1、1.3.3基坑降水一、概述一）降水目的 1、防止涌水、冒砂，保證在較干燥的狀態下施工；2、防止滑坡、塌方、坑底隆起；3、減少坑壁支護結構的水平荷載。地下含水構造的種類滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水層二）流砂現象 1動水壓力地下水在滲流過程中受到土顆粒的阻力，使水流對土顆粒產生的一種壓力。 動水壓力的大小與水力坡度成正比，方向同滲流方向。 GDIw =(h/L) w2流砂原因 Q F GD當動水壓力大于或等于土的浸水重度（GD）時，土粒被水流帶到基坑內。主要發生在細砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中。用抽水機在基坑底明排水粉細沙隨地下水流入基坑，產生流沙 在基坑開挖和地下結構施工中，必須防止

2、流沙，以免支護失效發生重大基坑坍塌事故。 上海、廣東、江蘇、山東、浙江等地均有多雨季節，地下水充沛，基坑土方開挖時排水或降水不當，均有可能造成支護結構失效坍塌事故。 基坑支護結構外側因泥沙隨水滲流進入基坑，造成局部沉陷坍塌事故3流砂的防治減小動水壓力（板樁等增加L）；平衡動水壓力（拋石塊、水下開挖、泥漿護壁）；改變動水壓力的方向（井點降水）。25排水溝集水井水泵二、集水井法1概述 用于土質較好、水量不大、基坑可擴大者 挖至地下水位時，挖排水溝設集水井抽水再挖土、溝、井2、要求：（ 1）排水溝：沿基坑底四周設置，底寬300mm，溝底低于坑底500mm，坡度1。（ 2）集水井：沿基坑底邊角設置，間

3、距2040m，直徑0.60.8m，井底低于坑底12m。長期用，有護壁和碎石壓底。（ 3）水泵：離心泵、潛水泵、污水泵（一）普通明溝排水法（二）分層明溝排水法離心泵工作簡圖三、井點降水法（一）特點 效果明顯，使土壁穩定、避免流砂、防止隆起、方便施工； 可能引起周圍地面和建筑物沉降。（二）井點類型及適用范圍井點類型滲透系數降水深度最大井距主要原理單級輕型井點0.120 m/d36 m1.62 m地上真空泵或噴射嘴真空吸水多級輕型井點620噴射井點0.12082023m地下噴射嘴真空吸水電滲井點 0.156極距1m鋼筋陽極加速滲流管井井點20200352050單井真空泵、離心泵深管井井點102502

4、5303050單井潛水泵排水水平輻射井點大面積降水平管引水至大口井排出引滲井點不透水層下有滲存水層打穿不透水層，引至下一存水層 在地下水豐富地區，當土的滲透系數為0.11m/d時，常采用輕型井點降水。輕型井點降水全貌圖二級輕型井點降水噴射井點井點管電極6m，或土質不良。環狀或U形：在坑槽四周布置。 用于面積較大的基坑。如采用U形布置，則井點管不封閉的 一段應在地下水下 游方向。a）單排布置；b）雙排布置；c）環形布置；d） U形布置單排井點平面及高程布置（2）高程布置（圖）單排布置：H=H1hiL+l環狀井點平面及高程布置雙排或環狀布置：H=H1hiL+l 井管埋深：H埋H1hiL。 H1埋設

5、面至坑底距離； h降水后水位線至坑底最小距離（一般可取0.51m）； i地下水降落坡度，環狀1/10，線狀1/5； L井管至基坑中心（環狀）或另側（線狀）距離。當H埋6m時：降低埋設面； 采用二級井點； 改用其它井點。4計算涌水量Q：（環狀井點系統） （1）判斷井型（圖）按照濾管與不透水層的關系：完整井到不透水層非完整井未到不透水層.按照是否承壓水層：承壓井無壓井水井的分類（2）無壓完整井群井井點計算Q1.366K(2HS)S / (lg(R)lgX0) （m3/d） K土層滲透系數（m/d）； H含水層厚度（m）； S井點管處水位降低值（m）； S基坑中心處水位降低值（m）； R抽水影響半徑

6、（m），R=2 S(HK)1/2； X0環狀井點系統的假想半徑（m）；當長寬比A/B5時，X0=(F/)1/2，否則分塊計算涌水量再累加。 F井點系統所包圍的面積。s S（3）無壓非完整井群井系統涌水量計算（近似解）以有效影響深度H0代替含水層厚度H用上式計算Q。H0的確定方法：s/(s+l)0.20.30.50.8H01.3 (s+l)1.5 (s+l)1.7 (s+l)1.85 (s+l)s井點管處的水位降低值。注意：1、當H0值超過H時，取H0H； 2、計算R時，也應以H0代入。 （4）承壓完整井Q2.73KMS/(lgRlgX0) （m3/d)M承壓含水層厚度（m）承壓水位不透水層含水

7、層不透水層hsHMR5確定井管的數量與間距 （1）單井出水量：q65d l K1/3 （m3/d） d、l濾管直徑、長度（m）； （2）最少井點數：n1.1Q / q （根） 1.1備用系數。 （3）最大井距：DL總管 / n （m）； （4）確定井距： 取井距D （5）確定井點數：nL總管 / DD15d符合總管的接頭間距。例題：某基礎施工，基坑寬8米，長12米，深4.5米，挖土邊坡1：0.5，經地質勘察，天然地面以下為1米厚亞黏土，其下有8米厚的細砂層，細砂層的K=8m/d，在細砂層下為不透水的粉土層，地下水標高為-1.5米。擬采用輕型井點法降水，試進行井點系統的設計。解：采用環型輕型井點

8、系統。為使總管接近地下水位，表層土先挖除1米，則基坑上口尺寸為：11.5*15.5 m2。則總管長度為：L =（11.5+2）+15.5+2）*2=62m ,取64米。(一）布置1、平面布置如右圖；2、高程布置，如下圖：環狀井點平面及高程布置井點管埋深H埋H1hiL =3.5+0.5+0.1*6.775 =4.675m采用6 m井點管51，露出地面0.2m,濾管取1.0m 長（二）涌水量計算：1、判別井點管類別：1）井點管+濾管=7米，沒有達到不透水層，2）基坑長寬比小于5； 故按無壓非完整井環型井點系統計算。2、涌水量計算： Q1.364K(2H0S)S / (lg(R)lgX0)1)K=8

9、m/d 2) H0S S=3.5, S =3.5+0.68=4.18mS/s+l = 0.81 查表 取H0=9.58m 實際H=8+1-1.5=7.5m， 取H0 =H=7.53）抽水影響半徑R： R=1.95S(HK)1/2 =52.87m4）基坑假想半徑 X0： = (F/)1/2 = 8.67m Q555.43 m3 /d3、井點管數量及間距：1）單根井點管出水量： q65d l K1/3 =20.41 m3 /d2）數量：最少井點數：n1.1Q / q 29.9=30（根）3）最大井距：DL總管 / n =2.13 （m）；4）確定井距： 取井距D=2.0或1.6 （m）。取1.6m

10、，則n L總管 / n=40 （根） 練習某基坑底面尺寸為30m20m，基坑深4米，地下水位在地面以下1米，不透水層在地面以下10米，地下水為無壓水，土層的滲透系數為15m/d，基坑邊坡為1：0.5，擬采用輕型井點降水，試進行井點系統的布置和計算。6井點管的埋設與使用 （1）埋設方法：水沖法：水槍、井管自身（高壓水）鉆孔法：正循環鉆 、反循環鉆、沖擊鉆振動水沖法：(2)使用要求：開挖前25天開泵降水；連續抽水不間斷（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。降水施工 管井井點施工時，先用小型鉆機鉆孔或水沖成孔，插入井點管后，在管四周填入砂濾料，井內放入潛水泵。 管井的井點管 井的四周填入砂濾料3）注

11、意問題：1)真空度0.60.7大氣壓2)死管：檢查、變活3)設觀測井檢查水位下降情況4）拔除井管： 基坑回填后；井點管孔要及時回填； 卷揚機、支架 ； 516.5m上拔力1.21.8t7、井點降水對周圍環境的影響1）井點降水的不利影響 井點管埋設完成開始抽水時，井內水位開始下降，一般情況下，經過一段時間之后，在井點周圍形成漏斗狀的彎曲水面，即所謂“降水漏斗”，以后逐漸趨于穩定。 降水漏斗范圍內的地下水位下降以后，會造成土體固結沉降，由于漏斗形的降水面不是平面，因而所產生的沉降也是不均勻的。在實際工程中，還可能把土層中的一些土顆粒連同地下水抽出，這種現象會使地面產生的不均勻沉降加劇，造成附近建筑物及地下管線的不同程度的損壞。2）防范井點降水影響的措施 通常采用的技術措施有： （1）采用合理的井點降水布置，避免過度降水； （2）在周邊環境保護有嚴格要求的地區，盡可能采取設置止水帷幕的方法，切斷地下水的滲流，必要時可進行坑內降水，減少降水影響范圍 （3）降水場地外緣設置回灌水系統。 作業某基坑底面尺寸為30m50m，基坑深3米，地下水位在地