基坑排水与降水工程施工技术培训讲义

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轻型井县点——轻型钩井点渣设备4.1轻型膝井点——轻型翅井点把设备滤管初构造1－钢管菠；2－管像壁上刘的小瞒孔；3－缠物绕的违塑料踢管；4－细滤艇网；5－粗坊滤网飞；6－粗明铁丝赢保护稻网；7－井管树；8－铸铁偷头4.充1轻型井馒点——轻型井查点设备真空揭泵轻承型井颂点设暑备工舞作原匙理简递图l－滤堵管；2－井脱管；3－弯挨管；4－阀门差；5－集水宴总管；6－闸陵门：7－滤源网，8－过句滤室绣，9－淘竹砂孔享；10－水气蜂分离器锡；11－浮筒油；12－阀澡门：13－真等空计卵；14－进角水管挨；15－真妄空计要；16－副水屈气分离络器；17－挡划水板谁；18－放水拘口；19－真粒空泵苏；20－电动镰机；2l－冷烫却水浑管；22－冷却愿水箱；23－循构环水袋泵；24－离挡心水陵泵4、井洽点降覆水法——轻型井唐点射流泵赖抽水设琴备工作期简图(a)工作简诊图；(b)射流窃器构吨造1一水泵丢；2一射择流器拳；3一进蹄水管财；4一总管倾；5一井点继管；6一循仆环水膨箱；7—隔板扑；8一泄水放口；9一真量空表求；10一压哥力表膨；11一喷牛嘴：12一喷罩管；13一接亡水管4.搬2轻型宽井点稍布置——轻型毕井点垫布置轻型井点布置平面布顾置高程布巧置单排膊井点弄布置环形愚井点川布置4.2轻型廉井点尽布置——平面榜布置单排井拘点布置找简图(a)平面布所置；(b)高程欧布置1一总砖管；2－井点独管；3一抽水蒙设备4.方2轻型施井点勤布置——轻型播井点喊布置环形只井点斥布置恨简图(a疗)平面布银置；(b)高程布切置1一总管弊；2－井点浊管；3一抽水潮设备4.购2轻型浴井点密布置——高程谢布置井管种的埋万置深珠度芹，可竿按下倒式计胜算：其中：—总管欺平台秒面至肢基坑编底面蝴的距擦离(m途)；—基坑中芦心线底孙面至降兵低后的参地下水荣位线的硬距离，值一般取0.5～1.野0m；—水力坡市度，根皱据实测敞：环形听井点为1／10，单遇排线跨状井迷点为1／4；—基坑中暗心到井英点的距轻离。4.2轻型邮井点浙布置——高程成布置二级轻怪型井点1－第枝一层奥井点龙管；2－第燃二层混井点核管4.3轻型井舒点计算——地下含扛水构造抱的种类地下含泽水构造遗的种类4.3轻型井井点第计算——地下含狗水构造名的种类因此精自然离界的说岩石倍可分投为透碎水层疫和不挑透水藏层：岩石穗中有一定托的孔隙地下进水能进再岩浇石中赋世存与热运动岩石责孔隙扇度越细大，收含水每量越签大，境透水径性越械好孔隙度激越小，吉含水量披越少，宪透水性免越差透水虏层与沙不透慈水层4.3轻型井订点计算——地下含唉水构造档的种类透水湖层——能够购透过百地下陡水的京岩层错。主嚷要有舰：砂隙岩层宾、砂上砾岩调层以伏及裂贡隙、疏洞穴总发育焰的其浑它岩期石。积其中茄储满视地下遍水的届部分拍称为昼含水池层。不透纪水层——不能透甘过地下钥水的岩殖层。主仍要有：浑粘土、物页岩、捞岩浆岩掉、变质晋岩等。赖不透水闲层对地阴下水的像运动起窑着阻隔贞作用，弓又称为针隔水层县。两者凤之间慕过渡台类型之称为找半（子弱）扶透水胳层。申如泥油岩、记亚粘仅土、茶黄土能等。4.4轻型井腔点系统剪的类型——水井分程类4.4轻型井耀点系统弱的类型——水井老分类水井的凤分类：（a）无压裁完整井挂；（b）无压总非完整楚井（c）承朽压完刷整井（d）承压偿非完整然井4.坟4轻型亚井点瞧系统检的类董型——涌水某量计核算(1瓜)无压搏完整供涌水演量井点涌夹水量计炕算简图4.4轻型砌井点踢系统拌的类营型——涌水量遗计算（2）无丢承压弹完整云井4.耀4轻型加井点页系统跃的类禾型——涌水量马计算利用杜猫比公式克：4.调4轻型争井点定系统粥的类图型——涌水火量计希算积分红常数疏由边弦界条屋件确表定：4.闻4轻型井拒点系统巩的类型——涌水量喇计算完全普乐通井的辜浸润线热方程R称为返井的炕影响疲半径鸽，R以外的泉地下水眼将不受剥该井的武影响。当r=辨R时，z=服H,4.绪4轻型井悉点系统丸的类型——涌水貌量计灰算式中:K——渗透系杠数(m／d)，应潜由实翼验测底定；H—洗—含水冲层厚丛度(m)；S——水位降硬低值(m)；R——抽水邪影响翅半径(m)，取：x0——环形昂井点恳的假花想半飘径(m)：F——基坑周永围井点辫管所包遭围的面撞积(m粒2)。4.4轻型膀井点疲系统滚的类圾型——涌水浩量计独算(3弹)无压羽非完略整井骗涌水温量4.4轻型井用点系统渠的类型——涌水悦量计仙算有效深大度H0值注：叙表中S’为井管啊内水位咳降低深霸度；l为滤管利长度。4.4轻型摩井点摇系统蛋的类凡型——涌水池量计块算(4急)承压完央整井涌俩水量承压巴完整饿井环共形井饱点涌细水量疲计算至公式沫为：式中：M——承压喊含水介层厚庭度(m)K、R、x0、S——与公牢式前唱述公以式相禾同4.困4轻型井等点系统贵的类型——涌水衡量计侮算承压面完整搂井涌咽水量巴计算婆示意亚图4.肚4轻型井免点系统携的类型——确定井趣点管数尽量与井缠距确定理井点辩管数跟量与除井距(1字)单井写最大环出水切量(2棵)最少井榨数(3)最大井腰距4.甜4轻型夜井点枝系统僵的类角型——确定付井点悄管数券量与吊井距单井脊最大北出水俱量单井的梯最大出俩水量q，主炭要取拥决于柳土的巾渗透躺系数冰、滤浸管的萍构造恐与尺统寸，闸按下锋式确陶定：式中:d—滤管瞎直径(m)；l—滤管长拼度(m)；K—渗透系庄数(m／d)。4.齐4轻型井怕点系统雹的类型——涌水量垦计算(2)最少井换数井点盐管的圈最少本根数nmin，按响下式缝计算坡：式中1.绪1—董—备用系蔽数，考叨虑井点盲管堵塞案等因素嘉。其它帖符号圈同前仪。4.喜4轻型井你点系统炸的类型——涌水量脾计算(3)最大井蜡距m式中:L——总管长身度(m)；4.赚4轻型井仍点系统尚的类型——涌水像量计脏算确定咸井点腐管间碎距时胶，还们应注乖意以洗下几寺点：(1)井距递过小炕时，掩彼此球干扰悼大，缩慧影响辫出水魂量，诵因此塘井距暖必须缝大于15倍管径就。(2袍)在渗透类系数小串的土中绣井距宜坏小些，寨否则水带位降落凳时间过招长。(3束)靠近河重流处，情井点宜辫适当加猫密。(4)井距卧应能舅与总佩管上昨的接答头间晚距相咐配合跨。根沿据实击际采禽用的董井点接管间巨距，侍最后好确定总所需眯的井慢点管慢根数乎。5、铜轻型淹井点圆的施弟工埋设微井点梨的程统序是永：放线定胁位打井孔埋设井辞点管安装肚总管用弯联马管讲井志点管与乞总管接淋通安装挨抽水太设备5、纸轻型间井点汤的施澡工井点管狡的埋设(a)冲孔；(b)埋管1一冲管撤；2一冲嘴末；3一胶粒皮管辱；4一高串压水旋泵；5一压都力表庭；6一起益重吊疯钩；7一井点述管；8一滤顷管；9一填跟砂；10一粘土谈封口5、轻婚型井点帅的施工轻型井点施工1、喷糕射井丹点2、管玩井井蠢点3、深袭井井源点4、电渗走井点5.永1喷射井稿点当基炊坑开挤挖较酬深，杀降水壮深度葱要求英较大时，幸可采用听喷射井间点降水窜。其降涛水深度可达8～20觉m，可用迹于渗透懂系数为0.1～50逆m／d的砂土编、淤泥赞质土层尘。5.悼1喷射乐井点喷射井好点施工段顺序：安装水蔬泵设备下及泵的叹进出米水管铺设暗进水饱总管和回缎水总珍管沉设佣井点求管（包坦括灌别填砂体滤料问）接通着进水玻总管搂后及腿时进行单病根试抽瞎、检验接通壁回水缠总管怎，全面捞试抽全部旷井点弓管沉男完毕检查整个降水系统惯的运转状况及后降水效果骂。5.1喷射井杜点喷射考井点单设备凳及平欠面布到置简售图(a)喷射井持点设备馋简图；(b)喷射腰扬水潜器原进理图昂；(c)喷射井她点平面惰布置5.1喷射井鸭点1－喷露射井哑管；2－滤管狱；3－进嗽水总诞管；4－排水畏总管；5一高压殿水泵；6－集水提池；7－水泵瓦；8－内恐管；9－外袭管；10－喷嘴越；11混合室芦；12－扩春散管桂；13－压患力表5.2管井滴井点管井男井点够：就是沿援基坑每穗隔一定机距离设辱置一个供管井，康每个管振井单独梦用一台鞠水泵不墙断抽水推来降低肃地下水译位。在般土的渗葡透系数谷大(2龙0～20吓0m／d)的土毛层中腊，宜深采用典管井而井点。管井松井点葛设备愧：主要馒是由渗管井桥、吸水水管纯及水伪泵组竟成5.2管井井根点管井夕井点1一沉搂砂管子；2一钢斗筋焊蒸接骨余架；3－滤勾网；4－管身克；5－吸捆水管挎；6－离心迷泵；7—小砾却石过芦滤层疑；8－粘膏土封干口；9－混凝爽土实管雕；10－无砂鸟混凝土起管；11—潜水放泵；12一出匀水管5.早3深井钟井点当要乒求井蒸内降巧水深碍度超桥过15m时，茂可在致管井享中使纪用深诉井泵梢抽水技。这倦种井惠点称眉为深盘井井来点（蛇或深卸管井恋井点辜）。哑深井初井点眼一般怜可降全低水锅位30～40m，有的瞧甚至可夸达百米妹以上。深井潜阁水泵有馋两种类喉型：一种泡是深覆井潜芦水泵另一霸种是障电动关机安破装在胞地面堆上，咏通过卡传动奏轴带炕动多级叶薯轮工作柿而排水仪。5.4电渗荡井点电渗井凳点：是在轻沟型或喷蔬射井点呆中增设朗电极而层形成，经主要巾用于渗涛透系数乓小于0.趟1m／d的土层掠。电渗售井点1一井点邪管；2一电刷极；3－直流询电源6、降悄水对贴周围确地面号的影项响及谎预防命措施6、降水黎对周围碍地面的炕影响及旁预防措配施6、降水史对周围完地面的盼影响及润预防措待施6、降扮水对术周围持地面市的影艇响及卷预防鹅措施6、降享水对悼周围抛地面膜的影计响及广预防项措施6、降泼水对菊周围血地面怪的影躲响及男预防歌措施降低烫地下惑水位较时，向由于女土颗号粒流盖失或愤土体显压缩纹固结授，易乖引起肉周周膊地面徒沉降棵。由于何土层罗的不铁均匀摩性和烈形成舍的水言位呈叼漏斗洲状，侍地面解沉降跨多为梳不均秒匀沉掉降,可能骑导致连周围姨的建县筑物与倾斜采、下见沉、陈道路耻开裂愚或管宰线断住裂。6、降福水对穗周围搭地面农的影永响及德预防么措施地下水贷位降低忠植物根薄系无法将接触到贷潮湿层让，使城齐市走向锅荒漠化联。北京木的地下晒水位埋稿深已从195曲0年的3～4米到现大在的25米以下爆，有心挂人注意棒到，北罚京著名滨的五棵旬松早已虑不复存衰在。在有痕可能印的情武况下食，尽远量采亏用连许续墙锅、护浅坡桩+桩间锣旋喷戒桩、昼水泥泄土桩+型钢寻、冰侦冻止娘水等另帷幕昨隔水箭方法伙，隔响断地筑下水遗进入属施工国区域雅。进行啄井点忠降水喇时,必须动采取意相应四措施决，以庸防造联成危商害，紧如：赶回灌勤井点姑法议、设帆置止闯水帷热幕法骆、减孩缓降燥水速址度法景。6.垂1回灌闸井点吧法在建间筑物刘沿基