40城市轨道交通工程4地下工程降排水方法讲义

1、幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 3109265811K413020 明挖基坑施工工程降水排水方法深基坑支护结构与边坡防护 基槽土方开挖及基坑变形控制地基加固处理方法明挖基坑施工1K413021工程降水排水方法 p102一、降水方法选择 p102(一)降低水位的目的 补充在工程中，降低水位的目的主要有两个，一是疏干基坑内水，使工程施工得以在无水干燥条件下进行，疏干水还可增加坑内土体强度，有利于控制基坑围护结构变形；另一个主要目的就是降低承压水水头，防止水突涌和坑底隆起，保证坑底土层稳定。那么对应的降水井的类型也就有两种，一种是疏干井，另一种是降压井。

2、(二)基本要求(1)水位高于基坑开挖面，需要采用降低水方法疏干坑内土层中的水。疏干水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构变形。如设计对水位无特殊要求时，通常应至少将水位降低至基坑坑底以下 0.5m。在软土地区基坑开挖深度超过 3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。(2)当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算。当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水水头时，可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施（即布置降压井，降低承压水水头压力)，以防止承压水突涌，保证坑底土层稳定，确保基坑开挖施工安全。(3)当降水会对基坑周边建（构）筑

3、物、管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采取截水方法控制水。采用悬挂式帷幕时，应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件采取坑外回灌措施。（三）常用工程降水方法及选用工程降水有多种技术方法，可根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类进行选择和设计（口诀:突审申环支）。常用的降水方法包括两大类，集水明排和井点降水。1. 集水明排p103（1）工作原理及适用范围集水明排降水是在基坑两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔 3050m 设置集水井，使基坑渗出的水通过排水明沟汇集水井内，然后用水泵将其排出基坑外。当基坑开挖不很深，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是

4、最简单、经济的方法。集水明排适用于降水深度小于 2m 的黏性土、砂土地层，潜水和地表水的降水。1幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581问题：降水深度如何确定？如果基坑深度为-5m，水位为-3m，设计要求水位应低于基坑底 0.5m 以上，请问降水深度最小为多少米？（5.5m，而非 3.5m，原因见我写过的一篇分析关于降水深度的一点看法）（2）排水明沟及集水井布置排水明沟宜布置在拟建建筑基础边 0. 4m 以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于 O.3m。排水明沟的底面应比挖土面低 0.30.4 m，集水井底面应比沟底面低 0.5m 以上，并随基

5、坑的挖深而加深，以保持水流畅通。明沟的坡度不宜小于 0.3%，沟底应采取防渗措施。集水井的净截面尺寸应根据排水流量确定。集水采取防渗措施。2幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581(4)明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。(5)明沟排水设施与市政连接口之间应设置沉淀池。明沟、集水井、沉淀池使用时应排水畅通并应随时淤积物。(6)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明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的水，避免上层水冲

6、刷基坑下部边坡造成2.井点降水。当基坑开挖较深，基坑涌水量大，且有围护结构时，应选择井点降水方法。即用真空（轻型）井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不断抽水方式使结以方便土方开挖。（1）轻型井点 降水原理及适用范围水位下降至坑底以下，同时使土体产生固轻型井点是人工降低水位的法，沿基坑四周每隔一定间距布设井点管，井点管底部设置滤水管透水层，上部接软管与集水总管进行连接，集水总管为 150，周身设置与井点管间距相同的 40 吸水管口，然后通过真空吸水泵将集水管内水抽出，从而达到降低基坑四周的效果，保证了基底的干燥无水。补充水位轻型井点适用于适用于渗透系数在0.120m/d 的砂土、粉土、含薄层粉

7、砂的淤泥质（粉质）黏土地层的潜水降水。轻型井点可以采用多级降水方式。当降水深度为3-6m时，采用一级降水；当降水深度为6-9m时，采用二级降水；当降水深度为9-12m时，采用三级降水。 P103轻型井点布置要求应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。口诀：神功坑谁当基坑（槽）宽度小于 6m 且降水深度不超过 6m 时，可采用单排井点，布置在在基坑（槽）端部，降水井外延长度应为基坑宽度的一至两倍。水上游一侧；3幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581当基坑（槽）宽度大于 6m 或土质不良，渗透系数较大时， 宜采的

8、两侧。在基坑（槽）端部，降水井外延长度应为基坑宽度的一至两倍。排井点，布置在基坑（槽）当基坑面积较大时，宜采用环形井点。挖土设备出入道可不封闭，间距可达 4m，一般留在地下水下游方向。基坑（沟槽）运土通道两侧增加降水井，外延长度不小于通道口宽度一倍。轻型井点宜采用金属管，井点管距坑壁不应小于 1.01.5m，（距离太小易漏气）。井点间距一般为 0.81.6m。集水总管标高宜尽量接近水位线并沿抽水水流方向有 0.25%0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管。井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑（沟、槽）底深 0.91.2m，井点管的埋置深度应经

9、计算确定。问题：如何全面回答降水井布置问题？除了写明采用单排、双排、环形之外，还有写明具体的要求，诸如降水井布置方位，降水井外延长度、环形井点运土通道的留设，井点管距坑壁的距离、井点间距这些要求。4幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040/ 310926581喷射井点适用于渗透系数在 0.120m/d 的砂土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质（粉质）黏土地层的潜水和承压水降水，其降水深度小于 20m。真空井点（轻型井点）和喷射井点可选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺（钻孔法、冲孔法或射水法），对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔；成孔深度宜大于降水井设计深度

10、0.51.Om。钻进到设计深度后，应注水冲洗钻孔、稀释泥浆。与井管之间的滤料应填充密实、均匀，宜采用中粗砂，滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于 1m。5（2）喷射井点用来降低 水位的一种抽水方式。喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，将 水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。补充幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581管井的作用有两个，疏干和减压。当用于疏干时，适用于渗透系数为 0.020.1m/d 的砂性土、粉土、

11、含薄层粉砂的淤泥质(粉质)黏土地层中潜水的排水，其降水深度不限。当用于减压时，适用于渗透系数为大于 0.1m/d 的砂性土、粉土地层中承压水水头的降低，其降水深度不限。管井的滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、或铸铁管。成孔工艺应适合地层特点，对不易塌孔、缩径地层宜采用清水钻进；采用泥浆护壁钻孔时，应在钻进到后清除沉渣并立即置入井管、注入清水，当泥浆相对密度不大于 1.05 时，方可投入滤料。滤管内径应按满足单井设计流量要求而配置的水泵规格确定，管井成孔直径应满足填充滤料的要求；井管与之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形底部应设置沉砂段。料、风化料或其他黏质岩石成分的

12、砾石。井管井点降水方法的选用p103表 1K413021二、基坑的隔（截）水帷幕与坑内外降水 p104（一）隔（截）水帷幕（1）采用隔（截）水帷幕的目的是基坑外的水流入基坑内部，或减小水沿基坑帷幕6降水方法适用地层渗透系数(m/d)降水深度(m)水类型集水明排黏性土、砂土2潜水、地表水轻型井点一级二级三级砂土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质粉质)黏土0.1203669912潜水喷射井点20潜水、承压水管井疏干砂性土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质(粉质)黏土0.020.1不限潜水减压砂性土，粉土0.1不限承压水（3）管井沿基坑四周每隔一定距离设置一个管井，或在坑内降水时每隔一定距离设置一个管井，每个管井单

13、独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低 水位。管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于 等特点。 补充幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581的水力梯度（在含水层中沿水流方向每截水帷幕的渗透系数宜小于 1.0106cm/s。距离的水头下降值）。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，（2）截水帷幕可选用旋喷法或摆喷注浆帷幕（IK413024 地基加固处理方法 p120 高压喷射注浆法）、水泥土搅拌桩帷幕（IK413024 地基加固处理方法 p119 水泥土搅拌法）、连续墙（IK413022 地基加固处理方法 p109连续墙）或咬合式排桩。

14、支护结构采用排桩时，可采用高压旋喷或摆喷注浆与排桩相互咬合的组合帷幕。咬合式排桩：平面布置的排桩间相邻桩相互咬合（桩圆周相嵌）而形成的钢筋混凝土“桩墙”，它用作构筑物的深基坑支护结构。补充(3) 基坑的隔（截）水帷幕（或可以隔水的围护结构）周围的水渗流特征与降水目的、隔水帷幕的深度和含水层位置有关，利用这些关系布置降水井可以提高降水的效率，减少降水对环境的影响。（二）隔（截）水帷幕的布置形式隔水帷幕的类型包括三种布置形式，一种隔水帷幕深入含水层隔水底板，隔断降水含水层，即落底式帷幕；第二种隔水帷幕位于含水层隔水顶板；第三种隔水帷幕位于承压含水层中，即悬挂式帷幕。7幸运讲市政，注重工法和系统学习

15、的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 3109265811. 隔水帷幕隔断降水含水层，即落底式帷幕基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，这类隔水帷幕将基坑内的水与基坑外的水分隔开来，基坑内、外水无水力联系。井点降水以疏干基坑内的水为目的，应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外水不受影响。2. 隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，这类隔水帷幕未将基坑内、外承压含水层分隔开，由于不受围护结构的影响，基坑内、外水连通，这类井点降水影响范围较大。降水的目的：降低基坑下部承压含水层的水头，防止基坑底板隆起或承压水突涌。降水布置于基坑外侧。因为即使布置在坑内，降水

16、依然会对基坑有明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题。3. 隔水帷幕底位于承压水含水层中，即悬挂式帷幕这类隔水帷幕底位于承压水含水层中，基坑内、外承压含水层部分被隔水帷幕隔开，仅含水层下部未被隔开。由于受围护结构的阻挡，在承压含水层上部基坑内、外水不连续，下部含水层连续相通，水呈三维流态。随着基坑内水位降深的加大，基坑内、外水位相差较大。适用条件：当坑底以下含水层厚度较大时采用这种帷幕，帷幕深度要满足水从帷幕底绕流的渗透稳定要求，并应分析水位下降对周边建（构）筑物的影响。降水的目的：（1）如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为8幸运讲市政，注重工法和系统学习的培训课程。幸运个人/ 335811040 / 310926581目的；（2）如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的，降水井布置：应布置于基坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕含水层越深，这种优势越明显。承压采用悬挂式帷幕时，应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件采取坑外回灌措施。P102 倒数第 4 行：隔（截）水帷幕与降水井布置本次课小结：降水的基本要求。集水明排适用条件，排水明沟及集水井布置要求。常用的三种井点降水的适用条件。轻型井点布置要求。轻型和喷射井点成孔深度、黏土层封堵厚