1.3基坑降水工程解析

1.3基坑支护工程
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1．地下水的分类 根据地下埋藏条件的不同，地下水可分为层间水、潜水和承压水三大类。 潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水，通常所见到的地 下水多半是潜水。这种水无压力，属于重力水，能做水平方向流动。当地下 水流出地面时就形成泉。
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层间水是两个不透水层之间含水层中所含的地下水。如果层间水未充满 含水层，水无压力，称为无压层间水；
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承压水（自流水）是埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间的地下水，这 种地下水往往具有较大的水压力，特别是当上、下两个隔水层呈倾斜状时， 隔层中的水体要承受更大的水压力。当井或钻孔穿过上层顶板时，强大的压
力就会使水体喷涌而出，形成自流水
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2．动水压力和“流砂”现象 • 在地下水位下开挖基坑时，由于水头高度的不同，常产生渗流。水在渗流过 程中受到土骨架的阻力，同时水对土则产生一种反力，这种反力叫作动水压 力。 • 当基坑土方开挖至地下水位以下，动水压力大于或等于土的浸水容重时，土 颗粒失去自重，处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，地基土颗粒在地下水 的渗流作用下产生流动状态并随地下水一起涌进坑内，边挖边冒而无法继续 深挖，这种现象称为“流砂”现象 3．渗透系数 • 渗透系数是计算水井涌水量的重要参数之一。
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(2)回灌井点的布置要求 ①回灌井点与降水井点的距离不宜小于6 m，以避免回灌水直接回到降水 井点，造成两井“相通”。
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②回灌井点的间距应根据降水井点的间距和被保护物的平面位置确定。 ③回灌井点宜进入稳定降水曲面下Im，且位于渗透性较好的土层中，过滤 管的长度应大于降水井点过滤段的长度。
高压旋喷桩挡墙、地下连续墙等，它们往往不只是为了挡水，常常同时作为
基坑的支护结构来使用。 • 截水帷幕的厚度应满足防渗要求，其渗透系数宜小于1．O×10-6 cm/s。
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3．回灌 (1)回灌井点定义 所谓回灌通常称为回灌井点。回灌井点就是在降水井点与要保护的已有建 筑物之间打一排井点，在井点降水的同时，向土层中灌入一定数量的水，形 成一道隔水帷幕，使井点降水的影响半径不超过回灌井点的范围从而阻止回 灌井点外侧的建筑物下地下水的流失，如图1. 78所示。
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1.3.2地下水的控制 • 地下水控制：为保证支护结构施工、基坑挖土、地下室施工及基坑周边环境 安全而采取的排水、降水、截水或回灌措施。 • • 地下水位的控制方法可分为集水井明排水、降水、截水、回灌等。
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1．集水明排 集水明排法(图1. 74)属重力降水，又称为集水坑降水法。
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4．电渗井点降水 (1)工作原理 电渗井点是在降水井点管的内部打入金属棒（钢筋、钢管等），连以导线 。以井点管为阴极、金属棒为阳极，通人直流电后，土颗粒自阴极向阳极移 动，称为电泳现象，使土体固结；地下水自阳极向阴极移动，称为电渗现象 ，使软土地基易于排水 。
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1．轻型井点降水法 (1)轻型井点的构成 轻型井点主要由管路系统和抽水设备构成，如图1. 79所示。 ①管路系统。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。 ②抽水设备。 真空泵抽水设备由真空泵、离心泵和水气分 离器（又叫作集水箱）等组成 ，其工作原理如图 1. 81所示。
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(2)轻型井点的布置 井点系统的布置，应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、 降水深度要求等而定。其布置分为平面布置与高程布置。
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(3)设备选择 定型的轻型井点设备配有相应的真空泵、水泵和动力机械。
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2．喷射井点降水 (1)喷射井点的分类和组成 喷射井点根据其工作时使用液体和气体的不同，分为喷水井点和喷气井点 两种。喷射井点设备主要由喷射井管、高压水泵（或空气压缩机）和管路系 统组成(图1. 89)。
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3．深井井点降水 (1)施工原理 深井井点降水是在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵或深井潜 水泵将地下水从深井内扬升到地面排出，使地下水位降至坑底以下。
1.3
Baidu Nhomakorabea基坑降水工程
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1.3.1地下水的基本特性 • 高层建筑基坑施工过程中，最重要的三个环节是基坑的开挖、基坑的支护和 基坑的降水，由于地下水的存在会给基坑的施工带来很大麻烦。为了降低地 下水对基坑施工的影响，保证基坑工程的顺利进行，需要对地下水的特性进 行了解，为控制地下水创造出更多、更好的办法。
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④在回灌井点保护范围内应设置水位观测井，以便根据水位调节回灌水量
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1.3.3降低地下水方法 • 人工降低地下水的方法分为集水明排和井点降水，集水明排在前面一部分 已经进行了介绍，本部分主要介绍井点降水的方法。 • 当高层建筑的深基础或地下室在地下水位以下的含水层中施工时，基坑开 挖常遇到地下水涌入或较严重流砂的障碍，即使打板桩和采用大量水泵进行 明排水，也不能阻止流砂的涌入，不但坑底不能挖深，而且由于板桩外围的 泥土掏空，附近地面下陷，影响邻近建筑等的稳定性。
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2．截水 当采用降水方法对基坑地下水进行控制时，会导致地下水位整体下降，周 边建筑物的地基因地下水的减少而产生下沉影响。为了避免对周边的环境造 成影响，宜采用截水的方法将周边建筑物地基下的地下水进行截挡，既能保 证周边建筑物的地下水位不下降，又能保证基坑安全施工。
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高层建筑基坑工程的截水常采取设置截水帷幕，它是在基坑开挖前沿基坑 四周设置隔水围护壁（隔水帷幕）。截水帷幕的类型有水泥土搅拌桩挡墙、