1、 任务四任务四 基坑施工排水与降低地下水位基坑施工排水与降低地下水位 在开挖基坑、地槽、管沟或其他土方时，土的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内。雨期施工时，地面水也会流入坑内。为了保证施工的正常运行，防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方法分明排水法和人工降低地下水位法两类。（一）明沟排水法 施工方法施工方法：开挖基坑或沟槽过程中，遇到地：开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，在基础范围以外地下水流下水或地表水时，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵水井，使
2、水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外抽出坑外 ( (见下图见下图) )设置排水沟及集水井的要求：设置排水沟及集水井的要求：基坑四周的排水沟与集水井设置在基础范围外。基坑四周的排水沟与集水井设置在基础范围外。排水沟要有一定的坡度，集水井根据地下水量、排水沟要有一定的坡度，集水井根据地下水量、 基坑平面形状及水泵能力隔基坑平面形状及水泵能力隔202040m 40m 设置一个。设置一个。集水井直径或宽度一般为集水井直径或宽度一般为0.70.70.8m0.8m，深度随挖，深度随挖 土加深始终低于挖土面土加深始终低于挖土面0.80.81.0m1.0m，井壁用竹、，井壁用竹、 木等简易加固。木等简易加固
3、。基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1 12m2m， 并铺设并铺设0.3m0.3m碎石滤水层。碎石滤水层。 明沟排水法的适用范围：明沟排水法的适用范围： 水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂流砂现象现象。 流砂的定义：流砂的定义： 当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至
4、或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。流砂。u 流砂产生的原因u流砂现象产生的原因流砂现象产生的原因 流砂现象的产生是水在土中渗流所产生的流砂现象的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力动水压力对土体作用的结果。动水压力G GD D的大小的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L L愈短，则愈短，则G GD D愈大。当动水压力大于土的浮重度时，愈大。当动水压力大于土的浮重
5、度时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。u流砂的危害流砂的危害 使土丧失承载能力，恶化施工条件，难以使土丧失承载能力，恶化施工条件，难以达到开挖设计深度，造成边坡塌方及附近建筑达到开挖设计深度，造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。物下沉、倾斜、倒塌等。 易产生流砂的土：易产生流砂的土：主要是细砂、粉砂及粉土主要是细砂、粉砂及粉土 流砂的防治方法流砂的防治方法出现流砂的重要条件是动水压力的大小、方向。出现流砂的重要条件是动水压力的大小、方向。防治流砂的原则是防治流砂的原则是“
6、治流砂必治水治流砂必治水”。主要途径是消除、减少、平衡动水压力。主要途径是消除、减少、平衡动水压力。主要措施：主要措施： 抢挖法：分段抢挖，使挖土速度超过冒砂速抢挖法：分段抢挖，使挖土速度超过冒砂速度，挖到标高以石块平衡动水压力，解决轻微度，挖到标高以石块平衡动水压力，解决轻微流砂现象。流砂现象。打板桩法：打板桩法：将板桩打入坑底下面一定深度，增加了地下水的将板桩打入坑底下面一定深度，增加了地下水的渗流长度，减小了动水压力。渗流长度，减小了动水压力。水下挖土法：水下挖土法：使坑内水压力与地下水压力平衡，消除动水压力。使坑内水压力与地下水压力平衡，消除动水压力。人工降低地下水位：人工降低地下水位
7、：轻型井点降水，消除动水压力。可靠，应用广。轻型井点降水，消除动水压力。可靠，应用广。地下连续墙法：地下连续墙法：在基坑的周围浇筑一道混凝土或钢筋混凝土墙。在基坑的周围浇筑一道混凝土或钢筋混凝土墙。其他方法：其他方法：土壤冻结法，尽可能采用桩基或沉井土壤冻结法，尽可能采用桩基或沉井u 管涌现象 当基坑坑底位于不当基坑坑底位于不透水层内，而不透水透水层内，而不透水土层下面为承压蓄水土层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力，基承压水的顶托力，基坑底部发生冒涌现象。坑底部发生冒涌现象。二、二、 人工降低地下水位人工降低地下水位 人工降低
8、地下水位，就是在基坑开挖前，预先在拟挖基坑的四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中不间断抽水，使地下水位降落在坑底以下，然后开挖基坑、基础施工、槽边回填，最后撤除人工降水装置。这样，可使动水压力方向向下，防止流砂发生（此为人工降低地下水位的主要目的），所挖的土始终保持干燥状态，改善施工条件，并增加土中有效应力，提高土的强度或密实度。因此，人工降低地下水位不仅是一种施工措施工，也是一种地基加固方法。采用人工降低地下水位，可适当改陡边坡以减少挖土数量，但在降水过程中，基坑附近的地基土壤会有一定的沉降，施工时应加以注意。 人工降低地下水位的方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深
9、井泵等。各种方法的选用，视土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点、设备及经济技术比较等具体条件参照表1-4选用。 轻型井点 沿基坑四周每隔一定间距布设井点管，井点管底部设置滤水管插入透水层，上部接软管与集水总管进行连接，集水总管为150钢管，周身设置与井点管间距相同的40吸水管口，然后通过真空吸水泵将集水管内水抽出，从而达到降低基坑四周地下水位的效果，保证了基底的干燥无水，如下图示：喷射井点 喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。电渗井点管
10、井井点 降水类型及适用条件降水类型及适用条件 适合条件适合条件降水类型降水类型渗透系数渗透系数(cm/s) (cm/s) 可能降低的水位深可能降低的水位深度度(m) (m) 轻型井点轻型井点多级轻型井点多级轻型井点 1010-2-21010-5-5 3 36 66 612 12 喷射井点喷射井点 1010-3-31010-6-6 8 820 20 电渗井点电渗井点 1010-6-6 宜配合其他形式降宜配合其他形式降水使用水使用 深井井管深井井管 1010-5-5 10 10 （一）轻型井点降低地下水位轻型井点降低地下水位 1、轻型井点设备 由管路系统和抽水设备组成（如图1-26所示）。 管路系
11、统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等。 滤管（如图1-27所示）为进水设备，通常采用长1.01.2m，直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为1219m的呈星棋状排列的滤孔，滤孔面积为滤管表面积的20%25%。骨架管外面包以两层孔径不同的铜丝布或塑料布滤网。为使流水畅通，在骨架管下滤网之间用塑料管或梯形钢丝隔开，塑料管沿骨架管绕成螺旋形。滤网外面再绕一层8号粗钢丝保护网，滤管下端为一锥形铸铁头。滤管上端与井点管连接。井点管为直径38mm或51mm、长57m的钢管，可整根或分节组成。井点管的上端用弯联管与总管相连。 集水总管用直径100127mm的无缝钢管，每段长4m，其上装有与井点管连
12、接的短接头、间距0.8m或1.2m。 抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器（又叫集水箱）等组成，其工作原理如图1-28所示。抽水时先开动真空泵19将水气分离器10内部抽成一定程度的真空，使土中的水分和空气受真空吸力作用而且吸出，经管路系统，再经过滤箱8（防止水流中的细砂进入离心泵引起磨损）进入水气分离器10。水气分离器内有一浮筒11，能沿中间导杆升降。当进入水气分离器内的水多起来时，浮筒即上升，此时即可开动离心水泵24，将水气分离器内的水经离心水泵排出，空气集中在上部由真空泵排出。为防止水进入真空泵（因为真空泵为干式），水气分离器顶装有阀门12，并在真空泵与进气管之间装一副水气分离器16。为
13、对真空泵进行冷却，特设一个冷却循环水泵23。 一套抽水设备的负荷长度（即集水总管长度），采用W5型真空泵时，不大于100m；采用W6型真空泵时，不大于200m。 2、轻型井点布置轻型井点布置应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等确定。 （1）平面布置。当基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低值不大于5m时，可用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长一般不小于沟槽宽度（如图1-29所示）。如沟槽宽度大于6m，或土质不良，宜用双排井点（如图1-30所示）。面积较大的基坑宜用环状井点（如图1-31所示）。有时也可布置为U形，以利挖土机械和运输车辆出入基坑，环状井点四角部
14、分应适当加密，井点管距离基坑一般为0.71.0m，以防漏气。井点管间距一般为0.81.5m，或由计算和经验确定。 井点管间距不能过小，否则彼此干扰大，出水量会显著减少，一般可取滤管周长的5-10倍；在基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井点管应适当加密；当采用多级井点排水时，下一级井点管间距应较上一级的小；实际采用的井距，还应与集水总管上短接头的间距相适应（可按0.8m、1.2m、1.6m、2.0m四种间距选用）。 采用多套抽水设备时，井点系统应分段，各段长度应大致相等。分段地点宜选择在基坑转弯处，以减少总管弯头数量，提高水泵抽吸能力。水泵宜设置在各段总管中部，使泵两边水流平衡。分段处应设阀门
15、或将总管断开，以免管内水流紊乱，影响抽水效果。 此外，确定井点埋深时，还要考虑到井点管一般要露出地面0.2m左右。如果计算出的值大于井点管长度，则应降低井点管的埋置面（但以不低于地下水位线为准）以适应降水深度的要求。在任何情况下，滤管必须埋在透水层内。为了充分利用抽吸能力，总管的布置标高宜接近地下水位线（可事先挖槽），水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管。总管应具有0.25%0.5%坡度（坡向泵房）。各段总管与滤管最好分别设在同一水平面，不宜高低悬殊。当一级井点系统达不到降水深度要求，可视其具体情况采用其他方法降水。如上层土的土质较好时，先用集水井排水法挖去一层土再布置井点系统；也可采用二级井
16、点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后再在其底部装设第二级井点。 3、轻型井点的计算 轻型井点计算的目的，是求出在规定的水位降低深度下，每天排出的地下水流量，从而确定井点管的数量、间距，并确定抽水设备等。 轻型井点计算按水井理论进行计算，比较接近实际。 根据井底是否达到不透水层，水井可分为完整井与不完整井，即当井底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井，否则称为不完整井。根据地下水有无压力，又分为承压井与无压井，各类水井如图1-32所示。各类水井的涌水量计算方法不同，其中以无压完整井的理论较为完善。 渗透系数值确定的是否准确，对计算结果影响较大。渗透系数的测定方法有：现场抽水试验与实验室测
17、定两种。对大型工程，一般宜采用现场抽水试验，以获取较为准确的数据，具体方法是在现场设置抽水孔，并在同一直线上设置观察井，根据抽水稳定后，观察井的水深与抽水孔相应的抽水量计算值。 在实际工程中往往会遇到无压完整井的井点系统，如图1-33（b）所示。其涌水量的计算相对比较复杂，为了简化计算，仍可按式（1-17）计算。此时应将式中换成有效深度，可查表1-5。当算得大于实际含水层厚度时，则取H值。 4、抽水设备的选择 真空泵主要有W5、W6型，按总管长度选用。当总管长度不大于100m时可选用W5型，总管长度不大于200m时可选用W6型。 水泵按涌水量的大小选用，要求水泵的抽水能力应大于井点系统的涌水量
18、（约增大10%20%）。通常一套抽水设备配两台离心水泵，即可轮换备用，又可在地下水量较大时同时使用。 5、井点管的安装使用 轻型井点的安装程序是：先排放总管，再埋设井点管，用弯联管将井点管与总管接通，最后安装抽水设备。而井点管的埋设是关键工作之一。 井点管埋设一般用水冲法，分为冲孔和埋管两个过程（如图1-34所示）。冲孔时，先用起重设备将冲管吊起并插在井点的位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管时边冲边沉。冲孔直径一般为30mm，以保证井点管四周有一定厚度的砂滤层；冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井
19、点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上11.5m，以保证水充畅通。井点填砂后，在地面以下0.51.0m内须用黏土封口，以防漏气。 井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无淤塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用。 轻型井点使用时，一般应连续抽水（特别是开始阶段）。时抽时停滤网容易堵塞，出水浑浊容易引起附近建筑物由于土颗粒流失而沉降、开裂。同时由于中途停抽，使地下水回升，也可能引起边坡塌方等事故。抽水过程中，应调节离心水泵的出水阀以控制水量，使抽吸排水
20、保持均匀，做到细水长流。正常的出水规律是“先大后小，先浑后清”。真空泵的真空度是判断井点系统工作情况是否良好的尺寸，必须经常观察，并检查观测井中水位下降情况，真空度一般应不低于55.366.7kPa。 造成真空度不足的原因很多，有管子接头不严、抽水设备工作不正常，但大多是井点系统有漏气现象，应及时检查并采取措施。在抽水过程中，还应检查有无堵塞的“死井”（工作正常的井管，用手探摸时，应有冬暖夏凉的感觉），如死井太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲洗或拔出重埋。为观察地下水位的变化，可在影响半径内设观察孔。井点降水工作结束后所留的井孔，必须用砂砾或黏土填实。 6、 轻型井点系统降水设计实例
21、 某厂房设备基础施工，基坑底宽8m，长15m，深4.2m；挖土边坡1:0.5，基坑平剖面图如图1-35所示。地质资料表明，在天然地面以下为0.8m黏土层，其下有8m厚的砂砾层（渗透系数），再下面为不透水的黏土层。地下水位在地面以下1.5m。现决定采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统设计。 解解 （1）井点系统位置：为使总管接近地下水位和不影响地面交通，将总管埋设在地面下0.5m处，即先挖0.5m的沟槽，然后在槽底铺设总管，此时基坑上口（+9.5m）平面尺寸为11.7m18.7m，井管初步布置在距基坑边1m；则井管所围成的平面积为13.7m20.7m，由于其长宽比小于5，且基坑宽度小于2倍抽
22、水影响半径（见后面计算），故按环状井点布置。基坑中心的降水深度为： （二）深井井点降低地下水位深井井点降低地下水位 深井井点降水是将抽水设备放置在深井中进行抽水来达到降低地下水位的目的。适用于抽水量大、降水较深的砂类土层，降水深度可达50m以内。 1、深井井点系统的组织及设备 深井井点系统主要由井管和水泵组成（如图1-36所示）。 （1）井管用钢管、塑料管或混凝土管制成，管径一般为300mm，井管内径一般应大于水泵外径50mm。井管下部过滤部分带孔，外面包裹两层41孔/cm2钢丝网或尼龙网，再包裹两层10孔/ cm2钢丝网。 （2）水泵：可用QY-25型或QJ-50-52型油浸式潜水泵或深井泵
23、。 2、深井布置 深井井点系统总涌水量可按无压完整井环形井点系统公式计算。一般沿基坑四周每隔1530m设一个深井井点。图1-36 深井的构造3、深井井点的埋设 深井成孔方法可根据土质条件和孔深要求采用冲击钻孔、回转钻孔、潜水钻钻孔或水冲法成孔，用泥浆或自造泥浆护壁，孔口设置护筒，一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径大300mm以上，钻孔深度根据抽水期内可能沉积的高度适当加深。一般沿工程周围每隔1530m设一个深井井点。 深井井管沉放前应清孔，一般用压缩空气洗孔或用吊筒反复上下取出洗孔。井管安放力求垂直。井管过滤部分应设置在含水层中的适当范围内。井管与土壁间填充砂滤料，料径应大于滤网的孔径，周
24、围填砂滤料后，按规定清洗滤井，冲除管中沉渣后即可安放水泵。深井内安设潜水泵，潜水泵可用绳吊入水滤层部位，潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，并配置保护开关控制。设置深井泵时，电动机的机座应安放平稳牢固，严禁电动机机体发生逆转（应有阻逆装置），防止转动轴解体。安设完毕应进行试抽，满足要求方可转入正常工作。 深井井点施工程序为：井位放样做井口安护筒钻机部位钻孔回填井底砂垫层吊放井管回填管壁与孔壁间的过滤层安装抽水控制电路试抽降水井正常工作。 三、三、 降水对周围建筑的影响及防止措施降水对周围建筑的影响及防止措施 在弱透水层和压缩性大的黏土层中降水时，由于地下水流失造成地下水位下降、地基自重应力增加
25、和土层压缩等原因，会产生较大的地面沉降；又由于土层的不均匀性和降水后地下水位呈漏斗曲线，四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降，使周围建筑物基础下沉或房屋开裂。因此，在建筑物附近进行井点降水时，为防止降水影响或损害区域内的建筑物，就必须阻止建筑物下的地下水流失。为达到此目的，除可在降水区和原有建筑物之间的土层中设置一道固体抗渗屏幕外，还可用回灌井点补充地下水的办法保持地下水位。使降水井点和原有建筑物下的地下水位保持不变或降低较少，从而阻止建筑物下地下水的流失。这样，也就不会因降水而使地面沉降或减少沉降值。 回灌井点是防止井点降水损害周围建筑物的一种经济、简便、有效的办法，它能将井点降水对周
26、围建筑物的影响减少到最小程度。为确保基坑施工的安全和回灌的效果，回灌井点与降水井点之间应保持一定的距离，一般不宜小于6m。 为了观测降水及回灌后四周建筑物、管线的沉降情况及地下水位的变化情况，必须设置沉降观测点及水位观测井，并定时测量记录，以便及时调节灌、抽量，使灌、抽基本达到平衡，确保周围建筑物或管线等的安全。1 1、 轻型井点轻型井点 u 轻型井点就是沿基坑周围或一侧以一定间距轻型井点就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管将井点管( (下端为滤管下端为滤管) )埋入蓄水层内，井点管埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管
27、，经总管不断抽出，从而将地下水管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。位降至坑底以下。 u 轻型井点法适用于土壤的渗透系数为轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.10.150m/d50m/d的土层中；降的土层中；降低水位深度：一级轻型井点低水位深度：一级轻型井点3 36m6m，二级井点可达，二级井点可达6 69m9m。 u轻型井点设备轻型井点设备 管路系统：管路系统：滤管、滤管、井点管、弯联井点管、弯联管、总管管、总管 抽水设备：抽水设备：真空真空泵、离心泵、泵、离心泵、水气分离器水气分离器滤管构造滤管构造真空泵井点设真空泵井点设备工作原理图备工作原理图轻型井点降水现场轻型井点降
28、水现场轻型井点降水现场轻型井点降水现场（2）轻型井点的布置）轻型井点的布置u 布置的依据布置的依据：基坑大小与深度、土质、地下基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度。水位高低与流向、降水深度。u平面布置：平面布置：u 单排线状单排线状井点：井点：基坑或沟槽宽度小于基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低值不大于水位降低值不大于5m时。布置在地下水流时。布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长不小于沟槽宽度。的上游一侧，两端延伸长不小于沟槽宽度。u双排井点双排井点：沟槽宽度大于沟槽宽度大于6m，土质不良。，土质不良。u环形或环形或U型井点型井点：面积较大的基坑，面积较大的基坑，U型有型有利于机械
29、进出。利于机械进出。u 高程布置：高程布置：u 在考虑到抽水设备的水头损失以后，井点降水在考虑到抽水设备的水头损失以后，井点降水深度一般不超过深度一般不超过6m。u井点管的埋设深度井点管的埋设深度H(H(不包括滤管不包括滤管) )按下式计算。按下式计算。 H1 H1井点管埋设面至基坑底的距离（井点管埋设面至基坑底的距离（m m）；）；示意图示意图 h h基坑中心处坑底面基坑中心处坑底面( (单排井点时，为远离单排井点时，为远离 井点一侧坑底边缘井点一侧坑底边缘) )至降低后地下水位的距离，至降低后地下水位的距离， 一般为一般为0.50.51.0m1.0m； I I地下水降落坡度；环状井点为地下
30、水降落坡度；环状井点为1/101/10，单排线，单排线 状井点为状井点为1/41/4； L L井点管至基坑中心的水平距离井点管至基坑中心的水平距离( (单排井点中单排井点中 为井点管至基坑另一侧的水平距离为井点管至基坑另一侧的水平距离) )（m m）。）。1HHhILu若计算出的若计算出的H H值大于井点管长度，应降低值大于井点管长度，应降低井点管的埋置面（但不低于地下水位）井点管的埋置面（但不低于地下水位）u滤管必须埋在透水层内，总管的布置标滤管必须埋在透水层内，总管的布置标高宜接近地下水位线。高宜接近地下水位线。u当一级井点系统达不到降水深度时，可当一级井点系统达不到降水深度时，可采用二级
31、井点，即先挖去第一级井点所疏采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在基坑底部装设第二级井点，干的土，然后在基坑底部装设第二级井点，使降水深度增加（使降水深度增加（示意图示意图）；如果上层土）；如果上层土的土质较好，可先用集水井排水法挖去一的土质较好，可先用集水井排水法挖去一层土再布置井点系统。层土再布置井点系统。(3)轻型井点的计算u主要包括主要包括涌水量计算涌水量计算，井点管数量井点管数量与与井距井距确定确定、抽水设备的选用抽水设备的选用。u井点系统涌水量的计算井点系统涌水量的计算u水井的分类水井的分类：完整井与不完整井完整井与不完整井，无压井与无压井与承压井承压井。u无压完整井涌
32、水量计算：无压完整井涌水量计算： 021.366lglgHs sQKRx l Q ：井点系统的涌水量（：井点系统的涌水量（ m3 /d）l K ：土的渗透系数（：土的渗透系数（m/d ），试验确定），试验确定l s : 水位降低值（水位降低值（m）l R : 抽水影响半径（抽水影响半径（m），常用下式表示），常用下式表示l x0 :环状井点系统的假象半径（环状井点系统的假象半径（m）,对于对于矩形基坑，其长度与宽度之比不大于矩形基坑，其长度与宽度之比不大于5时，时，可按下式计算：可按下式计算： F: 环状井点系统所包围的面积环状井点系统所包围的面积1.95Rs HK 0Fx u对于无压非完整井
33、点系统：地下潜水不仅从井的侧面流入，还从井点的底部渗入，因此涌入量较完整井大。为简化计算，仍采用上面的公式，但式中的H换成有效抽水影响深度H0，按表1-8确定。当算得H0大于实际含水厚度H时，仍取H值。u对于承压完整井点系统，涌水量计算公式为：02.73lglgKMsQRx u用以上公式计算时的注意事项：用以上公式计算时的注意事项：要先确定井点系统布置方式和基坑的计算面积。要先确定井点系统布置方式和基坑的计算面积。如矩形基坑的长宽比大于如矩形基坑的长宽比大于5或基坑宽度大于抽或基坑宽度大于抽水影响半径的两倍时，需将基坑分块。水影响半径的两倍时，需将基坑分块。u井点管数量与井距的确定井点管数量与
34、井距的确定u单根井点管最大出水量单根井点管最大出水量 1/365qdlK u井点管的最少根数井点管的最少根数1.1Qnq u 井点管的平均间距D为：LDn u井点管布置时的注意事项u间距不能太小，否则彼此干扰，出水量减少间距不能太小，否则彼此干扰，出水量减少u基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井点点管应适当加密管应适当加密u采用多级井点排水时，下一级井点管间距应采用多级井点排水时，下一级井点管间距应较上一级的小较上一级的小u采用的间距应与总管上短接头间距相适应采用的间距应与总管上短接头间距相适应u 抽水设备的选择u真空泵主要有W5、W6型，按总管长度选用
35、u水泵按涌水量大小选用u 井点管的安装使用u轻型井点的安装程序排放总管排放总管埋设井点管埋设井点管连接井点连接井点管与总管管与总管安装抽安装抽水设备水设备关键工作u井点管的埋设u一般采用水冲法，分为冲孔和埋管两个过程u井点管埋设动画演示u砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键u试抽： 检查有无漏水、漏气，出水是否正常检查有无漏水、漏气，出水是否正常u 轻型井点使用注意事项v轻型井点运行后，应保证轻型井点运行后，应保证连续抽水连续抽水。v正常的排水是正常的排水是细水长流细水长流，出水澄清出水澄清v注意检查是否有注意检查是否有井点淤塞井点淤塞，一般可以通过听，一般可以通过听管内水流声响、手摸
36、管壁感到有振动、手触管内水流声响、手摸管壁感到有振动、手触摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法检查。摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法检查。 v地下基础工程地下基础工程( (或构筑物或构筑物) )竣工并进行回填土竣工并进行回填土后，后，停机拆除停机拆除井点排水设备。井点排水设备。 u 轻型井点系统降水设计实例示意图解答：解答：示意图示意图示意图示意图2 2、喷射井点、喷射井点u喷射井点的应用喷射井点的应用 当基坑开挖所需降水深度超过当基坑开挖所需降水深度超过6m6m时，一级的轻时，一级的轻型井点就难以收到预期的降水效果，这时如果场地型井点就难以收到预期的降水效果，这时如果场地许可，可以采用二级甚至多
37、级轻型井点以增加降水许可，可以采用二级甚至多级轻型井点以增加降水深度，达到设计要求。但是这样一来会增加基坑土深度，达到设计要求。但是这样一来会增加基坑土方施工工程量、增加降水设备用量并延长工期，二方施工工程量、增加降水设备用量并延长工期，二来也扩大了井点降水的影响范围而对环境不利。为来也扩大了井点降水的影响范围而对环境不利。为此，可考虑采用喷射井点。此，可考虑采用喷射井点。 喷射井点用作深层降水，应用喷射井点用作深层降水，应用在在粉土、极细粉土、极细砂和粉砂砂和粉砂中较为适用中较为适用。在较粗的砂粒中，由于出。在较粗的砂粒中，由于出水量较大，循环水流就显得不经济，这时宜采用深水量较大，循环水流
38、就显得不经济，这时宜采用深井泵。一般一级喷射井点可降低地下位井泵。一般一级喷射井点可降低地下位8 820m20m，甚，甚至至20m20m以上。以上。u 喷射井点的主要设备与工作原理喷射井点的主要设备与工作原理u根据工作流体的不同，以压力水作为工作流体根据工作流体的不同，以压力水作为工作流体的为的为喷水井点喷水井点；以压缩空气作为工作流体的是；以压缩空气作为工作流体的是喷气井点喷气井点，两者的工作原理是相同的。，两者的工作原理是相同的。u喷射井点系统主要是由喷射井点系统主要是由喷射井管喷射井管、高压水泵高压水泵（或空气压缩机）和（或空气压缩机）和管路系统管路系统组成。组成。u喷射井管由内管和外管
39、组成，在内管下端装有喷射井管由内管和外管组成，在内管下端装有喷射扬水器与滤管相连，当高压水经内外管之喷射扬水器与滤管相连，当高压水经内外管之间的环形空间由喷嘴喷出时，地下水即被吸入间的环形空间由喷嘴喷出时，地下水即被吸入而压出地面。而压出地面。 u 喷射井点的平面布置喷射井点的平面布置 基坑宽度小于基坑宽度小于10m时，井点可时，井点可单排布置单排布置，当大于当大于10m时，可时，可双排布置双排布置，基坑面积较大，基坑面积较大，宜采用宜采用环形布置环形布置，井点间距一般，井点间距一般23米。米。u 喷射井点安装及施工顺序喷射井点安装及施工顺序 自学内容自学内容3、深井井点u应用和适用范围应用和
40、适用范围 将抽水设备放置在深井中进行抽水来达到降将抽水设备放置在深井中进行抽水来达到降低地下水的目的。适用于抽水量大、降水较深的低地下水的目的。适用于抽水量大、降水较深的砂类土层，降水深度可达砂类土层，降水深度可达50m50m以内。以内。u管井井点系统的组成及设备：管井井点系统的组成及设备：井管和水泵井管和水泵u深井布置：深井布置：沿基坑四周沿基坑四周151530m30m设一个设一个。u深井井点的埋设：深井井点的埋设： 自学内容自学内容 u 降水对四周建筑的影响及防止措施降水对四周建筑的影响及防止措施u 降水能产生较大的地面沉降或不均匀沉降，降水能产生较大的地面沉降或不均匀沉降， 使四周建筑物基础下沉或房屋开裂。使四周建筑物基础下沉或房屋开裂。u为阻止建筑物下的地下水损失，可在降水区域为阻止建筑物下的地下水损失，可在降水区域 和原有建筑物之间的土层中设置一道和原有建筑物之间的土层中设置一道固体抗渗固体抗渗 屏幕屏幕或者采用或者采用回灌井点回灌井点补充地下水。补充地下水。u 回灌井点回灌井点u目的：消除周围土壤因固结而引起的地面沉陷目的：消除周围土壤因固结而引起的地面沉陷u回灌井点与降水井点保持一定的距离，一般不回灌井点与降水井点保持一定的距离，一般不宜宜 小于小于6m6m。示意图示意图
