第一章 土方工程 第四節(jié) 排水降水施工

第四節(jié)排水、降水施工1.排除地面水“疏”—設(shè)置排水溝“堵”—截水溝“擋”—修筑土堤2.降低地下水集水坑降水法井點(diǎn)降水法基坑2

一、集水坑降水施工法優(yōu)點(diǎn)：方法簡單經(jīng)濟(jì)，對周圍影響小，應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)：當(dāng)涌水量較大、水位差較大或土質(zhì)為細(xì)砂或粉砂，有產(chǎn)生流砂、邊坡塌方可能。1.集水坑的設(shè)置要求：

設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水走向的上游。防止坑底土顆粒流失；直徑或?qū)挾龋?.6-0.8m；

間距：20-40m；

深度：隨挖土加深而加深，低于挖土面0.7-1m，基坑底面下1-2m；

構(gòu)造：底部設(shè)300厚碎石濾水層或100厚礫石，上部100厚粗砂。2.主要抽水設(shè)備：離心泵和潛水泵。

lh2h1h1Fh2FTLFaabbGDGD12土的浸水密度動(dòng)水壓力二、流砂及其防治①動(dòng)水壓力：流動(dòng)中的地下水對土顆粒產(chǎn)生的壓力。1.流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生動(dòng)水壓力的作用方向與水流方向相同條件1：水流方向從下向上；條件2：動(dòng)水壓力等于或大于土的浸水密度。

滿足以上條件時(shí)，土粒處于懸浮狀態(tài)，能隨著滲流的水一起流動(dòng)，帶入基坑，便發(fā)生流砂現(xiàn)象。②流砂產(chǎn)生的條件：2.流砂的防治：（1）防治途徑：①減小或平衡動(dòng)水壓力；②設(shè)法使動(dòng)水壓力方向向下；③截?cái)嗟叵滤?。?）具體措施：

①枯水期施工②搶挖法③打鋼板樁法④水下挖土法⑤井點(diǎn)法降低地下水位⑥地下連續(xù)墻法（一）井點(diǎn)降水的作用三、井點(diǎn)降水施工法（二）井點(diǎn)降水的種類輕型井點(diǎn)（單層輕型井點(diǎn)和多層輕型井點(diǎn)）噴射井點(diǎn)電滲井點(diǎn)管井井點(diǎn)深井井點(diǎn)（三）輕型井點(diǎn)管路系統(tǒng)：濾管井點(diǎn)管彎聯(lián)管總管抽水設(shè)備：1.組成：輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)2.輕型井點(diǎn)的布置①平面布置：確定井點(diǎn)布置的形式、總管長度、井點(diǎn)管數(shù)量、水泵數(shù)量及位置。確定平面布置高程布置計(jì)算井點(diǎn)管數(shù)量等調(diào)整單排布置：基坑、槽寬度小于6ｍ，降水深度不超過5ｍ時(shí)采用，井點(diǎn)管布置在地下水上游一側(cè)，兩端延伸長度不宜小于坑、槽寬度。雙排布置：適用于基坑寬度大于6ｍ或土質(zhì)不良的情況。環(huán)形布置：適用于大面積基坑。如采用U形布置，則井點(diǎn)管不封閉的一段應(yīng)設(shè)在地下水下游方向。輕型井點(diǎn)降水現(xiàn)場真空泵②高程布置確定井點(diǎn)管埋深，即濾管上口至總管埋設(shè)面的距離。高程計(jì)算公式：式中：H－井點(diǎn)管埋深（ｍ〕；

H1－總管埋設(shè)面至基底的距離（ｍ）；

h－基底至降低后的地下水位線的距離（ｍ）；

I－水力坡度；

L－井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離，單排布置時(shí)，L為井點(diǎn)管至對邊坡腳的水平距離（ｍ）。有關(guān)數(shù)據(jù)的取值：（ｂ）I的取值：當(dāng)單排布置時(shí)I＝1/4~1/5；當(dāng)環(huán)形布置時(shí)I＝1/10。（ｃ）單排布置時(shí)，L為井點(diǎn)管至對邊坡腳的水平距離；雙排、環(huán)形布置時(shí)，Ｌ為井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離，（環(huán)形布置L取短邊長度）。

（ｄ）井點(diǎn)管布置應(yīng)離坑邊有一定距離（0.7~1ｍ），以防止邊坡塌土而引起局部漏氣。（ａ）h一般取0.5~1ｍ；3.輕型井點(diǎn)的計(jì)算（1）水井的分類（2）涌水量計(jì)算無壓完整群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算公式為：Sy基坑HR應(yīng)用上述公式時(shí)先要確定x0，R，K第一步：確定x0

當(dāng)矩形基坑長寬比不大于5時(shí)，環(huán)形布置的井點(diǎn)可近似作為圓形井來處理，并用面積相等原則確定：

F－環(huán)形井點(diǎn)所包圍的面積（ｍ２）x0－環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑（ｍ）第三步：確定R第二步：確定KK值的確定可用現(xiàn)場抽水試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室測定。對重大工程，宜采用現(xiàn)場抽水試驗(yàn)以獲得較準(zhǔn)確的值?；親S'SlH0y0h0R無壓非完整井的井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量公式：H0－有效含水深度（或抽水影響深度）。取H0≤H（3）單根井管的最大出水量：(根)式中：L－總管長度（ｍ）－井點(diǎn)管根數(shù)（4）井點(diǎn)管數(shù)量：ｄ－濾管直徑（ｍ）（5）井點(diǎn)管最大間距：例題：某基坑坑底面積為20m×30m，基坑深4m，地下水位在地下1m，不透水層在地面下10m，地下水為無壓水，滲透系數(shù)為15m/d，基坑邊坡坡度為1：0.5，現(xiàn)采用輕型井點(diǎn)降低地下水位，試進(jìn)行井點(diǎn)系統(tǒng)的布置與設(shè)計(jì)。I-I-1.0-10.0H1=58001000200L=13000i=1/10H2=4000h=500第一級第二級南京玄武湖隧道施工城墻側(cè)湖底段采用圍堰擋水，二級輕型井點(diǎn)降水，輔以管井井點(diǎn)降水，放坡大開挖，掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡。4.輕型井點(diǎn)的施工挖井點(diǎn)溝槽，敷設(shè)集水總管；沖孔，沉設(shè)井點(diǎn)管，灌填砂濾料；用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與集水總管連接；安裝抽水設(shè)備；試抽。4.輕型井點(diǎn)的施工（1）井點(diǎn)系統(tǒng)的埋設(shè)先排放總管，再埋設(shè)井點(diǎn)管，用彎聯(lián)管將井點(diǎn)與總管接通，然后安裝抽水設(shè)備。井點(diǎn)管的埋設(shè)方法：水沖法（分沖孔與埋管兩過程）注意事項(xiàng)：①?zèng)_孔深度宜比濾管底深0.5ｍ左右。②保證在井點(diǎn)管與孔壁之間填筑砂濾層的質(zhì)量。③井點(diǎn)填砂后，須用粘土封口，以防漏氣。（2）使用及