《井点降水施工-广东水利电力职业技术学院知识课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《井点降水施工-广东水利电力职业技术学院知识课件（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering,广东水利电力职业技术学院 土木工程系 版权所有 违者必究,工作任务基坑降水与排水,工程降水分类 集水井降水 井点降水 工程施工质量控制 降水与排水施工验收,降水目的,土方开挖过程中，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。所以必须采取措施做好降水和排水工作，降低坑内的水位或配以设置止水帷幕使地下水位在基坑底面0.51.0m以下。 防止涌水、流砂，保证在较干燥的状态下施工； 防止滑坡、塌
2、方、坑底隆起； 减少坑壁支护结构的水平荷载。,一、工程降水分类,一、工程降水分类,地下水控制方法选择,表1 地下水控制方法适用范围,二、集水井降水,图2-1 集水井降水 1-排水沟；2-集水井；3-水泵,二、集水井降水,水泵的性能与选用,1. 常用水泵：离心泵、潜水泵、污水泵 2. 主要性能： 流量：水泵单位时间内的出水量 总扬程（包括吸水扬程和出水扬程）： 水泵能扬水的高度。 功率：,二、集水井降水,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2040m，直径0.60.8m，深度随挖土的加深而加深，要始终低于挖土面0.
3、71.0m。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底12m。长期用，有护壁和碎石压底（0.3m厚）。,集水坑的设置,二、集水井降水,缺点,地下水沿基坑坡面、坡脚或坑底涌出，使坡面和坑底土软化、泥泞，影响施工，容易造成局部失稳。 土质为细砂或粉砂时，易产生流砂现象。 管涌现象,二、集水井降水,流砂产生及防治,当基坑（槽）挖土至地下水水位以下时，而土质又是细砂或粉砂，当采用集水井法降水，有时坑底下面的土会形成流动状态，随地下水一起流动涌入坑内，这种现象称为流砂现象。 发生流砂现象时，土完全丧失承载能力，使施工条件恶化，难以达到开挖设计深度。严重时会造成边坡塌方及附近建筑物下降、倾斜、倒塌等。,二、集水
4、井降水,流砂产生的原因,水在土中渗流时受到土颗粒的阻力，从作用与反作用定律可知，水对土颗粒也作用一个压力，叫动水压力，当基坑底挖至地下水位以下时，坑底的土就受到动水压力的作用。如果动水压力等于或大于土的浸水重度时，土粒失去自重处于悬浮状态，能随着渗流的水一起流动，带入基坑发生流砂现象。 此外当基坑底位于不透水层内，而其下为承压水的透水层，基坑不透水层的覆土重量小于承压水的压力时，基坑底部就可能发生管涌现象。,二、集水井降水,流砂的防治,如果土层中产生局部流砂现象，应采取减小动水压力的处理措施，使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有： 如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0
5、.5m； 水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡； 采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生.,三、井点降水施工,井点降水法也称为人工降低地下水位法，就是在基坑开挖前，预先沿基坑底的深处按等距离，沉入一定数量的滤水管或管井于地下含水层中，以总管连接，利用抽水设备抽水，使地下水位降低到基坑底以下，保证挖土在无水状态下进行，不但防止了流砂上涌，且便于施工。,井点降水方法,井点降水的作用,三、井点降水施工,1.防止地下水涌入坑内. 2.防止边坡由于地下水的渗流而引起塌方; 3.使坑底的土层消除地下水位差引起的压力，因此防止了坑底的管涌； 4.降水后，使板桩减少了横向荷
6、载，消除了地下水的渗流，也就防止了流砂现象； 5.降低地下水位后，使土壤固结，增加地基承载力。,三、井点降水施工,图3-1 井点降水的作用 (a)防止涌水；(b)稳定边坡；(c)防止管涌；(d)减少横向荷载；(e)防止流砂,井点降水的种类,三、井点降水施工,各种井点降水方法一般根据土的渗透系数、降水深度、基坑规模、设备条件及经济比较等因素确定。,井点降水方案的设计步骤,三、井点降水施工,1.明确设计要求：降水面积、降水深度、要求的时间. 2.勘察场地的工程地质和水文条件，掌握地层分布、土的物理性质指标和地下水位等; 3.了解场地施工条件，分析降水对邻近建筑物的影响； 4.根据地基土层条件、要求
7、降水深度，选择降水方法； 5.井点布置和设计； 6.制定施工和管理技术要求。,三、井点降水施工,一般轻型井点,一般轻型井点设备- 动画,三、井点降水施工,图3-2 轻型井点法降低地下水位全貌图,轻型井点布置和计算 步骤：确定平面布置高程布置计算井点管数量等调整 1. 确定平面布置 单排：在沟槽上游一侧布置，每侧超出沟槽B。 用于沟槽宽度B6m，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B6m，或土质不良。 环状：用于大面积基坑。 U形：井点管不封闭的一段设在地下水下游方向。,三、井点降水施工,图3-3 井点平面及高程布置 左-单排；右-环形,井点管,集水总管,抽水设备
8、,基坑,井点管长度,2. 高程布置 确定井点管埋深: 滤管上口至总管埋设面的距离 HH1+h+iL 计算结果尚应满足： Hhpmax hpmax抽水设备的最大抽吸高度，一般轻型井点67m. 任何情况下，滤管必须埋设在含水层内。,三、井点降水施工,H井点管埋深 (m); H1总管埋设面至基底的距离 (m); h 基底至降低后的地下水位线的距离,一般取0.51.0m; i 降水坡度,根据实测。环状：1/10，单排：1/41/5； L 井点管至水井中心的水平距离，当水井管为单排布置时，为井点管至对边坡脚水平距离(m)。,3. 轻型井点的计算 轻型井点的计算包括： 根据确定的井点系统的平面和竖向布置图
9、； 计算井点系统涌水量； 计算确定井点管数量与间距； 校核水位降低数值，选择抽水设备和井点管的布置。 总管：根据基坑上口尺寸或基槽长度确定； 井点管数量：须知道井点系统的涌水量Q。,三、井点降水施工,（1）井点系统涌水量Q计算 按水井理论进行计算（环状井点系统） 判断井型 无压完整井井点计算(积分解) 无压非完整井群井系统涌水量计算(近似解),三、井点降水施工,图3-4井型示意图,三、井点降水施工,单井出水量：q65dlK1/3(m3/d) d、l滤管直径、长度(m)； 最少井点数：n1.1Q / q(根) 1.1备用系数; 最大井距：DL总管 / n(m)； 确定井距： 15d井距DD, 且
10、符合总管的接头间距 确定井点数： nL总管/ D,（2）井点管数量与井距的确定,轻型井点的施工 1. 施工过程： 准备工作、井点系统的埋设、使用、拆除 2. 埋设顺序： 放线定位排放总管冲孔埋设井点管、填砂砾滤料，上部填粘土密封用弯联管连接安装抽水设备安装集水箱和排水管开动真空泵排气、再开动离心水泵抽水测量观测井中地下水位变化。 3. 埋设方法： 水冲法：水枪、井管自身 (高压水) 钻孔法：正循环钻 、反循环钻、冲击钻等,三、井点降水施工,三、井点降水施工,三、井点降水施工,4. 使用要求： 开挖前25天开泵降水； 连续抽水不间断(水量先大后小，先混后清)，注意防止堵塞。 5. 注意问题： 1
11、)真空度0.60.7大气压； 2)死管：检查、变活； 3)设观测井检查水位下降情况。 6. 拔除井管： 基坑回填后，用安装卷扬机和支架拔出。,三、井点降水施工,其它井点,喷射井点,基坑开挖较深或降水深度超过6m,使用多级轻型井点增大基坑的挖土量、延长工期并增加设备数量，不够经济。 适用：降水深度6m,土层渗透系数为0.12.0m/d的弱透水层,降水深可达20m。 主要设备：喷射井管、高压水泵、管路系统,井点布置： 与轻型井点相同。基坑面积较大时，采用环形布置，当基坑宽度小于10m，用单排线形布置；大于10m时，作双排布置。 喷射井点间距23m；采用环形不住，进出口（道路）处的井距为57m。 冲
12、孔直径为400600mm，深度 比滤管底深1m以上。,三、井点降水施工,在深基坑的周围埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽除，使地下水位低于坑底。 适用：抽水量大、较深的砂类土层，降水深可达50m以内。 井点系统的组成及设备：由井管和水泵组成。,三、井点降水施工,深井井点,深井布置：一般沿工程基坑周围离边坡上缘0.51.5m呈环形布置，当基坑宽度较窄，也可在一侧呈直线形布置；当为面积不大的独立的深基坑，也可采用点式布置。 井点宜深入到透水层69m，通常还应比所需降水的深度深68m，间距1030m（相当于埋深），基坑开挖深8m以内，井距为1015m；8m以上，井距为1520m
13、。 在一个基坑布置的井点应尽可能多地为附近工程基坑降水所利用，或上部二节尽可能地回收利用。,三、井点降水施工,原理：利用粘性土中的电渗现象和电泳特性，使粘性土空隙中的水流动加快，起到一定的疏干作用，使排水效率得到提高。与轻型井点或喷射井点结合使用，效果较好。 适用：渗透系数很小（0.1m/d）的粘土和淤泥。,三、井点降水施工,电渗井点,设备：由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。,特点：设备简单，排水量大，降水较深，降水效果较轻型井点好，水泵设在地面，易于维护。,适用：渗透系数较大、地下水丰富的土层、砂层或用集水井排水法易造成土粒流失，引起边坡塌方及用轻型井点难以满足要求的情况下使用。,三、井点
14、降水施工,缺点：属重力排水范畴，吸程高度有限，要求渗透系数大（20200m/d），降水深度仅为35m.,管井井点,三、井点降水施工,图3-5管井构造,三、井点降水施工,降水对周围建筑的影响及防止措施,在弱透水层和压缩性大的粘土层中降水时，由于地下水流失造成地下水位下降、地基自重应力增加和土层压缩等原因，会产生较大的地面沉陷；又由于土层的不均匀性和降水后地下水位呈漏斗曲线，四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。 在建筑物附近进行井点降水时，为防止降水影响或损害区域内的建筑物，必须阻止建筑物下的地下水流失。 除可在降水区域和原有建筑物之间的土层中设置一道固体抗
15、渗屏幕外，还可用回灌井点补充地下水的办法来保持地下水位。,三、井点降水施工,图3-6回灌井点布置 1-降水井点；2-回灌井点；3-原水位线,四、工程施工质量控制,施工中应注意的问题,降排水工程是岩土工程的内容之一。 降水工程的成败关键在于单个井点的成井质量。 降排水工作，由于宏观上的变异性，在施工材料选择、施工机械、操作方法及人员技术水平等方面，具有较大的人为性，且赋以经验为主的特点。 施工前注意收集已有地下管线网位置的资料，避免对其产生破坏。 注意施工现场的水、点、路等与其它工种间的协调。,四、工程施工质量控制,降水工程常见故障与处理,钻探成井常见故障与处理-表2 基坑降水常见异常与处理-表
16、3 (1) 流砂 (2) 管涌冒砂,五、工程施工质量控制,表2钻探成井常见故障与处理,五、工程施工质量控制,表3基坑降水常见异常与处理,四、工程施工质量控制,降水施工质量控制关键点,监理员测完孔深并达到要求后，施工人员应立即下入井点管，井点管应居孔中心，严禁将井点管强行压入孔中. 滤料填至地面以下1.01.5m时，监理员到场，施工人员改用黏土填至地面，并压实封闭孔口，以防地面水的渗入，实现真空降水. 井点施工结束，施工人员应立即组织洗井，洗井应自上而下进行，洗至水清基本不出砂、出水正常，井点底部不存砂为止，监理员应到场检查。,五、降水与排水施工验收,基本规定,降水与排水是配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计.在基坑外降水时，应有降水范围的估算，对重要建筑物或公共设施在降水过程中应监测。 对不同的土质应用不同的降水形式。 降水系统施工完成后，应试运转，如发现井管失效，应采取措施使其恢复正常，如无可能恢复则应报废，另行设置新的井管。 降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位
