第1章施工导流

1、第一章第一章 施工导流施工导流 施工导流施工导流：河流上修建水利水电工程时，：河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄水通道往下游宣泄。第一节第一节 施工导流的基本方法施工导流的基本方法 施工导流的基本方法：施工导流的基本方法： 分段围堰法导流分段围堰法导流：水流通过被束窄的河：水流通过被束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下宣泄。床、坝体底孔、缺口或明槽等往下宣泄。 全段围堰法导流全段围堰法导流：水流通过河床外的临：水流通过河床外的临时或永

2、久的隧洞、明渠或河床内的涵管等往时或永久的隧洞、明渠或河床内的涵管等往下宣泄。下宣泄。 一、分段围堰法导流一、分段围堰法导流 分段围堰法亦称分期围堰法：用围分段围堰法亦称分期围堰法：用围堰将水工建筑物分段分期围护起来进行堰将水工建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。施工的方法。 分段分段：在空间上用围堰将建筑物分成：在空间上用围堰将建筑物分成若干施工段进行施工。若干施工段进行施工。 分期分期：就是在时间上将导流分为若干：就是在时间上将导流分为若干时期。时期。图图1-5 导流分期与围堰分段示意图导流分期与围堰分段示意图 (a)两段两期两段两期 (b)三段两期三段两期 (c)三段三期三段三期 (d

3、)三段三期三段三期 段数分得愈多，围堰工程量愈大，施工也愈复杂；段数分得愈多，围堰工程量愈大，施工也愈复杂；同样，期数分得愈多，工期有可能拖得愈长。只有在同样，期数分得愈多，工期有可能拖得愈长。只有在比较宽阔的通航河道上施工，不允许断航或其它特殊比较宽阔的通航河道上施工，不允许断航或其它特殊情况下，才采用多段多期导流方法。情况下，才采用多段多期导流方法。 分段围堰法导流适用于河床宽、流量大、施工分段围堰法导流适用于河床宽、流量大、施工期较长的工程，尤其是通航河流和冰凌严重的河流。期较长的工程，尤其是通航河流和冰凌严重的河流。导流费用较低，大、中型水利水电工程采用较广。导流费用较低，大、中型水利

4、水电工程采用较广。 分段围堰法导流，前期都利用束窄的原河道导分段围堰法导流，前期都利用束窄的原河道导流，后期通过事先修建的泄水道导流，常见的有以流，后期通过事先修建的泄水道导流，常见的有以下下3种种 ： 底孔导流底孔导流 坝体缺口导流坝体缺口导流 明槽导流明槽导流1底孔导流底孔导流 底孔导流：底孔导流：事先在混凝土坝体内修好临时底孔或事先在混凝土坝体内修好临时底孔或永久底孔，导流时让全部或部分导流流量通过底孔永久底孔，导流时让全部或部分导流流量通过底孔宣泄到下游，保证工程继续施工。宣泄到下游，保证工程继续施工。 优点：优点：挡水建筑物上部的施工可以不受水流干扰，挡水建筑物上部的施工可以不受水流

5、干扰，有利于均衡连续施工，这对修建高坝特别有利。若坝有利于均衡连续施工，这对修建高坝特别有利。若坝体内设有永久底孔可用来导流时，更为理想。体内设有永久底孔可用来导流时，更为理想。 缺点：缺点：由于坝体内设置了临时底孔，使钢材用量由于坝体内设置了临时底孔，使钢材用量增加；如果封堵质量不好增加；如果封堵质量不好, ,会削弱坝的整体性会削弱坝的整体性, ,还可能还可能漏水；在导流过程中，底孔有被漂浮物堵塞的危险；漏水；在导流过程中，底孔有被漂浮物堵塞的危险；封堵时，由于水头较高封堵时，由于水头较高, ,安放闸门及止水等均较困难安放闸门及止水等均较困难。 2坝体缺口导流坝体缺口导流 混凝土坝施工过程中

6、，当汛期河水暴涨暴落，混凝土坝施工过程中，当汛期河水暴涨暴落，其它导流建筑物又不足以宣泄全部流量时，为了不其它导流建筑物又不足以宣泄全部流量时，为了不影响施工进度，使大坝在涨水时仍能继续施工，可影响施工进度，使大坝在涨水时仍能继续施工，可以在未建成的坝体上预留缺口，以便配合其它导流以在未建成的坝体上预留缺口，以便配合其它导流建筑物宣泄洪峰流量，待洪峰过后，上游水位回落，建筑物宣泄洪峰流量，待洪峰过后，上游水位回落，再继续修筑缺口。再继续修筑缺口。 在修建混凝土坝，特别是大体积混凝土坝时，在修建混凝土坝，特别是大体积混凝土坝时，由于这种导流方法比较简单，常被采用。由于这种导流方法比较简单，常被采

7、用。 3明槽导流明槽导流 明槽导流：明槽导流：就是在第一期围堰围护下先修建导就是在第一期围堰围护下先修建导流明槽，河水由缩窄河床宣泄，导流明槽河床侧的流明槽，河水由缩窄河床宣泄，导流明槽河床侧的边墙常用作第二期的纵向围堰；第二期工程施工时，边墙常用作第二期的纵向围堰；第二期工程施工时，河水即经由导流明槽下泄。河水即经由导流明槽下泄。 适用于：河床一侧的河滩基岩较高且岸坡稳定适用于：河床一侧的河滩基岩较高且岸坡稳定又不太高陡时，中后期采用明槽导流是较为合适的。又不太高陡时，中后期采用明槽导流是较为合适的。 导流明槽设计时，必须重视下述问题：导流明槽设计时，必须重视下述问题： (1) (1)明槽的

8、糙率明槽的糙率 (2) (2)明槽的出口消能明槽的出口消能 (3) (3)导流明槽尽可能与永久性建筑物相结合导流明槽尽可能与永久性建筑物相结合 二、全段围堰法导流二、全段围堰法导流 全段围堰法导流：在河床主体工程的上下游全段围堰法导流：在河床主体工程的上下游各建一道拦河围堰，使河水经河床以外的临时泄各建一道拦河围堰，使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成或接或接近建成时，再将临时泄水道封堵。近建成时，再将临时泄水道封堵。 全段围堰法导流，其泄水道类型有以下几种：全段围堰法导流，其泄水道类型有以下几种： 1.隧洞导流隧洞导流 2.明渠

9、导流明渠导流 3.涵管导流涵管导流 1隧洞导流隧洞导流 隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑上下游隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑上下游修筑围堰，河水经由隧洞下泄。修筑围堰，河水经由隧洞下泄。 图图1-12图图1-132明渠导流明渠导流 明渠导流是在河岸上开挖渠道，在基坑上下游修明渠导流是在河岸上开挖渠道，在基坑上下游修筑围堰，河水经渠道下泄。筑围堰，河水经渠道下泄。 图图1-15图图1-163涵管导流涵管导流 涵管导流一般在修筑土涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝工程中采用。坝、堆石坝工程中采用。 涵管常布置在河岸岩滩涵管常布置在河岸岩滩上上,其位置常在枯水位以上。其位置常在枯水位以上。 由于涵

10、管的泄水能力较低由于涵管的泄水能力较低，所以一般仅用于导流流量，所以一般仅用于导流流量较小的河流上或只用来担负较小的河流上或只用来担负枯水期的导流任务。枯水期的导流任务。 图图1-18第二节第二节 围围 堰堰 工工 程程 围堰围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，是导流工程中的临时挡水建筑物，用来围护施工基坑，保证水工建筑物能在干用来围护施工基坑，保证水工建筑物能在干地施工。地施工。 在导流任务完成以后，如果围堰对永久在导流任务完成以后，如果围堰对永久建筑物的运行有妨碍或没有考虑作为永久建建筑物的运行有妨碍或没有考虑作为永久建筑物的一部分时，应予拆除。筑物的一部分时，应予拆除。 围堰的分类围堰的分

11、类按其所使用的材料按其所使用的材料 ： 土石围堰；土石围堰； 土围堰；土围堰； 钢板桩格型围堰；钢板桩格型围堰； 混凝土围堰。混凝土围堰。 按围堰与水流方向的相对位置：按围堰与水流方向的相对位置： 横向围堰横向围堰； 纵向围堰。纵向围堰。按导流期间基坑淹没条件：按导流期间基坑淹没条件： 过水围堰；过水围堰； 不过水围堰。不过水围堰。 选择围堰型式的原则选择围堰型式的原则 ：1)1)具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度。强度。2)2)就地取材造价便宜，构造简单，修建、拆除都就地取材造价便宜，构造简单，修建、拆除都方便。方便。3)3)围堰的布置应力求

12、使水流平顺，不发生严重的围堰的布置应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷。局部冲刷。4)4)围堰接头和岸坡联结要安全可靠，不致因集中围堰接头和岸坡联结要安全可靠，不致因集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事。渗漏等破坏作用而引起围堰失事。5)5)在必要时，应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的在必要时，应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施。设施。 一、围堰的基本型式及构造一、围堰的基本型式及构造(a)斜墙式斜墙式(b)斜墙带水平铺盖式斜墙带水平铺盖式(c)垂直防渗式垂直防渗式(d)灌浆帷幕式灌浆帷幕式1土石围堰土石围堰图图1-20 土石围堰土石围堰基本型式及构造基本型式及构造2钢板桩格型围堰钢板桩格型围堰 圆

13、筒形格体圆筒形格体 扇形格体扇形格体 花瓣形格体花瓣形格体 (a)平面图；平面图； (b) “一字形一字形”钢板桩钢板桩 (c) 钢板桩异形接头钢板桩异形接头 图图1-22 圆筒形格体钢板桩围堰圆筒形格体钢板桩围堰图图1-21 钢板桩格型围堰平面型式钢板桩格型围堰平面型式圆筒形格体圆筒形格体钢板桩围堰施工程序图钢板桩围堰施工程序图图图1-23 圆筒形格体圆筒形格体钢板桩围堰施工程序图钢板桩围堰施工程序图模模架架就就位位安安插插钢钢板板桩桩填填充充料料渣渣取模取模架，架，填充填充料渣料渣定位定位打桩打桩模架模架支柱支柱打打设设钢钢板板桩桩4过水土石围堰过水土石围堰图图1-26 过水土石围堰施工程

14、序图过水土石围堰施工程序图(a)一期断面一期断面(b)二期断面二期断面(c)设计断面设计断面1水平主钢筋水平主钢筋 2钢筋网钢筋网图图1-27 加筋过水土石围堰加筋过水土石围堰5草土围堰草土围堰 图图1-28 草土围堰草土围堰 1-水下堰体水下堰体 2-水上加高部分水上加高部分 3-草捆草捆 4-散草铺土层散草铺土层 5-设计挡水位设计挡水位 6-施工水位施工水位 7-河床河床 (a)围堰进占平面图；围堰进占平面图； (b)围堰进占纵断面图围堰进占纵断面图图图1-29 草土围堰施工示意图草土围堰施工示意图二、围堰的防渗和防冲二、围堰的防渗和防冲 1围堰的防渗围堰的防渗 2围堰的接头处理围堰的接

15、头处理 (a)正视图正视图 (b)横断面图横断面图图图1-30 刺墙构造简图刺墙构造简图3围堰的防冲围堰的防冲图图1-31 分段围堰法导流时的流态图分段围堰法导流时的流态图 1-上游围堰；上游围堰；2-纵向围堰；纵向围堰；3-下游围堰；下游围堰；4-上游漩涡区；上游漩涡区；5-纵向漩涡区；纵向漩涡区；6-下游漩涡区下游漩涡区图图1-32 导流墙和围堰布置图导流墙和围堰布置图1-纵向围堰；纵向围堰；2-上游导流墙；上游导流墙；3-下游导流墙；下游导流墙；4-上游横向围堰；上游横向围堰；5-下游横向围堰下游横向围堰三、围堰的拆除三、围堰的拆除 围堰是临时建筑物，导流任务完成以后，应按围堰是临时建筑

16、物，导流任务完成以后，应按设计要求进行拆除，以免影响永久建筑物的施工设计要求进行拆除，以免影响永久建筑物的施工及运行。及运行。 图图1-33 葛洲坝一期土石围堰的拆除葛洲坝一期土石围堰的拆除1-粘土斜墙；2-覆盖层；3-堆碴；4-心墙；5-防渗墙拆除顺序拆除顺序四、围堰的平面布置与堰顶高程四、围堰的平面布置与堰顶高程 1围堰的平面位置围堰的平面位置 围堰的平面布置一般应按导流方案、主体工围堰的平面布置一般应按导流方案、主体工程的轮廓和对围堰提出的要求而定。程的轮廓和对围堰提出的要求而定。 当采用全段围堰法导流时，基坑是由上、下当采用全段围堰法导流时，基坑是由上、下游横向围堰和两岸围成的。当采用

17、分段围堰法导游横向围堰和两岸围成的。当采用分段围堰法导流时，围护基坑的还有纵向围堰。在上述两种情流时，围护基坑的还有纵向围堰。在上述两种情况下，上、下游横向围堰的布置都取决于主体工况下，上、下游横向围堰的布置都取决于主体工程的轮廓。程的轮廓。 2 2堰顶高程堰顶高程 下游围堰的堰顶高程：下游围堰的堰顶高程： Hd=hd+ha+ (1-4)上游围堰的堰顶高程：上游围堰的堰顶高程： Hu=hd+z+ha+ (1-5) 式中式中 Hd下游围堰顶高程，下游围堰顶高程，m; ha 波浪爬高，波浪爬高，m; 围堰的安全超高，围堰的安全超高，m。 Hu上游围堰顶高程，上游围堰顶高程，m; hd 下游水位高程

18、，下游水位高程，m； z 上下游水位差，上下游水位差，m; 注意：当围堰要拦截一部分水流时，则堰顶高程应通注意：当围堰要拦截一部分水流时，则堰顶高程应通过水库调洪计算来确定。过水库调洪计算来确定。 第三节第三节 导流设计流量的确定导流设计流量的确定 一、导流标准一、导流标准 导流标准导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准。导流设计流量是选择导流方案，设计导计的标准。导流设计流量是选择导流方案，设计导流建筑物的主要依据。流建筑物的主要依据。 导流建筑物洪水标准划分导流建筑物洪水标准划分二、导流时段的划分二、导流时段的划分 导流程序导流程序: :在工程施工

19、过程中，不同阶在工程施工过程中，不同阶段可以采用不同的施工导流方法和挡水泄段可以采用不同的施工导流方法和挡水泄水建筑物。不同导流方法组合的顺序，通水建筑物。不同导流方法组合的顺序，通常称为导流程序。常称为导流程序。 导流时段导流时段就是按照导流程序所划分的各就是按照导流程序所划分的各施工阶段的延续时间。施工阶段的延续时间。 三、允许基坑淹没时的导流设计流量的确定三、允许基坑淹没时的导流设计流量的确定 允许基坑淹没的导流方案，从围堰工作情况看，允许基坑淹没的导流方案，从围堰工作情况看，有过水期和挡水期之分，它们的导流标准有所不同。有过水期和挡水期之分，它们的导流标准有所不同。 允许基坑淹没导流方

20、案的技术比较经济，可以允许基坑淹没导流方案的技术比较经济，可以在研究工程所在河流水文特征及历年逐月实测最大在研究工程所在河流水文特征及历年逐月实测最大流量的基础上，通过下述程序实现。流量的基础上，通过下述程序实现。 1 1）根据河流的水文特征，假定一系列流量值，分）根据河流的水文特征，假定一系列流量值，分别求出泄水建筑物上、下游的水位。别求出泄水建筑物上、下游的水位。 2) 2) 根据这些水位，决定导流建筑物的主要尺寸和根据这些水位，决定导流建筑物的主要尺寸和工程量，估算导流建筑物的费用。工程量，估算导流建筑物的费用。 3) 3)估算由于基坑淹没一次所引起的直接和间接损失估算由于基坑淹没一次所

21、引起的直接和间接损失费用。费用。 4 4) )根据历年实测水文资料，统计年平均淹没次数。根据历年实测水文资料，统计年平均淹没次数。根据主体工程施工的跨汛年数，即可算得整个施工期根据主体工程施工的跨汛年数，即可算得整个施工期内基坑淹没的总次数及淹没损失总费用。内基坑淹没的总次数及淹没损失总费用。 5) 5)绘制流量与导流建筑物费用、基坑淹没损失费用绘制流量与导流建筑物费用、基坑淹没损失费用的关系曲线。的关系曲线。 6) 6)计算施工有效时间，试拟控制性进度计划，以验计算施工有效时间，试拟控制性进度计划，以验证按初选的导流设计流量，是否现实可行，以便最终证按初选的导流设计流量，是否现实可行，以便最

22、终确定一个既经济又可行的挡水期和导流设计流量。确定一个既经济又可行的挡水期和导流设计流量。 第四节第四节 导流方案的选择导流方案的选择 一个水利水电枢纽工程的施工，从开一个水利水电枢纽工程的施工，从开工到完建往往不是采用单一的导流方法，工到完建往往不是采用单一的导流方法，而是几种导流方法组合起来配合运用，以而是几种导流方法组合起来配合运用，以取得最佳的技术经济效果。这种不同导流取得最佳的技术经济效果。这种不同导流时段不同导流方法的组合；通常就称为时段不同导流方法的组合；通常就称为导导流方案流方案。 选择导流方案时应考虑的主要因素：选择导流方案时应考虑的主要因素：1水文条件水文条件 2 2地形条

23、件地形条件 3地质及水文地质条件地质及水文地质条件 4水工建筑物的型式及其布置水工建筑物的型式及其布置 5施工期间河流的综合利用施工期间河流的综合利用 6施工进度、施工方法及施工场地布置施工进度、施工方法及施工场地布置 第五节第五节 截截 流流 工工 程程 在施工导流中，截断原河床水流，才在施工导流中，截断原河床水流，才能最终把河水引向导流泄水建筑物下泄，能最终把河水引向导流泄水建筑物下泄，在河床在河床中全面开展主体建筑物的施工，中全面开展主体建筑物的施工，这就是这就是截流截流。 截流过程：截流过程： 戗堤的进占戗堤的进占龙口加固龙口加固合龙合龙闭气闭气 先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗

24、堤，这先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，这种向水中筑堤的工作叫做种向水中筑堤的工作叫做进占进占。戗堤填筑到一定程度，。戗堤填筑到一定程度，把河床束窄，形成了流速较大的龙口。封堵龙口的工作把河床束窄，形成了流速较大的龙口。封堵龙口的工作称为称为合龙合龙。在合龙开始以前，为了防止龙口河床或戗堤。在合龙开始以前，为了防止龙口河床或戗堤端部被冲毁，须采取防冲措施对龙口加固。合龙以后，端部被冲毁，须采取防冲措施对龙口加固。合龙以后，龙口部位的戗堤虽已高出水面，但其本身依然漏水，因龙口部位的戗堤虽已高出水面，但其本身依然漏水，因此须在其迎水面设置防渗设施。在戗堤全线上设置防渗此须在其迎水面设置防渗

25、设施。在戗堤全线上设置防渗设施的工作叫设施的工作叫闭气闭气。 一、截流的基本方法一、截流的基本方法 1立堵法截流立堵法截流 立堵法截流立堵法截流是将截流材料，从龙口一端向是将截流材料，从龙口一端向另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。口，直至全部拦断。 (a) (a)双向进占双向进占 (b) (b)单向进占单向进占 1截流戗堤 2龙口图图1-35 立堵法截流立堵法截流2平堵法截流平堵法截流 平堵法截流平堵法截流事先要在龙口架设浮桥或栈桥，事先要在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车沿龙口全线从浮桥或栈桥上均匀地逐用自卸汽车沿龙口全线从浮桥或

26、栈桥上均匀地逐层抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止层抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止 。(a)立面图立面图 (b)横断面图横断面图 1截流戗堤 2龙口 3覆盖层 4浮桥 5截流体图图1-36 平堵法截流平堵法截流 二、截流日期和截流设计流量二、截流日期和截流设计流量 截流日期的选择，应该是既要把握截流时机，选择截流日期的选择，应该是既要把握截流时机，选择在最枯流量时段进行；又要为后续的基坑工作和主体建在最枯流量时段进行；又要为后续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。 在确定截流日期时，应考虑以下要求：在确定截流日期时，

27、应考虑以下要求： 1) 1)截流以后，需要继续加高围堰，完成排水、清基、截流以后，需要继续加高围堰，完成排水、清基、基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永久建筑物在基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永久建筑物在汛期前抢修到一定高程以上。汛期前抢修到一定高程以上。 2) 2)在通航的河流上进行截流，截流日期最好选择在对在通航的河流上进行截流，截流日期最好选择在对航运影响较小的时段内。航运影响较小的时段内。 3) 3)在北方有冰凌的河流上，截流不应在流冰期进行。在北方有冰凌的河流上，截流不应在流冰期进行。 三、龙口位置和宽度三、龙口位置和宽度 1) 1)龙口一般应设置在河床主流部位，方向力龙口一

28、般应设置在河床主流部位，方向力求与主流顺直，使截流前河水能较顺畅地经由求与主流顺直，使截流前河水能较顺畅地经由龙口下泄。龙口下泄。 2) 2)龙口应选择在耐冲河床上，以免截流时因龙口应选择在耐冲河床上，以免截流时因流速增大，引起过分冲刷。流速增大，引起过分冲刷。 3) 3)龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截龙口附近应有较宽阔的场地，以便布置截流运输路线和制作、堆放截流材料。流运输路线和制作、堆放截流材料。 龙口的保护包括护底和裹头。龙口的保护包括护底和裹头。 第六节第六节 基基 坑坑 排排 水水 基坑排水工作按排水时间及性质，可分为：基坑排水工作按排水时间及性质，可分为： 基坑开挖前的初期排

29、水基坑开挖前的初期排水: :基坑积水、基坑积基坑积水、基坑积水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除；水排除过程中围堰及基坑的渗水和降水的排除； 基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水: :围堰和基坑的渗水、降水、地基岩石冲洗及围堰和基坑的渗水、降水、地基岩石冲洗及混凝土养护用废水的排除等。混凝土养护用废水的排除等。 一、初期排水一、初期排水 初期排水流量一般可根据地质情况、工程初期排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际工程的经验，按公式（工程的经验，按公式（1-121-12）来确定

30、：）来确定：TVQ)32( 式中式中 Q 初期排水流量初期排水流量 m3s； V 基坑的积水体积基坑的积水体积 m3； T 初期排水时间初期排水时间 s。注意事项：注意事项： 水位水位下降太快下降太快，则围堰或基坑边坡中动水压力变化，则围堰或基坑边坡中动水压力变化过大，易引起坍坡；过大，易引起坍坡；下降太慢下降太慢，则影响基坑开挖时间。，则影响基坑开挖时间。试抽法确定排水设备容量：试抽法确定排水设备容量： 试抽时，若水位下降很快，则排水设备容量过大，试抽时，若水位下降很快，则排水设备容量过大，可关闭一部分排水设备，以控制水位下降速度；若水位可关闭一部分排水设备，以控制水位下降速度；若水位不变，

31、则可能是排水设备容量过小或有较大的渗漏通道不变，则可能是排水设备容量过小或有较大的渗漏通道存在，应增加排水设备容量或找出渗漏通道予以堵塞，存在，应增加排水设备容量或找出渗漏通道予以堵塞，再进行抽水。还有一种情况是水位降至一定深度后就不再进行抽水。还有一种情况是水位降至一定深度后就不再下降，这说明此时排水流量与渗透流量相等，只有增再下降，这说明此时排水流量与渗透流量相等，只有增大排水设备容量或堵塞渗漏通道，才能将积水排除。大排水设备容量或堵塞渗漏通道，才能将积水排除。 二、经常性排水二、经常性排水 1排水系统的布置排水系统的布置 通常应考虑两种不同情况：一种是基坑开挖过通常应考虑两种不同情况：一

32、种是基坑开挖过程中的排水系统布置；另一种是基坑开挖完成后修程中的排水系统布置；另一种是基坑开挖完成后修建建筑物时的排水系统布置。建建筑物时的排水系统布置。 在进行布置时，最好能两者结合起来考虑，并在进行布置时，最好能两者结合起来考虑，并使排水系统尽可能不影响施工。使排水系统尽可能不影响施工。 基坑开挖过程中布置排水系统，应以不妨碍开基坑开挖过程中布置排水系统，应以不妨碍开挖和运输工作为原则。一般将排水干沟布置在基坑挖和运输工作为原则。一般将排水干沟布置在基坑中部，以利两侧出土。中部，以利两侧出土。 修建建筑物时的排水系统，通常都布置在基坑的四周，修建建筑物时的排水系统，通常都布置在基坑的四周，

33、如图所示如图所示 ：预防措施：为防止下雨时地面径流进入基坑，增加抽水量，预防措施：为防止下雨时地面径流进入基坑，增加抽水量，往往在基坑外缘挖排水沟或截水沟，以拦截地面水。往往在基坑外缘挖排水沟或截水沟，以拦截地面水。 1-围堰围堰 2-集水井集水井 3-排水沟排水沟 4-建筑物轮廓线建筑物轮廓线 5-水流水流 6-河流河流图图1-41 修建建筑物时的排水系统修建建筑物时的排水系统2排水量的估算排水量的估算 经常性排水的排水量包括围堰和基坑的渗水、降经常性排水的排水量包括围堰和基坑的渗水、降水、地层含水、地基岩石冲洗及混凝土养护用弃水等。水、地层含水、地基岩石冲洗及混凝土养护用弃水等。 关于围堰

34、和基坑渗透流量的计算，在水力学、水关于围堰和基坑渗透流量的计算，在水力学、水文地质等课程中均有介绍，不再赘述。降水量可按抽文地质等课程中均有介绍，不再赘述。降水量可按抽水时段内最大日降雨量在当天抽干计算。地基岩石冲水时段内最大日降雨量在当天抽干计算。地基岩石冲洗及混凝土养护用弃水，由于地基岩石冲洗用水不多，洗及混凝土养护用弃水，由于地基岩石冲洗用水不多，可以忽略不计，混凝土养护用弃水，可近似地按每方可以忽略不计，混凝土养护用弃水，可近似地按每方混凝土每次用水混凝土每次用水5L、每天养护八次计算。但降水和施、每天养护八次计算。但降水和施工弃水不应叠加。工弃水不应叠加。 三、人工降低地下水位三、人

35、工降低地下水位 人工降低地下水位的基本做法：在基坑周围人工降低地下水位的基本做法：在基坑周围钻设一些井，地下水渗入井中后，随即被抽走，钻设一些井，地下水渗入井中后，随即被抽走，使地下水位线降到开挖基坑底面以下。使地下水位线降到开挖基坑底面以下。 人工降低地下水位的方法按排水工作原理来人工降低地下水位的方法按排水工作原理来分有管井法和井点法两种。分有管井法和井点法两种。 管井法是纯重力作用排水，井点法还附有真管井法是纯重力作用排水，井点法还附有真空或电渗排水的作用。空或电渗排水的作用。 1管井法降低地下水位管井法降低地下水位 在基坑周围布置一系列管井，管井中放在基坑周围布置一系列管井，管井中放入

36、水泵的吸水管，地下水在重力作用下入水泵的吸水管，地下水在重力作用下流入井中，被水泵抽走。流入井中，被水泵抽走。图图1-44 深水水泵管深水水泵管井装置井装置图图1-42 滤水管滤水管节构造简图节构造简图图图1-43 分层降低分层降低地下水位地下水位 2井点法降低地下水位井点法降低地下水位 井点法和管井法不同，它把井管和水泵的吸水管合井点法和管井法不同，它把井管和水泵的吸水管合而为一，简化了井的构造，便于施工。而为一，简化了井的构造，便于施工。 根据其降深能力分根据其降深能力分:轻型井点轻型井点(浅井点浅井点)和深井点和深井点 图图1-45 轻型井点系统轻型井点系统1-水泵；水泵；2-集水总管；

37、集水总管；3-井管井管4-原地下水位；原地下水位；5-排水后水面降落排水后水面降落曲线；曲线；6-基坑；基坑；7-不透水层；不透水层；8-排水管排水管 深井点与轻型井点不同，它的每一根井管上都装有扬深井点与轻型井点不同，它的每一根井管上都装有扬水器，不受吸水高度的限制，有较大的降深能力。水器，不受吸水高度的限制，有较大的降深能力。 深井点有喷射井点和压气扬水井点两种。深井点有喷射井点和压气扬水井点两种。图图1-46 喷射井点装置喷射井点装置图图1-47 压气扬水井点装置压气扬水井点装置 在渗透系数小于在渗透系数小于0.1m/d的的粘土或淤泥中降低地下水位粘土或淤泥中降低地下水位时，比较有效的方

38、法是电渗时，比较有效的方法是电渗井点排水。井点排水。 电渗井点排水时，沿基坑电渗井点排水时，沿基坑四周布置两列正负电极。正四周布置两列正负电极。正极通常用金属管作成，负极极通常用金属管作成，负极就是井点的排水井。在土中就是井点的排水井。在土中通过电流以后，地下水将从通过电流以后，地下水将从金属管金属管(正极正极)向井点向井点(负极负极)移移动集中，然后再由井点系统动集中，然后再由井点系统的水泵抽走。正负极电源由的水泵抽走。正负极电源由直流发电机供应直流发电机供应。 1-水泵水泵 2-直流发电机直流发电机 3-钢管钢管 4-井点井点图图1-48 电渗井点排水示意图电渗井点排水示意图四、人工降低地

39、下水位的设计与计算四、人工降低地下水位的设计与计算 采用管井法、井点法降低地下水位时，采用管井法、井点法降低地下水位时，应根据要求降低地下水位的深度、水文地应根据要求降低地下水位的深度、水文地质条件、施工条件等进行降低地下水位的质条件、施工条件等进行降低地下水位的设计计算，其设计的程序如下：设计计算，其设计的程序如下：Hhlhss0基坑底基坑底基基坑坑中中线线R0R图图1-49 降低地下水位计算图式降低地下水位计算图式1、计算基坑总渗流量、计算基坑总渗流量Q(按单井或沟槽公式估算按单井或沟槽公式估算) 将长宽比小于将长宽比小于10的基坑化作的基坑化作等面积的圆形井，按公式计算等面积的圆形井，按

40、公式计算:对不规则坑：对不规则坑：对长方形规则基坑：对长方形规则基坑：FR 040BLR R0基坑化引半径；基坑化引半径； F 基坑底部面积；基坑底部面积； L,B基坑底部的长和宽；基坑底部的长和宽； 系数，系数， B/L=0.1,=1.00；B/L=0.2,=1.12； B/L=0.4,=1.16；B/L=0.61.0,=1.18；(a)单井单井 在无承压水层中，基坑开挖至不透水层时，渗在无承压水层中，基坑开挖至不透水层时，渗流量可按无压完整井公式计算，即：流量可按无压完整井公式计算，即： 在承压水层中，基坑开挖至不透水层时，渗流在承压水层中，基坑开挖至不透水层时，渗流量可按有压完整井公式计

41、算，即：量可按有压完整井公式计算，即： 0022log)log()(37. 1RRRhHKQ0022log)log()2(37. 1RRRhMHWKQ 式中：式中： Q基坑渗流量；基坑渗流量； K渗流系数；渗流系数； H天然地下水面至不透水层的深度；天然地下水面至不透水层的深度； M含水层厚度；含水层厚度； h地下水位下降曲线逸出点离不透水层的高度；地下水位下降曲线逸出点离不透水层的高度； R,R0分别为地下水位下降曲线的影响半径和基坑分别为地下水位下降曲线的影响半径和基坑化引半径；化引半径； R的数值最好由抽水试验决定，亦可按经验公式的数值最好由抽水试验决定，亦可按经验公式计算：计算：KHhHR)( 2(b)(b)沟槽沟槽 对于窄长形的基坑，长宽比大于对于窄长形的基坑，长宽比大于10，在无承压，在无承压水层，基坑底开挖至不透水层时，每米长度内的渗水层，基坑底开挖至不透水层时，每米长度内的渗流量