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1、 基坑降排水基坑降排水 基基 礎礎 工工 程程 施施 工工1.1井點降水法井點降水法濟南工程職業技術學院濟南工程職業技術學院 基坑降排水基坑降排水1.2集水坑降水法集水坑降水法1.11.1井點降水井點降水 井點降水法就是在基坑開挖前，預先在基坑井點降水法就是在基坑開挖前，預先在基坑四周埋設一定數量的濾水管（井），利用抽水設四周埋設一定數量的濾水管（井），利用抽水設備從中抽水，使地下水位降到坑底以下；在基坑備從中抽水，使地下水位降到坑底以下；在基坑開挖過程中仍不斷抽水，使所挖的土始終保持干開挖過程中仍不斷抽水，使所挖的土始終保持干燥狀態，從根本上防止流砂發生。燥狀態，從根本上防止流砂發生。 井點2、降水法有井點降水法有輕型井點輕型井點、噴射井點噴射井點、管管井井點井井點、深井井點深井井點及及電滲井點電滲井點等，可根據土等，可根據土的滲透系數、降低水位的深度、工程特點及的滲透系數、降低水位的深度、工程特點及設備條件綜合選用。設備條件綜合選用。 各井點降水法的適用范圍見表各井點降水法的適用范圍見表1 11 1。表表1-1 各種井點的適用范圍各種井點的適用范圍輕型井點降水輕型井點降水輕型井點降水輕型井點降水1.1.11.1.1輕型井點降水概述輕型井點降水概述 輕型井點法就是沿基坑的四周將許多直徑較輕型井點法就是沿基坑的四周將許多直徑較細的井點管埋入地下蓄水層內，井點管的上端通細的井點管埋入地下3、蓄水層內，井點管的上端通過彎聯管與總管相連接，利用抽水設備將地下水過彎聯管與總管相連接，利用抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出，可將原有地下水位降至坑從井點管內不斷抽出，可將原有地下水位降至坑底以下，如圖底以下，如圖1 13939所示。所示。1.1.1.1輕型井點設備組成輕型井點設備組成1. 1. 輕型井點的設備組成輕型井點的設備組成 輕型井點設備由管路系統和抽水設備輕型井點設備由管路系統和抽水設備組成管路系統包括組成管路系統包括濾管、井點管、彎聯管濾管、井點管、彎聯管及總管及總管等。等。 濾管濾管 濾管是井點設備的一個重要部分。濾管的濾管是井點設備的一個重要部分。濾管的直徑宜為直徑宜為3834、850 mm50 mm，長度為，長度為1.01.01.5m1.5m，管壁，管壁上鉆有直徑為上鉆有直徑為131319 mm19 mm的按梅花狀排列的濾孔，的按梅花狀排列的濾孔，濾孔面積為濾管表面積的濾孔面積為濾管表面積的202025%25%。濾管外包。濾管外包兩層濾網（圖兩層濾網（圖1 11313），內層細濾網一采用每厘），內層細濾網一采用每厘米米30308080眼的銅絲布或尼龍絲布，外層粗濾網眼的銅絲布或尼龍絲布，外層粗濾網采用每厘米采用每厘米5 51010眼的塑料紗布。眼的塑料紗布。 為使水流暢通，避免濾孔淤塞影為使水流暢通，避免濾孔淤塞影響水流進入濾管，在管壁與濾網間用響水流進入濾管，在管5、壁與濾網間用小塑料管（或鐵絲）繞成螺旋形將二小塑料管（或鐵絲）繞成螺旋形將二者隔開。濾網的外面用帶孔的薄鐵管者隔開。濾網的外面用帶孔的薄鐵管或粗鐵絲網保護。濾管的上端與井點或粗鐵絲網保護。濾管的上端與井點管連接，下端為一鑄鐵頭。管連接，下端為一鑄鐵頭。 井點管宜采用直徑為井點管宜采用直徑為383850 mm50 mm的鋼管，的鋼管，其長度為其長度為5 57m7m，可整根或分節組成。井點管，可整根或分節組成。井點管的上端用彎聯管與總管相連。的上端用彎聯管與總管相連。井點管井點管 彎聯管宜用透明塑料管（能隨時看到井彎聯管宜用透明塑料管（能隨時看到井點管的工作情況）或橡膠軟管。點管的工作情況）或橡膠6、軟管。彎聯管彎聯管 總管宜采用直徑為總管宜采用直徑為100100127 mm127 mm的鋼管，的鋼管，每節長度為每節長度為4m4m，其上每隔，其上每隔0.8m0.8m或或1.2m1.2m設計有下設計有下個與井點管連接的短接頭。個與井點管連接的短接頭。總管總管1.1.1.2 1.1.1.2 輕型井點布置輕型井點布置 輕型井點布置根據輕型井點布置根據基坑大小與深度、土質、基坑大小與深度、土質、地下水位高低與流向、降水深度地下水位高低與流向、降水深度要求等確定。井要求等確定。井點布置得是否恰當，對井點使用效果影響較大。點布置得是否恰當，對井點使用效果影響較大。 單排布置單排布置 當基坑或溝槽當基坑7、或溝槽寬度小于寬度小于6m6m且降水且降水深度不超深度不超過過5m5m時，一般可采用單排線狀井點，布置在地時，一般可采用單排線狀井點，布置在地下水流的上游一側，其兩端的延伸長度一般以下水流的上游一側，其兩端的延伸長度一般以不小于坑（槽）寬為宜（下圖）。不小于坑（槽）寬為宜（下圖）。（1 1）平面布置）平面布置 雙排布置雙排布置 如基坑如基坑寬度大于寬度大于6m6m或土質不良或土質不良，則宜采用雙，則宜采用雙排井點。當基坑面積較大時，宜采用環形井點排井點。當基坑面積較大時，宜采用環形井點（見下圖）；有時為了施工需要，也可留出一段（見下圖）；有時為了施工需要，也可留出一段（地下水流下游方向）不封閉8、。井點管距離基坑（地下水流下游方向）不封閉。井點管距離基坑壁一般不宜小于壁一般不宜小于0.70.71.0m1.0m，以防局部發生漏氣。，以防局部發生漏氣。井點管間距應根據土質、降水深度、工程性質等井點管間距應根據土質、降水深度、工程性質等按計算或經驗確定，一般采用按計算或經驗確定，一般采用0.80.81.6m1.6m，靠近河，靠近河流處與總管四角部位，井點應適當加密。流處與總管四角部位，井點應適當加密。環形布置環形布置（2 2）高程布置）高程布置 輕型井點的降水深度，一般以輕型井點的降水深度，一般以不超過不超過6m6m為宜。井點管的埋置深為宜。井點管的埋置深度度H H（不包括濾管）可按下式計算9、：（不包括濾管）可按下式計算： 式中：式中：H1H1總管平臺面至基坑底面的距離，總管平臺面至基坑底面的距離，m m； hh基坑底面至降低后的地下水位線的距離，一般取基坑底面至降低后的地下水位線的距離，一般取0.50.51.0m1.0m； ii水力坡度，根據實測：水力坡度，根據實測：環形井點為環形井點為1/101/10，雙排線狀井點為，雙排線狀井點為1/71/7，單排線狀井點為，單排線狀井點為1/41/4； LL井點管至基坑中心的水平距離，井點管至基坑中心的水平距離，m m。 根據上式算出的根據上式算出的H H值值+ +井點外露長度（井點外露長度（200mm200mm) )，如大于降水，如大于降10、水深度深度6m6m，則應，則應降低總管平臺面標高降低總管平臺面標高以適應降水深度要求。以適應降水深度要求。當一層輕型井點達不到降水深度要求時，可根據土質情況，當一層輕型井點達不到降水深度要求時，可根據土質情況，先用其他方法降水（如集水坑降水），然后將總管安裝在先用其他方法降水（如集水坑降水），然后將總管安裝在原有地下水位線以下，以增加原有地下水位線以下，以增加 降水深度；或采用降水深度；或采用二層輕型井點二層輕型井點， 即挖去第一層井點所疏干的土，即挖去第一層井點所疏干的土， 然后再在底部裝設第二層井點。然后再在底部裝設第二層井點。 3. 3. 輕型井點計算輕型井點計算（1 1）井點系統涌水量11、計算井點系統涌水量計算（2 2）確定井點管數量與井距確定井點管數量與井距（3 3）抽水設備的選擇抽水設備的選擇（4 4）井點管的埋設與使用井點管的埋設與使用（5 5）實例實例（1 1）井點系統涌水量計算）井點系統涌水量計算井點系統所需井點的數量，是根據其涌水量井點系統所需井點的數量，是根據其涌水量來確定的；而井點系統的涌水量，則是按水來確定的；而井點系統的涌水量，則是按水井理論進行計算。井理論進行計算。水井分類水井分類根據地下水有無壓力，水井分為根據地下水有無壓力，水井分為無壓井無壓井和和承壓井承壓井。當水井布置在具有潛水自由面的含水層中時，稱當水井布置在具有潛水自由面的含水層中時，稱為無壓井12、；布置在承壓含水層中時，稱為承壓井。為無壓井；布置在承壓含水層中時，稱為承壓井。當水井底部達到不透水層時稱當水井底部達到不透水層時稱完整井完整井；否則，稱；否則，稱為為非完整井非完整井。水井的類型不同，其涌水量計算的。水井的類型不同，其涌水量計算的方法亦不相同（見圖方法亦不相同（見圖1 13535、圖、圖1 13636）。）。 a)無壓完整井無壓完整井 b)無壓非完整井無壓非完整井圖圖1-35 水井種類水井種類c)承壓完整井承壓完整井 b)承壓非完整井承壓非完整井圖圖1-36 水井種類水井種類無壓完整井的環狀井點系統涌水量計算無壓完整井的環狀井點系統涌水量計算式中式中:Q:Q井點系統的涌水量（13、井點系統的涌水量（m m3 3/d/d）；）； 土壤的滲透系數（土壤的滲透系數（m/dm/d）最好通過現場揚水試驗確定，也可查表；最好通過現場揚水試驗確定，也可查表； HH含水層厚度（含水層厚度（m m）；）； RR抽水影響半徑（抽水影響半徑（m m）；）； SS不利點的水位降落值（不利點的水位降落值（m m）；）； X X0 0環狀井點系統的假想圓半徑環狀井點系統的假想圓半徑(m),(m), F F環狀井點系統所包圍的面積。環狀井點系統所包圍的面積。在實際工程中往往會遇到無壓不完整井的井點系在實際工程中往往會遇到無壓不完整井的井點系統，這時地下水不僅從井的側面流入，還從井底統，這時地下水不僅14、從井的側面流入，還從井底滲入，因此涌水量要比完整井大。為了簡化計算，滲入，因此涌水量要比完整井大。為了簡化計算，仍可采用上式，僅將式中仍可采用上式，僅將式中H H換成有效深度換成有效深度H H0 0；H H0 0可可查下表查下表1-21-2，當算得的，當算得的H H0 0大于實際含水層的厚度大于實際含水層的厚度H H時，則仍取時，則仍取H H值。值。 無壓非完整井的環狀井點系統涌水量計算無壓非完整井的環狀井點系統涌水量計算表表1-2 有效帶的深度有效帶的深度H0值值 注：注：1.S為井點管中水位降落值；為井點管中水位降落值； 為濾管長度；為濾管長度； 2.當計算的當計算的S/(S+ )處于兩檔15、之間時，可采用插值法計算。處于兩檔之間時，可采用插值法計算。 （2 2）井點管數量與井距的確定）井點管數量與井距的確定確定井管數量先要確定單根井管的出水量。確定井管數量先要確定單根井管的出水量。單根井管的最大出水量為單根井管的最大出水量為式中：式中： qq單根井管的最大出水量（單根井管的最大出水量（m m3 3/d/d）；）； dd濾管直徑（濾管直徑（m m）；）； LL濾管長度（濾管長度（m m）；）； 滲透系數（滲透系數（m/dm/d）。）。井點最少數量由下式確定：井點最少數量由下式確定：井點管最大間距為：井點管最大間距為：式中：式中： L L1 1總管長度（總管長度（m m）；）； 1.16、11.1考慮井點堵塞等因素的井點管備用系數。考慮井點堵塞等因素的井點管備用系數。求出的管距應大于求出的管距應大于1.5d1.5d，小于，小于2m2m，并應與總管接頭的間距，并應與總管接頭的間距（0.8m0.8m或或1.2m1.2m）相吻合（并由此反求）相吻合（并由此反求n n）。）。（3 3）抽水設備的選擇）抽水設備的選擇常用的真空泵有常用的真空泵有干式（干式（往復式）往復式）真空泵真空泵和和濕式濕式（旋（旋轉式）真空泵兩種。轉式）真空泵兩種。干式真空泵由于其排氣量大，所以在輕型井點中采干式真空泵由于其排氣量大，所以在輕型井點中采用較多，但要采取措施，以防水分滲入真空泵。用較多，但要采取措施，17、以防水分滲入真空泵。濕式真空泵具有重量輕、振動小、容許水分滲入等濕式真空泵具有重量輕、振動小、容許水分滲入等優點，但排氣量小，宜在粉砂和粘性土中使用。優點，但排氣量小，宜在粉砂和粘性土中使用。抽水設備一般都已固定型號，如真空泵有抽水設備一般都已固定型號，如真空泵有W5W5、W6W6型。真型。真空泵在抽水過程中所需的最低真空度空泵在抽水過程中所需的最低真空度h hk k，可由降水深度，可由降水深度及各項水頭損失計算得到。及各項水頭損失計算得到。 h hk k=10=10（h+h+h h）（）（KPaKPa）式中式中: : h h降水深度（降水深度（m m），近似取集水總管至濾管的深度；），近似取18、集水總管至濾管的深度； hh水頭損失值（水頭損失值（m m），包括進人濾管的水頭損失、），包括進人濾管的水頭損失、管路阻力及漏氣損失等，近似取管路阻力及漏氣損失等，近似取11.5m11.5m。 水泵一般也配套固定型號，但使用時還應驗水泵一般也配套固定型號，但使用時還應驗算一下水泵的流量是否大于井點系統的涌水量算一下水泵的流量是否大于井點系統的涌水量（應增大（應增大10102020），即水泵流量），即水泵流量Q Q1 11.1Q1.1Q。水泵的揚程是否能克服集水箱中的真空吸力，以水泵的揚程是否能克服集水箱中的真空吸力，以免抽不出水。免抽不出水。（4 4）井點管的埋設與使用）井點管的埋設與使用輕型19、井點的安裝程序是按照設計計算的布置方案，輕型井點的安裝程序是按照設計計算的布置方案，先排放總管，在總管旁靠近基坑一側開挖排水溝，先排放總管，在總管旁靠近基坑一側開挖排水溝，再埋設井點管，然后用彎聯管把井點總管聯接，再埋設井點管，然后用彎聯管把井點總管聯接，最后安裝抽水設備。最后安裝抽水設備。井水管的埋設可以利用沖水管沖孔，或鉆孔后再井水管的埋設可以利用沖水管沖孔，或鉆孔后再將井點管沉放；也可以帶套管的水沖法及振動水將井點管沉放；也可以帶套管的水沖法及振動水沖法下沉。沖法下沉。 井點管的埋設井點管的埋設井點管的埋設井點管的埋設井點降水井點降水井點降水井點降水排水排水井點降水井點降水輕型井點安裝完20、畢后，需進行試抽，以便檢查抽輕型井點安裝完畢后，需進行試抽，以便檢查抽水設備運轉是否正常，管路有無漏氣。水設備運轉是否正常，管路有無漏氣。輕型井點使用時，一般應連續抽水，（特別是開輕型井點使用時，一般應連續抽水，（特別是開始階段）。始階段）。抽水過程中，應調節離心泵的出水量，使抽吸排抽水過程中，應調節離心泵的出水量，使抽吸排水保持均勻，達到細水長流。正常的出水規律是水保持均勻，達到細水長流。正常的出水規律是“先大后小，先混后清先大后小，先混后清”。真空度是判斷井點系。真空度是判斷井點系統工作情況是否良好的尺度，必須經常觀察檢查。統工作情況是否良好的尺度，必須經常觀察檢查。在抽水過程中，還應檢查21、有無堵塞在抽水過程中，還應檢查有無堵塞“死井死井”（工作（工作正常的井管，用手觸摸時，應有冬暖夏涼的感覺，正常的井管，用手觸摸時，應有冬暖夏涼的感覺，或從彎聯管上的透明閥門）觀察，如死井太多，嚴或從彎聯管上的透明閥門）觀察，如死井太多，嚴重影響降水效果時，應逐個用高壓水沖洗或拔出重重影響降水效果時，應逐個用高壓水沖洗或拔出重埋。埋。為觀察地下水位的變化，可在影響半徑內設觀察孔。為觀察地下水位的變化，可在影響半徑內設觀察孔。輕型井點降水輕型井點降水 - 施工特點：施工特點： 1、機具設備簡單、易于操作、便于管理。、機具設備簡單、易于操作、便于管理。 2、可減少基坑開挖、可減少基坑開挖邊坡坡率邊坡22、坡率，降低基坑開挖，降低基坑開挖土方量。土方量。 3、開挖好的基坑施工環境好，各項工序施工、開挖好的基坑施工環境好，各項工序施工方便，大大提高了基坑施工工序。方便，大大提高了基坑施工工序。 4、開挖好的基坑內無水，相應的提高了基底、開挖好的基坑內無水，相應的提高了基底的承載力。的承載力。 5、在、在軟土路基軟土路基，地下水較為豐富的地段應用，地下水較為豐富的地段應用，有明顯的施工效果。有明顯的施工效果。1.21.2集水坑降水法集水坑降水法 集水坑降水法是集水坑降水法是在基坑開挖過程中，在基坑開挖過程中，在坑底設置集水坑，在坑底設置集水坑，并沿坑底的周圍或并沿坑底的周圍或中央開挖排中央開挖排 水23、溝，使水流入集水溝，使水流入集水坑中，然后用水水坑中，然后用水泵抽水泵抽水, ,抽出的水應抽出的水應及時引開，防止倒及時引開，防止倒流。流。1.2.1 1.2.1 集水坑設置集水坑設置 集水坑應設置在基礎范圍以外，地下水流的上游。根集水坑應設置在基礎范圍以外，地下水流的上游。根據地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，應每隔據地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，應每隔202040m40m設置一個集水坑。設置一個集水坑。 集水坑的直徑或寬度一般為集水坑的直徑或寬度一般為0.70.70.8m0.8m，深度隨著挖，深度隨著挖土的加深而加深，要保持低于挖土面土的加深而加深，要保持低于挖土面0.80.824、1.0m1.0m，井壁可，井壁可用竹、木等簡易加固。當基坑挖至設計標高后，井底應保用竹、木等簡易加固。當基坑挖至設計標高后，井底應保持低于坑底持低于坑底1 12m2m，并鋪設，并鋪設0.3m0.3m碎石濾水層，以免在抽水碎石濾水層，以免在抽水時間較長時將泥砂抽出，同時防止井底的土被攪動。時間較長時將泥砂抽出，同時防止井底的土被攪動。 采用集水坑降水時，應根據現場土質條件保采用集水坑降水時，應根據現場土質條件保持開挖邊坡的穩定。邊坡坡面上如有局部滲出地持開挖邊坡的穩定。邊坡坡面上如有局部滲出地下水時，應在滲水處設置過濾層，防止土粒流失，下水時，應在滲水處設置過濾層，防止土粒流失，并設置排水溝，將25、水引出坡面。并設置排水溝，將水引出坡面。1.2.2 1.2.2 水泵選用水泵選用 建筑工程中用于排水的水泵主要有離心泵、建筑工程中用于排水的水泵主要有離心泵、潛水泵和軟軸水泵等。潛水泵和軟軸水泵等。 （1 1）離心泵）離心泵 水泵主要性能指標包括水泵主要性能指標包括流量流量、總揚程總揚程、吸水揚吸水揚程程和和功率功率等。等。表表1 13 3 常用離心泵性能常用離心泵性能注：注：2B19表示進水口直徑為表示進水口直徑為2英寸，總揚程為英寸，總揚程為19m（最佳工作時）（最佳工作時） 的單級離心泵。的單級離心泵。B型是型是BA的改進型，性能基本相同。的改進型，性能基本相同。（2 2）潛水泵）潛水泵26、 潛水泵由立式水泵和電動機組合而成，水泵潛水泵由立式水泵和電動機組合而成，水泵裝在電動機上端，葉輪可制成離心式或螺旋槳式，裝在電動機上端，葉輪可制成離心式或螺旋槳式，電動機設有密封裝置。潛水泵工作時是全浸入水電動機設有密封裝置。潛水泵工作時是全浸入水中。中。 使用潛水泵時，為了防止電機燒壞，不得脫使用潛水泵時，為了防止電機燒壞，不得脫水運轉或陷入泥中；也不得排灌含泥量較高的水水運轉或陷入泥中；也不得排灌含泥量較高的水或泥漿水，以免泵葉輪被雜物堵塞。或泥漿水，以免泵葉輪被雜物堵塞。 集水坑降水法由于設備簡單和降水方便，集水坑降水法由于設備簡單和降水方便，采用較為普遍，宜用于粗粒土層（因為土粒不采27、用較為普遍，宜用于粗粒土層（因為土粒不致被水流帶走）和滲水量小的粘性土。當土為致被水流帶走）和滲水量小的粘性土。當土為細砂和粉砂時，地下水滲出會帶走細粒，發生細砂和粉砂時，地下水滲出會帶走細粒，發生流砂現象，導致邊坡坍塌、坑底凸起、給施工流砂現象，導致邊坡坍塌、坑底凸起、給施工造成困難，此時應采用井點降水法。造成困難，此時應采用井點降水法。1.2.3 1.2.3 流砂及其防治流砂及其防治 當基坑挖到地當基坑挖到地下水位以下，又采下水位以下，又采用坑內抽水時，有用坑內抽水時，有時坑底下面的土會時坑底下面的土會形成流動狀態，隨形成流動狀態，隨地下水一起涌進基地下水一起涌進基坑內，這種現象稱坑內，這28、種現象稱為為流砂流砂。 根據水在土中滲流的分析和實踐經驗可知，根據水在土中滲流的分析和實踐經驗可知，流砂的產生與動水壓力的大小和方向有關，因流砂的產生與動水壓力的大小和方向有關，因此在基坑開挖過程中，此在基坑開挖過程中，防治流砂的途徑有三種防治流砂的途徑有三種： 一是減小或平衡動水壓力；一是減小或平衡動水壓力； 二是設法使動水壓力方向向下；二是設法使動水壓力方向向下； 三是截斷地下水流。三是截斷地下水流。防治流砂有如下具體措施：防治流砂有如下具體措施：（1 1）枯水期施工）枯水期施工（2 2）拋大石塊法）拋大石塊法（3 3）水下挖土法）水下挖土法（4 4）打鋼板樁法）打鋼板樁法（5 5）人工降低地下水位法）人工降低地下水位法（6 6）地下連續墻）地下連續墻排水溝設置排水溝設置THE END 基基 礎礎 工工 程程 施施 工工