土建项目施工降水技术及应用培训讲义丨

施工降水技术与应用主讲：刘业红俄罗斯PE项目部土建施工部部门培训施工排水

基坑开挖时，流入坑内的地下水和地表水如不及时排除，会使施工条件恶化、造成土壁塌方，亦会降低地基的承载力。一、明排水法一般采用截、疏、抽的方法。

截：在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤，以拦截雨水、潜水流入施工区域；

疏：在施工范围内设置纵横排水沟，疏通、排干场内地表积水；

抽：在低洼地段设置集水、排水设施，然后用抽水机抽走。施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。1.明沟与集水井排水在基坑的一侧或四周设置排水明沟，在四角或每隔20～30m设一集水井，排水沟始终比开挖面低0.4～0.5m，集水井比排水沟低0.5～1m，在集水井内设水泵将水抽排出基坑。适用于土质情况较好、地下水量不大的基坑排水普通明沟与集水井排水法2.分层明沟排水

当基坑开挖土层由多种土层组成，中部夹有透水性强的砂类土时，为防止上层地下水冲刷基坑下部边坡，宜在基坑边坡上分层设置明沟及相应的集水井。适用于深度较大、地下水位较高、上部有透水性强的土层的基坑排水分层明沟排水法3.深层明沟排水

当地下基坑相连，土层渗水量和排水面积大，为减少大量设置排水沟的复杂性，可在基坑内的深基础或合适部位设置一条纵、长、深的主沟，其余部位设置

边沟或支沟与主沟连通，通过基础部位用碎石或砂子作盲沟。适用于深度的大面积地下室、箱基的基坑工排水深层明沟排水法二、施工降水

在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量水土流失、边坡失稳、地面塌陷，严重者危及邻近建筑物的安全。遇有此种情况时应采用井点降水的人工降水方法施工。地下室电梯井局部二次降水全基坑轻型井点降水1.井点降水的作用防止地下水涌入坑内防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了坑底的管涌降水命后，粱使板桩扶减少哭了横向伟荷载消除理了下水的析渗流贸，也就野防了流砂肉现象降低句地下钩水位后冷，还拘能使土宁壤固讨结，增驻加地草基土的殊承载殊能力2.井点疏降水校的种纹类轻型博井点红是沿吗基坑劈燕四周炼将井点冒管埋介入蓄糊水层雅内，利漏用抽扣水设特备将胁地下楼水从井点贼管内醒不断骨抽出，将地下谦水位泉降至件基坑昆底以逝下。⑴闯轻型汗井点适用竭于渗币透系码数为0.那1～50搭m/剖d的土层统中。局降水警深度为闯：单描级井鞋点3～6m，多箱级井点6～12戚m⑵辈喷射询井点是在吓井点恋管内宫设特嫩制的水喷射酱器，株用高横压水疫泵或紧空气管压缩加机向张喷射唇器输横入高度压水驴或压热缩空络气，昂形成水气敢射流，将塔地下留水抽壳出排壤走。既其降窑水深寨度可令达8～20拼m。适用饺于开尤挖深俗度较乏深、复降水深度粥大于8m，土斥渗透送系数为3～50桌m/掌d的砂趟土或蚂渗透系数碎为0.凳1～3m胀/海d的粉算砂、淤泥敏质土损、粉凶质粘渗土。⑶胖电渗萍井点电渗帐井点税以井点慎管作栏负极，打起入的钢筋摘作正炕极，通叙入直侨流电翻后，使土颗骄粒自株负极停向正床极移呀动，水则莫自正徒极向冈负极野移动讽而被呢集中挖排出。本法该常与辫轻型置井点宋或喷蕉射井乞点结或合使朋用。适用矛于渗嘱透系数司很小侮的饱和抢粘性衬土、淤粗泥或阻淤泥质堵土中观的施工伏降水⑷纯管井疮井点管井款井点薄由滤水予井管穴、吸捐水管和抽水这机组成袋。管伐井埋著设的陡深度肃和距训离根伪据需债降水饲面积亿、深篇度及御渗透蛋系数狗确定垂，一胁般间形距10～50活m，最呈大埋带深可殃达10殿m，管井井距刚基坑蠢边缘腥距离难不小马于1.步5m(冲击室钻成渣孔)或3m(钻孔盏法成坦孔)，适殃用于梦降水交深度3～5m、渗挽透系弦数为20～20仓0m缸/d的基臭坑中及施工坐降水硬。管井蛇井点彼设备趋简单屠、排凶水量搂大、螺易于扎维护耳、经门济实扰用。管井律填充气滤料阵管状井抽北排水PV撤C简易秩管井如需跳降水灭深度叼较大用，可瞧采用政深井舞井点猪，适懒用于愁降水翅深度＞15淹m、渗道透系控数为10～25币0m缘瑞/d的基券坑。铁故称消为“深井置泵法”。管井炼井点物降水3、轻型待井点窃降水由管播路系蛋统（拐滤管肺、井充点管貌、弯刮联管君及总样管）僻和抽吵水设重备（同真空梁泵、江离心鸭泵和圈水气挥分离昨器）嘉组成片。轻画型井眉点工六作原谈理及件滤管接构造胀见图胃：⑴括轻型地井点蒙的设私备⑵川轻待型井疯点的矿平面怒布置①陡单排间布置虽：当基坑(槽)宽度＜6m、降刊水深肤度≯5m时可剩采用胡单排创布置库。井烟点管粘应布殃置在地下遇水的哄上游一侧齿，两兼端的波延伸回长度炕不宜美小于哗坑槽梯的宽腿度B。②贯双排说布置运：当基坑(槽)宽度＞6m时应精采用。③狭环型工或U型布职置：当基卧坑面碌积较劝大时棒，应桥采用拿环型曲布置信（考虑澡施工逃机械眯进出富基坑盯时宜古采用U型布贺置）。●杀采用怕双排宜、环扁型或U型布钓置时荒，位熔于地倾下水图上游英一排抄的井福点间稀距应博小些猫，下莲游井狗点的走间距扯可大芦些。●销如采帝用U形布瓣置，鬼则井剩点管证不封咱闭的烟一段雷应在储地下吸水的明下游优方向献。（3）轻预型井旬点的浸设计旅及计馆算井点撒系统六的设惜计应蓬掌握识施工柴现场番地形庸图、杀水文抽地质炸勘察霜资料冶、基蛾坑的昨施工盯图设途计等则资料营。设计项内容展除进奋行井股点系板统的带平面美布置头，还重应进樱行高程殖布置料和涌沉水量罪的计如算，确军定井管挎数量及井距，选炮择抽水茂设备等工坚作。3.聪1轻型示井点帐的高割程布敲置井点递管埋辩置深致度H(不包使括滤挤管)，可叠按下都式计碌算：●胁如H值小程于降炕水深百度6m时，姥则可那用一兔级井熄点；i—铸—地下修水降培落坡标度；铁环状令井点誉为1扮/1贴0，卡单排脖线状要井点立为1取/4长；双匆排线厉状井财点为巷1/7；当H值稍封大于6m时，脸如降矩低井渠点管增的埋附置面升可满烘足降价水深软度要复求时皮，仍键可用灯一级暂井点记降水喊；●驳在确跳定井篇点管蛾埋置隐深度舟时，餐还应痒考虑坛井点蜂管露汁出地望面0.袍2～0.说3m，滤图管必侵须埋琴在透表水层脾内。●凉当一晚级井偏点达肾不到蹄降水吵深度缎要求终时，序则可喘采用愧二级纱井点躁（见帽右图围）。地下甘室三蹄级井统点降赞水3．轻袭型井点管数忙量及吓间距计算（1)井型判定涌水肥量的盖计算伐是按脊水井渠理论辈进行蚕的：必根据释井底膏是否舟达到往不透昂水层内分为零完整膨井、殿非完确整井环；又纹根据榴所抽御取的豆地下补水层捞有无理压力爱分为南无压小井和功承压练井。图1-29水井的分类（a）无压完整井；（b）无压非完整井（c）承压完整井（d）承压非完整井（2保）涌胜水量赏计算①无压殊完整局涌水辛量

图1-30环形井点涌水量计算简图(a)无压完整井；(b)无压非完整井(m壶3／d)式中K——渗透殿系数(m／d)，应誉由实锹验测混定，粒表1－12仅供暗参考付；H——含水售层厚下度(m梁)；S——水位谷降低陆值(m森)；R——抽水纯影响疯半径(m拒)，取非：x0——环形辱井点该的假烦想半器径(m劲)：F—蒸—基坑疮周围欠井点耳管所瞎包围狱的面农积(m2)。②无压姨非完魔整井孤涌水遥量(m3／d)有效蝴深度H0值叹表1－12S’／(S’＋l)0.20.30.50.8H01.3(S’＋l)1.5(S’＋l)1.7(S’＋l)1.85(S’＋l)注：质表中S’为井腥管内合水位霜降低免深度朗；l为滤这管长汁度。③承压铜完整奴井涌降水量承压势完整杜井环确形井涌点涌侵水量荐计算占公式箱为式中M——承压脊含水岂层厚步度(m闲)；K、R、x0、S——与公摘式(1茫-2骗2)相同禽。财：(m3／d)(3)确定新井点姜管数坊量与秘井距①单井锤最大给出水想量单井旬的最妨大出僚水量q，主侨要取允决于挤土的站渗透害系数惧、滤跳管的茄构造丑与尺持寸，尝按下蜘式确栏定：式中d——滤管曲直径(m蓄)；l——滤管秋长度(m裤)；K——渗透脂系数(m／d)。(m3／d)②最少景井数井点执管的祸最少研根数nmi公n，按悬下式容计算常：式中1.必1——备用隙系数显，考祸虑井稼点管辈堵塞不等因押素。踢其它掀符号义同前带。③最大踩井距式中L——总管伙长度(m璃)；(根)(m介)确定趟井点食管间城距时修，还醉应注浮意以链下几脱点：(a定)井距谱过小饰时，那彼此敬干扰狭大，颈影响吓出水老量，鼻因此虽井距骡必须播大于15倍管蜓径。(b拔)在渗织透系牢数小足的土叔中井车距宜粮小些恢，否情则水思位降贼落时江间过钞长。(c开)靠近伐河流碰处，淘井点丽宜适捆当加荣密。(d秧)井距翅应能箩与总纤管上驰的接镜头间当距相劝配合野。根据悲实际劫采用燥的井黎点管耽间距击，最外后确钟定所韵需的估井点睬管根伞数。4．轻节型井暖点的喉施工埋设爆井点更的程康序是罚：放狼线定延位→巷打井忽孔→晓埋设海井点同管→董安装御总管易→用吹弯联嫌管将秒井点静管与到总管工接通袄→安序装抽有水设峡备。

图1—31井点管的埋设(a)冲孔；（b）埋管1一冲管，2一冲嘴；3一胶皮管；4一高压水泵，5一压力表；6一起重吊钩；7一井点管，8一滤管；9一填砂；10一粘土封口

（a）

（b）⑹岗防范梦井点蛾降水粱不利肚影响浪的措阔施井点隆降水绪必然沉会形暮成降水汽漏斗，从烟而导静致周米围土壤购固结训并引吃起地丙面沉扶陷，为援减少蜂井点抛降水拣对周刮围建垮筑物猎及地胀下管墓线造嫂成影耻响，倾可考恐虑在圾井点并设置翻线外4～5m处设旬置回灌部井点，将固井点叔中抽梢出水狠经沉层淀后项用压杆力注梳入回疯灌井激中，舱形成翻一道有水墙脆。设置挡土垃帷幕也可尝减少状井点昌降水浇引起协的不须利影以响。流砂近的防备治在细离砂或芳粉砂妇土层赠的基戴坑开窝挖时轧，地阵下水蛋位以抗下的阳土在动水垫压力的推镰动下脑极易鸽失去守稳定可，随融着地炕下水解涌入逃基坑旨。称存为流砂胸现象。流叮砂发浓生后佣，土立完全得丧失承载帐力，土体裁边挖是边冒，施你工条梯件极端该恶化，基坑豪难以悠达到种设计炸深度。严燥重时闸会引猎起基品坑边坡迟塌方,临近才建筑坏物出马现下念沉、倾斜板甚至谜倒塌。1.流砂盲现象广佛镰地铁扭桂城犬站基炸坑出予现流砂梦，地洁面下亚沉约1.崖5m图为踩砂包敬封堵去抢险修现场产生帆流砂忽现象扯的原垦因有内因和外因：内因：取决虎于土装的性响质，图当土拌的孔驻隙比私大、抛含水购量大弯、粘乏粒含上量少声、粉训粒多沫、渗世透系仅数小绵、排踏水性遍能差丹等均律容易荒产生勾流砂约现象宇。因倒此，物流砂宵现象次极易色发生间在细砂削、粉佛砂和亚粘以土中，柔但是侨否发秤生流斩砂现当象，患还取名决于孔一定阁的外慢因条辜件。2.产生悟流砂鲜的原蒜因流砂-基坑娘满目穷狼籍敌流砂意支挡鲁强疼行施天工外因宣：是地尝下水缠在土标中渗勉流所敞产生劳的动水唱压力牲的大伯小，动害水压登力GD为：式中厨：I——水力初坡度（I=（h1-h2）/L）财；h1－h2——水位婶差；γW——水的荐重度疮。当地欣下水独位较杨高、晴基坑仪内排督水所兴形成雨的水笋位差晋较大祝时，疮动水箱压力状也愈丹大，当GD≥γ（土蹦的浮浇重）严时，就绘会推佳动土叮壤失帐去稳泰定，样形成流砂握现象。3.流砂倘的防练治⑴围防治钉原则型：“治流她砂必仍先治肝水”。流砂踏防治暮的主文要途休径一是减小喜或平川衡动水压炉力；研二是截住地下蔑水流狮；三扬是改变动水飘压力单的方嘴向。⑵嘱防治点方法祸：①枯水垮