基础工程施工讲述.ppt

第三章基础工程施工第一节降低地下水与基坑开挖什么是管涌？
在渗透水流作用下，土中细颗粒在粗颗粒所形成的孔隙通道中移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象。常见的排水方法：重力排水法和强制排水法。
集水井降水，是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟，再于坑底设集水井，使基坑内的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽出坑外。但是，在深基坑中，容易引起流沙、管涌和边坡失稳。

轻型井点降低地下水位，是沿基坑周围以一定的间距埋入井管（下端为滤管），在地面上用水平铺设的集水总管将各井管连接起来，再于一定位置设置真空泵和离心泵，开动真空泵和离心泵后，地下水在真空吸力作用下，经滤管进入井管，然后经集水总管排出，这样就降低了地下水位。喷射井点有喷水井点和喷气井点两种，工作原理相同，只是工作流体不同，前者以压力水作为工作流体，后者以压缩空气作为工作流体。喷射井点的定义？
喷射井点，是用来降低地下水位的一种抽水方式。
喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。特点：
本方法设备较简单，排水深度大，可达到8-20m，比多层轻型井点降水设备少，基坑土方开挖量少，施工快，费用低。
适用范围：
适合于基坑开挖较深、降水度大于6m、土渗透系数的填土、粉土、黏性土、砂土中使用。
工作水要干净，不得含泥沙和其他杂物，尤其在工作初期更应该注意工作水的干净，因为此时抽出的地下水可能比较浑浊。如果不经过很好的沉淀即用作工作水，会使喷嘴、混合室等部位很快的磨损。如果扬水装置已磨损，在使用前应及时更换。为防止产生工作水反灌现象，在滤管下端最好增设逆止球阀。
逆止阀（又名止回阀）是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。电渗井点排水是利用井点管（轻型或喷射井点管）本身作阴极，沿基坑外围布置，以钢管（φ50-75mm）或钢筋（φ25mm以上）作阳极，垂直埋设在井点内侧，阴阳极分别用电线连接成通路，并对阳极施加强直流电电流。
适用范围：
在渗透系数小于0.1m/d的粉质粘土中降水施工的情况下可以采用本施工工艺标准。电渗井点降水、止水
应用电压比降使带负电的土粒向阳极移动（即电泳作用），带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。在电渗与真空的双重作用下，强制粘土中的水在井点管附近积集，由井点管快速排出，使井点管连续抽水，地下水位逐渐降低。而电极间的土层，则形成电帷幕，由于电场作用，从而阻止地下水从四面流入坑内。管井井点就是沿开挖的基坑，每隔一定距离（20~50m）设置一个管井，每个管井单独用一台水泵（潜水泵、离心泵）进行抽水，降低地下水位。
用这种方法可以降低地下水位5~10m，适用于渗透系数较大、地下水量多的土层中。
带真空的深井泵是近年来在上海等地区应用较多的一种深层降水设备。
组成：
每一个深井泵由井管和滤管组成，单独配备一台电动机和一台真空泵，开动后达到一定的真空度，则可达到深层降水的目的，在渗透系数较小的淤泥质粘土中也能够降水。深井泵由于井管比较长，挖土至一定深度后，自由端比较长，井管应与附近的支护结构支撑或立柱等连接，予以固定。在挖土过程中，要注意保护深井泵，避免挖土机撞击。在软土中，每台泵的降水服务范围约为200㎡。
降水方法的选择：视土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济比较等而定。
渗透系数？
渗透系数又称水力传导系数。在各向同性介质中，它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，表达式为：κ=kρg/η，式中k为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关，κ为渗透系数；η为动力粘滞性系数；ρ为流体密度；g为重力加速度。在各向异性介质中，渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大，岩石透水性愈强。强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜；弱透水的亚砂土渗透系数为1～0.01米/昼夜；不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。一般轻型井点降低水位的深度，一层井点为3~6m，当地下水位较高，而基坑较深时，用轻型井点降水，则需要两层甚至多层井点进行降水。这样，设备数量多，基坑挖土量大。如果改用“喷射井点”进行降水，其降水深度可达8~20m。所以，进行深层降水宜用喷射井点的方法。
当降水深度更大，在管井内用一般的水泵满足不了要去时，可改用特制的深井泵，此方法即“深井泵降水法”。适用于土的渗透系数K=10~80m/d、降水深度大于15m的情况。为了减少井点降水对四邻的影响和危害，主要采取以下几项措施：
①采用密封形式的挡土墙或采取其他的密封措施；
②适当调整