基坑开挖降水学习内容.ppt

地下含水构造的种类 二）流砂现象 1．动水压力――地下水在渗流过程中受到土颗粒的阻力，使水流对土颗粒产生的一种压力。 动水压力的大小与水力坡度成正比，方向同渗流方向。 GD＝Iγw =(Δh/L) γw 2．流砂原因 当动水压力大于或等于土的浸水重度（GD≥γ’）时，土粒被水流带到基坑内。主要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。 用抽水机在基坑底明排水 粉细沙随地下水流入基坑，产生流沙 在基坑开挖和地下结构施工中，必须防止流沙，以免支护失效发生重大基坑坍塌事故。 上海、广东、江苏、山东、浙江等地均有多雨季节，地下水充沛，基坑土方开挖时排水或降水不当，均有可能造成支护结构失效坍塌事故。 基坑支护结构外侧因泥沙随水渗流进入基坑，造成局部沉陷坍塌事故 3．流砂的防治 减小动水压力（板桩等增加L）； 平衡动水压力（抛石块、水下开挖、泥浆护壁）； 改变动水压力的方向（井点降水）。 二、集水井法 1．概述 ――用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者 挖至地下水位时，挖排水沟→设集水井→抽水→再挖土、沟、井 2、要求： （ 1）排水沟：沿基坑底四周设置，底宽≮300mm，沟底低于坑底500mm，坡度1％。 （ 2）集水井：沿基坑底边角设置，间距20～40m，直径0.6~0.8m，井底低于坑底1~2m。长期用，有护壁和碎石压底。 （ 3）水泵：离心泵、潜水泵、污水泵…… 离心泵工作简图 三、井点降水法 （一）特点 效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工； 可能引起周围地面和建筑物沉降。 （二）井点类型及适用范围 井点类型 渗透系数 降水深度 最大井距 主要原理 单级轻型井点 0.1~20 m/d 3～6 m 1.6~2 m 地上真空泵或喷射嘴真空吸水 多级轻型井点 6～20 喷射井点 0.1~20 8～20 2～3m 地下喷射嘴真空吸水 电渗井点 0.1 5～6 极距1m 钢筋阳极加速渗流 管井井点 20~200 3～5 20~50 单井真空泵、离心泵 深管井井点 10~250 25～30 30~50 单井潜水泵排水 水平辐射井点 大面积降水 平管引水至大口井排出 引渗井点 不透水层下有渗存水层 打穿不透水层，引至下一存水层 在地下水丰富地区，当土的渗透系数为0.1～1m/d时，常采用轻型井点降水。 轻型井点降水全貌图 喷射井点 基坑放坡大开挖是一种最简单的基坑施工方法，优点是施工速度快，相对措施费用不高；缺点是周边场地要空旷，开挖和回填土方量大。放坡坡度的大小与地区土质有关。 大型基坑放坡开挖，坡面喷混凝土保护 管井井点降水 管井井点的滤管 管井井点降水是一种常用的降水方法，适用在降水深度要求大，土质的渗透系数在20～200m/d。 管井井点施工时，先用小型钻机钻孔或水冲成孔，插入井点管后，在管四周填入砂滤料，井内放入潜水泵。 管井的井点管 井的四周填入砂滤料 （三）轻型井点降水 1．降水原理 2．井点设备 井管：φ38、φ51，长5～7m（常用6m），无缝钢管，丝扣连滤管； 滤管：φ38、φ51，长1～1.7m，开孔φ12,开孔率20～25％，包滤网； 总管：内φ75～100无缝钢管，每节4m，每隔0.8、1或1.2m有一短接口； 连接管：使用透明塑料管、胶管或钢管，宜有阀门； 抽水设备： 真空泵 ――真空度高，体形大、耗能多、构造复杂 射流泵（常用）――简单、轻小、节能 隔膜泵（少用） 轻型井点降水系统构成 总管 井点管 弯连管 真空泵 轻型井点降水 喷射混凝土坡面保护 3．井点布置 （1）平面布置 单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽≮B。 用于沟槽宽度B≤6m，降水深度≤5m。 双排：在沟槽两侧布置，每侧超出沟槽≮B。 用于沟槽宽度B6m，或土质不良。 环状或U形：在坑槽四周布置。 用于面积较大的基坑。如采用U形布置，则井点管不封闭的 一段应在地下水下 游方向。 a）单排布置；b）双排布置；c）环形布置；d） U形布置 （2）高程布置（图） 单排布置： H=H1＋h＋iL+l 双排或环状布置： H=H1＋h＋iL+l 井管埋深：H埋≥H1＋h＋iL。 H1――埋设面至坑底距离； h――降水后水位线至坑底最小距离（一般可取0.5～1m）； i――地下水降落坡度，环状1/10，线状1/5； L――井管至基坑中心（环状）或另侧（线状）距离。 当H埋6m时：降低埋设面； 采用二级井点； 改用其它井点。 4．计算涌水量Q：（环状井点系统） （1）判断井型（图） 按照滤管