给排水工程施工排水

点
负电极并通以直流电后，土颗粒自
• 六、回 灌 井 负极向正极移动，水自正极向负极 点 移动，前者称电泳现，后者称电
渗现象，全部现象称电动作用。
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电渗井点设计
•
电渗井点设计同轻型井
点或喷射井点。
并准备双电源或自备发电机。
•
地下构筑物竣工并进行回填土后，方可拆除
井点系统。
•
拆除多级轻型井点时应自底层开始，逐层向
上进行，在下层井点拆除期间，上部各层井点应
继续抽水。
•
冬季施工时，应对抽水机组及管路系统采取
防冻措施，停泵后必须立即把内部积水放净，以
防冻坏设备。
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二、喷 射 井 点
•
选择水泵时，水泵的总排水量一般采用基
坑总涌水量Q的1.5～2.0倍。
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第三节 人工降低地下水位
•
当基坑开挖深度较大，地下水位较高、土质较差(如
细砂、粉砂等)等情况下，可采用人工降低地下水位的方
法。
•
人工降低地下水位的方法，包括轻型井点、喷射井
点、电渗井点、管井井点和深井井点等。
各种井点的适用范围
式中 M——承压含水层厚度（m）； K、R、x0、S同前。
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R、X0、K值计算
•(1)抽水影响半径R • 井点系统抽水后地下水受到影响而形成降落曲 线，降落曲线稳定时的影响半径即为计算用的抽水影 响半径R。 •
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R、X0、K值计算
•(2)基坑假想半径x0 •假想半径指降水范围内环围面积的半径，根据基坑形状 不同有以下情况： • 1)环围面积为矩形(L/B≤5)时，
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高程布置
•
井点管的入土深度应根据降水深度，储水层
所在位置，集水总管的高程等决定，但必须将滤
管埋入储水层内，并且比所挖基坑或沟槽底深
0.9～1.2m。
•
集水总管标高应尽量接近地下水位线并沿抽
水水流方向有0.25％～0.5％的上仰坡度，水泵轴
心与总管齐平。
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井点管埋深
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2020/12/12
给排水工程施工排水
第二章 施工排水
第一节 概述 第二节 明沟排水 第三节 人工降低地下水位
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第一节 概述
•
施工排水包括排除地下自由水、地表水和雨水。
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施工排水方法
• 明沟排水是在沟槽或基坑开挖时在其周围筑堤
截水或在其内底四周或中央开挖排水沟，将地下 水或地面水汇集到集水井内，然后用水泵抽走。
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喷射井点的计算
•
喷射井点的涌水量计算及确定井点管数量与间距，
抽水设备等均与轻型井点计算相同，水泵工作水需用压
力按下式计算：
式中 P——水泵工作水压力(m)；
P0——扬水高度(m)，即水箱至井管底部的总高度； α——扬水高度与喷嘴前面工作水头之比。
•
混合室直径一般为14mm，喷嘴直径为5～6.5mm。
滤管构造
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轻型井点组成
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轻型井点组成
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（二）轻型井点系统的工作原理
• 轻型井点系统是利用真空原理提升地下水的。
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（三）轻型井点设计
•
轻型井点的设计包括：平面布置，高程布
置，涌水量计算，井点管的数量、间距和抽水
设备的确定等。
•
井点计算由于受水文地质和井点设备等许
当基坑面积较大时，应用环形井点或U形井点， 挖土运输设备出入道路处可不封闭。
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平面布置
2、井点管距离基坑或沟槽上口宽不应小于1.0m，以 防局部漏气，一般取1.0～1.5m。 3、井点管间距应根据土质、降水深度、工程性质等 按计算或经验确定，一般采用0.8、1.2、1.6或2.0m。 4、一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100～ 200m。
联管将井点管与集水总管相连；安装抽水设备；
试抽。
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井点管沉设
• 可按现场条件及土层情况选用下列方法：
1）用冲水管冲孔后，沉设井点管； 2）直接利用井点管水冲下沉； 3）套管式冲枪水冲法或振动水冲法成孔后沉设井
点管。
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射水法
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套管法
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无压非完全井井点系统
• 为了简化计算，仍可用无压完全井的公式进行计算，
但式中H应换成有效带深度H0。即： •
• 式中 H0——有效带深度(m)，可根据下表确定。 • 表中 l——滤管长度(m)；
•
s’——原地下水位至滤管顶部的距离。
•
H0值
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承压完整井
• 承压完整井环形井点涌水量计算公式为：
多因素的影响，所计算的结果只是近似数值，
对重要工程，其计算结果必须经过现场试验进
行修正。
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•平 面 布 置
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平面布置
1、当基坑宽度小于6m，降水深度不超过5m时，可 采用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧；
当基坑或沟槽宽度大于6m，或土质不良、渗透 系数较大时，可采用双排线状井点；
•
一、轻 型 井 点
•
喷射井点系统适用于渗透系数为
• 二、喷 射 井
点
0.1～50m/d的砂性土或淤泥质土，降水 深度可达8～20m。
• 三、电 渗 井
点
•
喷射井点根据其工作介质的不同，
• 四、管 井 井
点
• 五、深 井 井
点
分为喷水井点或喷气井点两种，其设备
主要由喷射井点、高压水泵(或空气压 缩机)和管路系统组成。
•
（三）轻型井点设计
•
（四）轻型井点管的埋设与使用
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（一）轻型井点系统的组成
•
轻型井点系统由滤管、井点管、弯联管、
集水总管和抽水设备等组成。
• 1—井点管；2—滤管；3—总管；4—弯联管
•
5—水泵房；6—原地下水位 ；
•
7—降水后地下水位
•
轻型井点全貌图
1—钢管；2—小孔；3—塑料管 4—细滤网；5—粗滤网；6—粗铁丝 保护网；7—井点管；8—铸铁头
•
D值求出后要取整数，并应符合总管接头的间
距（0.8、1.2、1.6、2.0）。
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井点管数量与间距
• 井点数量与间距确定以后可根据下式校核所采 用的布置方式是否能将地下水位降低到规定的标高， 即h值是否不小于规定的数值。
式中 h——滤管外壁处或坑底任意点的动水位高度(m)，对 全井算至井底，对非完全井算至有效带深度；
• 人工降低地下水位是在沟槽或基坑开挖之前，
预先在基坑周侧埋设一定数量的井点管利用抽水 设备将地下水位降至基坑底面以下，形成干槽施 工的条件 。
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第二节 明沟排水
•一、地 面 截 水 •二、坑内排水 •三、涌水量计算
明沟排水包括地面截水和坑内排水。 明沟排水法适用于除细砂、粉砂之外的各 种土质。
• 2)环围面积为圆形或近似圆形时，
•
•
式中 F——基坑的平面面积(m2)；
• 3)当L/B＞5时，可划分成若干计算单元，长度按(4～
5)B考虑；当L＞1.5R时，也可取L＝1.5R为一段进行计算；
当形状不规则时应分块计算涌水量，将其相加即为总涌水
量。
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R、X0、K值计算
•(3)渗透系数K • 渗透系数K值对计算结果影响很大。一般可根据 地质报告提供的数值或参考表所列数值确定。对重大 工程应做现场抽水试验确定。
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三、涌水量计算
•一、地 面 截 水
•二、坑内排水 •
•三、涌水量计算
明沟排水采用的抽水设备主要有离心 泵、潜水泥浆泵、活塞泵和隔膜泵等。为 了合理选择水泵型号，应对总涌水量进行 计算。
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1、干河床时
•一、地 面 截 水 •二、坑内排水 •三、涌水量计算
式中 Q——基坑总涌水量(m3/d)；
x1，……，xn——所核算的滤管外壁或坑底任意点至各井点管的 水平距离(m)。
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确定抽水设备
•
常用抽水设备有真空泵(干式、湿式)、离心
泵等，一般按涌水量、渗透系数、井点数量与间
距来确定。
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1、真空泵
• 真空泵真空度根据机械性能，最大可达99.8kPa， 真空泵在抽水过程中所需的最低真空度（hk），根据 降水深度及各项水头损失，可按下式计算：
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单根井点管涌水量q
式中 d——滤管直径(m)； l——滤管长度(m)： K——渗透系数(m/d)。
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井点管数量与间距
• 井点管所需根数
式中 1.1——考虑井点管堵塞等因素的备用系数。
•
井点管的间距
式中 L1——总管长度(m)，对矩形基坑的环形井点，L1＝ 2(L+B)；双排井点，L1＝2L等
• 井点露出地面高度，一般取0.2～0.3m。
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高程布置
•
轻型井点的降
水深度以不超过
6m为宜。如求出
的H值大于6m，则
应降低井点管和抽
水设备的埋置面，
如果仍达不到降水
深度的要求，可采
用二级井点或多级
井点。
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总涌水量计算
•
井点系统是按水井理论进行计算的。水井
根据不同情况分为：井底达到不透水层的称为
式中 H＇——井点管埋置深度(m)； ΔHh—1———降井水点后管地埋下设水面位至至基基坑坑底底面面的的距安离全(m距)；离(m)， 一般为0.5～lm； i——水力坡度，与土层渗透系数，地下水流量等因 素有关，根据扬水试验和工程实测确定。对 环状或双排井点可取1/10～1/15；对单排线状 井点可取1/4；环状井点外取1/8～1/10； L——井点管中心至最不利点(沟槽内底边缘或基坑 中心)的水平距离(m)； l——滤管长度(m)。
• 六、回 灌 井
点
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二、喷 射 井 点
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喷射井点的布置、埋设与使用
• 喷射井点的管路布置及井点管埋设方法、要 求均与轻型井点基本相同，喷射井管间距一般 为2～3m，冲孔直径400～600mm，深度比滤管 底深lm以上。
•
喷射井点埋设时，宜用套管冲孔，加水及
压缩空气排泥。
一、地 面 截 水 • 通常可以利用挖出之土沿四周或迎水 一侧、二侧筑0.5～0.8m高的土堤。
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二、坑内排水
•一、地 面 截 水 •二、坑内排水 •三、涌水量计算
在开挖基础不深或水量不大的沟槽或基坑时， 通常采用坑内排水的方法。
如果基坑较深还可以采用分层明沟排水，此 种方法只适用于粗粒土层和渗水量小的粘性土。
式中 h——降水深度（m）； Δh——水头损失，包括进入滤管的水头损失，管路
阻力损失及漏气损失等，可近似按1.0～1.5m计算。
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2、水泵
• 型号根据流量、吸水扬程及总扬程而定。
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（四）轻型井点管的埋设与使用
•
轻型井点系统的安装顺序是：测量定位；敷
设集水总管；冲孔；沉放井点管；填滤料；用弯
冲孔或钻孔法
•
采用直径为50～70mm
的冲水管或套管式高压水冲
枪冲孔，或用机械，人工钻
孔后再沉放井点管。
•
所有井点管在地面以下
0.5～1.0m的深度内，应用
粘土填实以防漏气。井点管
埋设完毕，应接通总管与抽
水设备进行试抽，检查有无
漏气、淤塞等异常现象。
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轻型井点的使用
•
轻型井点使用时，应保证连续不断地抽水，
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第三节 人工降低地下水位
一、轻 型 井 点 二、喷 射 井 点 三、电 渗 井 点 四、管 井 井 点 五、深 井 井 点 六、回 灌 井 点
•一、轻 型 井 点
• 轻型井点系统适用于在粗砂、中砂、细砂、
粉砂等土层中降低地下水。
•
（一）轻型井点系统的组成
•
（二）轻型井点系统的工作原理
K——渗透系数(m/d)；
H——稳定水位至坑底的深度(m)；当基底以下
为深厚透水层时，H值可增加3～4m；
R——影响半径(m)；
r0——基坑半径(m)。矩形基坑
；
不规则基坑
。其中L与B分别
为基坑的长与宽，F为基坑面积。
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2、基坑近河沿时
式中 D——基坑距河边线距离(m)； 余同上公式。
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三、电渗井点
• 在渗透系数小于0.1m/d的粘土、粉质
• 一、轻 型 井
点
粘土、淤泥等土质中，使用重力或真空作
• 二、喷 射 井
点
• 三、电 渗 井
点
用的一般轻型井点排水效果很差。此时宜 用电渗井点排水。
• 四、管 井 井
点
电渗排水的原理来自于电动作
• 五、深 井 井 用。在含水的细颗粒土中，插入正、
完全井，井底未达到不透水层的称为非完全井；
地下水有压力的是承压井，地下水无压力的是
无压井。
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无压完全井环形井点系统
•式中 • • • • •
Q——井点系统总涌水量(m3/d)； K——渗透系数(m/d)； H——含水层厚度(m)； R——抽水影响半径(m)； s——水位降低值(m)； x0——基坑假想半径(m)。