产生流砂、边坡塌方可能。砂或粉砂，有产生流砂、边坡塌方可能。41. 集水坑的设置要求集水坑的设置要求： u设置在基础范围以外设置在基础范围以

2、外，地下水走向的上游地下水走向的上游。防止坑防止坑 底土颗粒流失底土颗粒流失；u直径或宽度直径或宽度：0.6-0.8m；u 间距间距：20-40m；u 深度深度：随挖土加深而加深随挖土加深而加深，低于挖土面低于挖土面0.7-1m，基坑底面下基坑底面下1-2m； u构造构造：底部设底部设300厚碎石滤水层或厚碎石滤水层或100厚砾石厚砾石，上部上部100厚粗砂厚粗砂。2. 主要抽水设备主要抽水设备： 离心泵和潜水泵离心泵和潜水泵。 5lh2h1h1Fh2FTLFaabbGDGD12土的浸水土的浸水密度密度动水压力动水压力二、流砂及其防治二、流砂及其防治 动水压力：流动中的地动水压力：流动中的地下

3、水对土颗粒产生的压力。下水对土颗粒产生的压力。1.1.流砂现象的产生流砂现象的产生6动水压力的作用方向与水流方向相同动水压力的作用方向与水流方向相同条件条件1：水流方向从下向上；：水流方向从下向上；条件条件2：动水压力等于或大于土的浸水密度。：动水压力等于或大于土的浸水密度。 满足以上条件时，土粒处于悬浮状态，能满足以上条件时，土粒处于悬浮状态，能随着渗流的水一起流动，带入基坑，便发生流随着渗流的水一起流动，带入基坑，便发生流砂现象。砂现象。 流砂产生的条件：流砂产生的条件：72. 流砂的防治：流砂的防治：（1）防治途径：减小或平衡动水压力；）防治途径：减小或平衡动水压力； 设法使动水压力方向

4、向下；设法使动水压力方向向下； 截断地下水流。截断地下水流。（2）具体措施：）具体措施： 枯水期施工枯水期施工 抢挖法抢挖法 打钢板桩法打钢板桩法 水下挖土法水下挖土法 井点法降低地下水位井点法降低地下水位 地下连续墙法地下连续墙法8（一）井点降水的作用（一）井点降水的作用三、井点降水施工法三、井点降水施工法910（二）井点降水的种类（二）井点降水的种类u 轻型井点（单层轻型井点和多层轻型井点）轻型井点（单层轻型井点和多层轻型井点）u 喷射井点喷射井点u 电渗井点电渗井点u 管井井点管井井点u 深井井点深井井点11（三）轻型井点（三）轻型井点管路系统：滤管管路系统：滤管 井点管井点管 弯联管弯

5、联管 总管总管抽水设备：抽水设备：1. 组成：组成：12轻型井点降水系统轻型井点降水系统132. 轻型井点轻型井点的的布置布置 平面布置：确定井点布置的形式、总管长度、平面布置：确定井点布置的形式、总管长度、 井点管数量、水泵数量及位置。井点管数量、水泵数量及位置。确定平面布置确定平面布置高程布置高程布置计算井点管数量等计算井点管数量等调整调整14单排布置：基坑、槽宽度小于单排布置：基坑、槽宽度小于6，降水深，降水深 度不度不超过超过5时采用，井点管布置在地下水上游一侧，时采用，井点管布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不宜小于坑、槽宽度。两端延伸长度不宜小于坑、槽宽度。15双排布置：适用于基坑

6、宽度大于双排布置：适用于基坑宽度大于6或土质不良或土质不良的情况。的情况。16环形布置：适用于大面积基坑。如采用环形布置：适用于大面积基坑。如采用U形布置，形布置，则井点管不封闭的一段应设在地下水下游方向。则井点管不封闭的一段应设在地下水下游方向。17轻型井点降水现场 18真空泵 19高程布置高程布置确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离。距离。ILhHH120高程计算公式：高程计算公式：式中：式中：H H井点管埋深（；井点管埋深（； H H1 1总管埋设面至基底的距离（）；总管埋设面至基底的距离（）； h h基底至降低后的地下水位线的距离（）；基

7、底至降低后的地下水位线的距离（）； I I水力坡度；水力坡度； L L井点管至井点管至基坑基坑中心的水平距离，单排布置中心的水平距离，单排布置时，时，L L为井点管至对边坡脚的水平距离（）。为井点管至对边坡脚的水平距离（）。ILhHH121有关数据的取值：有关数据的取值：（）（）I 的取值：当单排布置时的取值：当单排布置时 I1/41/5； 当环形布置时当环形布置时 I1/10。（）（）单排布置时，单排布置时，L为井点管至对边坡脚的水平为井点管至对边坡脚的水平距离距离；双排、环形布置时，；双排、环形布置时，为井点管至基坑中为井点管至基坑中心的水平距离，（环形布置心的水平距离，（环形布置L取短边

8、长度取短边长度）。 （）井点管布置应离坑边有一定距离（）井点管布置应离坑边有一定距离（0.71），以防止边坡塌土而引起局部漏气。），以防止边坡塌土而引起局部漏气。（）（） h一般取一般取0.51；223. 轻型井点的计算轻型井点的计算（1）水井的分类）水井的分类23（2）涌水量计算）涌水量计算无压完整群井系统涌水量计算公式为：无压完整群井系统涌水量计算公式为：0lglg)2(366. 1xRssHKQSy基坑HR24应用上述公式时先要确定应用上述公式时先要确定x0，R，K第一步：确定第一步：确定x0 当矩形基坑长宽比不大于当矩形基坑长宽比不大于5时，环形布置的时，环形布置的井点可近似作为圆形井

9、来处理，并用面积相等井点可近似作为圆形井来处理，并用面积相等原则确定：原则确定：Fx 0 F 环形井点所包围的面积（环形井点所包围的面积（）x x0 0环形井点系统的假想半径（）环形井点系统的假想半径（）25第三步：确定第三步：确定R)(95. 1mHKsR 第二步：确定第二步：确定K K值的确定可用现场抽水试验或实验室测值的确定可用现场抽水试验或实验室测定。对重大工程，宜采用现场抽水试验以获得定。对重大工程，宜采用现场抽水试验以获得较准确的值。较准确的值。26基坑HSSlH0y0h0R无压非完整井的井点系统涌水量公式：无压非完整井的井点系统涌水量公式：H0有效含水深度（或抽水影响深度）。取取

10、 H H0 0H H00lglg)2(366. 1xRssHKQ27（3）单根井管的最大出水量：）单根井管的最大出水量：)/(6533dmKdlqqQn1 . 1)(mnLD (根根)式中：式中：L总管长度（）总管长度（）n井点管根数井点管根数（4）井点管数量：）井点管数量：滤管直径（）滤管直径（）（5）井点管最大间距：）井点管最大间距：28例题：某基坑坑底面积为例题：某基坑坑底面积为20m30m，基坑，基坑深深4m，地下水位在地下，地下水位在地下1m，不透水层在地，不透水层在地面下面下10m，地下水为无压水，渗透系数为，地下水为无压水，渗透系数为15m/d，基坑边坡坡度为，基坑边坡坡度为1：

11、0.5，现采用轻，现采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统的型井点降低地下水位，试进行井点系统的布置与设计。布置与设计。29I-I-1.0-10.0H1=58001000200L=13000i=1/10H2=4000h=50030第一级 第二级 南京玄武湖隧道施工城墙侧湖底段采用围堰挡水，二级轻型井点降水，辅以管井井点降水，放坡大开挖，挂网喷浆护坡。31 4. 轻型井点的施工轻型井点的施工u挖井点沟槽，敷设集水总管；挖井点沟槽，敷设集水总管；u冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；u用弯联管将井点管与集水总管连接；用弯联管将井点管与集水总管连接；u安装抽水设备；安装抽水

12、设备；u试抽。试抽。32 4. 轻型井点的施工轻型井点的施工（1）井点系统的埋设）井点系统的埋设 先排放总管，再埋设井点管，用弯联管先排放总管，再埋设井点管，用弯联管将井点与总管接通，然后安装抽水设备。将井点与总管接通，然后安装抽水设备。 井点管的埋设方法：水冲法（分冲孔与埋井点管的埋设方法：水冲法（分冲孔与埋管两过程）管两过程）33注意事项：注意事项：冲孔深度宜比滤冲孔深度宜比滤管底深管底深 0.5左右。左右。保证在井点管与保证在井点管与孔壁之间填筑砂滤孔壁之间填筑砂滤层的质量。层的质量。井点填砂后，须井点填砂后，须用粘土封口，以防用粘土封口，以防漏气。漏气。34（2）使用及拆除）使用及拆除 井点系统全部安装完毕后，需进行试抽，井点系统全部安装完毕后，