【礦業(yè)實(shí)務(wù)】顧士東 教材精講班課件 20-第一篇-第4章-4.3.5-基坑施工防排水方法及其應(yīng)用

4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用地下水控制采用的方法應(yīng)包括集水明排、降水、截水以及地下水人工回灌（簡稱回灌）?；邮┕r(shí)，地下水降水方法可分為重力降水和強(qiáng)制降水。土石方工程中采用較多的是集水井降水和輕型井點(diǎn)降水?；庸こ谭琅潘椒煞譃榧髋?、井點(diǎn)降水、截水和回灌等形式的單獨(dú)或組合使用。方法的選擇應(yīng)根據(jù)土層情況、降水深度、周圍環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型等方面綜合考慮4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用知識點(diǎn)一、集水明排法集水明排法是在基坑開挖過程中，沿坑底周圍或中央開挖排水溝，在坑底設(shè)置集水坑，使水流入集水坑，然后用水泵抽走。抽出的水應(yīng)予引開，遠(yuǎn)離基坑以防倒流。集水明排法宜用于粗粒土層，也用于滲水量小的黏土層；在細(xì)砂和粉砂土層中，由于地下水滲出會帶走細(xì)粒、發(fā)生流沙現(xiàn)象，容易導(dǎo)致邊坡坍塌、坑底涌砂，因此不宜采用。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用知識點(diǎn)二、井點(diǎn)降水法在基坑開挖之前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑開挖過程中仍不斷抽水，使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，并可防止流砂發(fā)生，土方邊坡也可陡些，從而減少了挖方量4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用井點(diǎn)降水方法分為兩類：一類為真空抽水，有真空井點(diǎn)（單層或多層輕型井點(diǎn)）以及噴射井點(diǎn)；另一類為非真空抽水，有管井井點(diǎn)（包括深井井點(diǎn)）等。施工時(shí)應(yīng)根據(jù)含水層厚度及類別、滲透系數(shù)、降水深度、工程條件特點(diǎn)等選擇4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用1）輕型井點(diǎn)井點(diǎn)管是用直徑38或51mm、長5～7m的鋼管，管下端配有濾管。集水總管常用直徑100～127mm的鋼管，每節(jié)長4m，一般每隔0.8m或1.2m設(shè)一個(gè)連接井點(diǎn)管的接頭。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用抽水設(shè)備包括真空泵、離心泵和水汽分離器等。一套抽水設(shè)備能帶動的總管長度，一般為100～120m。輕型井點(diǎn)可采用單排布置、雙排布置以及環(huán)形布置；當(dāng)土方施工機(jī)械需要進(jìn)出基坑時(shí)，也可采用U形布置。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用2）電滲井點(diǎn)一般與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合使用，是利用井點(diǎn)管作陰極，以金屬棒為陽極，通直流電后，帶有負(fù)電荷的土粒即向陽極移動,而帶有正電荷的水則向陰極方向移動集中，產(chǎn)生電滲現(xiàn)象。在電滲與井點(diǎn)管內(nèi)的真空雙重作用下，水由井點(diǎn)管排出電滲降水一般只適用于含水層滲透系數(shù)較小（0.1m/d）的飽和黏土，特別是在淤泥和淤泥質(zhì)黏土之中的降水。規(guī)定：陰、陽極的數(shù)量宜相等，陽極數(shù)量也可多于陰極數(shù)量，工作電壓不宜大于60V,電滲降水宜采用間歇通電方式。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用3）噴射井點(diǎn)噴射井點(diǎn)是利用循環(huán)高壓水流產(chǎn)生的負(fù)壓把地下水吸出。噴射井點(diǎn)主要適用于滲透系數(shù)較小的含水層和降水深度較大的降水工程，噴射井點(diǎn)降水深度可達(dá)8～20m。噴射井點(diǎn)的平面布置：當(dāng)基坑寬度小于等于10m時(shí)，井點(diǎn)可作單排布置；當(dāng)大于10m時(shí)，可作雙排布置；當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形布置。井點(diǎn)管水平間距宜為2.0～4.0m每套噴射井點(diǎn)的井點(diǎn)數(shù)不宜大于30根，總管直徑不宜小于150m,總長不宜大于60m4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用4）管井井點(diǎn)管井井點(diǎn)就是沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺水泵不斷抽水來降低地下水位。在土的滲透系數(shù)大、地下水量大的土層中，宜采用管井井點(diǎn)。管井直徑為150～250mm。管井的間距，一般為20～50m。管井的深度為8～15m，井內(nèi)水位降低，可達(dá)6～10m，兩井中間則為3～5m。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用5）真空管井井點(diǎn)真空管井井點(diǎn)宜采用真空泵抽氣集水，深井泵或潛水泵排水，井管應(yīng)嚴(yán)密封閉，并與真空泵吸氣管相連；單井出水口與排水總管的連接管路中應(yīng)設(shè)置單向閥井管內(nèi)真空度不應(yīng)小于65kPa,宜在井管與真空泵吸氣管的連接位置處安裝高靈敏度的真空壓力表監(jiān)測真空度。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用知識點(diǎn)三

回灌當(dāng)基坑外地下水位降幅較大、基坑周圍存在需要保護(hù)的建（構(gòu)）筑物或地下管線時(shí)，宜采用地下水人工回灌措施?？油饣毓嗑纳疃炔灰舜笥诔袎汉畬又谢咏厮∧坏纳疃?，回灌井與減壓井的間距應(yīng)通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定?；毓嗑煞譃樽匀换毓嗑c加壓回灌井。自然回灌井的回灌壓力與回灌水源的壓力相同，宜為0.1～0.2MPa。加壓回灌井的回灌壓力宜為0.2～0.5MPa?；毓鄩毫Σ灰舜笥谶^濾器頂端以上的覆土重量。4.3.5基坑施工防排水方法及其應(yīng)用回灌井施工結(jié)束至開始回灌，應(yīng)至少有2～3周的時(shí)間間隔，以保證井管周圍止水封閉層充分密實(shí)，防止或避免回灌水沿井管周圍向上反滲、地面泥漿水噴溢等。回灌過程中，每天應(yīng)進(jìn)行1～2次回?fù)P，至出水由渾濁變清后，恢復(fù)回灌?；毓嘤盟坏梦廴竞畬又械牡叵滤?。習(xí)題演練模擬題1關(guān)于基坑施工防排水施工的說法，錯(cuò)誤的有（）A.降水方法可分為重力降水和強(qiáng)制降水兩種B.明排水法中，集水坑應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水的下游位置C.當(dāng)基坑較深而地下水位又較高時(shí)，采用輕型多級井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)降水D.管井井點(diǎn)中每2～3個(gè)管井用一臺水泵不斷抽水來降低地下水位E.當(dāng)降水深度超過10m時(shí)，宜采用深井井點(diǎn)降水答案：BDE

習(xí)題演練模擬題2：某基坑基底標(biāo)高-7.6m、地下水位-3.0m，所處地層土的滲透系數(shù)K為25m/d，地下水量較大，宜采用的降水方法是（）。A.管井井點(diǎn)B.深井井點(diǎn)C.輕型井點(diǎn)D.噴射井點(diǎn)答案：A

4.3基坑工程施工小結(jié)4.3基坑工程施工小結(jié)1.基坑支護(hù)形式支擋式結(jié)構(gòu)、土釘墻、重力式水泥土墻、放坡等等1）支擋式結(jié)構(gòu)適于一級、二級及三級的基坑安全等級。需要隔水的基坑，擋土構(gòu)件采用排樁時(shí)，應(yīng)同時(shí)采用隔水帷幕2）土釘墻適于二級及三級的基坑安全等級3）重力式水泥土墻適于二級及三級的基坑安全等級4）放坡適于二級的基坑安全等級4.3基坑工程施工小結(jié)2.重力式水泥土墻:重力式水泥土圍護(hù)墻具有擋土、止水的雙重功能，且坑內(nèi)無支撐可方便機(jī)械化快速挖土。缺點(diǎn)：不宜用于深基坑，基坑深度一般不宜大于6m；位移相對較大3.水泥土圍護(hù)墻:優(yōu)點(diǎn)是坑內(nèi)一般無需支撐，便于機(jī)械化快速挖土；水泥土圍護(hù)墻具有擋土、止水的雙重功能，通常較經(jīng)濟(jì)，且施工中無振動、無噪聲、污染少、擠土輕微。但是，水泥土圍護(hù)墻的位移相對較大，同時(shí)其厚度較大，只有在周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用，施工時(shí)還要注意防止影響周圍環(huán)境。4.3基坑工程施工小結(jié)4.地面土層錨桿與錨索的施工技術(shù)要求1）在未經(jīng)處理的有機(jī)質(zhì)土、液限大于50%的土層及相對密實(shí)度小于0.3的土層中，不應(yīng)采用土層錨桿和錨索作為使用年限超過2年的永久性支護(hù)。2）土層錨桿與錨索的預(yù)應(yīng)力桿體材料宜選用鋼絞線、高強(qiáng)度鋼絲或高強(qiáng)度螺紋鋼筋。3）土層錨桿上、下層垂直間距不宜小于2m，水平方向間距不宜小于1.5m。上覆土層的厚度不小于4.0m，非錨桿的錨固段長度不宜小于5.0m，錨桿的錨固段長度由計(jì)算確定。傾斜錨桿的角度宜在10o～25o，但不應(yīng)大于45o。4.3基坑工程施工小結(jié)4）采用土層錨桿應(yīng)充分考慮錨桿或錨索在地下條件防腐問題，不得采用高鋁水泥拌制砂漿，不應(yīng)采用污水和pH值小于4.0酸性水。5）在不穩(wěn)定地層或地層受擾動易導(dǎo)致水土流失地層施工錨桿鉆孔時(shí)（易塌孔），應(yīng)采用套管跟進(jìn)成孔。4.3基坑工程施工小結(jié)5.地下連續(xù)墻適用于淤泥、黏性土、沖積土、砂性土及粒徑50mm以下的砂礫層等多種地質(zhì)條件，深度可達(dá)50m，但不適用于在巖溶地段、含承壓水很高的細(xì)砂粉砂地層、很軟的黏性土層中。優(yōu)點(diǎn)：（1）速度快、精度高，并且振動小、噪聲低。（2）多功能用途，如防滲、截水、承重、擋土、防爆等。（3）開挖基坑無需放坡，土方量小；4.3基坑工程施工小結(jié)6.基坑土方回填的一般要求:回填土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，碎石類土或爆破石碴用作回填土料時(shí)，其最大粒徑不應(yīng)大于每層鋪填厚度的2/3,鋪填時(shí)大塊料不應(yīng)集中，且不得回填在分段接頭處。7.挖掘機(jī)挖土特點(diǎn)1）正鏟挖掘機(jī):“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”2）反鏟挖掘機(jī):“后退向下，強(qiáng)制切土”3）拉鏟挖掘機(jī)：“后退向下，自重切土”4）抓鏟挖掘機(jī):“直上直下，自重切土”4.3基坑工程施工小結(jié)8.井點(diǎn)降水兩類：一類為真空抽水，有