地下工程降水技术(汪思海)解读.ppt

地下工程降水技术 内容提纲 地下水分类及其特征 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 电渗井点 原理 电渗井点 工作原理 应用电压比降使带负电的土粒向阳极移动（即电泳作用），带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。在电渗作用下，强制粘土中的水在井点管附近积集，由井点管快速排出，使井点管连续抽水，地下水位逐渐降低。而电极间的土层，则形成电帷幕，由于电场作用，从而阻止地下水从四面流入坑内。 适用条件 饱和粘土，特别是淤泥、淤泥质粘土 配合轻型井点和喷射井点 渗透系数K小于0.1m/d 布置 同轻型井点和喷射井点 极距:轻型井点0.8-1.0m；喷射井点1.2-1.5m 间歇通电：24h停2-3h 引渗井点 适用条件 当含水层的下层水位低于上层水位，上层含水层的重力水可通过钻孔渗入到下部含水层，起混合水位满足降水要求时，可采用引渗自降 通过井孔抽水，使上层含水层的重力水通过井孔引导渗入下部含水层，使其混合水位满足降水要求时，可采用引渗抽降 当采用引渗井降水时，应注意防止有害水质污染下部含水层 引渗井点 布置 引渗井点可布置在基坑内外 井距根据引渗实验确定，一般2—10m 引渗深度宜揭穿被渗层，当深度大时，揭进厚度不小于3m 井径400—600mm 管井法 适用范围 井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂—卵石层，渗透系数大、水量大，降深8—20m，潜水或承压水 含水层厚度大于5m 基岩裂隙和溶洞含水层，厚度可小于5m 渗透系数大于1.0m/d 布置原则 基坑开挖上口线1.0m外 设置观测井 井径600—800mm，井管外径400—600mm 抽水设备为潜水泵 管井构造 大口径井降水 适用条件 第四纪含水层，地下水补给丰富、渗透系数大的砂土和碎石土 地下水埋藏在15m以内，含水层厚度大于3m，施工条件允许可大于15m 布置 基坑外侧1.0m，特殊可布置在基坑内 配合其他降水 井径0.8m—4.0m 大口径井构造 降水工程设计 降水设计的资料 水文地质资料 含水层的性质、厚度、渗透系数、地下水补给条件、水流方向及水力坡度、地下水埋藏深度、水位高度和动态水位变化资料、井的类型等 建筑工程对降水的要求 建筑平面布置、范围及周边建筑物分布和结构；基础埋深、设计要求的水位降深；抽水引起土层压缩变形的允许范围和大小；支护形式和开挖方式；相关工程经验资料 降水工程设计 降水设计的内容 降水方法的选择 基坑涌水量计算 单井涌水量计算 井距、井数和井深 井的布置 井身结构设计 成井工艺 抽排水方案 沉降预测 降水工程设计—降水方法选择 降水方法选择应考虑的因素 含水层渗透系数K、降深h、含水层厚度等 降水目的含水层与相关含水层的水力关系 周边工程或地下构筑物、管线对降水的敏感性 降水面积 多种方法相结合 支护方案 常规降水方法适用条件 降水工程设计—基坑涌水量计算 均质含水层潜水完整井—基坑远离边界 Q—基坑涌水量 K—渗透系数 S—水位降深 H—含水层厚度 R—降水影响半径 r0—基坑等效半径 降水工程设计—基坑涌水量计算 均质含水层潜水完整井—岸边降水 Q—基坑涌水量 K—渗透系数 S—水位降深 H—含水层厚度 b—基坑中心至水源中心距 r0—基坑等效半径 降水工程设计—基坑涌水量计算 均质含水层潜水完整井—基坑位于两个地表水之间或位于补给区和排泄区之间 潜水完整井 潜水非完整井 按其揭露含水层的类型分：潜水井、承压井 按进水条件分：完整井、非完整井 现场抽水试验 抽水实验法-完整井计算K 根据水位恢复速度计算K 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 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 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。 在土的粒径累计曲线上，d10为过筛重量占10%的粒径,d60为过筛重量占60%的粒径。 两种相互接触的土层，当二者的渗透系数之比K1/K2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。 潜蚀的预防措施 加固土体 人工降低地下