基坑降水基本知识(四)

1、1、地下水基本知识（1）地下水埋藏和运动于地面以下各种不同深度含水层中的水。（2）含水层充满地下水的层状透水岩层（土层），是地下水的储存和运动的场所。（3）隔水层不能透过和给出水量，或透水和给水均微不足道的岩层（土层）。（4）承压含水层位于两个连续隔水层之间的含水层。（5）承压水充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水。（6）潜水位于包气带下第一个具有自由水面的含水层中的水。（7）地下水位饱和带地下水自由潜水面或承压含水层水头的高程水头。（8）水头以液柱高度表示的单位质量液体的机械能。2、基坑降水基本知识基坑施工中，为增加边坡和坑底的稳定性，减少被开挖土体含水量，便于挖土，或防止突涌发生

2、，需要对基坑进行降水，其分为疏干降水和减压降水。常用降水方法使用条件（1）常用基坑降水方法集水明排通过在坑外挖集水井，让潜水、施工用水、降水等汇入集水井中，采用抽水泵将其一并抽出坑外的排水方法。轻型井点沿基坑四周或一侧将直径较细的井管沉入深于基底的含水层内，井管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出，使原有地下水位降低到基底以下。轻型井点降水喷射井点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，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。电渗井点利用井点管（轻型或喷射井

3、点管）本身作阴极，沿基坑外围布置，以钢管（申50-75mm）或钢筋（申25mm以上）作阳极，垂直埋设在井点内侧，阴阳极分别用电线连接成通路，并对阳极施加强直流电电流。管井（深井）通过成孔将管井埋置要设计深度，通过在管井内放置抽水泵，将地下水排出坑外的降水方法。管井降水疏干降水疏干降水目的a、有效降低开挖深度范围内的地下水位标高；b、有效降低被开挖土体的含水量，达到提高边坡稳定性、增加坑内土体的固结强度、便于机械挖土以及提供坑内干作业施工条件。疏干降水类型a、封闭型疏干降水；当基坑周边设置了止水帷幕，隔断基坑内外含水层之间的地下水水力联系时，一般采用坑内疏干降水；b、敞开型疏干降水：当基坑未设置

4、止水帷幕、采用大放坡开挖时，一般采用坑内与坑外疏干降水；c、半封闭型疏干降水：当基坑周边止水帷幕深度不足、仅部分隔断基坑内外含水层之间的地下水水力联系时，一般采用坑内疏干降水。疏干降水运行控制a、在正式开始降水之前，必须准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道，进行降水试运行。其目的为检查排水及电路是否正常以及抽水系统是否完好，保证整个降水系统的正常运转。b、抽出的地下水应排入场外市政管道或其他排水设施中，应避免抽出的地下水就地回渗，影响降水效果。c、降水运行应与基坑开挖施工互相配合。基坑开挖前应提前进行预降水，一般在开挖前须保证有2周左右的预降水时间。在基坑开挖

5、阶段，坑内因降雨或其他因素形成的积水应及时排出坑外，尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。d、对于基坑周边环境保护要求严格、坑内疏干含水层与坑外地下水水力联系较强的基坑工程，应严格执行“按需疏干”的降水运行原则，避免过量降低地下水位。e、在基坑内、外，均应进行地下水位监控。条件许可时，宜采用地下水位自动监控手段，对地下水位实行全程跟踪监测。f、降水运行阶段，应对毁坏的抽水泵及时更换。疏干井管可随基坑开挖进程逐步割除。g、当基坑开挖至设计深度后，应根据坑位地下水的补给条件或水位恢复特征，采取合适的封井措施对疏干井进行有效封闭。(3)减压降水减压降水目的及时降低下部承压含水层的承压水水头高度，防止基坑

6、底部突涌的发生，确保施工时基坑底板的稳定性。(突涌具有突发性质，造成的工程事故后果严重，经济损失巨大，社会负面影响严重)减压降水类型a、坑内减压降水：必须保证减压井过滤器底端的深度不超过止水帷幕底端的深度，才是真正意义上的坑内减压降水。否则，抽出的大量地下水来自于止水帷幕以下的水平径向流，引起坑外地面变形增大。当满足以下条件一下时，采用坑内减压降水方案：当止水帷幕部分插入承压含水层中，隔水帷幕进入承压含水层顶板以下的长度L不下于承压含水层厚度的1/2，或不小于10m；当止水帷幕插入承压含水层顶板以下的半隔水层或弱透水层中，隔水帷幕已完全阻断了基坑内外承压含水层间的水力联系。坑内减压降水结构示意

7、图b、坑外减压降水：必须保证减压井过滤器底端的深度不小于止水帷幕底端的深度，才能保证坑外减压降水效果。否则，抽出的大量地下水来自于坑外的水平径向流，导致坑外水位下降缓慢或降水失效，同时引起坑外地面变形也增大。当满足以下条件一下时，采用坑外减压降水方案：当止水帷幕未进入下部降水目的的承压含水层中；止水帷幕进入降水目的承压含水层顶板以下的长度L远小于承压含水层厚度，且不超过5m。坑外减压降水结构示意图C、坑内-坑外联合减压降水：当现场客观条件不能完全满足关于坑内减压降水或坑外减压降水的选用条件时，可综合考虑现场施工条件、水文地质条件、隔水帷幕特征，以及基坑周围环境特征与保护要求等，选用合理的坑外-

8、坑外联合减压降水方案。减压降水运行控制方法a、应严格遵守“按需减压降水”的原则，综合考虑环境因素、安全承压水位埋深与基坑施工工况之间的关系，确定各施工区段的阶段性承压水位控制标准，制定详细的减压降水运行方案。b、降水运行过程中，应严格执行减压降水运行方案。如基坑施工工况发生变化，应及时调整或修改降水运行方案。c、所有减压井抽出的水应排到基坑影响范围以外或附近的天然水体中。现场排水能力应考虑到所有减压井（包括备用井）全部启用时的排水量。每个减压井的水泵出口应安装水量计量装置和单向阀。d、减压井全部施工完成、现场排水系统安装完毕后，应进行一次群井抽水试验或减压降水试运行，对电力系统（包括备用电源）

9、、排水系统、井内抽水泵、量测系统、自动监控系统等进行一次全面检验。e、降水运行应实行不间断的连续监控。对于重大深基坑工程，应考虑采用水位自动监测系统对承压水位实行全程跟踪监测，使降水运行过程中基坑内、外承压水位的变化随时处于监控之中。f、降水运行正式开始前1周内应测定环境背景值，监测内容包括基坑内外的初始承压水位、基坑周边相邻地面沉降初值、保护对象的初始变形以及基坑围护体变形等，与基坑设计要求重复的监测项目可利用基坑监测资料。降水运行过程中，应及时整理监测资料，绘制相关曲线，预测可能发生的问题并及时处理。g、当环境条件复杂、降水引起基坑外地表沉降量大于环境控制标准时，可采取控制降水幅度、人工地

10、下水回灌或其他有效的环境保护措施。h、停止降水后，应对降水管井采取可靠的封井措施。二.排水和降低地下水位安全技术交底安全技术父底记录编号工程名称XXX工程施工单位XXX建筑工程公司交底提要排水和降低地下水位安全交底交底日期X年X月X日交底内容：排水和降低地下水位安全交底排水的安全要求施工前应作好施工区域内临时排水系统的总体规划，并注意与原排水系统相适应。临时性排水设施应尽量与永久性排水设施相结合。山区施工应充分利用和保护自然排水系统和山地植被，如需改变原排水系统时，应取得有关单位同意。临时排水不得破坏附近建筑物或构筑物的地基和挖、填方的边坡，并注意不要损害农田、遭路。注：1)临时截水淘至挖方边

11、坡上缘的距离，应根据土质确定，一般不小于3m。临时排水沟之填方坡脚应有适当距离，沟内最高水位应低于坡脚至少03m。在山坡地区施工，应尽量按设计要求先做好永久性截水沟，或设置临时截水沟，阻止山坡水流人施工场地。沟底应防止渗漏。在平坦地区施工，可采用挖1临时排水沟或筑土堤等措施，阻止场外水流人施工场地。临时排水沟和截水沟的纵向坡度、横断面、边坡坡度和出水口应符合下列要求：纵向坡度应根据地形确定，一般不应小于3%。，平坦地区不应小于2%o,沼泽地区可减至1%。；横断面应根据当地气象资料，按照施工期间最大流量确定。边坡坡度应根据土质和沟的深度确定.一般为1:071:15，岩石边坡可适当放陡；出水口应设

12、置在远离建筑物或构筑物的低洼地点，并应保证排水畅通。排水暗沟的出水口处应防止冻结。临时排水沟内水的流速不宜大于后表的要求。必要时，在下列地段或部位应对沟底和边坡采取。临时加固措施：土质松软地段；流速较快，可能遭受冲刷地段；跌水处；地面水汇集流人沟内的部位；出水口处。在地形、地质条件复杂(如山坡陡峻、地下有溶洞、边坡上有滞水层或坡脚处地下水位较高等)，有可能发生滑坡、坍塌的地段挖方时，应根据设计单位确定的方案进行排水。.降低地下水位的安全要求(1)开挖低于地下水位的基坑(槽)、管沟和其他挖方时，应根据施工区域内的工程地质、水文地质资料、开挖范围和深度，以及防坍防陷防流砂的要求，分别选用集水坑降水

13、、井点降水或两者结合降水等措施降低地下水位，施工期间应保证地下水位经常低于开挖底面1.5m以上。（2）基坑顶四周地面应设置截水沟。坑壁（边坡）处如有阴沟或局部渗漏水时，应设法堵截或引出坡外，防止边坡受冲刷而坍塌。审核人XXX交底人XXX接受交底人XXX本表由施工单位填写并保存（一式三份。接受交底人一份、交底人一份、安全员一份）安全技术父底记录编号工程名称XXX工程施工单位XXX建筑工程公司交底提要排水和降低地下水位安全交底交底日期X年X月X日交底内容：临时排水沟内水的允许流速表项次土的类别和加固方法允许流遵(m/s)12345678一、土的类别淤泥细砂、中砂、轻亚粘土粗砂，亚粘土、粘土软砾岩、

14、泥灰岩、页岩石灰岩、中实的和密实的砂岩二、加固方法干砌卵石或块石浆砌卵石或块石素混凝土0.350.5-0.61.545-7344注：表内允许流速为水深lm的流速。水深为0.4m时，应乘以系数0.7；水深为2m时，应乘以系数1.04。采用集水坑降水时，应符合下列要求：根据现场地质条件，应能保持开挖边坡的稳定；集水坑和集水沟一般应设在基础范围以外，防止地基土结构遭受破坏，大型基坑可在中间加设小支沟与边沟连通；集水坑应比集水沟、基坑底面深些，以利于集排水；集水坑深度以便于水泵抽水为宜，坑壁可用竹筐、钢筋网外加碎石过滤层等方法加以围护，防止堵塞抽水泵；排泄从集水坑抽出的泥水时，应符合环境保护要求；边坡

15、坡面上如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并应设置排水沟，将水引出坡面；土层中如有局部流砂现象，应采取防止措施。采用井点降水时，应根据含水层土的类别及其渗透系数、要求降水深度、工程特点、施工设备条件和施工期限等因素进行技术经济比较，选择适当的井点装置。注：当含水层的渗透系数小于5m/昼夜，且不是碎石粪土时，宜选用轻型井点和喷射井点（如渗透系数小于0lm/昼夜时，宜增加电渗装置）.当含水层渗透系数20m/昼夜时，官选用管井井点装置；当古水屡渗透系数为520m/昼夜时，上述井点装置均可选用。审核人XXX交底人XXX接受交底人XXX本表由施工单位填写并保存（一式三份。接受交底人

16、一份、交底人一份、安全员一份）。安全技术父底记录编号工程名称XXX工程施工单位XXX建筑工程公司交底提要排水和降低地下水位安全交底交底日期X年X月X日交底内容：（5）井点降水的施工组织设计（或施工方案）应包括以下主要内容：1）基坑（槽）或管沟的平、剖面图和降水深度要求；2）井点的平面布置、井的结构（包括孔径、井深、过滤器类型及其安设位置等）和地面排水管路（或沟渠）布置图；3）井点降水干扰计算书；4）井点降水的施工要求；5）水泵的型号、数量及备用的井点、水泵和电源等。注：降水设计所采用的古水层渗透系数必须可靠。重大工程的井点降水应作现场抽水试验确定。（6）降水前，应考虑在降水影啊范围内的已有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移或供水井水位下降，以及在岩溶土洞发育地区可能引起的地面塌陷，必要时应采取防护措施。在降水期间，应定期进行沉降和水位观测并作出记录。（7）在第一个管井井点或第一组轻型井点安装完毕后，应立即进行抽水试验，如不符合要求时。应根据试验结果对设计参数作适当调整。（8）采用真空泵抽水时，管路系统应严密，确保无镉水或漏气现象，经试运转后，方可正式使用。（9）降水期间，应经常观测并记录水位.以便发现问题及时处理。（10）井点降水工作结束后所留的井孔，必须用砂砾或粘土填实。如井孔位于建筑物或构筑物基础以下，且设计对地基有特殊要求时，应按设计要求回填。（