基坑支护与地下水控制

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《地基与基础工程》
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回灌井点布置示意图 a）降水与回灌井点； b）加阻水支护结构的回灌井点 1、原有建筑物；2、开挖基坑；3、降水井点；4、回灌井点；
5、原有地下水位线；6、降灌井点间水位线； 7、降水后的水位线；8、不回灌时的水位线；9、基坑底
作业
P123---21、23
当坑内面积较大或出于防止降水对周围 环境的不利影响而采用坑内降水时，可根据 坑内降水深度、单井涌水量以及抽水影响半 径R等确定管井井点间距，再以此间距在坑内 呈棋盘状点状布置，如图2-82所示。井点间 距D一般为10～15m，同时应不小于根号2R， 以确保在基坑全范围内降低地下水位。
1、沉砂管；2、 钢筋焊接骨架；3 、滤网；4、管身 ；5、吸水管；6 、离心泵；7、小 砾石过滤层；8、 粘土封口；9、混 凝土实管；10、 无砂混凝土管； 11、潜水泵；12
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地下水控制
喷射井点降水系统：
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施工顺序：安装水泵设备及泵的进出水管路 ；铺设进水总管和回水总管；沉设井点管（包括 灌填砂滤料）；接通进水总管后及时进行单根试 抽、检验；全部井点管沉设完毕后，接通回水总 管，全面试抽，检查整个降水系统的运转状况和 降水效果。
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2.2.9 地下水控制
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2.2.9 地下水控制
集水坑设置
集水坑应设置在基础范围以外，地下水走向的上游。 根据地下水量大小、 基坑平面形状及水泵能力，集水坑 每隔20～40m设置一个。 集水坑的直径或宽度，一般为 0.6～0.8m。其深度，随着挖土的加深而加 深，要经常 低于挖土面0.7～1.0m。井壁可用竹、木或钢筋笼等简易 加固。当 基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m ，并铺设碎石滤水层，以免在抽 水时将泥砂抽出，并防 止井底的土被搅动。
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基坑地下水控制技术
抽水设备：长轴深井泵
地下水控制
喷射井点降水； 特点：降水深度大、管网复杂、效率低、成 本高。 适用条件： 粘土、粉土、砂土、填土等渗透系数较小， k=0.1~20m/d的地层； 适用于降水深度较大(8~20m)的降水工程。 粗砂等大粒径土层中，循环水流大，经济 性差，不宜采用，可采用深井泵。
降水深度大于15m的降水工程。
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地下水控制
深井井点构造：
潜 水 电 泵
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地下水控制
（4）截水 基坑周围或底部形成止水帷幕，常用防渗墙。 防渗墙： 常用形式： 钢筋混凝土地下连续墙; SMW（水泥土桩内插入H 型钢等） ; 旋喷桩； 搅拌桩； 注浆帷幕.
管井的沉设，可采用泥浆护壁钻孔法。
管井井点布置：
A．坑外布置 采用基坑外降水时，根据基坑的平面形状或沟槽的宽度，沿
外围四周呈环形或单排、双排布置。井中心距坑边的距离应根据管 井成孔所用钻机的钻孔方法而定，当用冲击式钻机并用泥浆护壁时 ，井中心距坑边的距离为O.5～1.5m，用套管法时应不小于3m。管 井的埋设深度和间距，应根据需降水的范围和深度以及土层的渗透 系数而定，埋设深度为5～10m，间距为10～50m。 B．坑内布置。
电渗井点。
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2.2.9 地下水控制
（1）喷射井点降水； 当基坑开挖要求降水深度大于6m时，如用轻 型井点就必须用多级井点。这会增加井点设 备数量和基坑挖土量，延长工期等，往往是 不经济的。因此，当降水深度超过6m，土层 的渗透系数为0.1～20m/d的弱透水层时，以 采用喷射井点为宜，其降水深度可达20m。 喷射井点一般有喷水和喷气两种，井点系统 由喷射器、高压水泵和管路组成。
突涌稳定性验算来确定。
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（5）回灌法 为减轻降水沉降漏斗范围内，土体变形对周边环境 的不良影响，除采用防渗墙等隔水措施外，还可采 用回灌法控制周边环境中的地下水位。 回灌技术要点： 常采用回灌井点、回灌砂井、回灌砂沟等措施； 回灌井距降水井不小于6m; 回灌水位不高于原地下水位，通过水位观测孔调 控回灌水量。
进水总管和回水总管同每根井点管的连接管 均需安装阀门，以便调节使用和防止不抽水时发 生回水倒灌。井点管路接头应安装严密。
井点布置：喷射井点的平面和高程布置与轻型 井点基本相同。当坑基宽度小于1Om时，可采用单排 布置；大于10m时，则用双排布置；当基坑面积较大 时，宜环状布置。
喷射井点间距一般为2～3.5m，采用环状布置时 车辆进出口(道路)处的井点间距可扩大为5～7 m。
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2 地下水控制的原理与方法 原理： 截水、防渗：基坑周围或底部形成止水帷幕
排水、降水：需防控降水诱发的不均匀沉降
方法： 集水明排； 井点降水； 截水； 回灌；
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基坑支护与地下水控制
2.2.9 地下水控制
2.2.9 地下水控制
1 基坑工程中控制地下水的必要性 地下水作用： 在土方开挖过程中，地下水渗入坑内，不 但会使施工条件恶化，而更严重的是会造成边 坡塌方和地基承载能力下降。 地下水控制目的： 获得基坑开挖的干作业空间； 保证基坑边坡和底板的稳定性； 保证基坑周边环境的安全及正常使用。
、出水管
地下水控制
管井井点降水系统：
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地下水控制
（3）深井泵井点降水
利用钻孔成井，多采用单井单泵(潜水泵或深 井泵)抽取地下水。
特点：排水量大，降水深(可达50m)；不受吸 程限制，排水效果好；井距大，对平面布置干 扰小。
适用条件：
适用于中、强透水含水层(如砂砾、砂卵石 等)，渗透系数为10~250m/d；
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地下水控制
（4）截水
防渗墙：
深度的确定：
当距离基坑底面不深处有不透水层时，防渗墙 一般应深入不透水地层；
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当坑底以下透水层很厚时，也可采用悬挂式垂
直防渗与坑内水平防渗相结合的方案。悬挂深
度由抗渗流（抗流砂、流土）稳定性验算和抗
集水明排
基坑开挖及基础施工、养护期间，基坑四周开挖集水沟， 汇集坑壁及坑底渗水，并引向集水井。
特点： 设备简单，费用低； 可单独使用，也可与其他方法联合使用。
适用： 适用于涌水量不大、坑壁土体较稳定、 k<0.5m/d的 粘性土和砂土地层。 单独使用时，降水深度不大于5m。 为防止抽水引发流砂，饱和粉细砂层避免采用.
埋设时冲孔直径约为400～600mm，深度应比滤 管底深1m以上。
地下水控制
（2）管井(深井）井点降水
又称大井抽水。利用钻孔成井，在基坑外侧或 内部每隔一定距离设置一个管井，每个管井单 独用一台水泵不断抽取井内的水来降低地下水 位，当降水深度较大时可采用深井泵。
特点：井壁管直径一般大于200mm，排水量大、 排水效果好、设备简单、易于维护。
适用条件：
适用于渗透系数为1~200m/d的土层； 降水深度为>5m。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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管井可用钢管管井和混凝土管管井等。钢管 管井的管身采用直径150～250mm的钢管，其过 滤部分采用钢筋焊接骨架外包孔眼为1～2mm的 滤网，长度2～3m。混凝土管管井的内径为 400mm，分实管与过滤管两种，过滤管的孔隙率 为20～25％，吸水管可采用直径为50～100mm的 钢管或胶皮管，其下端应沉入管井抽吸时的最 低水位以下。水泵可采用2～4英寸潜水泵或单 级离心泵。
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井点降水法
井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周 埋设一定数量的滤水管 （井），利用抽水设备从 中抽水，使地下水位降落到坑底以下；同时在基 坑开挖和地下主体结构施工过程中仍不断抽水。
分类：
轻型井点；
喷射井点；
管井井点；
深井泵井点;
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2.2.9 地下水控制
1、地下水控制的设计和施工：应满足支护结构设计要求，应 根据场地及周边工程地质条件、水文地质条件和环境条件并 结合基坑支护和基础施工方案综合分析、确定。
2、地下水控制方 法可分为集水明排、 井点降水、截水和 回灌等型式单独或 组合使用，可按表 8.1.2选用。
2.2.9 地下水控制