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1、安全评估与控制安全评估与控制“技术技术”思考安全问题思考安全问题谭钦文：谭钦文： 电话电话 13795770699评估，评估，Estimate;Assess;Appraise 评价估量控制，控制，control;command： 掌握住对象不使任意活动或超出范围;或使其按控制者的意愿活动。 安全人未来在哪？安全人未来在哪？技术管理？ 未来在这未来在这安全人员的职责安全人员的职责如何管如何管 角色类型角色类型管好安全管好安全管好安全管好安全落实落实咋咋做做重点重点对象对象管什么管什么搞清对象，明确重点搞清对象，明确重点l工程施工的主体过程？工程施工的主体过程？ -“建筑工程建筑工程”l地下室结构
2、施工的安全问题？地下室结构施工的安全问题？房建的关键路径：房建的关键路径： -搞清对象搞清对象地下室结构地下室结构主体结构（包括砖墙）主体结构（包括砖墙）封顶封顶结构验收结构验收外墙装修外墙装修落架落架室外工程室外工程 会出什么问题会出什么问题?-系统分析系统分析主要问题？主要问题？ 挖的土，土含挖的土，土含“水水”-明确重点明确重点如何挖才不会出问题？如何挖才不会出问题？ -咋做（需咋做（需“治水治水”，需，需“护坡护坡”）第一章第一章 工程降水工程降水-咋做（治咋做（治水）水）l概述概述l地下水的不良作用及防止措施地下水的不良作用及防止措施l降低地下水的方法降低地下水的方法l工程降水设计计
3、算工程降水设计计算l工程降水施工工程降水施工l工程降水对环境影响及其防范措施工程降水对环境影响及其防范措施l工程实例工程实例概述概述l工程降水的目的及意义工程降水的目的及意义-why保证地下结构的安全施工（干槽作业）保证地下结构的安全施工（干槽作业）防止工程事故：流砂、管涌、坑堤失稳防止工程事故：流砂、管涌、坑堤失稳提高边坡的稳定性提高边坡的稳定性减少板桩和支撑的压力减少板桩和支撑的压力改善基坑和填土的砂土特性改善基坑和填土的砂土特性工程降水不当引起的工程事故的比例很大工程降水不当引起的工程事故的比例很大基坑渗流力基坑渗流力降水加固原理降水加固原理有关降水的基本概念有关降水的基本概念l动水压力
4、（渗透压力）动水压力（渗透压力）水在渗流过程中受到土粒的阻力，水对土粒产生反力，水在渗流过程中受到土粒的阻力，水对土粒产生反力，该反力叫做该反力叫做动水压力动水压力动水压力与水力坡度成正比动水压力与水力坡度成正比I I，水力坡度，水力坡度有关降水的基本概念有关降水的基本概念l渗透系数渗透系数 又称水力传导又称水力传导系数系数l定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度。骨架的难易程度。l表达式为：表达式为：=kg/kg/，l-k-k为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关，为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关，为渗
5、透系数；为渗透系数；l为动力粘滞性系数；为动力粘滞性系数；l为流体密度；为流体密度；g g为重力加速度。为重力加速度。有关降水的基本概念有关降水的基本概念l渗透系数渗透系数l渗透系数愈大，渗透系数愈大，透水性透水性愈强。愈强。l强透水的粗砂砾石层，强透水的粗砂砾石层， 渗透系数渗透系数1010米米/ /昼夜；昼夜；l弱透水的亚砂土，弱透水的亚砂土， 渗透系数渗透系数1 10.010.01米米/ /昼夜；昼夜；l不透水的不透水的粘土粘土， 渗透系数渗透系数0.0010.001米米/ /昼夜昼夜. .l据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地. .有关降水的基本概念有关
6、降水的基本概念l渗透系数渗透系数 渗透系数是水力坡度等于渗透系数是水力坡度等于1 1时的渗透速度时的渗透速度渗透系数单位：渗透系数单位：m/sm/s、m/dm/d渗透系数大小与土的形成条件、颗粒级配、结构有关渗透系数大小与土的形成条件、颗粒级配、结构有关渗透系数的取值对降水工程设计具有重要意义渗透系数的取值对降水工程设计具有重要意义水力坡度表明了实际液体沿元流单位流程上的水力坡度表明了实际液体沿元流单位流程上的水头损失水头损失，水力坡度也就是总水，水力坡度也就是总水头线坡度。它是单位重量液体沿流程单位长度上的机械能损失。头线坡度。它是单位重量液体沿流程单位长度上的机械能损失。 渗透系数确定渗透
7、系数确定 室内试验、近似值、重要工程通过现场抽水试验确定。室内试验、近似值、重要工程通过现场抽水试验确定。n现场抽水试验现场抽水试验 现场测定法的试验条件比实验室测定法更符合实际土层的渗透情况，现场测定法的试验条件比实验室测定法更符合实际土层的渗透情况，测得的渗透系数测得的渗透系数k值为整个渗流区较大范围内土体渗透系数的平均值，值为整个渗流区较大范围内土体渗透系数的平均值，是比较可靠的测定方法，但试验规模较大，所需人力物力也较多。是比较可靠的测定方法，但试验规模较大，所需人力物力也较多。 原理：原理：往地基中注水或抽水时，量测地基中的往地基中注水或抽水时，量测地基中的水头高度水头高度和和渗流量
8、渗流量，再根据相应的理论公式求出渗透系数再根据相应的理论公式求出渗透系数k值值。渗透系数确定渗透系数确定实验步骤：实验步骤： （1 1）抽水试验开始前，先在现场钻一中心抽水井。在抽水井四周设若干个抽水试验开始前，先在现场钻一中心抽水井。在抽水井四周设若干个观测孔，以观测周围地下水位的变化。观测孔，以观测周围地下水位的变化。 （2）试验抽水，地基中将形成降水漏斗。）试验抽水，地基中将形成降水漏斗。 （3）测试，当地下水进入抽水井的）测试，当地下水进入抽水井的流量与抽水量相等且维持稳定流量与抽水量相等且维持稳定时，测时，测读此时的单位时间抽水量读此时的单位时间抽水量q，同时在两个距离抽水井分别为，
9、同时在两个距离抽水井分别为r1和和r2的观测的观测孔处孔处测量出水位测量出水位h1和和h2 。对非完整井需量测抽水井中的水深。对非完整井需量测抽水井中的水深h0，并确定，并确定降水影响半径降水影响半径R 。 实验步骤实验步骤 无压完整井抽水试验无压完整井抽水试验 无压非完整井抽水试验无压非完整井抽水试验二、影响半径确定二、影响半径确定 通过现场抽水试验确定。现场抽水试验将各个观测井的水位值用通过现场抽水试验确定。现场抽水试验将各个观测井的水位值用平滑曲线连接确定，并延长与原地下水位线相切。也可测得平滑曲线连接确定，并延长与原地下水位线相切。也可测得Q Q，S S求求得。得。 S S抽水时的水位
10、降深，抽水时的水位降深，m m当基坑等级为二、三级时：当基坑等级为二、三级时：（1 1）潜水含水层）潜水含水层（2 2）承压含水层）承压含水层经验数据法经验数据法 土层渗透系数取值土层渗透系数取值有关降水的基本概念有关降水的基本概念l地下水的种类地下水的种类按埋藏条件分：上层滞水、潜水、层间水按埋藏条件分：上层滞水、潜水、层间水上层滞水：局部性、多层、在潜水之上上层滞水：局部性、多层、在潜水之上潜水：第一个连续分布隔水层上部的水，受雨水和地潜水：第一个连续分布隔水层上部的水，受雨水和地表水影响，潜水层面标高即为水位标高表水影响，潜水层面标高即为水位标高层间水：埋藏于两个隔水层之间的水，包括承压
11、水和层间水：埋藏于两个隔水层之间的水，包括承压水和非承压水非承压水各种地下水的垂直分布各种地下水的垂直分布降水与排水工程分类降水与排水工程分类vv集水明排：排水沟、集水井、导水管（沟）集水明排：排水沟、集水井、导水管（沟）集水明排：排水沟、集水井、导水管（沟）集水明排：排水沟、集水井、导水管（沟）vv降水：轻型井点、喷射井点、管井降水：轻型井点、喷射井点、管井降水：轻型井点、喷射井点、管井降水：轻型井点、喷射井点、管井vv截水：水泥土搅拌桩、高压旋喷桩截水：水泥土搅拌桩、高压旋喷桩截水：水泥土搅拌桩、高压旋喷桩截水：水泥土搅拌桩、高压旋喷桩vv回灌：坑外回灌回灌：坑外回灌回灌：坑外回灌回灌：坑
12、外回灌有关降水的基本概念有关降水的基本概念有关降水的基本概念有关降水的基本概念l降水井的类型降水井的类型潜水完整井（潜水完整井（无压完整井）无压完整井）潜水非完整井（潜水非完整井（无压非完整井）无压非完整井）承压完整井承压完整井承压非完整井承压非完整井降水技术的发展降水技术的发展l降水技术有一百多年的历史降水技术有一百多年的历史l最早采用明排或竖井降水最早采用明排或竖井降水l18961896年，柏林地铁施工第一次用深井降水年，柏林地铁施工第一次用深井降水l1925192519301930年，真空泵井点年，真空泵井点l19391939年，德国在年，德国在Salzg-itterSalzg-itte
13、r铁路一段长距离挖方中采用铁路一段长距离挖方中采用电渗稳定边坡电渗稳定边坡l19501950年以来：多级井点、喷射井点、辐射井点年以来：多级井点、喷射井点、辐射井点地下水的不良作用与防范措施地下水的不良作用与防范措施l不良作用不良作用潜蚀潜蚀流砂流砂管涌管涌基坑突涌基坑突涌潜蚀潜蚀l分类分类机械潜蚀：动水作用下，土粒受到冲刷、冲走，导致土体结构机械潜蚀：动水作用下，土粒受到冲刷、冲走，导致土体结构破坏破坏化学潜蚀：水的溶解作用导致土颗粒之间胶结作用的破坏，结化学潜蚀：水的溶解作用导致土颗粒之间胶结作用的破坏，结合力减弱合力减弱l产生的条件产生的条件适宜适宜土层土层和足够的和足够的水动力水动力条
14、件条件土层的不均匀系数（土层的不均匀系数（d d6060/d/d1010）愈大，愈易产生潜蚀；当愈大，愈易产生潜蚀；当d d6060/d/d1010大大于于1010时，易产生潜蚀时，易产生潜蚀两种相互接触的土层，当二者的渗透系数之比两种相互接触的土层，当二者的渗透系数之比K K1 1/K/K2 2大于大于2 2时，易时，易产生潜蚀产生潜蚀潜蚀潜蚀当渗流水流的水力坡度大于当渗流水流的水力坡度大于5 5时，水呈紊流，易产生时，水呈紊流，易产生潜蚀，临界水力坡度为：潜蚀，临界水力坡度为：l潜蚀的预防措施潜蚀的预防措施加固土体加固土体人工降低地下水的水力坡度人工降低地下水的水力坡度设置反滤层设置反滤层
15、反滤层构造反滤层构造l定义定义指土的松散颗粒被地下水饱和后，在动水压力即水指土的松散颗粒被地下水饱和后，在动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象头差的作用下，产生的悬浮流动现象l发生地层发生地层粉细砂地层粉细砂地层l工程意义工程意义突发性、工程危害大突发性、工程危害大流砂流砂流砂破坏示意图流砂破坏示意图l流砂的形成原因流砂的形成原因水力坡度极大，流速大冲动细颗粒使之悬浮水力坡度极大，流速大冲动细颗粒使之悬浮饱和时胶体颗粒吸水膨胀，土颗粒密度下降，能悬饱和时胶体颗粒吸水膨胀，土颗粒密度下降，能悬浮流动浮流动砂土在振动作用下结构破坏，体积缩小，土颗粒悬砂土在振动作用下结构破坏，体积缩小，土颗
16、粒悬浮于水而流动浮于水而流动流砂流砂 流砂形成的条件流砂形成的条件水力坡度极大，动水压力超过土颗粒重量使之悬浮水力坡度极大，动水压力超过土颗粒重量使之悬浮时，达到临界水力坡度时，达到临界水力坡度砂土孔隙度大砂土孔隙度大砂土渗透系数愈小排水性能差，愈易形成流砂砂土渗透系数愈小排水性能差，愈易形成流砂土中粒径在土中粒径在0.01mm0.01mm以下的颗粒含量在以下的颗粒含量在30%35%30%35%以上，以上，并含有较多的片状、针状矿物（如云母、绿泥石等）并含有较多的片状、针状矿物（如云母、绿泥石等）和附有亲水胶体矿物颗粒。这样土的吸水膨胀性较高和附有亲水胶体矿物颗粒。这样土的吸水膨胀性较高而比重
17、较小，在不大的水流冲力下，细小颗粒即会发而比重较小，在不大的水流冲力下，细小颗粒即会发生悬浮流动；生悬浮流动；流砂流砂l流砂的防止措施流砂的防止措施人工降低地下水位人工降低地下水位采用地下连续墙截水采用地下连续墙截水设置帷幕设置帷幕水下开挖水下开挖其他方法：冻结法、化学加固等其他方法：冻结法、化学加固等流砂流砂井点降水防止流砂井点降水防止流砂l定义定义指疏松的砂土层时，地基土在具有一定渗透速度指疏松的砂土层时，地基土在具有一定渗透速度（水力坡度）的水流作用，其细小颗粒被冲走，土中（水力坡度）的水流作用，其细小颗粒被冲走，土中孔隙逐渐增大，形成细管状渗流通道，从而掏空地基孔隙逐渐增大，形成细管状
18、渗流通道，从而掏空地基或坝体，使之变形、失稳，此现象为管涌。或坝体，使之变形、失稳，此现象为管涌。l产生条件产生条件土中粗、细颗粒粒径比土中粗、细颗粒粒径比D/dD/d大于大于1010土的不均匀系数土的不均匀系数d d6060/d/d1010大于大于1010两种相互接触土层渗透系数比两种相互接触土层渗透系数比K K1 1/d/d2 2大于大于2 2渗透的水力坡度大于临界水力坡度渗透的水力坡度大于临界水力坡度管涌管涌管涌破坏示意图管涌破坏示意图l管涌的防治措施管涌的防治措施增加支护桩的入土深度，使渗流路线增加增加支护桩的入土深度，使渗流路线增加人工降低地下水位，改变地下水的渗流方向人工降低地下水
19、位，改变地下水的渗流方向管涌管涌l含义含义当基坑开挖，基底有承压水，承压水顶板厚度小时，当基坑开挖，基底有承压水，承压水顶板厚度小时，水头压力能顶穿基坑底板的现象，称为基坑突涌水头压力能顶穿基坑底板的现象，称为基坑突涌基坑突涌基坑突涌l突涌形式突涌形式基底顶裂，出现网状或树枝状裂缝，地下水涌入，基底顶裂，出现网状或树枝状裂缝，地下水涌入，带出下部土颗粒带出下部土颗粒基底发生流砂现象，边坡失稳，地基悬浮流动基底发生流砂现象，边坡失稳，地基悬浮流动基底发生类似于基底发生类似于“沸腾沸腾”的喷水现象，使基坑积水，的喷水现象，使基坑积水，地基土扰动地基土扰动突涌产生条件与防治措施突涌产生条件与防治措施
20、承压水层顶板厚度：承压水层顶板厚度：减压井减压井基坑突涌基坑突涌基坑突涌基坑突涌降水方法降水方法l明排法明排法l轻型井点轻型井点l喷射井点喷射井点l电渗井点电渗井点l引渗井点引渗井点l管井法管井法l大口径降水大口径降水l辐射井降水辐射井降水l真空管井真空管井降水方法降水方法明排法明排法l原理原理降水方法降水方法明排法明排法l适用条件适用条件l不易产生流砂、流土、管涌和塌陷等现象的粘性土、不易产生流砂、流土、管涌和塌陷等现象的粘性土、砂土和碎石土砂土和碎石土l基坑地下水位超过基础底板标高不大于基坑地下水位超过基础底板标高不大于2.0ml渗透系数小于渗透系数小于0.5m/d，降水深度小于降水深度小
21、于2.0ml单独使用或联合使用单独使用或联合使用降水方法降水方法明排法明排法l排水沟和集水井的设置排水沟和集水井的设置l布置在距拟建建筑物基础边净距布置在距拟建建筑物基础边净距0.4m以外，排水沟以外，排水沟离开坡脚不小于离开坡脚不小于0.3m，在基坑四角或每隔在基坑四角或每隔3040m设置设置1个集水井（坑）个集水井（坑）l排水沟底面应比挖土面低排水沟底面应比挖土面低0.30.4m，集水井（坑）集水井（坑） 比沟底低比沟底低0.5ml沟、井截面根据排量确定：沟、井截面根据排量确定：l基础较深或地下水位较高时，应分层明排或导排法基础较深或地下水位较高时，应分层明排或导排法分层明排法原理分层明排
22、法原理降水方法降水方法轻型井点轻型井点l原理原理l适用条件适用条件lK=0.180m/dl单级：小于单级：小于6ml二级：二级： 69m轻型井点全貌图轻型井点全貌图二级轻型井点二级轻型井点降水方法降水方法轻型井点轻型井点l井点设置井点设置l沿基坑周围布置，线状或封闭状，距边坡线不小于沿基坑周围布置，线状或封闭状，距边坡线不小于1.0ml井点间距井点间距0.82.40ml主要设备：主要设备：l井点管：直径井点管：直径38 55mm，长度长度5 7m，下端下端1 1.7m为滤管，孔眼直径为滤管，孔眼直径12 18mm，包滤包滤l连接管：胶皮管、钢管、塑料管，直径连接管：胶皮管、钢管、塑料管，直径3
23、8 55mm线状布置线状布置封闭状布置封闭状布置降水方法降水方法轻型井点轻型井点l主要设备：主要设备：l集水管：直径集水管：直径100 127mm，分节分节连接，长度连接，长度5 m，法兰盘连接，每隔法兰盘连接，每隔0.8 1.6m设一连接井点管的接头设一连接井点管的接头l抽水设备：抽水设备：l真空泵真空泵l射流泵射流泵真空泵原理真空泵原理射流泵原理射流泵原理集水总管集水总管射流器射流器离心泵离心泵压力表压力表循循环环水水箱箱真空表真空表喷射井点喷射井点l原理：原理：33集水总管集水总管44排水总管排水总管55高压泵高压泵66集水池集水池扬水器结构示意扬水器结构示意喷射井点喷射井点l适用条件适
24、用条件土层渗透系数土层渗透系数K=0.1K=0.180m/d80m/d降水深度大于降水深度大于6m6m，最大可达，最大可达20m20ml井点布置井点布置基本同轻型井点基本同轻型井点井距井距1.51.53m3m成孔直径成孔直径400400600mm600mm电渗井点电渗井点l原理原理电渗井点电渗井点l适用条件适用条件饱和粘土，特别是淤泥、淤泥质粘土饱和粘土，特别是淤泥、淤泥质粘土配合轻型井点和喷射井点配合轻型井点和喷射井点渗透系数渗透系数K K小于小于0.1m/d0.1m/dl布置布置同轻型井点和喷射井点同轻型井点和喷射井点极距极距: :轻型井点轻型井点0.8-1.0m0.8-1.0m；喷射井点
25、；喷射井点1.2-1.5m1.2-1.5m间歇通电：间歇通电：24h24h停停2-3h2-3h引渗井点引渗井点l适用条件适用条件当含水层的下层水位低于上层水位，上层含水层的重当含水层的下层水位低于上层水位，上层含水层的重力水可通过钻孔渗入到下部含水层，起混合水位满足力水可通过钻孔渗入到下部含水层，起混合水位满足降水要求时，可采用引渗自降降水要求时，可采用引渗自降通过井孔抽水，使上层含水层的重力水通过井孔引导通过井孔抽水，使上层含水层的重力水通过井孔引导渗入下部含水层，使其混合水位满足降水要求时，可渗入下部含水层，使其混合水位满足降水要求时，可采用引渗抽降采用引渗抽降当采用引渗井降水时，应注意防
26、止有害水质污染下部当采用引渗井降水时，应注意防止有害水质污染下部含水层含水层引渗井点引渗井点l布置布置引渗井点可布置在基坑内外引渗井点可布置在基坑内外井距根据引渗实验确定，一般井距根据引渗实验确定，一般210m引渗深度宜揭穿被渗层，当深度大时，揭进厚度不小引渗深度宜揭穿被渗层，当深度大时，揭进厚度不小于于3m井径井径400600mm管井法管井法l适用范围适用范围井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂卵石层，渗卵石层，渗透系数大、水量大，降深透系数大、水量大，降深820m820m，潜水或承压水，潜水或承压水含水层厚度大于含水层厚度大于5m5m基岩裂隙和溶洞含水层，厚
27、度可小于基岩裂隙和溶洞含水层，厚度可小于5m5m渗透系数大于渗透系数大于1.0m/d1.0m/dl布置原则布置原则基坑开挖上口线基坑开挖上口线1.0m1.0m外外设置观测井设置观测井井径井径600800mm600800mm，井管外径，井管外径400600mm400600mm抽水设备为潜水泵抽水设备为潜水泵管井构造管井构造大口径井降水大口径井降水l适用条件适用条件第四纪含水层，地下水补给丰富、渗透系数大的砂土第四纪含水层，地下水补给丰富、渗透系数大的砂土和碎石土和碎石土地下水埋藏在地下水埋藏在15m15m以内，含水层厚度大于以内，含水层厚度大于3m3m，施工条，施工条件允许可大于件允许可大于15
28、m15ml布置布置基坑外侧基坑外侧1.0m1.0m，特殊可布置在基坑内，特殊可布置在基坑内配合其他降水配合其他降水井径井径0.8m4.0m0.8m4.0m大口径井构造大口径井构造辐射井降水辐射井降水l适用条件适用条件粘性土、砂土和碎石土粘性土、砂土和碎石土降水范围大或地面施工困难降水范围大或地面施工困难降水深度大于降水深度大于4m20m4m20ml布置布置尽量使辐射井最大限度控制基坑降水范围尽量使辐射井最大限度控制基坑降水范围含水层薄时，单层，每层含水层薄时，单层，每层6-86-8根；否则多层根；否则多层最下层辐射管应大于最下层辐射管应大于1.0m1.0m辐射管长度宜为辐射管长度宜为2050m
29、2050m，直径，直径50150mm50150mm真空管井复合降水l真空管井降水系统真空管井降水系统真空泵真空泵潜水泵潜水泵抽气和抽水管路抽气和抽水管路井口密封系统井口密封系统管井管井真空度（kPa）距离（m）单纯抽气抽气抽水拟合曲线真空度在水平方向上随距离的变化规律真空度在水平方向上随距离的变化规律真空度在垂直剖面的变化规律真空度在垂直剖面的变化规律 真空度在垂直方向上随深度变化规律真空度在垂直方向上随深度变化规律粉质粘土粉土粉质粘土深度（m）单纯抽气抽气抽水真空度（单井出水量 安定路试验段降水效果安定路试验段降水效果 降水工程设计降水工程设计l降水设计的资料降水设计的资料水文地质资料水文地
30、质资料含水层的性质、厚度、渗透系数、地下水补给条件、水流方含水层的性质、厚度、渗透系数、地下水补给条件、水流方向及水力坡度、地下水埋藏深度、水位高度和动态水位变化资向及水力坡度、地下水埋藏深度、水位高度和动态水位变化资料、井的类型等料、井的类型等建筑工程对降水的要求建筑工程对降水的要求建筑平面布置、范围及周边建筑物分布和结构；基础埋深、建筑平面布置、范围及周边建筑物分布和结构；基础埋深、设计要求的水位降深；抽水引起土层压缩变形的允许范围和大设计要求的水位降深；抽水引起土层压缩变形的允许范围和大小；支护形式和开挖方式；相关工程经验资料小；支护形式和开挖方式；相关工程经验资料降水工程设计降水工程设
31、计l降水设计的内容降水设计的内容降水方法的选择降水方法的选择基坑涌水量计算基坑涌水量计算单井涌水量计算单井涌水量计算井距、井数和井深井距、井数和井深井的布置井的布置井身结构设计井身结构设计成井工艺成井工艺抽排水方案抽排水方案沉降预测沉降预测降水工程设计降水工程设计降水方法选择降水方法选择l降水方法选择应考虑的因素降水方法选择应考虑的因素含水层渗透系数含水层渗透系数K、降深降深h、含水层厚度等含水层厚度等降水目的含水层与相关含水层的水力关系降水目的含水层与相关含水层的水力关系周边工程或地下构筑物、管线对降水的敏感性周边工程或地下构筑物、管线对降水的敏感性降水面积降水面积多种方法相结合多种方法相结
32、合支护方案支护方案常规降水方法适用条件常规降水方法适用条件降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层潜水完整井均质含水层潜水完整井基坑远离边界基坑远离边界Q基坑涌水量基坑涌水量K渗透系数渗透系数S水位降深水位降深H含水层厚度含水层厚度R降水影响半径降水影响半径r0基坑等效半径基坑等效半径降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层潜水完整井均质含水层潜水完整井岸边降水岸边降水Q基坑涌水量基坑涌水量K渗透系数渗透系数S水位降深水位降深H含水层厚度含水层厚度b基坑中心至水源中心距基坑中心至水源中心距r0基坑等效半径基坑等效半径降水工程设计降水工程设计基坑涌
33、水量计算基坑涌水量计算l均质含水层潜水完整井均质含水层潜水完整井基坑位于两个地表水基坑位于两个地表水之间或位于补给区和排泄区之间之间或位于补给区和排泄区之间降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层潜水完整井均质含水层潜水完整井基坑靠近隔水边界基坑靠近隔水边界降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层潜水非完整井均质含水层潜水非完整井基坑远离边界基坑远离边界降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层潜水非完整井均质含水层潜水非完整井基坑靠近边界、含基坑靠近边界、含水层厚度不大水层厚度不大降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑
34、涌水量计算l均质含水层潜水非完整井均质含水层潜水非完整井基坑靠近边界、含基坑靠近边界、含水层厚度很大水层厚度很大基坑靠近边界、含水层厚度很大基坑靠近边界、含水层厚度很大降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层承压完整井均质含水层承压完整井基坑远离边界基坑远离边界降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层承压完整井均质含水层承压完整井基坑位于河岸边时基坑位于河岸边时降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层承压完整井均质含水层承压完整井基坑位于两个地表水基坑位于两个地表水体之间体之间降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水
35、量计算l均质含水层承压非完整井均质含水层承压非完整井降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l均质含水层承压潜水完整井均质含水层承压潜水完整井降水工程设计降水工程设计基坑涌水量计算基坑涌水量计算l基坑等效半径基坑等效半径l圆形基坑：圆形基坑：l非圆形基坑：非圆形基坑：l矩形：矩形：l不规则：不规则：l降水影响半径降水影响半径l潜水层潜水层l承压水层承压水层降水工程设计降水工程设计单井涌水量计算单井涌水量计算l轻型井点出水能力轻型井点出水能力l规范推荐值：规范推荐值：1.52.5m3/hl计算公式：计算公式：l喷射井点出水能力喷射井点出水能力l规范推荐值：规范推荐值：4.2230.0
36、m3/hl计算公式：计算公式：l管井出水能力管井出水能力出水能力（出水能力（m m3 3/h/h）滤管直径（滤管直径（m m）滤管长度（滤管长度（m m）滤管淹没长度（滤管淹没长度（m m）渗透系数（渗透系数（m/dm/d）与渗透系数有关经验系数与渗透系数有关经验系数经验系数经验系数 取值取值降水工程设计降水工程设计井距、井数、井深井距、井数、井深l井数井数l井距井距l井深井深降水井深度（降水井深度（m m）基坑井深度（基坑井深度（m m）降水水位距离基坑底的要求深度（降水水位距离基坑底的要求深度（m m） ， 为水力坡度，在降水井范围为水力坡度，在降水井范围内宜为内宜为1/101/101/1
37、51/15， 为降水井分布范为降水井分布范围的等效半径，或降水井排距的围的等效半径，或降水井排距的1/21/2（m m）降水期间的地下水水位变幅（降水期间的地下水水位变幅（m m）降水井过滤器工作长度（降水井过滤器工作长度（m m）沉砂管长度（沉砂管长度（m m）降水工程设计降水工程设计降低水位预测降低水位预测l潜水完整井稳定流潜水完整井稳定流l承压完整井稳定流承压完整井稳定流含水层厚度（含水层厚度（m m）各井距基坑中心的距离（各井距基坑中心的距离（m m）降水工程设计降水工程设计井身结构设计井身结构设计l井点要求井点要求井孔直径：不小于井孔直径：不小于300mm孔深：比滤管低孔深：比滤管低
38、0.51.0m填砾：中粗砂，地面下填砾：中粗砂，地面下1.0m用粘土封孔用粘土封孔连接：真空度大于连接：真空度大于55kPal管井要求管井要求井管直径：内径不小于井管直径：内径不小于200mm，大于水泵外径大于水泵外径50mm沉砂管长度：大于沉砂管长度：大于3.0m填砾：级配良好填砾：级配良好降水施工降水施工l井点井点成孔方法：射水法、钻孔法、冲击法成孔方法：射水法、钻孔法、冲击法洗井：压水、压气洗井：压水、压气l管井管井成孔：正反循环、冲击法成孔：正反循环、冲击法洗井：抽水法、气举法洗井：抽水法、气举法工程降水对环境影响及其防范措施工程降水对环境影响及其防范措施l分层综合法分层综合法l简易算
39、法简易算法地面最终沉降量地面最终沉降量各土层压缩系数各土层压缩系数各各土层起始孔隙比土层起始孔隙比降水产生附加压力降水产生附加压力土层厚度土层厚度降水产生自重附加压力降水产生自重附加压力降水深度降水深度各降水范围土层压缩模量各降水范围土层压缩模量水的水的重度重度降水引起地面沉降防范措施降水引起地面沉降防范措施l降水前认真做好调查降水前认真做好调查l合理使用井点合理使用井点减少细颗粒流失减少细颗粒流失减缓降水漏斗坡度减缓降水漏斗坡度合理控制井点运行合理控制井点运行l设置回灌系统设置回灌系统l设置隔水帷幕设置隔水帷幕l冻结法的应用冻结法的应用回灌系统布置回灌系统布置回灌井点水位图回灌井点水位图工程
40、降水设计计算实例工程降水设计计算实例l工程条件：工程条件：某工程基坑开挖下口线尺寸为某工程基坑开挖下口线尺寸为1919m m10m10m，基坑开挖深度基坑开挖深度为为4.14.1m m，采用采用1:0.51:0.5放坡开挖。工程放坡开挖。工程0.000.00为自然地面标为自然地面标高，地下水位为高，地下水位为-0.6-0.6m m。根据岩土工程勘察报告，场地地根据岩土工程勘察报告，场地地面下面下0.70.7m m为杂填土，以下为为杂填土，以下为6.66.6m m的细砂层，其渗透系数的细砂层，其渗透系数K=5m/dK=5m/d，再往下为不透水的粘土层。试对该工程进行降水再往下为不透水的粘土层。试
41、对该工程进行降水设计。设计。工程降水设计计算实例工程降水设计计算实例过程过程l降水方法的选择降水方法的选择单级轻型井点单级轻型井点l含水层渗透系数含水层渗透系数K=5m/dK=5m/dl降水深度：降水深度：S=4.1-0.6-0.5=4.0mS=4.1-0.6-0.5=4.0ml相关参数的确定相关参数的确定l井点轴线：距基坑开挖上口线井点轴线：距基坑开挖上口线0.80.8m ml基坑开挖上口线尺寸：按基坑开挖上口线尺寸：按1:0.51:0.5放坡计，放坡计，2323m m14m14ml基坑降水面积：基坑降水面积：24.624.6m m15.6m15.6ml井点深度：按完整井考虑，取井点深度：按
42、完整井考虑，取7.37.3m m工程降水设计计算实例工程降水设计计算实例过程过程l绘制计算图绘制计算图工程降水设计计算实例工程降水设计计算实例过程过程l绘制计算图绘制计算图工程降水设计计算实例工程降水设计计算实例过程过程l基坑涌水量计算基坑涌水量计算l含水层厚度含水层厚度：H=7.3-0.6=6.7mH=7.3-0.6=6.7ml降水深度：降水深度：S=4.1-0.6+0.5=4.0mS=4.1-0.6+0.5=4.0ml基坑等效半径：基坑等效半径：l抽水影响半径：抽水影响半径：l基坑总涌水量：基坑总涌水量：工程降水设计计算实例工程降水设计计算实例过程过程l计算单井出水量、井点数和井点距计算单
43、井出水量、井点数和井点距l单井出水量：单井出水量：l井点管数：井点管数：考虑边角加密，增加考虑边角加密，增加8 8根，共根，共3030根根l井点距：井点距：l实际井点数实际井点数工程降水设计计算实例工程降水设计计算实例过程过程l降低水位预测降低水位预测工程实例设计工程实例设计降水设计计算降水设计计算l工程条件：工程条件：某工程基坑开挖下口线尺寸为某工程基坑开挖下口线尺寸为3232m m18m18m，基坑开挖深度基坑开挖深度为为8.08.0m m，采用采用1:0.51:0.5放坡开挖。工程放坡开挖。工程0.000.00为自然地面标为自然地面标高，地下水位为高，地下水位为-2.6-2.6m m。根据岩土工程勘察报告，场地地根据岩土工程勘察报告，场地地面下面下1.51.5m m为杂填土，以下为为杂填土，以下为12.6m12.6m的粗砂层，其渗透系数的粗砂层，其渗透系数K=20m/dK=20m/d，再往下为不透水的粘土层。试对该工程进行降再往下为不透水的粘土层。试对该工程进行降水设计。水设计。基坑总涌水量的计算基坑总涌水量的计算
