基坑开挖降水.ppt

1.3.3基坑降水地下含水构造的种类二）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．流砂原因用抽水机在基坑底明排水上海、广东、江苏、山东、浙江等地均有多雨季节，地下水充沛，基坑土方开挖时排水或降水不当，均有可能造成支护结构失效坍塌事故。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）。
（一）普通明沟排水法离心泵工作简图三、井点降水法
（一）特点
效果明显，使土壁稳定、避免流砂、防止隆起、方便施工；
可能引起周围地面和建筑物沉降。
（二）井点类型及适用范围在地下水丰富地区，当土的渗透系数为0.1～1m/d时，常采用轻型井点降水。轻型井点降水全貌图二级轻型井点降水喷射井点井点管管井井点构造基坑放坡大开挖是一种最简单的基坑施工方法，优点是施工速度快，相对措施费用不高；缺点是周边场地要空旷，开挖和回填土方量大。放坡坡度的大小与地区土质有关。管井井点的滤管管井井点施工时，先用小型钻机钻孔或水冲成孔，插入井点管后，在管四周填入砂滤料，井内放入潜水泵。钢管深管井井点（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）轻型井点降水系统构成真空泵轻型井点降水滤管构造真空泵井点设备工作原理图(b)射流器构造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。a）单排布置；b）双排布置；c）环形布置；d）U形布置单排井点平面及高程布置环状井点平面及高程布置
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
水井的分类（2）无压完整井群井井点计算（3）无压非完整井群井系统涌水量计算（近似解）s——井点系统中心处的水位降低值，
s’——井点管处的水位降低值。（4）承压完整井5．确定井管的数量与间距
（1）单井出水量：q＝65πdlK1/3（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
例题：某基础施工，基坑宽8米，长12米，深4.5米，挖土边坡1：0.5，经地质勘察，天然地面以下为1米厚亚黏土，其下有8米厚的细砂层，细砂层的K=8m/d，在细砂层下为不透水的粉土层，地下水标高为-1.5米。拟采用轻型井点法降水，试进行井点系统的设计。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*15.5m2。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6m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、涌水量计算：
Q＝1.364K(2H0－S)S/(lg(R+x0)－lgX0)
1)K=8m/d2)H0~SS=3.5,S'=3.5+0.68=4.18m
S/s'+l=0.68查表取H0=9.27m
实际H=8+1-1.5=7.5m，取H0=H=7.53）抽水影响半径R：R=1.95S(HK)1/2=52.87m
4）基坑假想半径
X0：=(