深基坑降水与止水技术讲义

第三节深基坑降水与止水技术现代施工技术深基坑降水技术1土的渗透系数测定渗透系数K反映土的透水性大小（cm/s或m/d）现场渗透试验：（1）抽水试验——用于含水层或地下水位较浅，且有一定富水性的土层；（2）压水试验——用于贫水、干旱地层；（3）注水试验——钻孔注水，原理同抽水试验。大型工程对土的渗透系数作测定抽水试验（扬水试验）（1）在试验点钻中心试验孔；（2）在中心孔每侧钻不少于2个观测孔；（3）在中心孔持续抽水至孔内水柱稳定，测得孔内水位降深（S），涌水量（Q）与相应的影响半径（r）对于无压完整井2降水方法与降水深度（1）一般轻型井点（一级）

3~6m

（2）射流泵轻型井点8m

（3）喷射井点8~20m

（4）深井泵15m

（5）管井井点（潜水泵）浅的3~6m，深的可达20m。上海常用：轻型、喷射南京常用：管井、轻型工作原理

由离心泵提供的高压工作水通过管通进入埋于井点管中底部的射流泵内，水流从喷嘴中高速喷出，在其周围形成真空，从而使地下水通过滤水管吸入泵内汇同工作水一起升压后排出。特点：射流泵是利用流体传递能量，其结构简单，工作可靠，寿命长，管理使用方便。适用于土的渗透系数数为5-20m/昼夜及降水深度为10-25m的工况。由于吸上高度大，从而增加了基坑开深度。与轻型井点喷射泵比较，在同样抽吸深度时，轻型井点泵需二次以上分段降水，而射流深井泵则一次到位，减少了工作量。与机械长轴深井泵比较，克服了长轴深井泵安装复杂，故障多，使用要求高，维修不便等弊病。1溢流口2机组水箱3压力表4真空表5真空表接管6出水管7进水管8外套管9射流管10管接11滤水管12外套管滤头管井井点降水管井井井点四四周填填入砂砂滤料料管井井井点管管砂滤料料运输输管井降降水井井点管管井点管管外包包滤层层基坑底底部增增加轻轻型井井点降降水3降水方方案选选择要要素（1）气象象条件件——特别考考虑暴暴雨水水，如如上海海暴雨雨量120~150mm/d，广州州300mm/d（2）地质质条件件——按当地地条件件及施施工经经验确确定抽抽水量量（3）场地地条件件（4）坡面面保护护——井点抽抽水保保真空空，不不使坡坡面漏漏气（（薄膜膜覆盖盖、挂挂网喷喷浆））（5）电渗渗井点点——粘性土土中用用（6）电源源有两两路，，井点点泵有有备用用量4基坑开开挖与与降水水对邻邻近建建筑物物的影影响及及措施施（1）降水水不当当引起起的危危害〔实例〕上海康康乐路路十二二层大大楼工工程基础：：箱基基，开开挖5.5m，面积积70××14m2降水方方案：：钢板板桩加加井点点降水水抽水6天后沉沉降观观测点点的沉沉降量量：危害：：降水水期间间，距距基坑坑6~10m处旧民民房略略有裂裂缝。。拔起起钢板板桩后后，挟挟带泥泥土很很多，，使民民房成成危房房离井点距离（m)3510203141沉降量(mm)104.52.5210上海、、广东东、江江苏、、山东东、浙浙江等等地均均有多多雨季季节，，地下下水充充沛，，基坑坑土方方开挖挖时排排水或或降水水不当当，均均有可可能造造成支支护结结构失失效坍坍塌事事故。。基坑支护结构外侧侧因泥沙随水渗流流进入基坑，造成成局部沉陷坍塌事事故（2）减少降水影响的的措施①减缓降水速度，，勿使土粒带出a.利用降水曲线使其其平缓，使邻近建建筑物均匀沉降办法：将井点加长长，减缓降水速度度b.根据土粒，改换滤滤网c.提高施工质量，确确保砂滤层厚度，，滤网外填砂其直直径不小于200mmd.井点上部1~1.5m深度用粘土封口。。（2）减少降水影响的的措施②在建筑物沿基坑坑一边，采用回灌灌井，使建筑物保保持原有地下水位位（地下水位降低低，土层压缩下降降）a.采用回灌沟条件：建筑物离基基坑稍远，无隔水水层或弱透水层无隔水层回灌有隔水层回灌（2）减少降水影响的的措施②在建筑物沿基坑坑一边，采用回灌灌井，使建筑物保保持原有地下水位位（地下水位降低低，土层压缩下降降）b.采用回灌井条件：土层中有粘粘质粉土夹层c.回灌的做法及技术术要求回灌井为较长的穿穿孔井管，同滤管管，外填滤料，粘粘土封口，回灌井井的计算同一般井井点计算。水位如如何用观测井观测测。有时加压回灌灌，压力为10m水柱。●回灌井的回灌水位位曲线是倒漏斗形形；●防止降水和回灌两两井相通，应保持持距离6m以上；●回灌井点，深度控控制在长期降水曲曲线下1m为宜；●回灌应用清水。回灌实例上海友谊商店主楼楼，楼长82m，宽34m，高33m，6层升板建筑。片筏筏基础，基础挖深深地面下3.4m，东面离上海电台台大楼10m处挖深达4.2m。电台大楼为30m高的六层框架结构构，建于三十年代代。原地下水位于于地面下1.5m。降水井点范围44m×85m，井点长度7.1m，其中滤管长1m。回灌井点与降水井井点相距7m，局部因场地限制制缩小到3m。沿电台大楼布置置，共长38m，间距3m。回灌井点长8m，埋至灰粉土层底底部。5m高水箱。效果：沉降观测表表明，回灌区一般般沉降量1~2mm，非回灌区沉降可可达9~12mm。深基坑止水技术1止水帷幕施工方法法（1）高压喷射注浆法法——成幕质量好，适用用土层广，但成本本高；（2）深层搅拌法——成本低，只适用软软粘土地基；（3）压力灌浆法——适用土层较广，施施工方便，但注浆浆可控性差，形成成完整帷幕较难。。2高压喷射注浆法堵水防渗按双排或或三排布孔，孔距距0.866倍旋喷桩直径。喷喷射水泥浆，可掺掺2%~4%的水玻璃，提高抗抗渗。有抗渗要求求，不宜掺矿渣水水泥。先喷浆后旋转和提提升。3深层搅拌法深层搅拌法分喷浆浆深层搅拌法和喷喷粉深层搅拌法两两种。形成止水帷帷幕常用喷浆深层层搅拌法。浆液水灰比0.45~0.554高压灌浆法（1）钻孔Ø91mm（2）钻杆内灌入封闭闭泥浆。（3）插入阀管到设计计深度。（4）封闭泥浆凝固后后，在塑料阀管中中插入双向密封注注浆芯管进行注浆浆。（5）注浆完毕冲洗塑塑料阀管中残留浆浆液。冻结法施工新技术术上海轨道交通四号号线工程事故2003年7月1日发生的上海轨道道交通4号线事故，已被查查明是一起造成重重大经济损失和社社会影响的工程责责任事故，仅直接接经济损失就达1.5亿元左右。发生事故的上海轨轨道交通4号线旁通道，采用用的是冻结加固暗暗挖法施工。据事事故调查组专家成成员、中国矿业大大学教授翁家杰介介绍，冻结法是一一种成熟、先进的的施工工艺，已有有100多年历史。1992年起，冻结法工艺艺被广泛应用于上上海地下工程中。。这项施工工艺不不仅通过专家的技技术论证，而且还还曾获得上海市科科技进步三等奖。。但上海轨道交通通4号线恰恰在这样一一个成熟工艺上摔摔了重重的一跤。。在事故发生前，施施工单位———中煤矿山工程有限限公司上海分公司司项目部对原定的的施工组织设计擅擅自进行了调整。。方案调整没有严严格遵循冻结法施施工工艺的有关规规定，导致旁通道道冻土结构在施工工中出现薄弱环节节。调整后的方案，降降低了对冻土平均均温度的要求，从从原方案的－10℃减少到－8℃；旁通道处垂直冻冻结管数量减少，，从原方案的24根减少到22根，而原先为25米深的7根垂直冻结管，其其中4根被缩短到14.25米，3根被缩短到16米，造成旁通道与与下行线隧道腰线线以下交汇部冻土土薄弱；下行线仅仅设单排6个冻结斜孔，孔距距1米，虽然在冻结孔孔长度上予以增加加，但数量偏少、、间距偏大，导致致冻结效果不足以以抵御相应部位的的水土压力。从6月28日出现险情征兆到到7月1日隧道渗水坍塌的的3天里，上海轨道交交通4号线有许多次机会会可以提前制止险险情的发生。施工方案的擅自调调整，虽然经过了了中煤公司副总经经理、总工程师李李功洲批准，但没没有按程序规定，，正式送交工程总总承包方———上海隧道工程股份份有限公司审批、、工程监理公司———上海地铁咨询监理理科技有限公司审审定；而作为总承承包公司和监理公公司，有关当事人人明知施工方案被被调整，却没有履履行职责要求施工工方报送调整后的的施工方案，更没没有编制相应调整整的施工组织设计计，从一开始就丧丧失了一个防范风风险的良机。6月28日上午隧道下行线线小型制冷机发生生故障，停止供冷冷7.5个小时。下午2时左右，施工人员员在下行线隧道内内安装水文观测孔孔，发现一直有压压力水漏出，尽管管采取了用木板封封堵掘进面等一定定措施，但效果不不佳。29日凌晨3时，水阀处测出的的水压接近外部第第七层承压水水压压。险情初露征兆兆，但现场没有任任何人将这一情况况向总承包及监理