基坑地下水控制技術ppt課件

1、基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術第四講1;.2 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術A、地下水控制：、地下水控制： 指在基坑工程施工過程中，對地下水影響的控制。目的：指在基坑工程施工過程中，對地下水影響的控制。目的： 保證支護結構的安全；保證支護結構的安全； 滿足基坑挖土施工的要求；滿足基坑挖土施工的要求； 避免對基坑周圍環(huán)境和設施帶來危害。避免對基坑周圍環(huán)境和設施帶來危害。B、地下水控制技術：、地下水控制技術： 集水明排；集水明排； 井點降水；井點降水； 截水；截水； 回灌。回灌。 在此僅介紹在此僅介紹建筑基坑支護技術規(guī)程建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ12099）的規(guī)定：）的規(guī)定：3一、一

2、般規(guī)定一、一般規(guī)定1 1、地下水控制的設計和施工：應滿足支護結構設計要求，應根據(jù)場地及周邊、地下水控制的設計和施工：應滿足支護結構設計要求，應根據(jù)場地及周邊工程地質條件工程地質條件、水文地質條件水文地質條件和和環(huán)境條件環(huán)境條件并結合基坑支護和基礎施工方案綜合分析、確定。并結合基坑支護和基礎施工方案綜合分析、確定。 2 2、地下水控制方法可分為地下水控制方法可分為集水明排、降水、截水和回集水明排、降水、截水和回灌等型灌等型式單獨或組合使用，式單獨或組合使用，可按表可按表8.1.28.1.2選用。選用。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術4一、一般規(guī)定一、一般規(guī)定3 3、當因降水而危及基坑及周邊

3、環(huán)境安全時：當因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時： 宜采用截水或回灌方法。宜采用截水或回灌方法。 截水后，基坑中的水量或水壓較大時：截水后，基坑中的水量或水壓較大時： 宜采用基坑內降宜采用基坑內降水。水。 4 4、當基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時：當基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時： 應進行坑底突涌驗算，必要時可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施保證應進行坑底突涌驗算，必要時可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施保證坑底土坑底土層穩(wěn)定。層穩(wěn)定。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術5二、集水明排法二、集水明排法1 1、排水溝和集水井可按下列規(guī)定布置：、排水溝和集水井可按下列規(guī)定布置：（1 1）排水溝

4、排水溝和和集水井集水井宜布置在擬建建筑基礎邊凈距宜布置在擬建建筑基礎邊凈距O O.4m4m以外，排水溝邊緣離開邊坡坡腳不以外，排水溝邊緣離開邊坡坡腳不應小于應小于0 0.3m3m；在基坑四角或每隔；在基坑四角或每隔303040m40m應設一個集水井；應設一個集水井； （2 2）排水溝底面排水溝底面應比挖土面低應比挖土面低0 0.3 30 0.4m4m，集水井底面集水井底面應比溝應比溝底面低底面低0.5m0.5m以上。以上。 集水明排單獨使用時（無井點降水等措施），降水深度不宜大于集水明排單獨使用時（無井點降水等措施），降水深度不宜大于5m5m。否則，坑底容易否則，坑底容易產(chǎn)生軟化、泥化、坡角出

5、現(xiàn)流砂、管涌，邊坡塌陷，地面沉降等問題。產(chǎn)生軟化、泥化、坡角出現(xiàn)流砂、管涌，邊坡塌陷，地面沉降等問題。（最簡便、最經(jīng)濟的方法）（最簡便、最經(jīng)濟的方法） 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術6二、集水明排法二、集水明排法2 2、溝、井截面根據(jù)排水量確定，排水量、溝、井截面根據(jù)排水量確定，排水量V V 應滿足下列要求：應滿足下列要求： V V1.5 Q1.5 Q其中：其中：Q Q 基坑總涌水量，盡可能用試驗方法確定和當?shù)亟?jīng)驗確定。經(jīng)驗不足時，基坑總涌水量，盡可能用試驗方法確定和當?shù)亟?jīng)驗確定。經(jīng)驗不足時，可按（可按（1 19292）式方法計算。）式方法計算。3 3、抽水設備可根據(jù)、抽水設備可根據(jù)排水

6、量排水量大小及大小及基坑深度基坑深度確定。確定。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術7二、集水明排法二、集水明排法4 4、當基坑側壁出現(xiàn)當基坑側壁出現(xiàn)分層滲水分層滲水時：時： 可按不同高程設置導水管、導水溝等構成明排系統(tǒng)；可按不同高程設置導水管、導水溝等構成明排系統(tǒng)； 當基坑側壁當基坑側壁滲水量較大或不能分層明排滲水量較大或不能分層明排時：時： 宜采用井點降水方法。宜采用井點降水方法。 基坑明排尚應重視環(huán)境排水，當基坑明排尚應重視環(huán)境排水，當?shù)乇硭乇硭畬觽缺诋a(chǎn)生沖刷時：對基坑側壁產(chǎn)生沖刷時： 宜在基坑外采取截水、封堵、導流等宜在基坑外采取截水、封堵、導流等措施。措施。 基坑地下水控制技

7、術基坑地下水控制技術8三、降水法三、降水法1 1）降水井宜在基坑外緣采用）降水井宜在基坑外緣采用封閉式封閉式布置，井間距應大于布置，井間距應大于1515倍倍井管直徑，在地下水補給井管直徑，在地下水補給方向應適當方向應適當加密加密；當基坑面積較大、開挖較深時，也可在基坑內設置降水井。；當基坑面積較大、開挖較深時，也可在基坑內設置降水井。 2 2）降水井的深度應根據(jù)設計降水深度降水井的深度應根據(jù)設計降水深度（S）、含水層的埋藏分布和降水井的出水能力確、含水層的埋藏分布和降水井的出水能力確定。設計降水深度在基坑范圍內不宜小于基定。設計降水深度在基坑范圍內不宜小于基坑底面以下坑底面以下0.5m0.5m

8、。 1 1、降水井點的布置規(guī)定：、降水井點的布置規(guī)定：2 2、降水井點的用水量、降水井點的用水量 Q Q： （JGJ12099附錄F） 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術)1lg()2(366. 1Q0rRSSHK9三、降水法三、降水法3 3、降水井的數(shù)量、降水井的數(shù)量 n n 可按下式計算：可按下式計算： 1 1）真空井點出水能力可按）真空井點出水能力可按363660m60m3 3/d/d確定；確定； 2 2）噴射井點出水量可）噴射井點出水量可按下表確定：按下表確定： n n 1.11.1（Q/qQ/q）其中：其中：q q 設計單井出水量，按下列規(guī)定：設計單井出水量，按下列規(guī)定： 基坑地下

9、水控制技術基坑地下水控制技術10三、降水法三、降水法3 3）管井的出水量）管井的出水量q q（m m3 3/d/d）可按下列經(jīng)驗公式確定：）可按下列經(jīng)驗公式確定：q q 120120r rs sl 3k其中：其中：r rs s 過濾器半徑過濾器半徑(m)(m)； l 過濾器進水部分長度過濾器進水部分長度(m)(m)； k k 含水層滲透系數(shù)（含水層滲透系數(shù)（m/dm/d）。）。過濾器長度過濾器長度l 宜按下列規(guī)定確定：宜按下列規(guī)定確定： 真空井點和噴射井點的過濾器長度不宜小于含水層厚度真空井點和噴射井點的過濾器長度不宜小于含水層厚度的的1/31/3； 管井的過濾器長度宜與含水層厚度一致。管井的

10、過濾器長度宜與含水層厚度一致。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術3 3、降水井的數(shù)量、降水井的數(shù)量 n n 可按下式計算：可按下式計算： n n 1.11.1（Q/qQ/q）其中：其中：q q 設計單井出水量，按下列規(guī)定：設計單井出水量，按下列規(guī)定：11三、降水法三、降水法4 4、降水井的結構和施工：、降水井的結構和施工： （1 1）真空井點的結構和施工應符合下列技術要求：）真空井點的結構和施工應符合下列技術要求： 1 1）濾管直徑可采用）濾管直徑可采用3838110mm110mm的金屬管，管壁上滲水孔直徑為的金屬管，管壁上滲水孔直徑為121218mm18mm，呈梅花狀，呈梅花狀排列，孔隙

11、率應大于排列，孔隙率應大于1515；管壁外應設兩層濾網(wǎng)，內層濾網(wǎng)宜采用；管壁外應設兩層濾網(wǎng)，內層濾網(wǎng)宜采用30308080目目的金屬網(wǎng)或尼的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，外層濾網(wǎng)宜采用龍網(wǎng)，外層濾網(wǎng)宜采用3 31010目目的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)；管壁與濾網(wǎng)間應采用金屬的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)；管壁與濾網(wǎng)間應采用金屬絲繞成螺旋絲繞成螺旋形隔開，濾網(wǎng)外應再繞一層粗金屬絲；形隔開，濾網(wǎng)外應再繞一層粗金屬絲； 2 2）當一級井點降水不滿足降水深度要求時，亦可采用多級井）當一級井點降水不滿足降水深度要求時，亦可采用多級井點降水方法；點降水方法； 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術12三、降水法三、降水法 3 3）井點管的設置可采

12、用）井點管的設置可采用射水法射水法、鉆孔法鉆孔法和和沖孔法沖孔法成孔，井孔直徑不宜大于成孔，井孔直徑不宜大于300mm300mm，孔深，孔深宜比濾管底深宜比濾管底深O.5O.51.Om1.Om。在井管與孔壁間及時用潔凈中粗砂填灌密實均勻。投入濾料的。在井管與孔壁間及時用潔凈中粗砂填灌密實均勻。投入濾料的數(shù)量應大于數(shù)量應大于計算值的計算值的8585，在地面以下，在地面以下1m1m范圍內應用粘土封孔；范圍內應用粘土封孔； 4 4）井點使用前，應進行試抽水，當確認無漏水、漏氣等異?，F(xiàn)）井點使用前，應進行試抽水，當確認無漏水、漏氣等異?，F(xiàn)象后，應保證連續(xù)不斷象后，應保證連續(xù)不斷抽水；抽水； 5 5）在

13、抽水過程中應定時觀測）在抽水過程中應定時觀測水量水量、水位水位、真空度真空度，并應使真空，并應使真空度保持在度保持在55kPa55kPa以上。以上。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術4 4、降水井的結構和施工：、降水井的結構和施工： （1 1）真空井點的結構和施工應符合下列技術要求：）真空井點的結構和施工應符合下列技術要求：13（2 2）噴射井點的結構和施工應符合下列要求：）噴射井點的結構和施工應符合下列要求： 1 1）井點的外管直徑宜為）井點的外管直徑宜為7373108mm108mm，內管直徑為，內管直徑為505073mm73mm，過濾器直徑為，過濾器直徑為8989127mm127mm，

14、井孔直徑不宜大于井孔直徑不宜大于600mm600mm，孔深應比濾管底深，孔深應比濾管底深1m1m以上。過濾器的結構與真空井點相同；噴以上。過濾器的結構與真空井點相同；噴射器混合室直徑可取射器混合室直徑可取14mm14mm，噴嘴直徑可取，噴嘴直徑可取6.5mm (6.5mm (圖圖1 1123) 123) ，工作水，工作水箱不應小于箱不應小于10m10m3 3。( (圖圖1 1122.6)122.6)。 2 2）工作水泵可采用多級泵，水壓宜大于工作水泵可采用多級泵，水壓宜大于0.75MPa0.75MPa。 3 3）井孔的施工及井管的設置方法與真空井點相同。井孔的施工及井管的設置方法與真空井點相同

15、。 4 4）井點使用時，水泵的起動泵壓不宜大于）井點使用時，水泵的起動泵壓不宜大于O.3MPaO.3MPa。正常工作。正常工作水壓宜為水壓宜為0.25P0.25P0 0(P(P0 0揚水高揚水高度度) )；正常工作水流量宜取單井排水量。；正常工作水流量宜取單井排水量。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術三、降水法三、降水法4 4、降水井的結構和施工：、降水井的結構和施工： 14管井的構造管井的構造（普通水泵）（普通水泵）（3 3）管井的結構應符合下列要求：）管井的結構應符合下列要求： 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術三、降水法三、降水法4 4、降水井的結構和施工：、降水井的結構和施工：

16、15 1 1）管井井管直徑應根據(jù)含水層的富水性及水泵性能選取，且）管井井管直徑應根據(jù)含水層的富水性及水泵性能選取，且井管外徑不宜小于井管外徑不宜小于200mm200mm，井管內徑宜大于水泵外徑井管內徑宜大于水泵外徑50mm50mm； 2 2）沉砂管長度不宜小于沉砂管長度不宜小于3m3m； 3 3）鋼制、鑄鐵和鋼筋骨架過濾器的孔隙率分別不宜小于）鋼制、鑄鐵和鋼筋骨架過濾器的孔隙率分別不宜小于3030、2323和和5050。 4 4）井管外填濾料宜選用磨圓度較好的硬質巖石，不宜采用棱角）井管外填濾料宜選用磨圓度較好的硬質巖石，不宜采用棱角狀石渣料、風化料或其狀石渣料、風化料或其它粘質巖石。（它粘質

17、巖石。（濾料粒徑約為含水層土粒粒徑的濾料粒徑約為含水層土粒粒徑的68倍）倍） 5 5）抽水設備主要為）抽水設備主要為深井泵深井泵或或深井潛水泵深井潛水泵，水泵的出水量應根據(jù)地下水位降深和排水量，水泵的出水量應根據(jù)地下水位降深和排水量大小選用，并應大于設計值的大小選用，并應大于設計值的2030。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術（3 3）管井的結構應符合下列要求：）管井的結構應符合下列要求：三、降水法三、降水法4 4、降水井的結構和施工：、降水井的結構和施工： 16抽水設備：抽水設備：長軸深井泵長軸深井泵 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術（3 3）管井的結構應符合下列要求：）管井的結構應

18、符合下列要求：三、降水法三、降水法4 4、降水井的結構和施工：、降水井的結構和施工： 17四、截水四、截水A A、豎向截水帷幕的兩種形式：、豎向截水帷幕的兩種形式： 落底式落底式 截水帷幕下端插入隔水層中；截水帷幕下端插入隔水層中； 懸掛式懸掛式 截水帷幕下端截水帷幕下端懸吊在透水層中。懸吊在透水層中。B B、豎向截水帷幕的種類很多：、豎向截水帷幕的種類很多： 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術鋼板樁帷幕鋼板樁帷幕水泥土墻水泥土墻注漿注漿帷幕帷幕地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻181 1、截水帷幕的厚度應滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于、截水帷幕的厚度應滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小

19、于1 10 010106 6 cm cms s ；2 2、落底式豎向截水帷幕應插入下臥不透水層，其插入深度可按下式計算：落底式豎向截水帷幕應插入下臥不透水層，其插入深度可按下式計算： l 0.20.2h hw 0.50.5b b 其中：其中： l 帷幕插入不透水層的深度；帷幕插入不透水層的深度； h hw w 作用水頭；作用水頭； b b 帷幕厚度。帷幕厚度。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術四、截水四、截水193 3、當?shù)叵潞畬訚B透性較強，厚度較大時，可采用懸掛式豎向截水與坑內井點降水相結合當?shù)叵潞畬訚B透性較強，厚度較大時，可采用懸掛式豎向截水與坑內井點降水相結合或采用懸掛式豎向截水

20、與水平封底或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的方案。相結合的方案。 4 4、截水帷幕施工方法、工藝和機具的選擇應根據(jù)場地工程地質、水文地質及施工條件等綜截水帷幕施工方法、工藝和機具的選擇應根據(jù)場地工程地質、水文地質及施工條件等綜合確定。合確定。 施工質量應滿足施工質量應滿足建筑地建筑地基處理技術規(guī)范基處理技術規(guī)范JGJ792002的有關規(guī)定。的有關規(guī)定。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術四、截水四、截水20五、回灌五、回灌（一）降水時預防周圍地面沉降的措施（一）降水時預防周圍地面沉降的措施1、采用回灌井點技術、采用回灌井點技術 在降水井點與保護建筑物之間，采用在降水井點與保護建筑物之間，

21、采用一般井點降水設備一般井點降水設備加加回灌水箱回灌水箱等構成等構成回灌井點，灌入一定量的水，形成一道隔水帷幕，以補水保持原地下水位?；毓嗑c，灌入一定量的水，形成一道隔水帷幕，以補水保持原地下水位。2、采用砂溝、砂井回灌、采用砂溝、砂井回灌 在上述回灌井點位置設置砂井，并沿砂井設置沙溝，將井點抽出的水，適在上述回灌井點位置設置砂井，并沿砂井設置沙溝，將井點抽出的水，適時、適量地排入沙溝，再經(jīng)砂井回灌到地下。時、適量地排入沙溝，再經(jīng)砂井回灌到地下。 基坑地下水控制技術基坑地下水控制技術21五、回灌五、回灌（一）降水時預防周圍地面沉降的措施（一）降水時預防周圍地面沉降的措施3、使降水速度減緩、使降水速度減緩 如加長井點管、調小泵閥減緩抽水速度、加大在鄰近保護建筑物一側的井如加長井點管、調小泵閥減緩抽水速度、加大在鄰近保護建筑物一側的井點間距，以及需要時暫停抽水等措施。點間距，以及需要時暫停抽水等措施。4、防止將土粒帶出的措施