建筑施工手册（第四版）土方与基坑工程：地下水控制6-2-8.docVIP

6-2-8 地下水控制 基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土施工的要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的环境和设施带来危害。 6-2-8-1 地下水控制方法选择 在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。地下水控制方法有多种，其适用条件大致如表6-123所示，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等综合考虑后优选。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌方法。 地下水控制方法适用条件 表6-123 方法名称 土类 渗透系数 （m/d） 降水深度 （m） 水文地质特征 集水明排 填土、粉土、粘性土、砂土 7~20.0 ＜5 上层滞水或水量不大的潜水 降水 真空井点 0.1~20.0 单级＜6 多级＜20 喷射井点 0.1~20.0 ＜20 管井 粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带 1.0~200.0 ＞5 含水丰富的潜水、承压水、裂隙水 截水 粘性土、粉土、砂土、碎石土、岩溶土 不限 不限 回灌 填土、粉土、砂土、碎石土 0.1~200.0 不限 当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。否则一旦发生突涌，将给施工带来极大麻烦。 6-2-8-2 基坑涌水量计算 根据水井理论，水井分为潜水（无压）完整井、潜水（无压）非完整井、承压完整井和承压非完整井。这几种井的涌水量计算公式不同。 1．均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算 根据基坑是否邻近水源，分别计算如下： （1）基坑远离地面水源时（图6-168a） （6-124） （6-125） 对承压含水层按下式计算： （6-126） k——土的渗透系数； r0——基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。当基坑非圆形时，对矩形基坑的等效半径按下式计算： r0＝0.29（a＋b） （6-127） 式中 a、b——分别为基坑的长、短边。 对不规则形状的基坑，其等效半径按下式计算： （6-128） （b＜0.5R） （6-129） （6-130） （6-131） 图6-168 均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算简图 （a）基坑远离地面水源；（b）基坑近河岩； （c）基坑位于两地表水体之间；（d）基坑靠近隔水边界 2．均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算 （1）基坑远离地面水源（图6-169a） （6-132） （2）基坑近河岸，含水层厚度不大时（图6-169b） （b＞M/2） （6-133） （b＞l） （6-134） （b＜l） （6-135） 图6-169 均质含水层潜水非完整井涌水量计算简图 （a）基坑远离地面水源；（b）基坑近河岸，含水层厚度不大； （c）基坑近河岸，含水层厚度很大 3．均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算 （1）基坑远离地面水源（图6-170a） （6-136） 式中 M——承压含水层厚度。 （2）基坑近河岸（图6-170b） （b＜0.5r0） （6-137） （6-138） 图6-170 均质含水层承压水完整井涌水量计算简图 （a）基坑远离地面水源；（b）基坑近河岸；（c）基坑位于两地表水体之间 4．均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算（图6-171） （6-139） 图6-171 均质含水层承压水非完整井涌水量计算简图 5．均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算 （6-140） 图6-172 均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算简图 6-2-8-3 集水明排法 在地下水位较高地区开挖基坑，会遇到地下水问题。如涌入基坑内的地下水不能及时排除，不但土方开挖困难，边坡易于塌方，而且会使地基被水浸泡，扰动地基土，造成竣工后的建筑物产生不均匀沉降。为此，在基坑开挖时要及时排除涌入的地下水。当基坑开挖深度不很大，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。 1．明沟、集水井排水 明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔30~40m设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外（图6-173）。 图6-173明沟、集水井排水方法 1-排水明沟；2-集水井；3-离心式水泵； 4-设备基础或建筑物基础边线；5-原地下水位线；6-降低后地下水位线 排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.4m