基坑降水工程施工

2.2基基坑降水工工程施工基坑开挖时时，流入坑内的地下水和地表水如不及时排排除，会使使施工条件恶化化、造成土壁塌方，亦会降低地基的的承载力。施工排水水可分为明排水法和人工降低地下水位法法两种。第2讲基坑支支护与降水水共页第第1页二、案例分分析与实施施1.施工前前期准备（（主要介绍绍管井井点点降水）（1）技术术准备1）收集集并熟悉相相关图纸（（P118）2）确定定相关施工工参数（2）材料料准备井管、滤料料、粘土或或者膨润土土。（3）机具具准备①成井设设备：一般般采用冲击击钻机、循循环钻机成成孔（见动动画）（泥泥浆或水从从钻杆进入入，从井口口流出，为为正循环。。泥浆或水从从钻杆吸出出，从井口口流入，为为反循环。。）②抽水水设备、排排水设备、、其他设备备管井井点管井井点由由滤水井管、吸水管和抽水机组成。管井井埋设的深深度和距离离根据需降降水面积、、深度及渗渗透系数确确定，一般般间距10～50m，最大埋深深可达10m，管井距基基坑边缘距距离≮1.5m(冲击钻成孔孔)或3m(钻孔法成孔孔)，适用于降降水深度3～5m、渗透系数数为20～200m/d的基坑中施施工降水。。管井井点设设备简单、、排水量大大、易于维维护、经济济实用。管井埋设管管井填充充滤料管管井抽排排水施工3.2施工降水如需降水深深度较大，，可采用深井井点,适用于降水水深度＞15m、渗透系数数为10～250m/d的基坑。故故称为“深井泵法法”。3.2.3管井降水管井井点构造标准管井小小井管管井深井井点PVC简易管井（4）作业业条件准备备1）一般般条件准备备2）特殊条条件准备2、施工工工艺流程规规划（P119）3、施工组组织实施（1）井点点定位放线线（2）挖泥泥浆池（3）钻机机就位（4）设置置护筒（5）砸井井（6）扫孔孔与换浆（7）吊放放井管（8）填滤滤料（9）洗井井（10）：：安装水泵泵（11）：：铺设排水水管网（12）：：试抽、验验收（13）：：正式抽水水（14）：：拆管回填填4.施工质质量与安全全控制措施施5.工程检检验与评价价6.基坑降降水工程资资料整理2.2.3知识链链接一、地下水水对基坑的的常见影响响①.基坑开开挖过程中中，当基底底低于地下下水位时，，由于土层层的含水层层被切断，，地下水会会不断的渗渗入坑内②雨期施施工时，地地面水会不不断的流入入坑内，使使施工条件件恶化。③地基被浸浸泡，易造造成塌方，，地基承载载力降低④当基基坑下有承承压水时，，若不降水水减压，则则基底可能能被冲溃破破坏二、基坑降降水的目的的通过人工措措施，使基基坑内或基基坑内外的的水位降低低至基坑外外面以下。。以防防止止地地下下水水产产生生渗渗流流破破坏坏，，提提高高坑坑避避及及其其围围护护机机构构的的稳稳定定性性；；方方便便施施工工；；提提高高施施工工质质量量；；避避免免水水下下作作业业。一.井点点降降水水的的作作用用2.2施工工降降水水减小小横横向向荷荷载载防防止止流流砂砂防止止涌涌水水稳稳定定边边坡坡防防止止塌塌方方防防止止管管涌涌防止止地地下水水涌涌入基基坑坑防止止地地下下水水的渗渗流流引引起起边坡坡塌塌方方消除除地地下下水水的水水位位差差,防止止坑坑底底的的管涌涌降水水后后,使板桩桩减减少少了横横向向荷荷载消除除地地下下水的的渗渗流流,也就就防防止止流砂砂现现象象降低低地地下下水水位位后后，，还还能能使使土壤壤固固结结，增增加加地地基基土土的的承载载能能力力!三.明排排水水法法一般般采采用用截、疏、抽的方方法法。。截：：在现现场场周周围围设设临临时时或或永永久久性性排排水水沟沟、、防防洪洪沟沟或或挡挡水水堤堤，，以以拦拦截截雨雨水水、、潜潜水水流流入入施施工工区区域域；；3施工工排排水水抽：：在低低洼洼地地段段设设置置集集水水、、排排水水设设施施,然后后用用抽抽水水机机抽抽走走。。疏：：在基基坑坑内内设设置置纵纵横横排排水水沟沟，，疏疏通通、、排排干干场场内内地地表表积积水水；；水淹淹基基坑坑损损失失惨惨重重工工期期延延误误1.明沟沟与与集集水水井井排排水水在基基坑坑的的一侧侧或四周周设置置排水水明明沟沟，在在四四角角或或每每隔隔20～30m设集水水井井,排水水沟沟始始终终比比开开挖挖面面低低0.4～0.5m，集集水水井井比比排排水水沟沟低低0.5～1m，在在集集水水井井内内设设水泵泵将将水水抽抽排排出出基基坑坑。适适用用于于土土质质好好、、地地下下水水量量不不大大的的基基坑坑排排水水。。2.3明排排水水法法普通通与与集集水水井井排水水法法1.分层层明明沟沟排排水水当基基坑坑土土层层由由多多种种土土层层组组成成,中部部夹夹有有透透水水性性强强的的砂砂类类土土时时,为防止止上上层层地地下下水水冲冲刷刷基基坑坑下下部部边边坡坡,宜在基坑边坡坡上分层设置明沟及集水井井。分层明沟排水水法1.深层明沟排水水当地下基坑相相连、土层渗渗水量和排水水面积大，为为减少大量设设置排水沟的的复杂性，可可在基坑内的的深基础或合合适部位设置置一条纵、长长、深的主沟，其余部位设设置边沟或支沟与主沟连通，，通过基础部部位用碎石或或砂子作盲沟。适用于深度大的大大面积地下室室、箱基的基坑施工排排水。2.3明排水法深层明沟排水水法不考虑基坑排排水的恶果2施工降水(P126)在含水丰富的的土层中开挖挖大面积基坑坑时，明沟排排水法难以排排干大量的地地下涌水，当当遇粉细砂层层时，还会出出现严重的翻浆、冒泥、涌砂现象，不仅基坑无无法挖深，还还可能造成大大量的水土流失、边坡失稳、地面塌陷，严重者危及邻近建筑筑物的安全。基坑底低于地地下水位时基底会不停的的渗水人工降水方法法主要有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点，统称井点降水。遇有此种情况况时应采用井点降水的人工降水方方法施工施工排水四轻型井点降水轻型井点是沿沿基坑四周将将井点管埋入蓄蓄水层内，利用抽水设设备将地下水水从井点管内不断断抽出，将地下水位降至至基坑底以下下。适用于渗透系系数为0.1～50m/d的土层中。降水深度：单级井点3～6m，多级井点6～12m。轻型井点法降降低地下水位位全貌图基基坑轻型型井点降水⑴轻型井点点的设备由管路系统（（滤管、井点点管、弯联管管及总管）和和抽水设备（（真空泵、离离心泵和水气气分离器）组组成。轻型井井点工作原理理及滤管构造造见图：3.2.2轻型井点降水水轻型井点设备备工作原理滤管构造井点管共70页第54页⑵轻型井井点的平面布布置①单排布置：：当基坑(槽)宽度＜6m、降水深度≯5m时可采用单排排布置。井点点管应布置在在地下水的上游一侧，两端的延伸伸长度不宜小小于坑槽的宽宽度B。②双排布置：：当基坑(槽)宽度＞6m时采用。单排布置③环型或U型布置：当基坑面积较较大时，应采采用环型布置（考虑施工机械进出基坑坑时宜采用U型布置）。双排布置环型布置U型布置2.3轻型井点降水水共70页第55页●采用双排、环型或U型布置时，位于于地下水上游一排的井井点间距应小小些，下游井点的间间距可大些。●如采用U形布置，则井点管不封闭闭的一段应在在地下水的下下游方向。地下室电梯井井局部二次降降水井点降水不到到位的基坑基础施工至地地下水位以上上施工降水方可可停止2.3轻型井井点降水共70页第56页⑶轻型井井点的高程布布置轻型井点降水水深度一般≯≯6m。井点管埋置置深度H(不包括滤管)，可按下式计计算：●如H值小于降水深深度6m时，则可用一一级井点；●当H值稍大于6m时，如降低井井点管的埋置置面可满足降降水深度要求求时，仍可用用一级井点降降水；一级轻型井点点高程布置轻轻型井井点的高程布布置2.3轻型井点降水水●在确定井点点管埋置深度度时，还应考考虑井点管露露出地面0.2～0.3m，滤管必须埋埋在透水层内内。●当一级井点点达不到降水水深度要求时时，则可采用用二级井点。。基坑二级轻型型井点降水地地下下室三级井点点降水二级轻型井点降水水2.3轻型井点降水水⑷轻型井点点的设计及计计算井点系统的设设计应掌握施施工现场地形形图、水文地地质勘察资料料、基坑的施施工图设计等等资料。设计内容除进进行井点系统统的平面布置置和高程布置置外,尚应进行涌水量的计算算，确定井管数量及井距，选择抽水设备等工作。⑸轻型井点点的埋设程序序排放总管→埋埋设井点管→→用弯联管将将井点与总管管接通→安装装抽水设备。。排放总管埋埋设设井点管接接通弯联管管2.3轻型井点降水水⑹防范井点点降水不利影影响的措施井点降水必然然会形成降水漏斗，从而导致周周围土壤固结并引引起地面沉陷陷，为减少井点点降水对周围围建筑物及地地下管线造成成影响，可在在井点线外4～5m处设置回灌井点，将井点中抽抽出水经沉淀淀后用压力注注入回灌井中中，形成一道道水墙。设置挡土帷幕也可减少井点点降水引起的的不利影响。。回灌井点水位位图回灌井点布置置设置挡土帷幕幕减少不利影影响2.3轻型井点降水水管井井井点管井井井点由由滤水井井管、吸水管管和抽水机机组成。。管井井埋设设的深深度和和距离离根据据需降降水面面积、、深度度及渗渗透系系数确确定，，一般般间距距10～50m，最大大埋深深可达达10m，管井井距基基坑边边缘距距离≮≮1.5m(冲击钻钻成孔孔)或3m(钻孔法法成孔孔)，适用用于降降水深深度3～5m、渗透透系数数为20～200m/d的基坑坑中施施工降降水。。管井井井点设设备简简单、、排水水量大大、易易于维维护、、经济济实用用。管井埋埋设管管井井填充充滤料料管管井井抽排排水施施工3.2施工降降水如需降降水深深度较较大，，可采采用深井井井点,适用于于降水水深度度＞15m、渗透透系数数为10～250m/d的基坑坑。故故称为为“深井井泵法法”。3.2.3管井降降水管井井井点构造标准管管井小小井管管井深井井井点PVC简易管管井3.2.4喷射井井点是在井井点管管内设设特制制的喷射器器，用高高压水水泵或或空气气压缩缩机向向喷射射器输输入高高压水水或压压缩空空气，，形成成水气射射流,将地下下水抽抽出排排走。。其降降水深深度可可达8～20m。喷射井井点平平面布布置喷射井井点竖向布布置3.2.5电渗井井点电渗井井点构构造与与布置置电渗井井点以以井点管管作负负极，打入入的钢筋作作正极极，通入入直流流电后后，土土颗粒粒自负负极向向正极极移动动，水则自正极极向负负极移移动而被集集中排排出。本法常与与轻型型井点点或喷射井井点结结合使使用。。喷射井井点与与电渗渗井点点在一一般工工程中中的应应用较较少!2.3施工降降水八.轻轻型井井点计计算涌水量量计算算（1））无压压完整整井环环装井井点涌涌水量量计算算式中：：Q为基基坑涌涌水量量(m3/d)；k为渗渗透系系数(m/d)；H为潜潜水含含水层层厚度度(m)；；S基坑降降水深深度(m)；R环装井井点降降水影影响半半径(m)；r0为环装井井点系系统等等效半半径（（m）），对对矩形形基坑半半径，可按按式r。=0.29（a+b）（（a，，b为为矩形形基坑坑长度度与宽宽度））；对对不规规则性性基坑坑，可可按r。。=（（A为为基坑坑周边边降水水井所所围面面积））。(2)无无压非非完整整井环环装井井点涌涌水量量计算算l为过过滤器器有效效工作作长度度(m)；；h为基基坑动动水位位至含含水层层