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文档简介
基坑与边坡工程第6章基坑降水制作人:周勇
LanzhouUniversityofTechnology§6.1基坑降水概述第6章基坑降水
在基坑开挖过程中,当基坑开挖面位于地下水位以下时,土中的含水层被切断,基坑外及坑内开挖面以下的地下水就会不断渗入基坑。对于放坡开挖的基坑,地下水的渗流很容易造成流砂、边坡失稳和基坑底面地基承载力下降。当基坑底面以下存在承压含水层时,基坑开挖至坑底后,由于坑内土体的卸荷作用,基坑底面有被承压水顶破而发生突涌、隆起的危险。为什么在进行深基坑施工时必须做好地下水控制工作?井点降水第6章基坑降水
根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式,基坑工程地下水控制可以选用截水、降水、集水明排或其组合方法。目前,基坑降水常用方法有管井、真空井点、喷射井点等方法,并宜按下表的适用条件选用。
方法土类渗透系数(m/d)降水深度(m)管井粉土、砂土、碎石土0.1~200.0不限真空井点黏性土、粉土、砂土0.005~20.0单级井点<6m多级井点<20m喷射井点黏性土、粉土、砂土0.005~20.0<20m第6章基坑降水坑外降水坑内降水坑内与坑外相结合降水将井点布设在基坑以外将井点布置在基坑内部井点降水类型LanzhouUniversityofTechnology§6.2降水设计与计算
基坑降水设计要求《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)规定:基坑内的设计降水水位应低于基坑底面0.5m。按地下水位降深确定降水井间距和降水井水位降深时,地下水位降深应符合下式规定:
si
sd
(6-1)式中:si──基坑内任一点的地下水位降深(m);sd──基坑地下水位的设计降深(m)。第6章基坑降水6.2.2井点涌水量计算理论
井点涌水量的理论计算是以水井理论为基础的。水井理论由法国水力学家裘布依于1857年提出。该水井理论的基本假定是:第6章基坑降水(1)含水层是水平的,均质各向同性;(2)水流呈轴对称的径向流运动;(3)在距井轴一定距离R处,水位下降为零;(4)水流运动符合达西定律。基坑降水井分类当基坑降水井布置在潜水层内,井内地下水无压力时。当降水井布置在两层不透水层之间的承压含水层内时,该类降水井称为承压井。井底达到了含水层下的不透水层,水只能通过井壁进入井。井底未达到含水层下的不透水层,水可从井底或井壁、井底同时进入井内。第6章基坑降水承压井潜水井完整井非完整井地下水是否有压力完整程度常见水井种类(a)潜水完整井(无压完整井)
(b)潜水非完整井(无压非完整井)第6章基坑降水(d)承压非完整井(c)承压完整井
第6章基坑降水(1)
潜水完整井涌水量计算抽水时潜水完整井含水层内的降落漏斗和流线网图第6章基坑降水当含水层为均质土层、原地下水位为水平时,其水位降落漏斗为形状规则的旋转面,其轴线与井轴重合。在剖面图上,流线是一些曲线,这些曲线在上部与降落漏斗曲线近乎平行,而下部则与不透水层顶面近乎平行。
按照水井理论假定,根据达西线性渗透定律,取不透水层基底为x轴,取井轴为y轴,就可以求出流向井中的水流。对于任意横剖面为:
(6-2)式中:A——水流的横断面面积,取铅直的圆柱面作为水流断面面积;x——由井中心至边缘的距离,即圆柱半径;y——由不透水层到距中心距离为x处曲线上的高。第6章基坑降水该断面上的水力梯度为:
(6-3)
将以上两式代入达西公式即可得出微分方程:
(6-4)式中:
Q——水井的涌水量;
v——渗透速度;k——渗透系数。将式(6-2)代入式(6-4)得:
(6-5)
积分后得:第6章基坑降水取坐标为(x1,y1)、(x2,y2)的两点,则可写成:
(6-6)由图6-2可知,单井降水的影响半径为R,潜水含水层厚度为H,设降水井半径为r,降水井内水位距不透水层的高度为h。此时,若需计算单井的流量,可以设x1=r,y1=h,x2=R,y2=H,则得:第6章基坑降水即:
(6-7)
(6-8)第6章基坑降水(2)
承压完整井涌水量计算承压完整井水位降落漏斗和流网图第6章基坑降水当降水井为承压完整井时,假设在井内均匀抽水,井中水位开始下降,而含水层周围的地下水将流向井中。经过一段时间后,井周围的原有水位就由水平变为向井弯曲的降落曲线。降落漏斗取井底不透水层水平方向为x轴,而取井轴为y轴,可任意圆柱剖面的水头梯度i和过水断面面积A的表示式如下:式中:
x——由井轴至任一点的水平距离;
M——承压含水层厚度。代入达西定律:分离变数得:积分得到:第6章基坑降水第6章基坑降水设降水井半径为r,承压井内水位距含水层底板的距离为h。则计算单井的流量可以设x1=r,y1=h,x2=R,y2=H,则得:(3)
群井涌水量计算群井总涌水量并不等于各个单井涌水量之和。相互作用的群井第6章基坑降水注意假设一群井降水系统,1~n号单井均为潜水完整井,各单井之间的间距均不大于各个单井的影响半径。在群井系统中任取一点A,其与各单井的距离为x1、x2、x3……xn。根据单井理论分析可得水位降落漏斗的方程式为:
(6-11)式中:——第一个井点在A点不透水层以上水位的高度;——第一个井点处的水位;——第一个井点的涌水量;——第一个井点与A点的水平距离;——第一个单井的半径。第6章基坑降水同理,可得:总降落曲线的方程式:式中:——各个井点同时抽水时,各个井点的涌水量;
——每一个井点处的水位,令各井点处的水位均相等。第6章基坑降水,假设,耽,由此,抽水时们的总涌垫水量,n为单昌井井忍点总总数。伙则公廊式(6-1贼2)可细写成呼:或(6-13)(6-1阔4)第6章非基坑五降水设各单井伪的半径均显相等,即同时,各毯井的涌水场量亦相近耽似,即,Q为所脊有井慢点为计算锦群井涌采水量,围在群井神影响范成围内任送取一点吼,其水掠位高度拔等于静止水毙位H,,,y=蝇H公式(6-13)可写砖成:由公式(6-13)、(6-14)可锡得:(6-15)(6-17)(6-18)第6章基坑刃降水潜水完倦整井的群井涌水量:如果基坑就降水设计碎将各井点帝设在一个扣圆周上,芳则x1=x2=x3==xn=x0,即躁等于曲圆的摊半径埋,代臣入上期式,洋则得欲到潜水男完整勺井群柏井涌这水量计算公式经:第6章基概坑降水井点群赞重心处茧水位降羡低数值潜水完占整井群尸井基坑雁涌水量团计算简阁图1—矩形基妇坑;2一等参效圆胞形单堵井6.2.护3基坑蝇涌水诊量计学算第6章甜基坑临降水基坑降水各井点系统恭一般布置遮在基坑周古围,各个寒单井同时帮抽水,因沸此基坑涌歪水量计算围需要考虑印群井的相年互作用,把由各叛井点组干成的群兴井系统届,视为炭一口大鬼的圆形倦单井。参照公式(6-8),可得:式中:Q——基坑降水安总涌水量(m3/d);k——土的俭渗透引系数(m/d);H——潜水欢含水逗层厚贫度,授即地星下水往位至绍不透课水层鸽的厚贝度(m);S——水位劫降落卡值(m);R——单井降水罩影响半径造(m);——由井册点管两围成叠的基灭坑等谱效半浴径(m),骑可按计算蛛;——群井降水校影响半径延(m),A——井点系统窃包围的基游坑面积(m2)。为满足冻工程设梅计的需臂要,《建偏筑基任坑支默护技强术规退程》难(JGJ1切20)附录E给出洽了5种典捏型条震件下刮的基圣坑涌俯水量弦计算涉公式消。第6章扬基坑拣降水(6-2恩1)式中:——基坑地下缎水位设计虑降深(m);其余参数同公乱式(6-惯20)。第6章恨基坑般降水1.均质含水躲层潜水完顷整井的基拦坑降水总挤涌水量计检算(6-嫌22)(6-挪23)式中:h──降水浩后基铅坑内坐的水焦位高楼度(m);l──过滤器晌进水部崭分的长兵度(m)。第6章双基坑翅降水2.均质含斜水层潜气水非完窗整井的逝基坑降而水总涌夹水量计巴算(6-24)第6章基坑距降水3.均质含水钟层承压水列完整井的页基坑降水住总涌水量璃计算承压含水启层厚度(6-2息5)第6章基坑赌降水4.均质含水恼层承压水仙非完整井店的基坑降术水总涌水屡量计算(6-2国6)第6章否基坑尾降水5.均质含水调层承压水往—潜水完倾整井的基券坑降水总液涌水量计文算承压水拘含水层姓的初始饮水头(1)降水伟影响拦半径6.2浸.4基坑柏降水钱设计泡相关历参数按地下水肉稳定渗流锡计算井距疏、井的水虹位降深和刑单井流量罩时,影响辽半径(R)宜通穷过试验败确定。缺乎少试掘验时挨,可她按下回列公掉式计押算并菠结合近当地易经验抬取值庭:第6章基忌坑降水1)潜籍水含邻水层(6-违27)2)承压暴水含水联层(6-2谣8)井水机位降峰深(m)潜水含水民层厚度渗透然系数朵(m/d)(2)降水迅井的符设计它单井冬流量当已益计算蜡出基躺坑降山水的格总涌床水量Q时,降谦水井的度设计单井流量计算:(6-2纠9)式中:q——单井设计币流量;Q——基坑降朵水的总跟涌水量(m3/d弄),可按趟公式(6-2隶1)~(6-26)计算;n——降水躁井数男量。第6章基坑海降水(3)含水层渗昌透系数含水层的吓渗透系数k宜按现场抽礼水试验确定。当邀缺少试验费数据时,笼可根据土乞的其他物清理指标按拆工程经验素确定。各蜻种土类渗捉透系数的有一般范围托见表6-2。第6章基坑场降水土的名称渗透系数k土的名称渗透系数km/dcm/sm/dcm/s黏土<0.005<610-6中砂10~20110-2~210-2粉质黏土0.005~0.1610-6~110-4均质中砂35~50410-2~610-2黏质粉土0.1~0.5110-4~610-4粗砂20~50210-2~610-2黄土0.25~10310-4~110-2均质粗砂60~75710-2~810-2粉土0.5~1.0610-4~110-3圆砾50~100610-2~110-1粉砂1.0~5110-3~610-3卵石100~500110-1~610-1细砂5~10610-3~110-2无充填物卵石500~1000610-1~1100岩土层渗已透系数k的经验值玩表6-2§6.3基坑降水方法及其施工6.喷3.嘱1轻型园井点生降水(1)工作原车理第6章基坑鄙降水轻型微井点是沿基坑拥四周或伶一侧以托一定间暗距将直径毛较细的方井管(井管下检端为滤管身)沉入深于侵基底的含均水层内,在地品面上用勇水平铺厦设的集沸水总管域将各井湿点管连茄接起来牢,在一生定位置赞设置真杆空泵和出离心泵洽,开动它真空泵访和离心束泵,地灶下水在腰真空吸琴力的作窝用下经六滤管进废入井管拔,然后磨经集水恢总管排绪出。因为该方垦法利用真读空降水,愈因此也称章为真空降辰水法。轻型井岔点降低宗地下水移位的示喜意图1一地面;2一水泵句房;3—总管叉;4一连接管河;5一井安点管任;6一滤管罗;7一原召有地抬下水餐位线盐;8一降低后拥地下水位炮线;9一基茧坑。第6章基坑傍降水轻型井点适用范哄围:轻型井点特点该方法存律在占用场脏地大、设洒备多、投请资大等。删在较长时尸间的降水提过程中,偶对供电、会抽水设备帖的要求高势,维护管燃理复杂。第6章基餐坑降水优点:缺点:井点间舒距小,疏能有效挑地拦截拌地下水暗流入基烦坑内,策尽可能最地减少为残留滞吵水层厚唯度,对袄保持边掌坡和桩港间土的跑稳定较袄有利,悉因此降蚀水效果蜘较好。粉砂、粉土、粉质垮黏土等渗透饺系数较御小(0.0岔05~铲20m僚/d)的锤弱含要水层盗中降堆水。歉单级搏井点铁降水刷深度员小于6m,多级瞒井点降绕水深度居小于20m。(2)轻型币井点渡主要皆设备1)井点魂管滤管构画造1一铸铁头涛;2一钢兰管;3一管恨壁上曾的进吨水孔弦;4一缠伐绕的枕塑料掌管;5一细志滤网脏;6一粗滤网闲;7一粗铁丝静保护网;8一井第6章沫基坑杜降水井管届一般镜采用蝴外径38次~1氏10林mm的无缝钢贞管,长度遮为5~涉7m。井点虹管的下捆端装有究长度1.0站~1.悦7m的滤管酸。在管泊壁上钻埋有直径12m直m~1冬8mm的梅辆花型葱排列闸的渗升水孔斑,渗膊水孔汉的孔巷隙率鉴应大污于15%。2)集水总因管3)连交接管4)抽水僵设备第6章基坑却降水集水总管蜂采用直径75~尿100荒mm的无石缝钢西管,发每根食长4m左右逼,互咬相用替法兰兰连接敲。在谣管壁末上每誉隔1~2撇m设一个与肥井点管连紫接的短接阁头。连接管采款用直径38犹~5卫5m触m的胶拆皮管泊或塑息料管相,长牛度为1.虎2~馒2.昆0m,用仪来连夏接井恳点管揪和集停水总斧管。根据糠水泵搅和动浇力设菌备的返不同犬,轻慈型井鞋点分误为真空被泵井成点、暴射流续泵井织点和盐隔膜承泵井秆点三种。这三者邻用的设胶备不同照,其所重配用功畜率和能冰负担的叫总管长隆度见表6-驾3。第6章基娱坑降水轻型井点类别配用功率(kW)井点根数(根)总管长度(m)真空泵井点18.5~2280~10096~120射流泵井点7.530~5040~60隔膜泵井点35060各种轻型宽井点的配祝用功率和饺井点根数驼与总管长撞度表6-3三种水油泵井点绢特点抽水机组标由一台干稳式真空泵因、二台离党心式水泵(一台备用)和水倍气分拢离器币组成点。这够种井紧点对不同鲁渗透系淋数的土辟层有较硬大的适踩应性,枪排水和深排气能恐力大。由喷抢射扬迟水器细、离附心泵雀和循浙环水逮箱组眠成。绝射流锐泵的境优点烈是耗电液少、胞重量氧轻、携体积坚小、衰机动亭灵活干,但世它的爱喷嘴挺易磨降损。机组构造猛简单,是透单根井点丈平均消耗缓功率最少灵的井点。第6章基坑疫降水真空畜泵井兵点:射流泵井挪点:隔膜泵慢井点:(3)轻型蜜井点夺系统蜘的布纱置轻型饿井点饼系统均的平鼻面布薯置应勾根据银基坑门的平莫面形积状与纱尺寸羊、基厌坑降搁水深自度及压含水遥层的何渗透态性能拼等因还素而刺定,井间搏距宜应取0.8m~2.0撤m。对于面积毛较大的基垮坑采用环状岸井点,也可劣布置成“U”形。扶环状识井点油的四夜角部有分应裙适当今加密,井管佳距离秒基坑棋壁一犁般取0.7贡~1m。环状尼井点(a)平面布停置;(b)高程布俊置1-总管书;2-井点升管;3-泵站第6章基阔坑降水当开亩挖窄棋而长舌的基吊坑时蚕,可牺按线芦状井巨点布躁置。唐如基跌坑宽蚕度不劈燕大于6m,且降水课深度不超炉过5m时,可览采用单烟排线状忽井点,征布置在别地下水据流的上亮游一侧掀,两端俩适当加色以延伸,一般蹄延伸英宽度哭以不饭小于蝇基坑娃宽为珠宜。单排扇线状耽井点殿平面不布置脱图1-总管;2-井点珠管;3-排水设植备第6章基窑坑降水井点系挣统的高虽程布置赛主要是碌确定井管的祸埋设深禁度(不包括赔滤管,设井该管埋阁设深三度为H)计算。(6弯-3级0)式中:H1——井点管跌埋设面读至基坑头底的距共离;h——降低手后的针地下名水位搁至基吵坑中脊心底密的距浅离,安一般禽不应锦小于0.须5m;i——地下水降藏落坡度,稼环状井点像取1/1贷0,单排井趣点取1/4脂~1/邻5;L——井点管途至群井杆中心的娘水平距爸离。由计别算确雷定的肚井管传埋设信深度织应小否于水啄泵的获最大漠抽吸显高度趋,还史要考礼虑到溉井管一般要露出近地面0.2崭m左右尺。注意认:第6章基坑炎降水二级轻猴型井点熟降水1一原械地面肯线;2一原芽地下章水位既线;3一抽水击设备;4一井点管莫;5—总管;6一第一级赤井点;7一第仰二级渴井点猎;8一降低核水位线第6章基冠坑降水如果喝井管攻计算史埋设姐深度享小于追降水败深度6m时,则可车用一级轻茂型井点;丸若H值稍妨大于6m时,曾通过术设法津降低元井点醉总管植的埋录设面骆后可织满足然降水标要求轿时,革仍可韵采用额一级诸井点廉。当孩一级梢井点刑系统技达不骨到降腊水深路度要身求时芽,需劳要采焦用二裙级井忙点。(4)井点玩构造埋要求第6章基接坑降水(5)井点段施工伐要求第6章醒基坑兼降水6.3历.2喷射井点所需降陡水深度堪超过6m考虑热采用蜘喷射松井点(1)工作原理喷射井雾点一般膏有喷水井荡点和喷晃气井点两种,伤两者的煮工作原辜理相同糕。井点竭系统由芳喷射器吼、高压拌水泵和脊管路组袜成。喷射器的武工作原理拢是利用高芽速喷射液统体的动能惕工作。喷射产器构召造1-喷嘴鹅;2-混合勿室;3-扩散室们;4-吸水研室;5-吸水管;6-喷射管;7-滤管第6章基浇坑降水喷射井娘点适用脑于深层遇降水,拦在粉土反、细砂晨和粉砂旦中较为核适用。党一般一鉴级喷射笋井点可无降低地怜下水位8~20感m。喷射井点这适用范围粥:喷射井点育组装图第6章基坑圈降水水泵水箱工作水掏管上水管喷射器滤管(2)喷射井点晒布置及构魔造要求喷射羞井点夫管路变系统袋的布鞠置和担井点亦管的籍埋设罚如图喉所示祖。井导间距雀宜取1.5~酱3.0m。井陵孔直岛径宜减取400m灶m~600蜻mm,井孔应耕比滤管底更部深1m以上。当喷射井伤点的井口可至设计降码水水位的搬深度大于6m时,可驾采用多挺级井点喜降水,骑多级井干点上下梯级的高效差宜取4~这5m。喷射井点职平面布置漆简图1-喷射井管抬;2-供水总管江;3-排水管道栽;4-高压跨离心积水泵佣;5-水池;6-排水泵第6章器基坑倦降水(3)喷射计井点负施工简要求第6章枪基坑扑降水●下井管铃时,水遣泵应先茅开始运始转,以记便每下裤好一根音井点管货,立即朱与总管女接通(不接回宿水管),然枯后及件时进清行单抽根试尿抽排顽泥,笼让井予管内葛出来千的泥梅浆从呼水沟艳排出腾,并傅测定娇真空建度,性待井炭管出影水变咳清后析地面厚测定真空色度不烫宜小检于93.3惠kPa。●为防止贼喷射器统损坏,紧安装前箩应对喷躺射井管森逐根冲木洗(开泵载压力掉不宜洋大于0.3M填Pa),以阳后再阀将其士逐步臂开足管。如愧果发娘现井新点管只周围络有翻钻砂、露冒水扬现象议,应臣立即厌关闭另井管宇检修蚊。●工作水双应保持殃清洁。诞尤其是当工作初碍期更应洋注意工过作水的感干净。侦试抽2d后,应更女换清水,未此后视水富质污浊程蚁度定期更百换清水。●用喷危射井狡点降露水,应在滤管到下端增抓设逆止出球阀。6.3.堪3电渗井点(1)工作己原理在降水井饮点管的内呈侧垂直打超入金属棒(钢筋、际钢管等)作为阳极,利用雨轻型井阻点或者推喷射井罩点管本划身作为阴极。当虹对阳研极施控加强比直流反电时许,带眨有负悬电荷辣的土存粒即燥向阳姐极移本动(即电泳吨现象),而带有卵正电荷的胜水则向阴艳极方向移静动,产生电渗现象。电渗垮井点l-井点管;2-金属肃棒;3-地下水降响落曲线第6章基蛾坑降水(2)电渗低井点筒施工暴要求第6章莲基坑蓬降水●电渗粥井点轰埋设倘程序川一般棒是先累埋设坑轻型醋井点悠或喷伤射井男点管绿,预眉留出较布置土电渗坊井点宪阳极脑的位寇置,雪待轻妈型井希点降裤水不尖能满霞足降堡水要株求时径,再勿埋设礼电渗休阳极厌。●电渗井详点阴极狸的埋设患与轻型刺井点、茅喷射井谈点相同鸟。●阳极采用Ф5对0~70mm的钢管或Ф2骡0~25mm的钢筋垂直威埋设,埋设深南度应比井败点管深500误mm,上部下外露在拨地面上汁约20搂0~400m聪m。阳极在寺水平方向高应当采用氧轻型井点堪时,间距腔为0.林8~1.0村m;当采覆用喷射砍井点时届,间距驾取1.2~1.巷5m。需要先注意牙的是技,阳舰极严径禁与滨相邻备阴极肯相碰打,以眉免造片成短伴路,荡损坏慨设备疼。●一般劈燕阴阳凡极数浴量相丽等,祥平行舟交错垦排列边,必薯要时怜可增里加阳贴极的数剂量。6.3逃.4降水管井(1)管井犬设备背及构中造第6章基帖坑降水●管井井管妙由井壁管坡和滤水管佛两部分组吃成。井壁雁管可采用腰直径200~抱350m侦m无砂混凝粉土管、钢分管、铸铁滴管、塑料塘管等。下撕部滤水管初过滤部分刊可用长2~3慈m的焊接钢沾筋笼,外索包孔眼为1~2祸mm滤网,也叉可采用无冰砂混凝土需滤管、钢戒管或铸铁共管。●滤管吧内径抢应按农满足姜单井礼设计品出水迎量要晒求而捧配置妄的水遥泵规辣格确颗定,匙滤管霸内径欲宜大泄于水饮泵外坡径50据mm,且话滤管颗外径撞不宜赔小于200m闪m。●管井许井管叉与土介层中裂钻孔计孔壁某之间愤需设旧过滤筹层。凡管井昂成孔氏直径略应满别足填造充滤巨料的朋要求旧,一钥般成炕孔直股径应锄大于腾管井络外径15盒0~挠20鉴0m通m。滤料规格洗宜满足下单列要求:1)砂土含点水层:(6-31)式中:D50——小于冲该粒甜径的送填料液质量围占总炼填料孟质量50%所对应蜜的填料昂粒径(mm闪);d50——含水层中察小于该粒泥径的土颗滋粒质量占超总土颗粒位质量50辆%所对应的功土颗粒粒寻径(m纵m)。2)d20小于2mm的碎平石土蹄含水潮层D50=6d20~8d20(6-辆32)式中:d20——含水层中则小于该粒丈径的土颗防粒质量占翼总土颗粒冻质量20%所对应的土颗充粒粒救径(mm泻)。第6章基坑婶降水D50=6d50~8d503)对d20大于司或等勺于2mm的碎石土盘含水层,末宜充填粒折径为10m抄m~20坟mm的滤料待。4)滤亚料的掩不均棋匀系册数应尸小于2。注意:第6章占基坑米降水当采用深芦井泵或深碑井潜水泵禽抽水时,句水泵的出碎水量应根情据单井出卵水能力确尿定,水泵脉的出水量淡应大于单谨井出水能点力的1.2倍。深井降井管的底武部应设置衰沉砂段,双井管沉砂项段长度不眠宜小于3m。沉砂莲段的作盟用是沉伞淀那些咸通过滤渗网的少歌量砂粒锣。一般魄采用与鉴滤水管康同直径千钢管,夫下端用林钢板封顽底。LanzhouUniversityofTechnology(2)管井飘布置基坑诊外降基水基坑内势降水基坑内管夏井井点布畜置图R-降水影响皆半径;D-井点间距第6章基剧坑降水一般纽奉管井电之间精的间磁距D可取10~15m,同时应丛不小于√2R注意沿基尝坑外结围每淋隔一稍定距硬离设好置一舟个管它井。如图葱所示浑。(3)管井施常工要求第6章基茅坑降水6.肢3.赛5常用恐井点猪降水纵的设发计基坑沫降水谅设计侍主要盘步骤第6章饰基坑免降水确定基坑宴等效半径计算疲基坑露涌水猎量Q计算贺单井椒的出于水能距力q0确定单井疾降水影响脏半径确定井聚管埋设欧深度确定需三设置的倘井点数签量计算井超点管的间距水位垂降深析验算各类井映的单井萝出水能蝇力可按弦下列规楼定取值帖:1)真自空井食点出繁水能恒力可双取36菠m3/d~60胡m3/d;2)喷阿射井笨点出俯水能鸡力可压按表6-贞4取值;外管直径(mm)喷射管
工作水压力(MPa)
工作水流量(m3/d)设计单井出水流量(m3/d)适用含水层渗透系数(m/d)喷嘴直径(mm)混合室直径(mm)387140.6~0.8112.8~163.2100.8~138.20.1~5.0687140.6~0.8110.4~148.8103.2~138.20.1~5.010010200.6~0.8230.4259.2~388.85.0~10.016219400.6~0.8720.0600.0~720.010.0~20.0喷射井盟点的出栏水能力表6-4第6章基牌坑降水水位降深启验算1)含情水层范为粉设土、过砂土锄或碎毕石土项时,西潜水检完整厘井的劝基坑伶地下似水位努降深吉计算潜水完整产井地下水颈位降深计酱算1-基坑面衔;2-降水谁井;3-潜水含水端层底板计算点与退降水井的赢关系1-第j口井;2-第m口井;3-降水井偷所围面不积的边堵线;4-基坑油边线(6-3炭5)第6章基坑坝降水潜水完夸整井第j个降水井假的单井流宽量(qj)计算:(6-36)式中:sw,只m──第m口井的井巷水位设计倒降深(m投);rjm──第j口井中心泪至第m口井值中心恒的距享离(m);当j=m时,炕应取冤降水钉井半消径rw;当rjm>R时,取rjm=R。当含水层净为粉土转、砂抄土或蒙碎石骡土,鞋各降遮水井厘所围昨平面躲形状剃近似敌圆形头或正静方形陕且各愿降水调井的齿间距阀、降蒸深相刷同时,潜水完揭整井的地鲜下水位降冠深也可按诉下列公式射计算:第6章库基坑兆降水式中弱:q──按干扰井肿群计算的呆降水井单潜井流量(创m3/d捧);r0──井群朋的等阵效半望径(m情);井群的炮等效半径求应按各降堂水井所围给多边形与妙等效圆的周膛长相岁等确犁定,挖取r0=u/(2断π);当统公式架(6-3刑7)中时,正取当公副式(6-38)中的时,取。(6-37)(6而-3错8)j──第j口降水井跟;sw──井水位妨的设计尽降深(m);rw──降水井半棵径(m);u——各降钻水井逢所围阶多边优形的见周长(m)。第6章基坑折降水2)含水磨层为粉欢土、砂扣土或碎木石土时咬,承压臣完整井赏的基坑培地下水茶位降深邪可按下纵式计算:(6-3建9)承压水厦完整井辞地下水球位降深姿计算1-基坑面榨;2-降危水井谢;3-承压含匆水层顶板竖;4-承压含水庄层底板第6章挪基坑线降水承压览含水瘦层厚废度(m沃)承压完徒整井第j个降水屈井的单泛井流量叶计算:(6-40)当含陷水层百为粉责土、娱砂土冬或碎怪石土姜时,冷各降昆水井范所围肯平面漂形状宪近似嫩圆形这或正仍方形塞,且温各降闯水井愉的间敬距、光降深旷相同争时,崇承压当完整远井的育地下血水位晴降深乞也可决按下箩列公袄式计嚷算:(6-41)第6章基造坑降水时,取;当公巩式(6-4向2)中的晶;时,取(6-42)式中:r0──井群的等您效半径(m);井当群的免等效俩半径害应按汁各降爬水井气所围维多边形与等冰效圆的剑周长相姐等确定灯,取r0=u/(2舱π);当公式浇(6-41)中第6章轧基坑番降水。§6.4基坑降水对周围环境的影响及其防治措施6.4逆.1基坑降线水对周触围环境冒的影响在松散沉誓积层中进铜行人工降栗低地下水驳位时,如匠果抽水井脚滤网和砂量滤层的设床计不合理趋或施工质船量差,在锡抽水时就演会将软土句层中的粘粒不、粉画粒,价甚至帖细砂的等细模小土债颗粒眨随同犯地下邻水一洪起抽犯出地替面,纵使周糟围地侦面土朽层很象快产粥生不节均匀要沉降,造成地未面建筑和弄地下管线倍不同程度纤的损坏。另一方纹面,当刷井管开围始抽水泡时,井痰内水位述下降,颤井外含答水层中妨的地下蚊水不断家流向滤珠管,经难过一段型时间后塔,在井跟周围形身成漏斗鹊状的弯灿曲水面括——降蒜水漏斗挖。在这贡一降水疲漏斗范垄围内的深软土层质会发生蜜渗透固团结而造廊成邻近的胜建筑物贩、道路售、地下逝管线的快不均匀显沉降,顾严重时虎将导致酿建筑物偏开裂、间道路破乓坏、管断线错断父等工程蹲事故的装发生。第6章基嚷坑降水6.4质.2基坑降借水引起豪的地层津变形计震算基坑降水傅引起的地层变形馆量计算认:(6-食43)式中致:s──计算剖飞面的地省层压缩壁变形量(m);──沉肝降计算亭经验系趁数,应根甚据地金区工肉程经权验取尸值,无经微验时,恶宜取=1;──降作水引起旗的地面辜下第i土层的似平均附虽加有效握应力(kPa胡);对俗黏呀性土琴,应取降水静结束时土守的固结度滤下的附加以有效应力;第6章基坑条降水Δhi──第i层土的厚岸度(m);土层颤的总计天算厚度园应按渗葛流分析积或实际箩土层分蛋布情况殃确定;Esi──第i层土女的压去缩模缓量(kPa冰);应取土的挎自重应力苹至自重应杰力与附加狂有效应力查之和的压才力段的压捞缩模量值。(1)第i土层予位于昌初始浑地下史水位雪以上神时:降水引将起的附脾加有效阿应力计取算(6-4意5)(2)第i土层位于解降水后水插位与初始史地下水位优之间时:第6章基郊坑降水基坑外土趁中各点降腹水引起的椅附加有效捐应力计算字;(6-4火4)(3)第i土层位谋于降水志后水位都以下时愁:(6-纯46)6.4密.3防范稿基坑皮降水雅不利诉影响拉的措棕施(1)设置志回灌辰井当基坑徒降水引筹起的地拾层变形附对基坑美周边环绣境产生辞不利影仰响时,招宜采用容回灌方件法减少浮地层变葱形量。回灌井奏点布置猪示意图1-原有建栽筑物;2-开挖的基很坑;3-降水构井点懒;4-回灌肚井点判;5-原有地牺下水位仁线;6-降水和回顽灌井点间朵水位线;7-降低后地桌下水位线史;8-仅有降水芝井点时的冤地下水位纷线第6章基溉坑降水(2)采用尝砂沟之、砂卸井回斥灌第6章基坑但降水●该回宿灌方粱法是言在降水井点记与被保护熔区域之间设置砂宰井作为走回灌井果,沿砂犹井布置怎一道砂众沟,然倚后将降垒水井点惊抽出来获的水适置时、适浮量地排栽入砂沟艇,再经貌砂井回番灌到地追下。●采用回灌碍技术时,某要防止降裳水和回灌英两井相通翼,以防降炒水井点仅丢抽吸回灌忌井点的水爷,而使基高坑内水位详无法下降翅,失去降虹水的作用泉。回灌雾砂沟穗应设刘在透流水性撕较好芝的土螺层内。●为了实时味掌握地下厦水位的变血化,在回帖灌系统保寸护范围内思设置水位专观测井,怠测量地下恰水位标高摧,根据水书位调节回稿灌水量,优从而达到峡控制沉降今的目的。(3)防止抽水弱带出土粒锦的措施为防慢止土纱粒随螺水流虚被抽胸吸带绘出,呀降水外井管杂的滤晌管、傲滤料疏和滤胳层厚浓度均宅应符绿合规荐范要利求,冶并保枝证施她工质镰量。芳滤网晃孔径躺应根欧据土学的粒路径选志择,局下井创管前塘必须位严格送检查命滤网轻,发储现破鄙损或盛包扎峡不牢抵、不差严密麦应及刊时修绘补。绿滤料幸粒径物应根哪据土问质条弓件确伪定,利不宜缠太大鸟,以柏免失芒去过薄滤作恼用。(4)采用贼截水著方法晴控制充地下骑水基坑截水意是在基坑忆降水场地括外侧设置寇挡水帷幕雹,切断降旺水漏斗曲假线向基坑骄外侧延伸首的部分,寻从而减小石基坑降水既对周围环抹境的影响讯范围。基坑截鬼水帷幕亭布置示嘉意图1-井点管货;2-截水帷绘幕;3-坑外建谋筑物浅殃基础;4-坑外迈地下盐管线第6章基坑膀降水1)水线泥土赶搅拌液桩帷脱幕采用水泥奶土搅拌桩菊帷幕时,洽搅拌桩桩粘径宜取450仍mm~800m迹m。搅拌桩艳的施工偏阅差应符合等下列要求惊:①桩器位的岭允许控偏差事应为50m躲m;②垂直萌度的允许您偏差应为1%。搅拌桩的塑搭接宽度旋应符合下绢列规定:双排水泥夕搅拌桩平香面布置图第6章垃基坑斩降水①当搅拌编深度不述大于10m时,不应活小于150m花m;当摊搅拌内深度蛇为10m~15m时,不应集小于200烧mm;当搅塑拌深度馒大于15m时,不料应小于250颂mm。②双排搅州拌桩搅筑拌桩的蒜搭接宽快度,当餐搅拌深烛度不大命于10m时,寇不应共小于100塘mm;当赞搅拌胁深度宇为10m~15m时,不翁应小于150m递m;当搅昨拌深度煮大于15m时,不应艳小于200差mm。2)高赢压旋豪喷、虹摆喷铲注浆算帷幕采用研高压脏旋喷墨、摆骨喷注桐浆帷碍幕时秘,注嫁浆固宽结体祝有效师半径滴宜通筛过试祝验确层定。单排高压嫂摆喷帷幕跑如图所示橡。当注块浆孔代深度封不大刷于10m时,水泥缴土固结体殊搭接宽度圣不应小于150夏mm;当注驶浆孔深佩度为10走m~20m时,不应叶小于250m猫m;当注浆叹孔深度为20誉m~30m时,不应湖小于350姑mm。规定:摆喷裹帷幕稍平面创形式第6章基坑虑降水高压订喷射督注浆君截水拿帷幕欺施工损时应声符合下列规夸定:1)应先进疯行排桩施堡工,后进却行高压喷扣射注浆施喊工;2)高压章喷射注椅浆的施瓣工作业洞顺序应献采用隔顶孔分序杰方式,仔相邻孔携喷射注丙浆的间哨隔时间架不宜小懂于24h;3)喷射注键浆时,应陈由下而上阻均匀喷射沸,停止喷勤射的位置辈宜高于帷圆幕设计顶奶面1m;4)可采言用复喷评工艺增坝大固结铅体半径恒、提高寺固结体孔强度;5)喷射牧注浆时忘,当孔堂口的返场浆量大聪于注浆蚀量的20%时,创可采洲用提绸高喷酿射压门力等番措施钱;6)当因喷蝇射注浆的芝浆液渗漏铃而出现孔旱口不返浆父的情况时犁,应将注脖浆管停置钳在不返浆唱处持续喷疑射注浆。第6章涨基坑牵降水高压鲜喷射描注浆圆截水耻帷幕必施工饲时应召符合下列规定:7)喷年射注音浆后哀,当粪浆液效析水私、液芽面下避降时昂,应呈进行尖补浆虹;8)当喷射似注浆因故祝中途停喷成后,继续吓注浆时应肝与停喷前巴的注浆体呆搭接,其牢搭接长度孔不应小于500m探m;9)当祖注浆捐孔邻桂近既助有建鸽筑物茶时,答宜采晕用速余凝浆奴液进蚁行喷挎射注甩浆;10)高遣压喷犹射注崖浆的另孔位系偏差轨应为50mm;注浆短孔垂直熔度偏差楼应为±1狂
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