地下水控制施工技术.docx

6-2-8地下水控制基坑工程中的降低地卜.水亦称地卜水控制，即在基坑工程旗工过程中，地F水要满足支护结构和挖土施工的要求，并I1.不因地下水位的变化，对基坑周闹的环境和设施带来危害。6-2-8-1地下水控制方法选择在软上地区基坑开挖深度超过3m,一般就要用井点降水。开挖深度浅时,亦可边开花边用排水沟和集水井进行集水明排。地下水控制方法有多种，其适用条件大致如表6-123所示,选择时根据士必情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等综合考虑后优选。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用被水或回灌方法。地下水控制方法适用条件表6-I23方法名称土类渗透系数(m,'d)降水深度(m)水文地质特征集水明排填土、粉土、粘性土、砂土7-20.0<5上层海水或水责不大的潜水降水真空井点0.1-20.0单级V6多级20喷射井点0.1-20.0<20管井粉上、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带1.200.0>5含水丰富的潜水、承压水、裂隙水截水粘性土、粉土、砂上、碎石土、岩溶土不限不限回源雄土、粉土、砂上、碎石土0.1.2,0不限当基城底为隔水展且乂底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。否则一旦发生突涌，将给施工带来极大麻烦。6-2-8-2基坑涌水计算根据水井理论,水井分为潜水(无压)完整井、潜水(无压)非完整井'承压完整井和承压非完整井。这几种井的涌水量计兑公式不同。1.均质含水层潜水完整井基坑涌水晶计算根据基坑是否邻近水源，分别计算如下：(I)基坑远离地面水源时(图6168a)Q=13662吐1S(6-124)g(1.+-)ro式中Q基坑涌水51：K土填的渗透系数；H一一潜水含水层厚度：S一基坑水位降深：R一降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级为二、三级时，对潜水含水层按下式计算：R=251T<6-125)对承压含水层按卜式计算：R=IOSJi(6-126)k一一土的渗透系数；n,一一基坑等效半径：当基坑为网形时,基坑等效半存取圆半径。当基坑非圆形时，对矩形基坑的等效半径按下式计算：H)=O.29(a+b)(6-127)式中a、b一一分别为基坑的长、短边。对不规则形状的基坑，其等效半径按下式计算：式中A一一基坑面积。(2)基坑近河岸(图6.168b)Q=1.366.(2"；S)S(b<05/i)(6-129),2b-%(3)基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时(图6-I68CO=1366(2-S)SQ.f2(ft,+,)11(b1.-b.)1.g!-cos!程2(fr1.+¼)(6-130)Q=2-73iRiM1.g(1.÷)+-1.g(1.+0.2)图6770均质含水层承压水完整井涌水量计算简图<a>基坑远高地面水源：（b）基坑近河岸;（c）基坑位于两地表水体之间4 .均质含水层承压水非完整井基坑涌水是计算（困6-171）(6-139)图6771均质含水层承压水非完整井涌水计算筒图5 .均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水盘计算q=1.366人也也”(6-140)图6772均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算简图6-2-8-3集水明排法在地卜.水位较高地区开挖基坑，会遇到地卜冰问题。如涌入基坑内的地卜.水不能及时排除，不但土方开挖困难，边坡易r塌方，而且会使地基被水浸泡,扰动地基上，造成竣工后的建筑物产生不均匀沉降。为此，在基坑开挖时要及时排除涌入的地下水。当基坑开挖深度不很大，基坑涌水量不大时.，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。1 .明沟、集水井排水明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔307Om设置集水井，使基坑渗出的地下水通过扑水明沟汇集于集水井内,然后用水泵将其排出基坑外（图6/73）。1图6773明沟'集水井排水方法1排水明沟；2集水井：3圈心式水系：4-设符桩础或建筑初期础边线；工原地卜水位雄；&降低后地卜水位线排水明沟宜布置在拟建建筑基础边04m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于03»排水明沟的底面应比挖土面低030.4m,集水井底而应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。沟、井的威面应根据排水量踊定，基坑排水量V应满足卜.列要求：V1.5G（6-141）式中Q一基坑总涌水量，按6-2-8-2节提供的方法计算。明沟、集水井排水.视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填士为止。当基坑开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性能的砂类土，基坑侧壁出现分层渗水时，可在基坑边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，避免上层地下水冲刷基坑下部边坡造成塌方（图6-174）。图6774分层明沟、集水井排水法1.底层排水沟：2-底层集水井：3-二层排水沟：4-二层集水井：5-水泵；6原地下水位规：7-降低后地下水位线2 .水泵选用集水明排水是用水泵从集水井中排水，常用的水泵有潜水泵、离心式水泵和泥浆泵，其技术性能如表6-124、表6-125、表6/26和表6-127所示。排水所需水泵的功率按下式计算：N=逊（6.142）75TJ1.rI,式中Ki安全系数，一般取2；Q基坑涌水员(mVd)：H包括扬水、吸水及各种阻力造成的水头损失在内的总高度(m)；I水泵效率，0.4-0.5：112动力机械效率,0.75).851一般所选用水泵的排水量为塘坑涌水量的1.52.O倍。潜水泵技术性能表6-124堂号漉地(m)扬程<m>电机功率(kw)转速<rmin>电流<A>电压(V)QY-3.5I(X)3.52.228(X)6.5380QY-76572.228006.5380QY-1525152.228006.5380QY-25!5252.228006.5380JQB-1.5-610-22.528-202.228005.7380JQB-2-IO15-32.521-122.228005.7380JQB-4-3I50-908.24.72.2285.7380JQB-5-69«0-1205.1-3.12.228005.73807.5JQB8-972884.57.5-380I.5JQB2-IO18141.5*-3802Z615254.0-380JTS-2-IO25152,229005.4-B型离心水泵主要技术性能表6-125水泵型号流量：(m1.h)扬程(m)吸程(m)电机功率(kW)£«<kg)11B-767420.3-14.06.6F01.517.02B-3I10-3034.5-24.08.2-5.74.037.()2B-191N2521.076.08.0-).02.219.()3B-I932.4-52.221.5-15.66.2-5.04.023.03B-3330-5535.5-28.86.73.07.540.03B-5730-7062.074.57.7-I.717.070.04B-1554-9917.6-10.05.05.527.04B2065-11022,677.15.010.051.64B-356512037.7-28.06.73.317.048.04B-5I7012059.0-43.05.O-3.530.078.04B-9I65-13598.0-72.57.1-4().()55.089.06B13126-18714.3-9.65.95.010.088.06B-20110-20022.7-17.18.57.017.0104.06B-33110*20036.5-29.26.6-5.230.0117.08B-I3216-32414.5-11.05.5-4.517.0111.08BI822036020.0-14.06.25.022.0-OoOOaROos图6-181管井构造1-水井管:2-<1.Mmm钢筋焊接竹架:36nmX30mm帙环25Omm：4-10号铁丝垫筋25Omm焊于管骨架上，外包孔眼1.2mm铁丝：5沉砂管；6木塞：7.吸水管：8-<M*200mm帆管:9-拈孔：芬填拈土：充砂砾：12-抽水设备1）井点构造与设备海水井管卜部滤水井管过滤部分用钢筋焊接骨架，外包孔眼为"2mm滤，长23m,上部井管部分用直径20Omm以上的钢管、塑料管或混凝土管。吸水管用直径5O-100mm的钢管或胶皮管，插入混水井管内，其底端应沉到管井吸水时的最低水位以下，并装逆止阀，上端装设带法兰盘的短钢管一节。水泵采用BA型或B型.流5；：1025m3h离心式水泵。每个井管装置台，当水泵排水量大于单孔灌水井涌水量数是时，可另加设集水总管将相邻的相应数是的吸水管连成一体，共用一台水泵。2）管井的布置沿基坑外围四周呈环形布置或沿基坑（或沟槽）两（W或单侧呈直线形布图6T82深井井点构造（八）则管深井井点；（b）无砂混凝土管深井井点I-井孔；2-井口（粘土封口33-6300J75mm井管:4潜水电泵:5-过一段（内填碎石）：6港:7-导向段：8开孔底板（下铺、）:/<1.>50mm出水管：IO电缆：I1.-小砾石或中粗砂：12.中粗砂：135O-75mm出水总管：142Omm厚钢板井门井管井管由漉水管、吸水管和沉砂管三部分组成。可用钢管、塑料管或混凝土管制成，管径一般为30Omm,内径宜大于潜水泵外径50mm.a.滤水管（图6-183）在降水过程中，含水层中的水通过该管滤将土、眇过滤在外，使地下清水潦入管内。港水管长度取决于含水层厚度、透水层的渗透速度和降水的快慢，一般为39m。通常在钢管上分三段轴条（或开孔），在轴条（或开孔）后的管壁上焊巾6mm垫筋，与管壁点焊，在垫筋外螺旋形缠绕12号铁丝（间距Imm）,与垫筋用锡焊焊牢，或外包IO孔c11和14孔/cm?镀锌铁丝两层或尼龙。图6783深井滤水管构造I-钢管：2-轴条后孔:3-6mmfft筋：4-缠绕12号铁丝与钢筋锡焊焊牢当土质较好，深度在15m内，亦可采用外径38O6OOmm,壁厚5060mm,长1.21.5m的无砂混凝土管作