一建市政教材解讀：1K413021 地下工程降水排水方法

更新時間：2015-09-14 14:53:01 來源：|0

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　　【摘要】環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道為您提供一級建造師考試必備的復(fù)習(xí)資料和試題，供考生復(fù)習(xí)備考之用，本文為一建市政教材解讀：1K413021 地下工程降水排水方法，是考生必須要熟記和掌握的重點內(nèi)容。2015年的一級建造師考試將于9月19日至20日舉行，環(huán)球網(wǎng)校在此提醒廣大考生做好復(fù)習(xí)備考。祝廣大考生順利通過一級建造師考試！

　　1K413020 明挖基坑施工

　　1K413021 地下工程降水排水方法

　　一、降水方法選擇

　　(一)基本要求

　　(1)當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨娱_挖面，需要采用降低地下水方法疏干坑內(nèi)土層中的地下水。疏干地下水有增加坑內(nèi)土體強度的作用，有利于控制基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。在軟土地區(qū)基坑開挖深度超過3m，一般就要用井點降水。開挖深度淺時，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，應(yīng)進(jìn)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，保證坑底土層穩(wěn)定。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，應(yīng)布置降壓井降低承壓水水頭壓力，防止承壓水突涌，確?；娱_挖施工安全。

　　(3)當(dāng)降水會對基坑周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、道路等造成危害或?qū)Νh(huán)境造成長期不利影響時，應(yīng)采取截水方法控制地下水。采用懸掛式帷幕時，應(yīng)同時采用坑內(nèi)降水，并宜根據(jù)水文地質(zhì)條件采取坑外回灌措施。

　　(二)工程降水方法的選用

　　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)種類按表】K413021選擇和設(shè)計。

井點降水方法的選用表1K413021

降水方法		適用地層	滲透系數(shù) (m/d)	降水深度 (m)	地下水類型
集水明排		黏性土、砂土		<2	潛水地表水
輕型井點	一級二級三級	砂土，粉土，含薄層粉砂的淤泥質(zhì)（粉質(zhì)）黏土	0. 1～20	3～6 6～9 9～1 2	潛水
噴射井點		砂土，粉土，含薄層粉砂的淤泥質(zhì)（粉質(zhì)）黏土	0. 1～20	<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	0.02～0.1	不限	潛水
管井	減壓	砂性土，粉土	>0.1	不限	承壓水

　　二、常見降水方法

　　(一)明溝、集水井排水

　　(1)當(dāng)基坑開挖不很深，基坑涌水量不大時，集水明排法是應(yīng)用最廣泛，亦是最簡單、經(jīng)濟的方法。明溝、集水井排水多是在基坑的兩側(cè)或四周設(shè)置排水明溝，在基坑四角或每隔30～50m設(shè)置集水井，使基坑滲出的地下水通過排水明溝匯集于集水井內(nèi)，然后用水泵將其排出基坑外(見圖1K413021-1)。

　　(2)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0.3～0.4 m。集水井底面應(yīng)比溝底面低0.5m以上，并隨基坑的挖深而加深，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。

　　(3)集水井的凈截面尺寸應(yīng)根據(jù)排水流量確定。集水井應(yīng)采取防滲措施。

　　(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)施與市政管網(wǎng)連接口之間應(yīng)設(shè)置沉淀池。明溝、集水井、、沉淀池使用時應(yīng)排水暢通并應(yīng)隨時清理淤積物。

　　(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，可在基坑邊坡上按不同高程分層設(shè)置明溝和集水井構(gòu)成明排水系統(tǒng)，分層阻截和排除上部土層中的地下水，避免上層地下水沖刷基坑下部邊坡造成塌方。

　　(二)井點降水

　　(1)當(dāng)基坑開挖較深，基坑涌水量大，且有圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，應(yīng)選擇井點降水方法。即用

　　真空(輕型)井點、噴射井點或管井深入含水層內(nèi)，用不斷抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同時使土體產(chǎn)生固結(jié)以方便土方開挖。

　　(2)輕型井點布置應(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。當(dāng)基坑(槽)寬度小于6m且降水深度不超過6m時，可采用單排井點，布置在地下水上游一側(cè);當(dāng)基坑(槽)寬度大于6m或土質(zhì)不良，滲透系數(shù)較大時，宜采用雙排井點，布置在基坑(槽)的兩側(cè)，當(dāng)基坑面積較大時，宜采用環(huán)形井點。挖土運輸設(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。

　　(3)輕型井點宜采用金屬管，井管距坑壁不應(yīng)小于1.O～1.5m(距離太小易漏氣)。井點間距一般為0. 8～1.6m。集水總管標(biāo)高宜盡量接近地下水位線并沿抽水水流方向有0.2 5%～0.5%的上仰坡度，水泵軸心與總管齊平。井點管的人土深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲水層所有位置決定，但必須將濾水管埋入含水層內(nèi)，并且比挖基坑(溝、槽)底深0.9～1.2m，井點管的埋置深度應(yīng)經(jīng)計算確定。

　　(4)真空井點和噴射井點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)，對不易塌孔、縮頸地層也可選用長螺旋鉆機成孔;成孔深度宜大于降水井設(shè)計深度0. 5～1. Om。鉆進(jìn)到設(shè)計深度后，應(yīng)注水沖洗鉆孔、稀釋孔內(nèi)泥漿。孔壁與井

　　管之間的濾料應(yīng)填充密實、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)管井的濾管可采用無砂混凝土濾管、鋼筋籠、鋼管或鑄鐵管。成孔工藝應(yīng)適合地層特點，對不易塌孔、縮徑地層宜采用清水鉆進(jìn);采用泥漿護(hù)壁鉆孔時，應(yīng)在鉆進(jìn)到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，當(dāng)泥漿相對密度不大于1.05時，方可投入濾料。濾管內(nèi)徑應(yīng)按滿足單井設(shè)計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;井管與孔壁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，不宜采用棱角形石渣料、風(fēng)化料或其他黏質(zhì)巖石成分的礫石。井管底部應(yīng)設(shè)置沉砂段。

　　三、基坑的隔(截)水帷幕與坑內(nèi)外降水

　　(一)隔(截)水帷幕

　　(1)采用隔(截)水帷幕的目的是阻止基坑外的地下水流入基坑內(nèi)部，或減小地下水沿基坑帷幕的水力梯度。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.O×10-6 cm/s。

　　(2)當(dāng)基坑底存在連續(xù)分布、埋深較淺的隔水層時，應(yīng)采用底端進(jìn)入下臥隔水層的落底式帷幕;當(dāng)坑底以下含水層厚度較大時需采用懸掛式帷幕，其深度要滿足地下水從帷幕底繞流的滲透穩(wěn)定要求，并應(yīng)分析地下水位下降對周邊建(構(gòu))筑物的影響。

　　(3)截水帷幕可選用旋噴法或擺噴注漿帷幕、水泥土攪拌樁帷幕、地下連續(xù)墻或咬合式排樁。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用排樁時，可采用高壓旋噴或擺噴注漿與排樁相互咬合的組合帷幕。

　　(4)基坑的隔(截)水帷幕(或可以隔水的圍護(hù)結(jié)構(gòu))周圍的地下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，減少降水對環(huán)境的影響。

　　(5)隔(截)水帷幕與降水井布置大致可分成三種類型，需要依據(jù)有關(guān)條件綜合考慮。

　　(二)隔(截)水帷幕與降水井布置

　　1.隔水帷幕隔斷降水含水層

　　基坑隔水帷幕深入降水含水層的隔水底板中，井點降水以疏干基坑內(nèi)的地下水為目的，即為前面所述的落底式帷幕，見圖1K413021-2。這類隔水帷幕將基坑內(nèi)的地下水與基坑外的地下水分隔開來，基坑內(nèi)、外地下水無水力聯(lián)系。此時，應(yīng)把降水井布置于坑內(nèi)，降水時，基坑外地下水不受影響。

　　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，通過井點降水降低基坑下部承壓含水層的水頭，以防止基坑底板隆起或承壓水突涌為目的，見圖1 K413021-3 。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)、外地下水連通，這類井點降水影響范圍較大。此時，應(yīng)把降水井布置于基坑外側(cè)。因為即使布置在坑內(nèi)，降水依然會對基坑外圍有明顯影響，如果布置在基坑內(nèi)反而會多出封井問題。

　　3.隔水帷幕底位于承壓水含水層中

　　隔水帷幕底位于承壓水含水層中，如果基坑開挖較淺，坑底未進(jìn)入承壓水含水層，井點降水以降低承壓水水頭為目的;如果基坑開挖較深，坑底已經(jīng)進(jìn)入承壓水含水層，井點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，見圖1K413021-4。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)、外地下水不連續(xù)，下部含水層連續(xù)相通，地下水呈三維流態(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。在這類情況下，應(yīng)把降水井布置于坑內(nèi)側(cè)，這樣可以明顯減少降水對環(huán)境的影響，而且隔水帷幕插入承壓含水層越深，這種優(yōu)勢越明顯。