中铁五局基坑排水与降水工程施工技术培训

基坑排水与降水内容提要基坑排水与降水的危害基础施工中受地表水和地下水的影响流砂及其防治井点降水法1234轻型井点的施工5降水对周围地面的影响及预防措施61、基坑排水与降水的危害1、基坑排水与降水的危害2、基础施工中受哪些水影响

基础施工中受哪些水影响？地表水地下水2、基础施工中受哪些水影响——地面排水2.1地面排水

排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水等)常采用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，或将临时性排水设施与永久性设施相结合使用。

2、基础施工中受哪些水影响——集水井排水或降水

2.2集水井排水或降水

集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，并在基坑边角处设置集水井。将水汇入集水井内，用水泵抽走。这种方法可用于基坑排水，也可用于降水。2.2集水井排水或降水——集水井降水法

集水井降水法

1－排水沟；2－集水井；3－离心式水泵；4－基础边线；5－原地下水位线；6－降低后地下水位线2.2集水井排水或降水——排水沟、集水井设置①排水沟的设置

排水沟底宽应不少于0.2～0.3m，沟底设有0.2％～0.5％的纵坡，在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面低0.4～0.5m。

②集水井的设置间距：应根据水量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为20～40m；井深：集水井在基坑开挖过程比开挖面低0.7～1.0m，开挖到设计标高后比坑底低1～2m。

2.2集水井排水或降水——水泵性能与选用离心泵:泵体是由泵壳、泵轴及叶轮等主要部件组成，其管路系统包括滤网与底阀、吸水管及出水管等。

2.2集水井排水或降水——集水井排水特点(1)设备简单、排水方便，费用较低。(2)适于粗粒土层和渗流量小的黏土层。(3)细砂或粉砂土层易发生塌方或流砂。(4)地下水位较高的黏土层易发生坑底隆起。(5)适于降水深的较浅的情况，一般不超过5m。3、流砂及其防治——流沙发生的原因

动水压力是流砂发生的重要条件。流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力，其性质通过图所示的试验说明。

3、流砂及其防治——流沙发生的原因由上式可知，动水压GD与水力坡度I成正比，水位差越大，动水压力越大，而渗透路程越长，动水压力越小。3、流砂及其防治——流沙发生的原因

产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向(与水流方向一致)与土的重力方向相反，不仅受水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流砂现象。

3、流砂及其防治——流沙发生的原因流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向。具体措施为：1、抢挖法2、水下挖土法3、打钢板桩或作地下连续墙法4、在枯水季节开挖5、井点降水法4、井点降水法

井点降水法：就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。

常用方法有：轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点和电渗井点等4.1轻型井点——轻型井点设备1、轻型井点设备轻型井点设备是由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：井点管(由井管和滤管连接而成)、弯联管及总管等。

4.1轻型井点——轻型井点设备4.1轻型井点——轻型井点设备滤管构造1－钢管；2－管壁上的小孔；3－缠绕的塑料管；4－细滤网；5－粗滤网；6－粗铁丝保护网；7－井管；8－铸铁头

4.1轻型井点——轻型井点设备真空泵轻型井点设备工作原理简图

l－滤管；2－井管；3－弯管；4－阀门；5－集水总管；6－闸门：7－滤网，8－过滤室，9－淘砂孔；10－水气分离器；11－浮筒；12－阀门：13－真空计；14－进水管；15－真空计；16－副水气分离器；17－挡水板；18－放水口；19－真空泵；20－电动机；2l－冷却水管；22－冷却水箱；23－循环水泵；24－离心水泵4、井点掘降水法——轻型井笋点射流泵杯抽水设许备工作锦简图(a脆)工作简图图；(b谷)射流器伯构造1一水泵蜡；2一射流彼器；3一进贝水管衫；4一总微管；5一井点屑管；6一循小环水伟箱；7—隔板；8一泄目水口裤；9一真空递表；10一压力秩表；11一喷嘴蚊：12一喷重管；13一接水暴管4.状2轻型票井点盼布置——轻型句井点内布置轻型井点布置平面逗布置高程阁布置单排纯井点绒布置环形井兰点布置4.2轻型写井点险布置——平面腐布置单排下井点总布置干简图(a)平面布扩置；(b疤)高程布杠置1一总脸管；2－井点传管；3一抽卸水设最备4.简2轻型井披点布置——轻型井毒点布置环形童井点衔布置台简图(a诵)平面布缸置；(b)高程殃布置1一总互管；2－井点鼓管；3一抽克水设铲备4.妈2轻型拘井点犬布置——高程剂布置井管的丑埋置深职度败，可按院下式计敌算：其中：—总管各平台真面至靠基坑振底面饰的距甜离(m淡)；—基坑假中心似线底裳面至点降低欲后的阳地下辉水位位线的仓距离毁，一贿般取0.星5～1.傍0m；—水力舌坡度醉，根辣据实年测：纹环形桑井点膀为1／10，单狭排线仓状井云点为1／4；—基坑湖中心判到井妖点的栗距离描。4.虽2轻型井事点布置——高程文布置二级轻狂型井点1－第一栋层井点借管；2－第扮二层俩井点趟管4.3轻型全井点题计算——地下叼含水扔构造康的种盖类地下袜含水磁构造知的种爬类4.生3轻型足井点逗计算——地下遵含水柱构造烤的种丑类因此效自然拉界的革岩石咐可分川为透防水层酱和不纠透水孙层：岩石骡中有一定禾的孔隙地下举水能吩再岩铺石中赋中存与莲运动岩石凤孔隙甘度越害大，好含水池量越障大，帝透水密性越竹好孔隙度尚越小，卖含水量灶越少，稿透水性唱越差透水层承与不透储水层4.3轻型井吩点计算——地下含水水构造意的种类透水验层——能够透算过地下编水的岩练层。主裁要有：盗砂岩层的、砂砾戒岩层以肆及裂隙咱、洞穴屠发育的搞其它岩四石。其呀中储满耳地下水猎的部分下称为含幅水层。不透与水层——不能粘透过岩地下事水的轨岩层蜡。主吗要有拣：粘功土、荒页岩里、岩命浆岩景、变闯质岩世等。象不透俊水层疲对地浩下水捎的运甘动起件着阻多隔作京用，塌又称恒为隔遍水层冻。两者之像间过渡矿类型称善为半（恋弱）透讯水层。欧如泥岩好、亚粘良土、黄榨土等。4.线4轻型饲井点苍系统责的类亿型——水井租分类4.办4轻型磁井点散系统躺的类浮型——水井分认类水井的污分类：（a）无在压完胁整井收；（b）无压兼非完整惯井（c）承摔压完轧整井（d）承压渗非完整麻井4.4轻型井孔点系统挖的类型——涌水量减计算(1糠)无压完雨整涌水拔量井点涌风水量计贫算简图4.4轻型拿井点呜系统嘱的类旦型——涌水量冈计算（2）无商承压僚完整厌井4.4轻型井签点系统锐的类型——涌水量芬计算利用杜纳比公式辈：4.4轻型量井点迷系统允的类飞型——涌水培量计膨算积分常轿数由边乡丰界条件报确定：4.驶4轻型踢井点倦系统斯的类张型——涌水打量计猜算完全留普通签井的拾浸润钱线方形程R称为井可的影响刘半径，R以外的姨地下水现将不受聚该井的确影响。当r=翼R时，z=H虾,4.戚4轻型井按点系统毒的类型——涌水量宽计算式中:K——渗透系顽数(m／d)，应由浆实验测道定；H—阶—含水买层厚抖度(m)；S—膀—水位盾降低残值(m本)；R——抽水影廊响半径(m)，取：x0——环形熊井点友的假展想半舅径(m求)：F—剩—基坑相周围寇井点庄管所犬包围夫的面义积(m鸭2)。4.4轻型井雨点系统榆的类型——涌水量朱计算(3)无压洗非完必整井蝴涌水姿量4.泻4轻型箭井点受系统奇的类皱型——涌水量便计算有效深毒度H0值注：表朽中S’为井管代内水位根降低深检度；l为滤嘉管长宽度。4.4轻型井匠点系统鼠的类型——涌水量徒计算(4呢)承压完调整井涌哪水量承压党完整晃井环说形井饭点涌道水量野计算忠公式饮为：式中扰：M——承压滔含水琴层厚仙度(m)K、R、x0、S——与公种式前渗述公芳式相罩同4.脚4轻型多井点裙系统膀的类览型——涌水量碗计算承压降完整宵井涌滩水量庸计算临示意飞图4.悦4轻型截井点法系统竹的类夏型——确定剩井点能管数赞量与上井距确定府井点眯管数狸量与购井距(1)单井最想大出水尽量(2)最少格井数(3老)最大井由距4.4轻型伏井点通系统蕉的类壤型——确定糊井点些管数小量与牧井距单井最潜大出水横量单井的管最大出房诚水量q，主要榆取决于游土的渗叼透系数框、滤管汽的构造粒与尺寸激，按下懒式确定透：式中:d—滤管直遗径(m猴)；l—滤管长秋度(m)；K—渗透悔系数(m／d)。4.兵4轻型优井点畏系统圆的类倾型——涌水殃量计移算(2死)最少井蚕数井点管际的最少箱根数nmin，按下用式计算劝：式中1.1当——备用副系数柄，考走虑井帅点管撒堵塞功等因挠素。其它符追号同前覆。4.4轻型井他点系统胀的类型——涌水碗量计冻算(3撇)最大井裙距m式中:L—肉—总管长征度(m测)；4.减4轻型井台点系统膀的类型——涌水量望计算确定井绑点管间思距时，办还应注产意以下纤几点：(1)井距过既小时，程彼此干恒扰大，资影响出种水量，衡因此井糟距必须钩大于15倍管震径。(2)在渗透割系数小练的土中甜井距宜驼小些，抖否则水长位降落研时间过抹长。(3絮)靠近躺河流饶处，馒井点御宜适肯当加碌密。(4)井距应敌能与总督管上的肌接头间钻距相配罗合。根范据实际诱采用的质井点管绪间距，违最后确谦定所需念的井点撒管根数戒。5、子轻型另井点蛋的施悉工埋设井笋点的程镜序是伴：放线语定位打井酱孔埋设井逃点管安装劲总管用弯联肤管讲井网点管与明总管接蛾通安装抽现水设备5、孩轻型菜井点以的施超工井点拿管的尿埋设(a仓)冲孔些；(b钥)埋管1一冲管长；2一冲丑嘴；3一胶皮良管；4一高压埋水泵；5一压力教表；6一起重曲吊钩；7一井点伞管；8一滤挪管；9一填墓砂；10一粘福土封藏口5、轻益型井点证的施工轻型井点施工1、喷射牧井点2、管组井井然点3、深危井井昌点4、电渗锻井点5.艺1喷射宾井点当基球坑开清挖较召深，速降水阻深度修要求朵较大时，响可采用贤喷射井并点降水哪。其降忘水深度可达8～20秆m，可用史于渗透瓶系数为0.1～50觉m／d的砂隐土、众淤泥是质土奏层。5.共1喷射汁井点喷射井去点施工秀顺序：安装水矿泵设备殿及泵的进丑出水管铺设投进水吼总管和回水藏总管沉设井腰点管（包防括灌橡填砂纽奉滤料魄）接通山进水扬总管董后及劫时进行戚单根触试抽穗、检鞠验接通棚回水好总管织，全面试授抽全部然井点烤管沉值完毕检查主整个降信水系统的运转状况及降水效果您。5.1喷射秤井点喷射越井点丧设备歌及平斥面布劝置简窜图(a)喷射井控点设备泄简图；(b)喷射秆扬水制器原乘理图五；(c)喷射浪井点煎平面戏布置5.1喷射井呈点1－喷射得井管；2－滤乱管；3－进更水总拌管；4－排水句总管；5一高孟压水亩泵；6－集疑水池同；7－水泵旷；8－内管警；9－外管厉；10－喷块嘴；11混合纺室；12－扩泽散管焦；13－压于力表5.2管井咏井点管井井压点：就是拒沿基烫坑每旧隔一蔑定距丘离设置置一嘱个管畅井，腐每个剩管井迫单独测用一城台水畏泵不绒断抽满水来选降低淘地下隶水位藏。在而土的酿渗透索系数室大(2秃0～200金m／d)的土层材中，宜住采用管好井井点。管井耕井点豪设备怨：主要沫是由辅管井测、吸上水管拳及水趟泵组控成5.2管井阻井点管井井诉点1一沉砂幼管；2一钢筋胳焊接骨村架；3－滤造网；4－管身膝；5－吸水冲管；6－离心辅泵；7—小砾己石过奇滤层佛；8－粘涝土封启口；9－混爹凝土甘实管因；10－无砂市混凝土糕管；11—潜水祖泵；12一出水腐管5.共3深井井副点当要求胡井内降菜水深度悄超过15枣m时，可乎在管井棉中使用秀深井泵虾抽水。券这种井浅点称为座深井井炊点（或拔深管井右井点）么。深井产井点一弃般可降条低水位30～40m，有法的甚仓至可仰达百导米以流上。深井村潜水软泵有膀两种腰类型寸：一种是亲深井潜方水泵另一种膀是电动插机安装欠在地面对上，通瞎过传动深轴带动多级叶鸟轮工作移而排水右。5.惠4电渗井削点电渗杀井点坝：是在轻更型或喷厅射井点纺中增设智电极而叨形成，恋主要捏用于渗裁透系数缩慧小于0.1银m／d的土层良。电渗井敞点1一井盈点管持；2一电极截；3－直窗流电致源6、降露水对炕周围穷地面疗的影京响及则预防勾措施6、降水鸣对周围挠地面的风影响及继预防措念施6、降祖水对定周围毁地面笑的影布响及疤预防独措施6、降堪水对挥周围穿地面矿的影国响及灶预防绳措施6、降厌水对扬周围捎地面饼的影祥响及遥预防挠措施6、降水驼对周围丽地面的筝影响及缩慧预防措溉施降低地启下水位启时，由缎于土颗间粒流失贤或土体当压缩固肥结，易遗引起周穿周地面巴沉降。由于性土层古的不塑均匀侨性和份形成凑的水妄位呈营漏斗辅状，嫁地面迹沉降饿多为设不均仪匀沉锣降,可能导迫致周围峰的建筑咏物倾斜饼、下沉宫、道路羡开裂或殖管线断匹裂。6、降水兽对周围犁地面的枪影响及泥预防措霉施地下水乏位降低责植物根掌系无法丈接触到侦潮湿层室，使城借市走向狗荒漠化袭。北京弹的地下宾水位埋防深已从19争50年的3～4米到你现在浪的25米以堂下，腐有心才人注钞意到塘，北疏京著俗名的柱五棵壁松早皂已不络复存遭在。在有运可能愤的情柱况下鼓，尽泡量采有用连之续墙撒、护阵坡桩+桩间牧旋喷拾桩、午水泥扔土桩+型钢、鸭冰冻止安水等帷凭幕隔水筑方法，必隔断地砍下水进驰入施工父区域。进行瓜井点明降水回时,必须采覆取相应牵措施，呢以防造屿成危害岔，如：旱回灌井明点法贺、设置津止水帷锻幕法、肯减缓降僻水速度