第章地下工程施工降水

第七章工程降水概述地下水的不良作用及防止措施降低地下水的方法工程降水设计计算工程降水施工工程降水对环境影响及其防范措施工程实例概述工程降水的目的及意义保证地下结构的安全施工（干槽作业）防止工程事故：流砂、管涌、坑低失稳提高边坡的稳定性减少板桩和支撑的压力改善基坑和填土的砂土特性工程降水不当引起的工程事故的比例很大基坑渗流力降水加固原理有关降水的基本概念动水压力（渗透压力）水在渗流过程中受到土粒的阻力，水对土粒产生反力，该反力叫做动水压力动水压力与水力坡度成正比当时，产生流砂现象有关降水的基本概念渗透系数渗透系数是水力坡度等于1时的渗透速度渗透系数单位：m/s、m/d渗透系数大小与土的形成条件、颗粒级配、结构有关渗透系数的取值对降水工程设计具有重要意义土层渗透系数取值有关降水的基本概念地下水的种类按埋藏条件分：上层滞水、潜水、层间水上层滞水：局部性、多层、在潜水之上潜水：第一个连续分布隔水层上部的水，受雨水和地表水影响，潜水层面标高即为水位标高层间水：埋藏于两个隔水层之间的水，包括承压水和非承压水各种地下水的垂直分布有关降水的基本概念降水井的类型潜水完整井潜水非完整井承压完整井承压非完整井无压完整井无压非完整井地下水的不良作用与防范措施不良作用潜蚀流砂管涌基坑突涌潜蚀分类机械潜蚀：动水作用下，土粒受到冲刷、冲走，导致土体结构破坏化学潜蚀：水的溶解作用导致土颗粒之间胶结作用的破坏，结合力减弱产生的条件——适宜土层和足够的水动力条件土层的不均匀系数（d60/d10）愈大，愈易产生潜蚀；当d60/d10大于10时，易产生潜蚀两种相互接触的土层，当二者的渗透系数之比K1/d2大于2时，易产生潜蚀潜蚀当渗流水流的水力坡度大于5时，水呈紊流，易产生潜蚀，临界水力坡度为：潜蚀的预防措施加固土体人工降低地下水的水力坡度设置反滤层反滤层构造定义

指土的松散颗粒被地下水饱和后，在动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象发生地层

粉细砂地层工程意义

突发性、工程危害大流砂流砂破坏示意图流砂的形成原因水力坡度极大，流速大冲动细颗粒使之悬浮饱和时胶体颗粒吸水膨胀，土颗粒密度下降，能悬浮流动砂土在振动作用下结构破坏，体积缩小，土颗粒悬浮于水而流动流砂形成的条件水力坡度极大，动水压力超过土颗粒重量使之悬浮时，达到临界水力坡度流砂砂土孔隙度大砂土渗透系数愈小排水性能差，愈易形成流砂砂土中含有较多的片状矿物，易形成流砂流砂的防止措施人工降低地下水位采用地下连续墙截水设置帷幕水下开挖其他方法：冻结法、化学加固等流砂井点降水防止流砂定义指疏松的砂土层时，地基土在具有一定渗透速度（水力坡度）的水流作用，其细小颗粒被冲走，土中孔隙逐渐增大，形成细管状渗流通道，从而掏空地基或坝体，使之变形、失稳，此现象为管涌。产生条件土中粗、细颗粒粒径比D/d大于10土的不均匀系数d60/d10大于10两种相互接触土层渗透系数比K1/d2大于2～３渗透的水力坡度大于临界水力坡度管涌管涌握破坏赴示意念图管涌的然防治措应施增加支畏护桩的乳入土深碑度，使承渗流路候线增加人工戒降低风地下干水位订，改胳变地术下水绿的渗你流方习向管涌含义当基恰坑开天挖，凯基底胀有承航压水见，承涛压水的顶板蒸厚度知小时悟，水器头压默力能颈顶穿肾基坑拣底板扫的现兵象，休称为味基坑比突涌基坑突贸涌突涌侍形式基底顶拣裂，出澡现网状挨或树枝望状裂缝膨，地下本水涌入线，带出彻下部土浙颗粒基底发黑生流砂恋现象，仙边坡失蕉稳，地纺基悬浮葛流动基底肌发生穿类似奋于“不沸腾肯”的遥喷水狭现象点，使宏基坑塑积水浮，地景基土附扰动突涌产茶生条件酷与防治泊措施承压龟水层睬顶板锯厚度偷：减压麦井基坑突盈涌基坑爆突涌降水盾方法僚的分齿类明排法井点质法轻型蜓井点喷射井潜点电渗哪井点引渗法管井往法大口井希法辐射井季法降水遇技术购的发缺展降水仰技术漏有一涨百多浅年的首历史最早恶采用赏明排歼或竖棉井降挖水18胳96者年，龟柏林霞地铁顷施工菠第一评次用仿深井伐降水19旦25坏～1祸93焦0年卫，真播空泵匹井点19傻39蛾年，址德国粗在Sal甲zg-垃itt午er铁路一草段长距奥离挖方澡中采用愤电渗稳旬定边坡195葛0年以平来：多舒级井点愉、喷射斥井点、掘辐射井净点降水掌方法泪——爷明排村法原理降水肤方法博——精明排窝法适用圈条件不易产传生流砂闭、流土鸦、管涌兔和塌陷乳等现象萝的粘性崇土、砂尿土和碎浮石土基坑粥地下私水位梨超过蔬基础躲底板祸标高施不大尿于2营.0m渗透系蓄数小于乏0.5m/d乱，降水深神度小于寄2.0m单独土使用胸或联片合使鹊用降水暑方法吼——巴明排膏法排水沟玻和集水转井的设揭置布置禁在距匀拟建衫建筑跨物基启础边扔净距翠0.检4m以外度，排项水沟砌离开鸭坡脚窝不小恩于0改.3m，在基翠坑四裹角或赛每隔腿30淡～4扶0m设置述1个协集水沾井（网坑）排水茄沟底置面应才比挖有土面盐低0超.3睬～0误.4m，集水井倾（坑）比沟底宰低0.杯5m沟、井散截面根身据排量好确定：基础较慰深或地标下水位辞较高时廊，应分坑层明排倘或导排颜法分层夸明排尽法原事理井点断法降滩水根盈据井畜型的极不同搬进行同分类揪：轻型井孤点喷射淡井点电渗浙井点降水方抗法——贼井点法扭降水降水方汗法——弃轻型井恭点原理适用显条件K=魔0.临1～润80燥m/泛d单级：蜘小于6m二级敏：6～9巩m轻型井砌点全貌荣图二级州轻型掩井点降水方戴法——与轻型井孕点井点能设置沿基坑挖周围布察置，线挽状或封抽闭状，坡距边坡阿线不小增于1.篇0m井点间物距0.嫌8～2融.40m主要设泼备：井点预管：赖直径慈38散～诵55mm，长度购5虎～7m，下端给1脾～1陡.7m为滤管镇，孔眼咬直径1腾2～浪18mm悄，包滤连接六管：潮胶皮载管、演钢管树、塑华料管法，直舟径3误8缎～5誉5mm线状目布置封闭士状布庙置降水誉方法侧——忌轻型荷井点主要觉设备痰：集水管盛：直径味100反～1陕27mm额，分节连舌接，长横度5m，法兰盘铁连接，县每隔0舅.8评～1.榨6m设一连裙接井点访管的接她头抽水斧设备谁：真空食泵射流泵真空初泵原伏理射流苗泵原巡寿理集水总管射流器离心泵压力表循环水箱真空表喷射炮井点原理纽奉：3—集水总考管4—排水总竿管5—高压泵6—集水岗池扬水器胡结构示废意喷射免井点适用趁条件土层虎渗透继系数K=0中.1～塔80m烫/d降水银深度涌大于6m，最大主可达20恒m井点肠布置基本同捡轻型井巨点井距1.卧5～向3m成孔直搅径400摇～60套0mm电渗榴井点原理电渗誉井点适用时条件饱和许粘土边，特谣别是翅淤泥锦、淤鼠泥质政粘土配合今轻型屋井点吸和喷铃射井遭点渗透欠系数K小于0.1滋m/d布置同轻型乒井点和狡喷射井开点极距:轻型井成点；喷革射井点间歇粪通电争：24龟h停2-延3h引渗井虑点适用飘条件当含水壳层的下停层水位锹低于上絮层水位喊，上层晓含水层漆的重力字水可通完过钻孔乓渗入到评下部含黄水层，滔起混合秩水位满饿足降水脑要求时支，可采皂用引渗辟自降通过铸井孔症抽水拾，使样上层碌含水最层的枕重力涌水通垮过井饼孔引叨导渗呢入下光部含介水层螺，使吗其混萌合水骑位满塘足降雾水要莲求时邮，可摊采用孩引渗雁抽降当采拢用引小渗井馋降水族时，胆应注帖意防摊止有熊害水趣质污澡染下票部含壮水层引渗井粗点布置引渗某井点编可布逃置在掌基坑胳内外井距匪根据粱引渗数实验使确定忽，一析般2—猛10传m引渗深悔度宜揭镰穿被渗敌层，当申深度大机时，揭的进厚度置不小于3m井径40漂0—绞60绒0m腰m管井撞法适用范螺围井点不御易解决鄙的含水凤层颗粒惠较粗的芬粗砂—卵石层慎，渗透俯系数大书、水量浑大，降相深8—玩20吵m，潜水伤或承压私水含水层组厚度大斜于5m基岩裂溉隙和溶神洞含水注层，厚偏度可小束于5m渗透系沫数大于1.0橡m/d布置原隆则基坑爆开挖侍上口便线1.辩0m外设置观线测井井径60感0—虾80丑0m扩m，井火管外竖径400宜—60合0mm抽水设甲备为潜聚水泵管井最构造大口径脱井降水适用美条件第四纪兄含水层臂，地下略水补给顿丰富、妖渗透系缴数大的倘砂土和理碎石土地下荒水埋席藏在15幅m以内，业含水层愧厚度大劣于3m，施工派条件允蓬许可大吃于15m布置基坑外屠侧1.盆0m，特塑殊可计布置例在基馒坑内配合恐其他赔降水井径0.8齿m—4栽.0m大口贤径井寇构造辐射扎井降显水适用污条件粘性览土、蔽砂土芽和碎许石土降水文范围馒大或煮地面衰施工涌困难降水深共度大于4m资—2费0m布置尽量勒使辐蜡射井院最大王限度呼控制剂基坑召降水稳范围含水写层薄驾时，花单层江，每胁层6-8根；球否则浆多层最下匹层辐斩射管温应大巾于1.提0m辐射管夏长度宜度为20解—5奸0m，直径50—撒150地mm降水铅工程环设计降水设添计的资咐料水文输地质身资料含水层顿的性质螺、厚度清、渗透复系数、寒地下水庄补给条鼠件、水抗流方向潜及水力秃坡度、畅地下水治埋藏深谱度、水壳位高度阴和动态疏水位变废化资料兵、井的嘱类型等建筑工扩程对降凤水的要功求建筑平缸面布置气、范围筹及周边钻建筑物卖分布和赴结构；赚基础埋培深、设哗计要求侦的水位量降深；甜抽水引黄起土层馒压缩变帅形的允穿许范围线和大小坛；支护坛形式和增开挖方局式；相邮关工程梯经验资寸料降水工疲程设计降水锐设计团的内眠容降水方冶法的选裁择基坑毒涌水犹量计彼算单井栏涌水多量计释算井距会、井离数和缩慧井深井的布唉置井身结梅构设计成井工房诚艺抽排拒水方梯案沉降预袍测降水工角程设计逮—降水限方法选割择降水方陪法选择往应考虑库的因素含水层妥渗透系暴数K、降深h、含水层茧厚度等降水斤目的旱含水槽层与锡相关密含水寄层的漂水力医关系周边工繁程或地婆下构筑炒物、管迷线对降增水的敏伐感性降水堵面积多种批方法讲相结缠合支护赤方案常规降本水方法花适用条佣件降水岔工程森设计稀—基拴坑涌懂水量胜计算均质含辟水层潜夕水完整芽井—基坑远窜离边界Q—基坑借涌水苏量K—渗透图系数S—水位科降深H—含水嫂层厚葛度R—降水影同响半径r0—基坑等遭效半径降水比工程底设计茧—基慌坑涌隆水量招计算均质含盖水层潜馆水完整牵井—岸边降北水Q—基坑涌虑水量K—渗透系允数S—水位援降深H—含水层皇厚度b—基坑中外心至水时源中心叠距r0—基坑等州效半径降水耐工程苗设计悔—基丧坑涌牧水量萝计算均质保含水辆层潜项水完摧整井亭—基坑位蔑于两个火地表水桨之间或纠位于补宣给区和训排泄区幅之间降水鼻工程董设计倡—基梢坑涌杯水量皂计算均质含殊水层潜败水完整括井—基坑逗靠近抱隔水哑边界降水工粘程设计裁—基坑叠涌水量浓计算均质含量水层潜屡水非完恳整井—基坑助远离小边界降水且工程肝设计持—基押坑涌葛水量休计算均质揉含水寒层潜劲水非马完整深井—基坑鸡靠近隐边界班、含支水层钥厚度补不大降水工宰程设计虹—基坑盼涌水量成计算均质含娘水层潜港水非完没整井—基坑给靠近赔边界珍、含职水层雁厚度星很大基坑靠购近边界佩、含水玻层厚度鼻很大降水衡工程六设计怪—基硬坑涌侦水量掘计算均质尚含水神层承鸡压完搜整井前—基坑娱远离舟边界降水蜘工程绒设计森—基册坑涌神水量陵计算均质含停水层承热压完整杨井—基坑龙位于怒河岸捧边时降水垃工程当设计息—基句坑涌矮水量匪计算均质轿含水荒层承雕压完是整井赴—基坑澡位于搅两个搬地表披水体字之间降水舅工程顶设计友—基畜坑涌谨水量匆计算均质含浅水层承耐压非完滤整井降水工用程设计故—基坑然涌水量排计算均质含荒水层承胃压～潜劲水完整猾井降水工烟程设计中—基坑蓬涌水量酷计算基坑等惑效半径圆形基墓坑：非圆形勇基坑：矩形误：不规则窝：降水烘影响碎半径潜水层承压水役层降水工动程设计正—单井旷涌水量吼计算轻型井冬点出水宗能力规范立推荐烟值：散1.异5～野2.扑5m3/h计算公咳式：喷射井智点出水按能力规范涂推荐恩值：串4.补22摘～3帆0.丹0m3/h计算叮公式滨：管井服出水义能力—出水能乎力（m3/h）—滤管直锈径（m）—滤管捷长度缩慧（m）—滤管淹宁没长度弃（m）—渗透侄系数阵（m/d）—与渗透易系数有改关经验碎系数经验采系数茅取盏值降水锋工程析设计伏—井候距、没井数唱、井垒深井数井距井深—降团水井境深度市（m）—基会坑井圆深度沫（m）—降水翠水位距氧离基坑肃底的要返求深度母（m）—装，狼为水力隔坡度，隙在降水死井范围闸内宜为吵1/1芝0～1亏/15暂，胶为降怎水井分墓布范围庆的等效青半径，灰或降水惯井排距挖的1/宗2（m）—降骨水期创间的臣地下纤水水邻位变迫幅（m）—降水肆井过滤膊器工作竞长度（m）—沉额砂管剧长度哑（m）降水乘工程夕设计鹊—降步低水零位预淹测潜水完案整井稳财定流承压完鲁整井稳科定流—含水病层厚度亭（m）—各井丽距基坑架中心的总距离（m）降水夺工程糟设计片—井像身结植构设阿计井点邮要求井孔直涌径：不间小于3惑00mm孔深疲：比今滤管壁低0蒙.5势～1敞.0m填砾：枯中粗砂加，地面侮下1.咬0m用粘土倒封孔连接：川真空度欢大于5揪5kPa管井要匆求井管涌直径伏：内室径不体小于名20桨0mm陵，大于水垮泵外径讨50mm沉砂管序长度：这大于3注.0m填砾优：级窑配良冠好降水施煮工井点成孔方疏法：射托水法、浮钻孔法乞、冲击之法洗井康：压莫水、押压气管井成孔：崖正反循炒环、冲牙击法洗井：宣抽水法饰、气举帐法降水施魔工降水惩施工降水施历工工程帮降水岗对环者境影瞧响及诞其防洒范措挂施分层蹈总合辩法简易尘算法—地面卧最终沉莲降量—各眉土层匪压缩楚系数—各好土层趁起始浑孔隙袋比—降馅水产瓣生附启加压勾力—土理层厚亩度—降镰水产再生自旱重附肥加压恋力—降水求深度—各禁降水道范围扒土层蛾压缩都模量—水的怪重度降水引拢起地面小沉降防塘范措施降水前佛认真做鹊好调查合理使码用井点减少钳细颗戒粒流仔失减缓降动水漏斗土坡度合理控国制井点荣运行设置忽回灌篇系统设置吉隔水振帷幕冻结忠法的赏应用回灌系锤统布置回灌责井点限水位搭图工程树降水逮设计槐计算角实例工程脱条件顿：某工识程基蜓坑开药挖下合口线畅尺寸袋为1贼9m×1锻0m，基坑姜开挖诵深度编为4寺.1m，采用液1:齐0.稼5放慨坡开饿挖。晕工程希±0鲜.0惨0为单自然王地面委标高俯，地策下水腹位为票-0岸.6m。根据贡岩土鹊工程乞勘察仗报告脊，场搏地地富面下否0.钳7m为杂梦填土疯，以听下为农6.深6m的细砂委层，其摊渗透系皂数K=砍5m清/d秀，再往下酷为不透高水的粘界土层。威试对该厚工程进调行降水供设计。工程亿降水欧设计币计算宽实例叔——过程降水哨方法三的选耳择—展—单级势轻型取井点含水叮层渗船透系辟数K=5改