第1章土方工程-基坑排水.ppt

Project Cost 土木工程施工技术 Civil Engineering Construction Technology ?在土方开挖过程中，当基坑（槽）地面位于地下水位以下时，土的含水层被切断，地下水会不断地渗入基坑（槽）。雨季施工时，地面水也会流入基坑（槽），为了保证施工的正常进行，防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑（槽）降水工作。 人工降低地下水位的方法有：集水井降水法和井点降水法。 井点降水又有轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点等降水方法。??? 1.4 土方排水与降水 ⑴流砂现象及其危害 粒径很小、无塑性的土壤，在动水压力推动下，极易失去稳定，而随地下水一起流动涌入坑内，这种现象称流砂现象。 危害： a、发生流砂现象后，土完全失去承载力，工人难以立足，施工条件恶化； b、土边挖边冒，难以达到设计深度； c、引起塌方，使附近建筑物下沉、倾斜，甚至倒塌； d、拖延工期，增加施工费用 1、动水压力与流砂现象 ⑵产生流砂的原因 内因：土壤的性质，当土的孔隙度大，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产生流砂现象。 外因：地下水及其产生动水压力的大小。 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。 1、动水压力与流砂现象 GD GD 2 1 动力压力原理图 (a)水在土中渗流的力学现象;(b)动力压力对地基土的影响 1、2-土颗粒 bρwh2F h1 h2 ρwh1F b a a TLF L 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。 ⑶防治流砂的方法 途径: a:减小或平衡动水压力。 b:改变动水压力的方向。 c:截断地下水流。 方法: a:枯水期施工；b:打板桩法； c:水中挖土法； d:人工降低地下水位法； e:地下连续墙法； f:抛大石块，抢速度施工。 1、动水压力与流砂现象 2、集水井降水法 集水井降水法，又称集水坑降水法、明沟排水法，是在基坑（槽）开挖过程种，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水由排水沟流入集水井内，然后用水泵抽出坑外 集水井降水法 2、集水井降水法 构造要求： 集水坑应设置在基础范围以外，地下水的上游侧，间距20-40m，直径或宽度0.6-0.8m，低于挖土面0.8-1m，（坑壁可用竹木加固）至设计标高后低1-2m，底部设碎石滤层30cm,以防止基坑底的土颗粒随水流失而使土结构受到破坏。 3、井点降水法 井点降水法：又称人工降低地下水，就是在基坑开挖前，预先在基坑周围或基坑内设置一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降至坑底以下并稳定后再开挖基坑。 轻型井点降水法 3、井点降水法 井 点 类 别 渗透系数 （m/d） 降水深度（m） 单级真空井点 0.005～20.0 6 多级真空井点 0.005～20.0 20 喷射井点 0.005～20.0 20 管井井点 0．1～200.0 不限 各类井点的适用范围（表1.7） 人工降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵井点等，可统称为井点降水法。 ⑴轻型井点 适用于土壤的渗透系数K=0.1～50m/d的土层中，降水深度为：单级轻型井点3 ～6m，多级轻型井点6 ～12m 。 图1.23 轻型井点法降低地下水位全貌图 1－井管；2－滤管；3－总管；4－弯联管；5－水泵房 6－原有地下水位线；7－降低后地下水位线 轻型井点 轻型井点的施工 轻型井点的施工 轻型井点平面及高程布置 水井类型 管井井点降水简图 管井井点的布置 2、喷射井点 当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点降水。其降水深度可达8～20 m，可用于渗透系数为0.1～50 m／d的砂土、淤泥质土层。 3、电渗井点 电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成，主要用于渗透系数小于0.1m／d的土层。 4、管井井点 管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大(20～200m／d)的土层中，宜采用管井井点。 当要求井内降水深度超过15m时，可在管井中使用深井泵抽水。这种井点称为深井井点（或深管井井点）。深井井点一般可降低水位30～40m，有的甚至可达百米以上。 Project Cost