40城市軌道交通工程4地下工程降排水方法講義

1、幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 3109265811K413020 明挖基坑施工工程降水排水方法深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與邊坡防護(hù) 基槽土方開挖及基坑變形控制地基加固處理方法明挖基坑施工1K413021工程降水排水方法 p102一、降水方法選擇 p102(一)降低水位的目的 補(bǔ)充在工程中，降低水位的目的主要有兩個(gè)，一是疏干基坑內(nèi)水，使工程施工得以在無水干燥條件下進(jìn)行，疏干水還可增加坑內(nèi)土體強(qiáng)度，有利于控制基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形；另一個(gè)主要目的就是降低承壓水水頭，防止水突涌和坑底隆起，保證坑底土層穩(wěn)定。那么對(duì)應(yīng)的降水井的類型也就有兩種，一種是疏干井，另一種是降壓井。

2、(二)基本要求(1)水位高于基坑開挖面，需要采用降低水方法疏干坑內(nèi)土層中的水。疏干水有增加坑內(nèi)土體強(qiáng)度的作用，有利于控制基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。如設(shè)計(jì)對(duì)水位無特殊要求時(shí)，通常應(yīng)至少將水位降低至基坑坑底以下 0.5m。在軟土地區(qū)基坑開挖深度超過 3m，一般就要用井點(diǎn)降水。開挖深度淺時(shí)，亦可邊開挖邊用排水溝和集水井進(jìn)行集水明排。(2)當(dāng)基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坑底突涌驗(yàn)算。當(dāng)坑底含承壓水層且上部土體壓重不足以抵抗承壓水水頭時(shí)，可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施（即布置降壓井，降低承壓水水頭壓力)，以防止承壓水突涌，保證坑底土層穩(wěn)定，確?；娱_挖施工安全。(3)當(dāng)降水會(huì)對(duì)基坑周邊建（構(gòu)）筑

3、物、管線、道路等造成危害或?qū)Νh(huán)境造成長(zhǎng)期不利影響時(shí)，應(yīng)采取截水方法控制水。采用懸掛式帷幕時(shí)，應(yīng)同時(shí)采用坑內(nèi)降水，并宜根據(jù)水文地質(zhì)條件采取坑外回灌措施。（三）常用工程降水方法及選用工程降水有多種技術(shù)方法，可根據(jù)土層情況、滲透性、降水深度、周圍環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)種類進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)（口訣:突審申環(huán)支）。常用的降水方法包括兩大類，集水明排和井點(diǎn)降水。1. 集水明排p103（1）工作原理及適用范圍集水明排降水是在基坑兩側(cè)或四周設(shè)置排水明溝，在基坑四角或每隔 3050m 設(shè)置集水井，使基坑滲出的水通過排水明溝匯集水井內(nèi)，然后用水泵將其排出基坑外。當(dāng)基坑開挖不很深，基坑涌水量不大時(shí)，集水明排法是應(yīng)用最廣泛，亦是

4、最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方法。集水明排適用于降水深度小于 2m 的黏性土、砂土地層，潛水和地表水的降水。1幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 310926581問題：降水深度如何確定？如果基坑深度為-5m，水位為-3m，設(shè)計(jì)要求水位應(yīng)低于基坑底 0.5m 以上，請(qǐng)問降水深度最小為多少米？（5.5m，而非 3.5m，原因見我寫過的一篇分析關(guān)于降水深度的一點(diǎn)看法）（2）排水明溝及集水井布置排水明溝宜布置在擬建建筑基礎(chǔ)邊 0. 4m 以外，溝邊緣離開邊坡坡腳應(yīng)不小于 O.3m。排水明溝的底面應(yīng)比挖土面低 0.30.4 m，集水井底面應(yīng)比溝底面低 0.5m 以上，并隨基

5、坑的挖深而加深，以保持水流暢通。明溝的坡度不宜小于 0.3%，溝底應(yīng)采取防滲措施。集水井的凈截面尺寸應(yīng)根據(jù)排水流量確定。集水采取防滲措施。2幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 310926581(4)明溝、集水井排水，視水量多少連續(xù)或間斷抽水，直至基礎(chǔ)施工完畢、回填土為止。(5)明溝排水設(shè)施與市政連接口之間應(yīng)設(shè)置沉淀池。明溝、集水井、沉淀池使用時(shí)應(yīng)排水暢通并應(yīng)隨時(shí)淤積物。(6)當(dāng)基坑開挖的土層由多種土組成，中部夾有透水性能的砂類土，基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時(shí)，可在基坑邊坡上按不同高程分層設(shè)置明溝和集水井明排水系統(tǒng)，分層阻截和排除上部土層中的水，避免上層水沖

6、刷基坑下部邊坡造成2.井點(diǎn)降水。當(dāng)基坑開挖較深，基坑涌水量大，且有圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)選擇井點(diǎn)降水方法。即用真空（輕型）井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或管井深入含水層內(nèi)，用不斷抽水方式使結(jié)以方便土方開挖。（1）輕型井點(diǎn) 降水原理及適用范圍水位下降至坑底以下，同時(shí)使土體產(chǎn)生固輕型井點(diǎn)是人工降低水位的法，沿基坑四周每隔一定間距布設(shè)井點(diǎn)管，井點(diǎn)管底部設(shè)置濾水管透水層，上部接軟管與集水總管進(jìn)行連接，集水總管為 150，周身設(shè)置與井點(diǎn)管間距相同的 40 吸水管口，然后通過真空吸水泵將集水管內(nèi)水抽出，從而達(dá)到降低基坑四周的效果，保證了基底的干燥無水。補(bǔ)充水位輕型井點(diǎn)適用于適用于滲透系數(shù)在0.120m/d 的砂土、粉土、含薄層粉

7、砂的淤泥質(zhì)（粉質(zhì)）黏土地層的潛水降水。輕型井點(diǎn)可以采用多級(jí)降水方式。當(dāng)降水深度為3-6m時(shí)，采用一級(jí)降水；當(dāng)降水深度為6-9m時(shí)，采用二級(jí)降水；當(dāng)降水深度為9-12m時(shí)，采用三級(jí)降水。 P103輕型井點(diǎn)布置要求應(yīng)根據(jù)基坑平面形狀與大小、地質(zhì)和水文情況、工程性質(zhì)、降水深度等而定?？谠E：神功坑誰當(dāng)基坑（槽）寬度小于 6m 且降水深度不超過 6m 時(shí)，可采用單排井點(diǎn)，布置在在基坑（槽）端部，降水井外延長(zhǎng)度應(yīng)為基坑寬度的一至兩倍。水上游一側(cè)；3幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 310926581當(dāng)基坑（槽）寬度大于 6m 或土質(zhì)不良，滲透系數(shù)較大時(shí)， 宜采的

8、兩側(cè)。在基坑（槽）端部，降水井外延長(zhǎng)度應(yīng)為基坑寬度的一至兩倍。排井點(diǎn)，布置在基坑（槽）當(dāng)基坑面積較大時(shí)，宜采用環(huán)形井點(diǎn)。挖土設(shè)備出入道可不封閉，間距可達(dá) 4m，一般留在地下水下游方向?；樱喜郏┻\(yùn)土通道兩側(cè)增加降水井，外延長(zhǎng)度不小于通道口寬度一倍。輕型井點(diǎn)宜采用金屬管，井點(diǎn)管距坑壁不應(yīng)小于 1.01.5m，（距離太小易漏氣）。井點(diǎn)間距一般為 0.81.6m。集水總管標(biāo)高宜盡量接近水位線并沿抽水水流方向有 0.25%0.5%的上仰坡度，水泵軸心與總管。井點(diǎn)管的入土深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲(chǔ)水層所有位置決定，但必須將濾水管埋入含水層內(nèi)，并且比挖基坑（溝、槽）底深 0.91.2m，井點(diǎn)管的埋置深度應(yīng)經(jīng)

9、計(jì)算確定。問題：如何全面回答降水井布置問題？除了寫明采用單排、雙排、環(huán)形之外，還有寫明具體的要求，諸如降水井布置方位，降水井外延長(zhǎng)度、環(huán)形井點(diǎn)運(yùn)土通道的留設(shè)，井點(diǎn)管距坑壁的距離、井點(diǎn)間距這些要求。4幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040/ 310926581噴射井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)在 0.120m/d 的砂土，粉土，含薄層粉砂的淤泥質(zhì)（粉質(zhì)）黏土地層的潛水和承壓水降水，其降水深度小于 20m。真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）和噴射井點(diǎn)可選用清水或泥漿鉆進(jìn)、高壓水套管沖擊工藝（鉆孔法、沖孔法或射水法），對(duì)不易塌孔、縮頸地層也可選用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔；成孔深度宜大于降水井設(shè)計(jì)深度

10、0.51.Om。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)注水沖洗鉆孔、稀釋泥漿。與井管之間的濾料應(yīng)填充密實(shí)、均勻，宜采用中粗砂，濾料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面的厚度應(yīng)大于 1m。5（2）噴射井點(diǎn)用來降低 水位的一種抽水方式。噴射井點(diǎn)降水是在井點(diǎn)管內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)通過井點(diǎn)管中的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水（噴水井點(diǎn)）或壓縮空氣（噴氣井點(diǎn)）形成水氣射流，將 水經(jīng)井點(diǎn)外管與內(nèi)管之間的縫隙抽出排走。補(bǔ)充幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 310926581管井的作用有兩個(gè)，疏干和減壓。當(dāng)用于疏干時(shí)，適用于滲透系數(shù)為 0.020.1m/d 的砂性土、粉土、

11、含薄層粉砂的淤泥質(zhì)(粉質(zhì))黏土地層中潛水的排水，其降水深度不限。當(dāng)用于減壓時(shí)，適用于滲透系數(shù)為大于 0.1m/d 的砂性土、粉土地層中承壓水水頭的降低，其降水深度不限。管井的濾管可采用無砂混凝土濾管、鋼筋籠、或鑄鐵管。成孔工藝應(yīng)適合地層特點(diǎn)，對(duì)不易塌孔、縮徑地層宜采用清水鉆進(jìn)；采用泥漿護(hù)壁鉆孔時(shí)，應(yīng)在鉆進(jìn)到后清除沉渣并立即置入井管、注入清水，當(dāng)泥漿相對(duì)密度不大于 1.05 時(shí)，方可投入濾料。濾管內(nèi)徑應(yīng)按滿足單井設(shè)計(jì)流量要求而配置的水泵規(guī)格確定，管井成孔直徑應(yīng)滿足填充濾料的要求；井管與之間填充的濾料宜選用磨圓度好的硬質(zhì)巖石成分的圓礫，不宜采用棱角形底部應(yīng)設(shè)置沉砂段。料、風(fēng)化料或其他黏質(zhì)巖石成分的

12、礫石。井管井點(diǎn)降水方法的選用p103表 1K413021二、基坑的隔（截）水帷幕與坑內(nèi)外降水 p104（一）隔（截）水帷幕（1）采用隔（截）水帷幕的目的是基坑外的水流入基坑內(nèi)部，或減小水沿基坑帷幕6降水方法適用地層滲透系數(shù)(m/d)降水深度(m)水類型集水明排黏性土、砂土2潛水、地表水輕型井點(diǎn)一級(jí)二級(jí)三級(jí)砂土，粉土，含薄層粉砂的淤泥質(zhì)粉質(zhì))黏土0.1203669912潛水噴射井點(diǎn)20潛水、承壓水管井疏干砂性土，粉土，含薄層粉砂的淤泥質(zhì)(粉質(zhì))黏土0.020.1不限潛水減壓砂性土，粉土0.1不限承壓水（3）管井沿基坑四周每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，或在坑內(nèi)降水時(shí)每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單

13、獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽取管井內(nèi)的水來降低 水位。管井井點(diǎn)具有排水量大、排水效果好、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于 等特點(diǎn)。 補(bǔ)充幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 310926581的水力梯度（在含水層中沿水流方向每截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于 1.0106cm/s。距離的水頭下降值）。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求，（2）截水帷幕可選用旋噴法或擺噴注漿帷幕（IK413024 地基加固處理方法 p120 高壓噴射注漿法）、水泥土攪拌樁帷幕（IK413024 地基加固處理方法 p119 水泥土攪拌法）、連續(xù)墻（IK413022 地基加固處理方法 p109連續(xù)墻）或咬合式排樁。

14、支護(hù)結(jié)構(gòu)采用排樁時(shí)，可采用高壓旋噴或擺噴注漿與排樁相互咬合的組合帷幕。咬合式排樁：平面布置的排樁間相鄰樁相互咬合（樁圓周相嵌）而形成的鋼筋混凝土“樁墻”，它用作構(gòu)筑物的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。補(bǔ)充(3) 基坑的隔（截）水帷幕（或可以隔水的圍護(hù)結(jié)構(gòu)）周圍的水滲流特征與降水目的、隔水帷幕的深度和含水層位置有關(guān)，利用這些關(guān)系布置降水井可以提高降水的效率，減少降水對(duì)環(huán)境的影響。（二）隔（截）水帷幕的布置形式隔水帷幕的類型包括三種布置形式，一種隔水帷幕深入含水層隔水底板，隔斷降水含水層，即落底式帷幕；第二種隔水帷幕位于含水層隔水頂板；第三種隔水帷幕位于承壓含水層中，即懸掛式帷幕。7幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)

15、的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 3109265811. 隔水帷幕隔斷降水含水層，即落底式帷幕基坑隔水帷幕深入降水含水層的隔水底板中，這類隔水帷幕將基坑內(nèi)的水與基坑外的水分隔開來，基坑內(nèi)、外水無水力聯(lián)系。井點(diǎn)降水以疏干基坑內(nèi)的水為目的，應(yīng)把降水井布置于坑內(nèi)，降水時(shí)，基坑外水不受影響。2. 隔水帷幕底位于承壓水含水層隔水頂板中隔水帷幕位于承壓水含水層頂板中，這類隔水帷幕未將基坑內(nèi)、外承壓含水層分隔開，由于不受圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，基坑內(nèi)、外水連通，這類井點(diǎn)降水影響范圍較大。降水的目的：降低基坑下部承壓含水層的水頭，防止基坑底板隆起或承壓水突涌。降水布置于基坑外側(cè)。因?yàn)榧词共贾迷诳觾?nèi)，降水

16、依然會(huì)對(duì)基坑有明顯影響，如果布置在基坑內(nèi)反而會(huì)多出封井問題。3. 隔水帷幕底位于承壓水含水層中，即懸掛式帷幕這類隔水帷幕底位于承壓水含水層中，基坑內(nèi)、外承壓含水層部分被隔水帷幕隔開，僅含水層下部未被隔開。由于受圍護(hù)結(jié)構(gòu)的阻擋，在承壓含水層上部基坑內(nèi)、外水不連續(xù)，下部含水層連續(xù)相通，水呈三維流態(tài)。隨著基坑內(nèi)水位降深的加大，基坑內(nèi)、外水位相差較大。適用條件：當(dāng)坑底以下含水層厚度較大時(shí)采用這種帷幕，帷幕深度要滿足水從帷幕底繞流的滲透穩(wěn)定要求，并應(yīng)分析水位下降對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物的影響。降水的目的：（1）如果基坑開挖較淺，坑底未進(jìn)入承壓水含水層，井點(diǎn)降水以降低承壓水水頭為8幸運(yùn)講市政，注重工法和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)課程。幸運(yùn)個(gè)人/ 335811040 / 310926581目的；（2）如果基坑開挖較深，坑底已經(jīng)進(jìn)入承壓水含水層，井點(diǎn)降水前期以降低承壓水水頭為目的，后期以疏干承壓含水層為目的，降水井布置：應(yīng)布置于基坑內(nèi)側(cè)，這樣可以明顯減少降水對(duì)環(huán)境的影響，而且隔水帷幕含水層越深，這種優(yōu)勢(shì)越明顯。承壓采用懸掛式帷幕時(shí)，應(yīng)同時(shí)采用坑內(nèi)降水，并宜根據(jù)水文地質(zhì)條件采取坑外回灌措施。P102 倒數(shù)第 4 行：隔（截）水帷幕與降水井布置本次課小結(jié)：降水的基本要求。集水明排適用條件，排水明溝及集水井布置要求。常用的三種井點(diǎn)降水的適用條件。輕型井點(diǎn)布置要求。輕型和噴射井點(diǎn)成孔深度、黏土層封堵厚