第一章高层建筑深基坑地下水控制ppt课件

1、第一章第一章 高层建筑深基坑地下水控制高层建筑深基坑地下水控制第一节第一节 地下水的根本特性地下水的根本特性与深基坑工程有关的地下水普通分为上层滞水、潜水和承压水三类。1.上层滞水上层滞水 上层滞水是处于地外表以下潜水位以上层滞水是处于地外表以下潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽上的包气带岩土层中，包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳粘土裂隙水、上层滞水以及基岩风化壳粘土裂隙中季节性存在的水。中季节性存在的水。 主要特征：主要特征： 受气候控制，季节性明显，变化大。受气候控制，季节性明显，变化大。 工程意义：腐蚀、盐碱化工程意义：腐蚀、盐碱化 上层滞水分布于上部松散地层的包气带

2、之中，含水层多为微透水至弱透水层。无一致水面，水位随季节变化，不同场地不同季节的地下水位各不一样，涌水量很小，且随季节和含水层性质的变化而有较大的变化。2.潜水、潜水、潜水：埋藏在地表以下，第潜水：埋藏在地表以下，第一层较稳定的隔水层以上一层较稳定的隔水层以上具有自在面的重力水。具有自在面的重力水。潜水分布在松散地层，基岩潜水分布在松散地层，基岩裂隙破碎带及岩溶等地域裂隙破碎带及岩溶等地域，含水层可为弱透水层、，含水层可为弱透水层、强透水层。强透水层。 特征：特征： 1潜水有自在外表；潜水有自在外表； 2水量受气候条件影响水量受气候条件影响，季节性变化明显，季节性变化明显 3水温随季节而有规律

3、水温随季节而有规律的变化的变化 4水质易受污染。水质易受污染。补给来源：补给来源： 大气降水、地表水、深层大气降水、地表水、深层地下水地下水排泄：排泄： 渗入地表水体、蒸发渗入地表水体、蒸发 3.承压水承压水承压水：地表以下，充溢两个稳定隔水层之间的重力水称承压水：地表以下，充溢两个稳定隔水层之间的重力水称为承压水或自流水。为承压水或自流水。承压水分布于松散地层，基岩构造盆地、岩溶地域，充溢承压水分布于松散地层，基岩构造盆地、岩溶地域，充溢两个隔水层之间的含水层中的地下水。该承压水对基坑两个隔水层之间的含水层中的地下水。该承压水对基坑底板和基坑施工的危害较大，普通由于其埋深大、水头底板和基坑施

4、工的危害较大，普通由于其埋深大、水头高、水量大等缘由，给深基坑的治水任务带来一定的困高、水量大等缘由，给深基坑的治水任务带来一定的困难。难。特征：特征： 1承压水具有一定压力承压水具有一定压力 2承压水不受气候的影响，形状较稳定承压水不受气候的影响，形状较稳定 3不易受污染不易受污染 4承压水的构成与分布的地质构造及堆积条件有承压水的构成与分布的地质构造及堆积条件有亲密关系。亲密关系。一、动水压力和流砂一、动水压力和流砂 粒径很小的非黏性土，在动水压力作用下粒径很小的非黏性土，在动水压力作用下，土颗粒极易失去稳定，而随地下水一同流动，土颗粒极易失去稳定，而随地下水一同流动涌入坑内，这种景象成为

5、流砂，也称为管涌冒涌入坑内，这种景象成为流砂，也称为管涌冒砂。发生流砂景象时，地基完全失去承载力，砂。发生流砂景象时，地基完全失去承载力，工人难以立足，施工条件恶化；土边挖边冒，工人难以立足，施工条件恶化；土边挖边冒，难以到达设计深度；引起边坡塌方，使附近建难以到达设计深度；引起边坡塌方，使附近建筑物下沉、倾斜，甚至倒塌；拖延工期，添加筑物下沉、倾斜，甚至倒塌；拖延工期，添加施工费用。因此，在施工前，必需对工程地质施工费用。因此，在施工前，必需对工程地质资料和水文资料进展详细调查研讨，采取有效资料和水文资料进展详细调查研讨，采取有效措施来防治流砂景象。措施来防治流砂景象。一流砂的成因一流砂的成

6、因1.产生流砂的外因产生流砂的外因取决于外部水位条件取决于外部水位条件 地下水的渗流对单位土体的土颗粒产生的压力称为动地下水的渗流对单位土体的土颗粒产生的压力称为动水压力，用水压力，用 表示，它与单位土体内渗流水遭到土颗粒表示，它与单位土体内渗流水遭到土颗粒的阻力的阻力T大小相等、方向相反。如图大小相等、方向相反。如图1-1所示，水在土体所示，水在土体内从内从A向向B流动，沿水流方向任取一土柱体流动，沿水流方向任取一土柱体AB，其长度，其长度为为L，横断面积为，横断面积为S，两端点，两端点A、B之间的水头差为。计算之间的水头差为。计算动水压力时，思索地下水的渗流加速度很小，因此忽略动水压力时，

7、思索地下水的渗流加速度很小，因此忽略惯性力。惯性力。DG作用于AB土体上的力有： , ；其中g为重力加速度, 为水的密度,S为断面积；土柱体内水的分量 ； 为土柱体中的土颗粒对渗流水的总阻力， ,T为土体的阻力。根据静力平衡条件，得AWAPgh SShgPBWBWLSgWZPTLSPZ0cosLSgPPPWZBA将 代入上式，可得 式中， ，称为水力坡度。设水在土中渗流时，对单位土体的压力为 ，由作用力等于反作用力、但方向相反的原理，可知：由此式可知：动水压力与水力坡度成正比；动水压力作用方向与水流方向一样。LzzBAcos wWBAWBAAAWIIgLHHhLzhzhgTLHLHHIBADG

8、WDITG 由于动水压力与水流方向一致，所以当水在土中渗流的方向改动时，动水压力对土就会产生不同的影响。如水流从上向下，那么动水压力与重力方向一样，加大土粒间的压力。如水流从下向上，那么动水压力与重力方向相反，减少土粒间压力，也就是土粒除了受水的浮力外，还要遭到动水压力向上举的趋势。假设动水压力等于或大于土的有效重度，即 此时，土粒即能够失去自重，在动力压力作用下处于悬浮形状，随着渗流的水一同流动，即出现所谓流砂。DG2.产生流砂的内因产生流砂的内因取决于土的性质取决于土的性质由土的三相比例目的换算公式可知，土在水中的有效由土的三相比例目的换算公式可知，土在水中的有效重度与孔隙比的关系：重度与

9、孔隙比的关系：式中式中 土的饱和重度；土的饱和重度； 土的相对密度；土的相对密度； 土的孔隙比。土的孔隙比。所以，土粒愈细，有效重度愈小，孔隙比愈大，在孔所以，土粒愈细，有效重度愈小，孔隙比愈大，在孔隙水动力压力作用下就愈容易产生流砂。根据阅历，隙水动力压力作用下就愈容易产生流砂。根据阅历，流砂普通容易发生在细砂、粉砂等砂性土壤中。所以流砂普通容易发生在细砂、粉砂等砂性土壤中。所以，为防止施工过程出现流砂，施工前即应了解工程场，为防止施工过程出现流砂，施工前即应了解工程场地的地质、水文情况、以便预先采取措施防治。地的地质、水文情况、以便预先采取措施防治。WsWsated11satsde二流砂的

10、防治措施二流砂的防治措施 根底是建筑物的非常重要根底是建筑物的非常重要组成部分，它对建筑物的平安和组成部分，它对建筑物的平安和正常运用影响极大，在实践施工正常运用影响极大，在实践施工过程中必需结合工程地质条件、过程中必需结合工程地质条件、建筑资料及施工技术等要素，并建筑资料及施工技术等要素，并将上部构造与地基根底综合思索将上部构造与地基根底综合思索，使根底工程平安可靠、经济合，使根底工程平安可靠、经济合理、技术先进，便于施工。在根理、技术先进，便于施工。在根底施工过程中，假设没有处理好底施工过程中，假设没有处理好这一问题，根底就会跟着砂层一这一问题，根底就会跟着砂层一同流动，发生位移，这样地根

11、底同流动，发生位移，这样地根底的持力层就会发生变化，这对建的持力层就会发生变化，这对建筑物来说是非常有害的，也是绝筑物来说是非常有害的，也是绝对不允许有这种景象发生的。对不允许有这种景象发生的。 实际证明，建筑物的事故很多是与地基根底有关的。例如著名的意大利比萨斜塔的倾斜就是由于地基的不均匀沉降而呵斥的。我国上海工业展览馆建于1954年，总重10000t，地基为厚14m的淤泥软质粘土。建成后，当年地基下沉0.6m，目前大厅平均每年沉降量达1.6m。因此我们在进展施工时，必需求仔细处置好根底，普通多层建筑中，根底工程造价约占总造价的20%-25%，对高层建筑或需地基处置时，那么所需费用更大。另外

12、，地基根底属于隐蔽工程，一旦出现事故，不容易处置。因此根底工程实属百年大计，必需慎重对待。 细砂、粉砂等砂性土壤普通容易发生流砂景象，但能否出现流砂景象的重要条件是动水压力的大小和方向。在一定条件下土转化为流砂，而在另一些条件下，又可将流砂转变成为稳定土。 因此，在基坑开挖中，防治流砂的原那么是“治砂必先治水。防治流砂的途径有：一是减少或平衡动水压力；二是改动动水压力方向；三是截断地下水流。 防治流砂详细措施：防治流砂详细措施：1枯水期施工枯水期施工2抛沙袋或大石块重压法抛沙袋或大石块重压法3打钢板桩法打钢板桩法4水下挖土法水下挖土法5人工降低地下水位法：人工降低地下水位法：6地下延续墙法：地

13、下延续墙法：此外，在含有大量地下水土层或沼泽地域施工时，此外，在含有大量地下水土层或沼泽地域施工时，还可以采取土壤冻结法等。对位于流砂地域的根还可以采取土壤冻结法等。对位于流砂地域的根底工程，应尽能够用桩基或沉井施工，以节约防底工程，应尽能够用桩基或沉井施工，以节约防治流砂所添加的费用。治流砂所添加的费用。二、地下水控制方法的选择二、地下水控制方法的选择 在基坑工程施工中，对地下水的治理普通可在基坑工程施工中，对地下水的治理普通可从两个方面进展，一是降低地下水位；二是堵截从两个方面进展，一是降低地下水位；二是堵截地下水。地下水。 降低地下水位的常用方法可分为集水明排和降低地下水位的常用方法可分

14、为集水明排和井点降水两类。井点降水两类。 在软土地域基坑开挖深度超越在软土地域基坑开挖深度超越3m，普通就要，普通就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进展集水明排。水沟和集水井进展集水明排。 地下水控制方法有多种，选择时根据土层情地下水控制方法有多种，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护构造种类等综合况、降水深度、周围环境、支护构造种类等综合思索后优选。思索后优选。 当因降水而危及基坑及周边环境平安时，宜当因降水而危及基坑及周边环境平安时，宜采用截水或回灌方法。采用截水或回灌方法。 方法名称方法名称 土类土类 渗透系数渗透

15、系数 (m/d)(m/d) 降水深度降水深度 m m 水文地质特征水文地质特征 集水明排集水明排 20.020.0 55 真空井点真空井点 填土、粘性土、砂土填土、粘性土、砂土 0.10.120.020.0 单级单级66 多级多级 2020 喷射井点喷射井点 填土、粘性土、砂土填土、粘性土、砂土 0.10.120.020.0 55 含丰富的潜水、含丰富的潜水、承压水、裂缝水承压水、裂缝水 截水截水 粘性土、砂土粘性土、砂土 碎石土、岩溶岩碎石土、岩溶岩 不限不限 不限不限 回灌回灌 填土、砂土、碎石土填土、砂土、碎石土 0.10.1200200 不限不限 第二节第二节 降低地下水的方法降低地下

16、水的方法一、集水明排法一、集水明排法 在地下水位较高地域开挖基坑，会遇到地下水在地下水位较高地域开挖基坑，会遇到地下水问题。如涌入基坑内的地下水不能及时排除，不问题。如涌入基坑内的地下水不能及时排除，不但土方开挖困难，边坡易于塌方，而且会使地基但土方开挖困难，边坡易于塌方，而且会使地基被水浸泡，扰动地基土，呵斥开工后的建筑物产被水浸泡，扰动地基土，呵斥开工后的建筑物产生不均匀沉降。为此，在基坑开挖时要及时排除生不均匀沉降。为此，在基坑开挖时要及时排除涌入的地下水。当基坑开挖深度不很大，基坑涌涌入的地下水。当基坑开挖深度不很大，基坑涌水量不大时，可采用集水明排法。水量不大时，可采用集水明排法。

17、集水明排法属于重力式排水，它是在开挖基坑集水明排法属于重力式排水，它是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟，并每隔一定间隔设置时沿坑底周围开挖排水沟，并每隔一定间隔设置集水井，使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井，使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井，然后用水泵将水抽出坑外。集水明排法集水井，然后用水泵将水抽出坑外。集水明排法是运用最广泛、最简单、经济的方法。是运用最广泛、最简单、经济的方法。1.明沟、集水井布置明沟、集水井布置 明沟、集水井排水多明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或周围是在基坑的两侧或周围设置排水明沟，在基坑设置排水明沟，在基坑四角或每隔四角或每隔3040m设设置集水井，使

18、基坑渗出置集水井，使基坑渗出的地下水经过排水明沟的地下水经过排水明沟聚集于集水井内，然后聚集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外用水泵将其排出基坑外图图1-2。排水沟和集水井可按以下规定布置：排水沟和集水井可按以下规定布置：1排水沟和集水井宜布置在拟建建筑根底边净距O.4m以外，排水沟边缘分开边坡坡脚不应小于0.3m；在基坑四角或每隔3040m应设一个集水井； 2排水沟底面应比挖土面低0.30.4m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上。 集水明排单独运用时无井点降水等措施，降水深度不宜大于5m。否那么，坑底容易产生软化、泥化、坡角出现流砂、管涌，边坡塌陷，地面沉降等问题。2.基坑涌水量的计算基

19、坑涌水量的计算 地下水渗入基坑的涌入量的涌水量与地下水渗入基坑的涌入量的涌水量与土的种类、浸透系数、水头大小、坑底面土的种类、浸透系数、水头大小、坑底面积等有关，可经过抽水实验确定或实验阅积等有关，可经过抽水实验确定或实验阅历估算，或按大井法计算。历估算，或按大井法计算。流入基坑的涌水量流入基坑的涌水量Q为从周围坑壁和坑底为从周围坑壁和坑底流入的水量之和，普通按下式计算：流入的水量之和，普通按下式计算：000004lg185. 1157. 128. 6lglg)2(366. 1mRmxKsxxRssHKQ在选择水泵思索水泵流量时，因最初涌水量比较稳定，涌水量大，按上式计算出的涌水量应添加10%

20、20%。 当基坑开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性能的砂类土，基坑侧壁出现分层渗水时，可在基坑边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，防止上层地下水冲刷基坑下部边坡呵斥塌方图1-3。3.水泵选用水泵选用集水明排水是用水泵从集水井中排水，常用的水泵集水明排水是用水泵从集水井中排水，常用的水泵有离心泵、潜水泵和软轴水泵。排水所需水泵的有离心泵、潜水泵和软轴水泵。排水所需水泵的功率按下式计算：功率按下式计算： 1-6式中式中 K1平安系数，普通取平安系数，普通取2； Q基坑涌水量基坑涌水量m3/d； H包括扬水、吸水及各种阻力呵斥的水头包括扬水、吸水

21、及各种阻力呵斥的水头损失在内的总高度损失在内的总高度m； 1水泵效率，水泵效率，0.40.5； 2动力机械效率，动力机械效率，0.750.85。普通所选用水泵的排水量为基坑涌水量的普通所选用水泵的排水量为基坑涌水量的1.52.0倍倍21175QHKN 4 4、当基坑侧壁出现分层渗水时：、当基坑侧壁出现分层渗水时： 可按不同高程设置导水管、导水沟等构可按不同高程设置导水管、导水沟等构成明排系统；成明排系统； 当基坑侧壁渗水量较大或不能分层明排时：当基坑侧壁渗水量较大或不能分层明排时： 宜采用井点降水方法。宜采用井点降水方法。 基坑明排尚应注重环境排水，当地表水对基基坑明排尚应注重环境排水，当地表

22、水对基坑侧壁产生冲刷时：坑侧壁产生冲刷时： 宜在基坑外采取截水、封堵、导流等宜在基坑外采取截水、封堵、导流等措施。措施。二、降水法二、降水法 井点降水法是将带有滤管的降水工具沉设到基井点降水法是将带有滤管的降水工具沉设到基坑周围的土中，利用各种抽水工具，在不扰动土坑周围的土中，利用各种抽水工具，在不扰动土的构造的情况下，将地下水抽出，使地下水位降的构造的情况下，将地下水抽出，使地下水位降低到坑底以下，保证基坑开挖能在较枯燥的施工低到坑底以下，保证基坑开挖能在较枯燥的施工环境中进展。环境中进展。优点：优点：1可防止大量涌水、冒泥、翻浆，而且可防止大量涌水、冒泥、翻浆，而且在粉细砂、粉土层中开挖基

23、坑中，可以有效防止在粉细砂、粉土层中开挖基坑中，可以有效防止流砂景象发生流砂景象发生 2同时由于土中水分排除后，动水压力同时由于土中水分排除后，动水压力减小或消除，大大提高边坡稳定性，边坡可放陡减小或消除，大大提高边坡稳定性，边坡可放陡，可减少土方开挖量；此外由于渗流向下，动水，可减少土方开挖量；此外由于渗流向下，动水压力方向与重力方向一样，添加土颗粒间的压力压力方向与重力方向一样，添加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实，改善土的性质使坑底土层更为密实，改善土的性质 3再者井点降水可大大改善施工条件，再者井点降水可大大改善施工条件，提高效率，缩短工期。提高效率，缩短工期。缺陷：1井点降水设备一次

24、性投资较高，运转费用较大，施工中应合理布置和适当安排工期，以减少作业时间，降低排水费用 2井点降水的负面影响为坑外地下水位下降，基坑周围土体固结下沉。 降水法有真空井点、放射井点、管井法和深井泵法。 一真空井点一真空井点 真空井点过去称为轻型井点是沿基坑真空井点过去称为轻型井点是沿基坑周围以一定的间距埋入井管下端为滤管周围以一定的间距埋入井管下端为滤管，在地面上用程度铺设的集水总管将各，在地面上用程度铺设的集水总管将各井管衔接起来，再于一定位置设置真空泵井管衔接起来，再于一定位置设置真空泵和离心泵，开动真空泵和离心泵后，地下和离心泵，开动真空泵和离心泵后，地下水在真空吸力作用下，经滤管进入井管

25、，水在真空吸力作用下，经滤管进入井管，然后经集水总管排出，这样就降低了地下然后经集水总管排出，这样就降低了地下水位图水位图1-4。 真空井点设备主要包括：井管下端真空井点设备主要包括：井管下端为滤管、集水总管、水泵和动力安装等为滤管、集水总管、水泵和动力安装等 轻型井点降水系统构成轻型井点降水系统构成 总管总管 井点管井点管 弯连管弯连管 真空泵真空泵安 全 等 级 破 坏 后 果 深 基 坑 工 程 的 规 模 和 环 境 一 级 很 严 重 H 1 0 m a H 邻 房 层 数 6 层 (浅 基 )或 属 重 要 建 筑物 二 级 严 重 7 m H 1 0 m H a 2 H 邻 层

26、为 3 、 4 、 5 层 (浅 基 )的 一 般 建 筑物 三 级 不 严 重 H 7 m a 2 H 轻型井点降水轻型井点降水 放射混凝土坡面维护放射混凝土坡面维护二放射井点降水二放射井点降水 当基坑开挖较深或降水深度超越当基坑开挖较深或降水深度超越6m时，必需运时，必需运用多级轻型井点，才干收到预期效果。这样，会增用多级轻型井点，才干收到预期效果。这样，会增大基坑的挖土量、延伸工期并添加设备数量，不够大基坑的挖土量、延伸工期并添加设备数量，不够经济。因此，当降水深度超越经济。因此，当降水深度超越8m时，应采用放射井时，应采用放射井点。放射井点根据其任务时运用液体和气体的不同点。放射井点根

27、据其任务时运用液体和气体的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。，分为喷水井点和喷气井点两种。 其设备主要由放射井管、高压水泵或空气紧其设备主要由放射井管、高压水泵或空气紧缩机和管路系统组成图缩机和管路系统组成图1-12c。 1.任务原理任务原理 放射井点的主要任务部件是放射井管内管底端的放射井点的主要任务部件是放射井管内管底端的扬水安装扬水安装喷嘴的混合室图喷嘴的混合室图1-5；当放射井点；当放射井点任务时，由地面高压离心水泵供应的高压任务水，经任务时，由地面高压离心水泵供应的高压任务水，经过内外管之间的环形空间直达底端，在此处高压任务过内外管之间的环形空间直达底端，在此处高压任务水由特制内管的

28、两侧进水孔进入至喷嘴喷出，在喷嘴水由特制内管的两侧进水孔进入至喷嘴喷出，在喷嘴处由于过水断面忽然收缩变小，使任务水流具有极高处由于过水断面忽然收缩变小，使任务水流具有极高的流速的流速3060m/s，在喷口附近呵斥负压构成，在喷口附近呵斥负压构成真空，因此将地下水经滤管吸入，吸入的地下水在真空，因此将地下水经滤管吸入，吸入的地下水在混合室与任务水混合，然后进入分散室，水流从动能混合室与任务水混合，然后进入分散室，水流从动能逐渐转变为位能，即水流的流速相对变小，而水流压逐渐转变为位能，即水流的流速相对变小，而水流压力相对增大，把地下水连同任务水一同扬升出地面，力相对增大，把地下水连同任务水一同扬升

29、出地面，经排水管道系统排至集水池或水箱，由此再用排水泵经排水管道系统排至集水池或水箱，由此再用排水泵排出。排出。 2.构造设计 放射井点管单井的抽水、抽气才干，主要取决于喷嘴直径大小、喷嘴直径与混合室直径之比、混合室长度等。3.布置与运用布置与运用 采用放射井点时，当基坑宽度小于采用放射井点时，当基坑宽度小于10m可单排可单排布置；大于布置；大于10m那么双排布置。当基坑面积较大时那么双排布置。当基坑面积较大时，宜环形布置。井点间距普通为，宜环形布置。井点间距普通为23m。埋设时冲。埋设时冲孔直径约孔直径约400600mm，深度应大于滤管底，深度应大于滤管底1m以上以上。 利用放射井点降低地下

30、水位，扬水安装加工的利用放射井点降低地下水位，扬水安装加工的质量和精度非常重要。如喷嘴的直径加工不准确，质量和精度非常重要。如喷嘴的直径加工不准确，尺寸加大，那么任务水流量需求添加，否那么真空尺寸加大，那么任务水流量需求添加，否那么真空度将降低，影响抽水效果。度将降低，影响抽水效果。4.施工工艺程序施工工艺程序三电渗井点降水三电渗井点降水 所谓电渗井点，普通与轻型井点或放射井点结所谓电渗井点，普通与轻型井点或放射井点结合运用，是利用轻型井点或放射井点管本身作为阴合运用，是利用轻型井点或放射井点管本身作为阴极，一金属棒钢筋、钢管、铝棒等作为阳极。极，一金属棒钢筋、钢管、铝棒等作为阳极。通入直流电

31、采用直流发电机或直流电焊机后，通入直流电采用直流发电机或直流电焊机后，带有负电荷的土粒即向阳极挪动即电泳作用，带有负电荷的土粒即向阳极挪动即电泳作用，而带有正电荷的水那么向阴极方向集中，产生电渗而带有正电荷的水那么向阴极方向集中，产生电渗景象。在电渗与井点管内的真空双重作用下，强迫景象。在电渗与井点管内的真空双重作用下，强迫粘土中的水由井点管快速排出，井点管延续抽水，粘土中的水由井点管快速排出，井点管延续抽水，从而地下水位渐渐降低。从而地下水位渐渐降低。四管井井点降水四管井井点降水 管井井点降水法是围绕开挖的基坑每隔一定间隔管井井点降水法是围绕开挖的基坑每隔一定间隔2050m设置一个管井，每个

32、管井单独用一台水设置一个管井，每个管井单独用一台水泵离心泵、潜水泵进展抽水，以降低地下水位。泵离心泵、潜水泵进展抽水，以降低地下水位。管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成图管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成图1-8。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设在地面，易于维护，降水深度在地面，易于维护，降水深度35m，可替代多组轻，可替代多组轻型井点作用。适于浸透系数较大，地下水丰富的土层型井点作用。适于浸透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。但管井属于重力排水范畴，吸程高度遭到一、砂层。但管井属于重力排水范畴，吸程高度遭到一定限制，要求浸透系

33、数较大定限制，要求浸透系数较大1200m/d。1-滤水井管；2-14mm钢筋焊接骨架；3-6mm30mm铁环250mm；4-10号铁丝垫筋250mm焊于管骨架上，外包孔眼12mm铁丝网；5-沉砂管；6-木塞；7-吸水管；8-100200mm钢管；9-钻孔；10-夯填黏土；11-填充砂砾；12-抽水设备 管井井点的滤管管井井点的滤管 管井井点降水是一种常用的降水方法，适用在降水深度要求大，土质的浸透系数在20200m/d。 管井井点施工时，先用小型钻机钻孔或水冲成孔，插入井点管后，在管周围填入砂滤料，井内放入潜水泵。 管井的井点管管井的井点管 井的周围填入井的周围填入砂滤料砂滤料 1管井井管直径

34、应根据含水层的富水性及水泵性能选取，且井管外径不宜小于200mm，井管内径宜大于水泵外径50mm； 2沉砂管长度不宜小于3m； 3钢制、铸铁和钢筋骨架过滤器的孔隙率分别不宜小于30、23和50。 4井管外填滤料宜选用磨圆度较好的硬质岩石，不宜采用棱角状石渣料、风化料或其它粘质岩石。滤料粒径约为含水层土粒粒径的68倍 5抽水设备主要为深井泵或深井潜水泵，水泵的出水量应根据地下水位降深和排水量大小选用，并应大于设计值的2030。 管井的构造应符合以下要求：管井的构造应符合以下要求：抽水设备：长轴深井泵抽水设备：长轴深井泵五深井井点降水五深井井点降水1.井点构造井点构造 深井井点系统由深井、井管、水

35、泵和深井井点系统由深井、井管、水泵和集水井等组成图集水井等组成图1-9。井管由滤水管。井管由滤水管图图1-10、吸水管和沉砂管三部分组成。可、吸水管和沉砂管三部分组成。可用钢管、塑料管或混凝土控制成，管径普用钢管、塑料管或混凝土控制成，管径普通为通为300mm，内径宜大于潜水泵外径，内径宜大于潜水泵外径50mm。a钢管深井井点； b无砂混凝土管深井井点1-井孔；2-井口黏土封口；3-300375mm井管；4-潜水电泵；5-过滤段内填碎石；6-滤网；7-导向段；8-开孔底板下铺滤网；9-50mm出水管；10-电缆；11-小砾石或中粗砂；12-中粗砂；13-5075mm出水总管；14-20mm厚钢

36、板井盖2.深井布置深井布置 深井井点普通沿基坑周围离边坡上缘深井井点普通沿基坑周围离边坡上缘0.51.5m呈环形布置；当基坑宽度较窄，亦可在呈环形布置；当基坑宽度较窄，亦可在一侧呈直线形布置；当为面积不大的独立的深一侧呈直线形布置；当为面积不大的独立的深基坑，亦可采取点式布置。井点宜深化到透水基坑，亦可采取点式布置。井点宜深化到透水层层69m，通常还应比所需降水的深度深，通常还应比所需降水的深度深68m，间距普通相当于埋深，有，间距普通相当于埋深，有 1030m。3.施工工艺程序施工工艺程序 1井位放样、定位。井位放样、定位。 2做井口，安放护筒井管直径应大于深做井口，安放护筒井管直径应大于深

37、井泵最大外径井泵最大外径50mm以上，钻孔孔径应大于井以上，钻孔孔径应大于井管直径管直径300mm以上。安放护筒以防孔口塌方以上。安放护筒以防孔口塌方，并为钻孔起到导向作用。做好泥浆沟与泥浆，并为钻孔起到导向作用。做好泥浆沟与泥浆坑。坑。 3钻机就位深井的成孔方法可采用冲击钻机就位深井的成孔方法可采用冲击钻、回转钻、潜水电钻等，用泥浆护壁或清水钻、回转钻、潜水电钻等，用泥浆护壁或清水护壁法成孔。清孔后回填井底砂垫层。护壁法成孔。清孔后回填井底砂垫层。 4吊放深井管与填滤料井管应安放垂直吊放深井管与填滤料井管应安放垂直，过滤部分应放在含水层范围内。井管与土壁，过滤部分应放在含水层范围内。井管与土

38、壁间填充粒径大于滤网孔径的砂滤料。填滤料要间填充粒径大于滤网孔径的砂滤料。填滤料要一次完成，从底填到井口下一次完成，从底填到井口下1m左右，上部采左右，上部采用粘土封口。用粘土封口。 5洗井假设水较混浊，含有泥砂、杂物，会添加泵的磨损、减少寿命或使泵堵塞，可用空压机或旧的深井泵来洗井，使抽出的井水清洁后，再安装新泵。 6安装抽水设备及控制电路安装前，应先检查井管内径、垂直度能否符合要求。安放深井泵时用麻绳吊入滤水层部位，并安放平稳。接电机电缆及控制电路。 7试抽水深井泵在运转前，运用清水预润清水通入泵座光滑水孔，以保证轴与轴承的预润。检查电气安装及各种机械安装，丈量深井的静、动水位。到达要求后

39、，即可试抽，一切满足要求后，再转入正常抽水。 8降水终了撤除水泵、拔井管、封井降水终了，即可撤除水泵，用起重设备拔除井管。拔出井管所留的孔洞用砂砾填实。 4.真空深井井点真空深井井点 真空深井井点是近年来上海等软土地基地真空深井井点是近年来上海等软土地基地域深基坑施工运用较多的一种深层降水设备，域深基坑施工运用较多的一种深层降水设备，主要顺应土壤浸透系数较小情况下的深层降水主要顺应土壤浸透系数较小情况下的深层降水，能到达预期的效果。，能到达预期的效果。 真空深井井点即在深井井点系统上增设真空真空深井井点即在深井井点系统上增设真空泵抽气集水系统。泵抽气集水系统。三、截水和回灌技术三、截水和回灌技

40、术 在脆弱土层中开挖基坑进展井点降水，部分细在脆弱土层中开挖基坑进展井点降水，部分细微土粒会随水流带出，再加上降水后土体的含水量微土粒会随水流带出，再加上降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因此会引起周围地面的沉降低，使土壤产生固结，因此会引起周围地面的沉降，在建筑物密集地域进展降水施工，如因长时间降，在建筑物密集地域进展降水施工，如因长时间降水引起过大的地面沉降，导致临近建筑物产生下降水引起过大的地面沉降，导致临近建筑物产生下沉或开裂。沉或开裂。 为防止或减少井点降水对临近建筑物的影响，为防止或减少井点降水对临近建筑物的影响，减少地下水流失，普通采取在降水区和原有建筑物减少地下水流失，普

41、通采取在降水区和原有建筑物之间土层设置一道抗渗屏幕。通常采用抗渗挡墙截之间土层设置一道抗渗屏幕。通常采用抗渗挡墙截水技术和采取补充地下水的回灌技术。水技术和采取补充地下水的回灌技术。一截水一截水 截水是利用截水帷幕切断基坑外的地下水流入截水是利用截水帷幕切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕的类型有水泥土搅拌桩挡墙、基坑内部。截水帷幕的类型有水泥土搅拌桩挡墙、高压旋喷桩挡墙、地下延续墙挡墙等，它们往往不高压旋喷桩挡墙、地下延续墙挡墙等，它们往往不只是为了挡水，经常同时作为基坑的支护构造用来只是为了挡水，经常同时作为基坑的支护构造用来挡土。挡土。 截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷截水帷

42、幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的浸透系数宜小于幕的浸透系数宜小于1.010-6cm/s。 为了阻止基坑内外的地下水相互渗流，截水帷为了阻止基坑内外的地下水相互渗流，截水帷幕的底部宜插入到不透水层图幕的底部宜插入到不透水层图1-11，其插入深度，其插入深度按下式计算：按下式计算：t0.2h0.5b 1-19式中式中 t帷幕插入不透水层的深度；帷幕插入不透水层的深度； h作用水头；作用水头； b帷幕宽度。帷幕宽度。A A、竖向截水帷幕的两种方式：、竖向截水帷幕的两种方式： 落底式落底式 截水帷幕下端插入隔截水帷幕下端插入隔水层中；水层中； 悬挂式悬挂式 截水帷幕下端悬吊在截水帷幕下端悬吊在透水层中。透水层中。B B、竖向截水帷幕的种类很多：、竖向截水帷幕的种类很多：钢板桩帷幕钢板桩帷幕水泥土墙水泥土墙注浆帷幕注浆帷幕地下延续墙地下延续墙图1-11落底式竖向截水帷幕当地下含水层浸透性较强、厚度较