基坑的开挖-降水.ppt

1.3.3基坑降水 一、概述 一）降水目的 1、防止涌水、冒砂，保证在较干燥的状态下施工； 2、防止滑坡、塌方、坑底隆起； 3、减少坑壁支护结构的水平荷载。 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 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…… （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） 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B>6m，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。 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） 按照滤管与不透水层的关系： 完整井――到不透水层 非完整井――未到不透水层. 按照是否承压水层： 承压井 无压井 （2）无压完整井群井井点计算 Q＝1.366K(2H－S)S / (lg(R)－lgX0) （m3/d） K――土层渗透系数（m/d）； H――含水层厚度（m）； S――井点管处水位降低值（m）； S’――基坑中心处水位降低值（m）； R――抽水影响半径（m），R=2 S(HK)1/2； X0――环状井点系统的假想半径（m）； 当长宽比A/B≯5时，X0=(F/π)1/2，否则分块计算涌水量再累加。 F――井点系统所包围的面积。 （3）无压非完整井群井系统涌水量计算（近似解） 以有效影响深度H0代替含水层厚度H用上式计算Q。 H0的确定方法： （4）承压完整井 5．确定井管的数量与间距 （1）单井出水量：q＝65πd l K1/3 （m3/d） d、l――滤管直径、长度（m）； （2）最少井点数：n’＝1.1Q / q （根） 1.1－－备用系数。 （3）最大井距：D’＝L总管 / n’ （m）； （4）确定井距： 取井距D 解：采用环型轻型井点系统。为使总管接近地下水位，表层土先挖除1米，则基坑上口尺寸为：11.5*15.5 m2。则总管长度为：L =（（11.5+2）+15.5+2））*2=62m ,取64米。(一）布置1、平面布置如右图；2、高程布置，如下图： 井点管埋深H埋≥H1＋h＋iL =3.5+0.5+0.1*6.775 =4.675m 采用6 m井点管φ51，露出地面0.2m,滤管取1.0m 长 （二）涌水量计算： 1、判别井点管类别： 1）井点管+滤管=7米，没有达到不透水层， 2）基坑长宽比小于5； 故按无压非完整井环型井点系统计算。 2、涌水