3基坑开挖-降水.ppt
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1、1.3.3基坑降水,一、概述 一)降水目的 1、防止涌水、冒砂,保证在较干燥的状态下施工; 2、防止滑坡、塌方、坑底隆起; 3、减少坑壁支护结构的水平荷载。,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。 GDIw =(h/L) w 2流砂原因,当动水压力大于或等于土的浸水重度(GD)时,土粒被水流带到基坑内。主要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。,用抽水机在基坑底明排水,粉细沙随地下水流入基坑,产生流沙,在基坑开挖和地下结构施工中,必须防止流沙,以免支护失效发生重大基坑坍塌事故
2、。,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。,基坑支护结构外侧因泥沙随水渗流进入基坑,造成局部沉陷坍塌事故,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)。,二、集水井法,1概述 用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者 挖至地下水位时,挖排水沟设集水井抽水再挖土、沟、井,2、要求: ( 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,井底低
3、于坑底12m。长期用,有护壁和碎石压底。 ( 3)水泵:离心泵、潜水泵、污水泵,(一)普通明沟排水法,(二)分层明沟排水法,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0.11m/d时,常采用轻型井点降水。,轻型井点降水全貌图,喷射井点,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。,大型基坑放坡开挖,坡面喷混凝土保护,管井井点降水,
4、管井井点的滤管,管井井点降水是一种常用的降水方法,适用在降水深度要求大,土质的渗透系数在20200m/d。,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。,管井的井点管,井的四周填入砂滤料,(三)轻型井点降水 1降水原理 2井点设备 井管:38、51,长57m(常用6m),无缝钢管,丝扣连滤管; 滤管:38、51,长11.7m,开孔12,开孔率2025,包滤网; 总管:内75100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
5、(常用)简单、轻小、节能 隔膜泵(少用),轻型井点降水系统构成,总管,井点管,弯连管,真空泵,轻型井点降水,喷射混凝土坡面保护,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,(2)高程布置(图),单排布置: H=H
6、1hiL+l,双排或环状布置: H=H1hiL+l,井管埋深:H埋H1hiL。 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0.51m); 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,Q1.366K(2HS)S / (lg(R+X0)lgX0) (m3/d) K土层渗透
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