教案4~5-1.3人工降低地下水位讲述.pptx

1.3 人工降低地下水位 上节课主要内容 一、土方工程特点 二、土的工程性质 天然密度ρ、干密度ρd 含水量：水的质量与固体颗粒质量之比 土的最初和最终可松性系数 三、土的工程分类 一类→八类 坚硬程度 三、土方施工常用机械及施工方案 本节课主要内容 一、集水坑降水法 二、流砂及其防治 三、井点降水法 轻型井点 喷射井点 管井井点 井点降水对邻近建筑物的影响和预防措施 任务三 人工降低地下水位 土方开挖的过程中，当基坑的底面标高低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流入坑内。若不及时降水、排水，就会造成边坡塌方，地基承载能力下降。 所以必须采取措施做好降水和排水工作，降低坑内的水位。 降低地下水位的方法有： 集水坑降水法，井点降水法。 一、集水坑降水法 集水坑降水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并在坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后利用水泵抽水。 1：集水坑的设置 2：水泵的选用 任务三 人工降低地下水位 集水坑降水设备简单、应用普遍 在基坑开挖过程中在基坑底基础范围以外地下水流的上游设置若干个集水坑，并在基坑底四周或中央开挖排水沟，使水在重力作用下经排水沟流入集水坑内，然后用水泵抽走。 一、集水坑降水法 1.1 集水坑的构造要求 1、排水沟设置在基础以外； 2、排水沟@20～40m设置一道； 3、排水沟宽度0.6～0.8m； 4、沟底低于挖土面0.7～1m； 5、井底低于基坑地面1～2m； 6、井底必须铺设碎石滤水层； 7、明沟、暗沟、单砖侧壁、混凝土盖板。 9 1.2 离心泵 （1）离心泵 抽水能力大，适用于地下水量较大的基坑，又分为清水泵、混水泵。 叶轮旋转产生离心力，将轮心处的水甩往轮边，再沿出水管压到高处； 叶轮的中心形成部分真空； 在大气压作用下，地下水不断地从吸水管内自动上升，进入水泵。 1.2 离心泵 双吸式离心泵 1.2 离心泵 具有两个或两个以上叶轮的离心泵称为多级离心泵。级数越多压力越高。图所示为一台分段式离心水泵，这种泵的叶轮一般为单吸式。 （2）潜水泵 潜水泵工作时要全部浸入水中； 泵小、轻、移动方便、安装简单，开泵时不需引水，在基坑排水中采用较广。 集水坑设置： 间距：20-40m 直径或宽度：一般为0.6m-0.8m 深度：随着挖土深度逐渐加深，应经常低于挖土面0.7m-1.0m 坑底构造：铺设碎石滤水层，以免抽水时将砂土抽出 集水坑底与排水沟底高差必须大于0.5m 集水坑适用范围： 适用于水流较大的粗粒土层的降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水 不适宜于细砂土和粉砂土层 一、集水坑降水法 2.1 流砂现象及其危害 1)流砂现象：当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。 2)流砂现象的危害： 土失去承载力，引起塌方，土边挖边冒，难以施工。 二、流砂及其防治  2.2 产生流砂的原因 原因：内因和外因 1）内因：取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均产生流砂现象。流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中。 二、流砂及其防治  二、流砂及其防治 2) 外因：动水压力 动水压力是流砂发生的重要条件。流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力，其性质通过图1—8所示的试验说明。 由上式可知，动水压GD与水力坡度I成正比，水位差越大，动水压力越大，而渗透路程越长，动水压力越小。 二、流砂及其防治 2) 外因：动水压力 产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向(与水流方向一致)与土的重力方向相反，土不仅受水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流砂现象。 二、流砂及其防治 ３) 内因：取决于土壤性质，土的孔隙度大，含水量大，粘粒含量少，粉粒多，渗透系数小，排水性能差，等均容易造成流沙。 二、流砂及其防治 2.3 流砂的防治 防治流砂的总原则是“治砂必治水” 流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力、截住地下水流、改变动水压力方向。具体措施为： 1