基坑降水ppt幻灯片

地下喷射嘴真空吸 水
钢筋阳极加速渗流
0.1~200 10~250
3～5 25～30
20~50 30~50
单井真空泵、离心 泵
单井潜水泵排水
大面积ห้องสมุดไป่ตู้水
平管引水至大口井排出
不透水层下有渗存水层 打穿不透水层，引至下一存水层
降水方法——明排法
原理
降水方法——明排法
适用条件
不易产生流砂、流土、管涌和塌陷等现象的 粘性土、砂土和碎石土
防止措施
人工降低地下水位
采用地下连续墙截水
设置帷幕
水下开挖
其他方法：冻结法、化学加固等
井点降水防治流砂现象
2.管涌
定义
指疏松的砂土层时，地基土在具有一定渗透速度 （水力坡度）的水流作用，其细小颗粒被冲走，土中孔 隙逐渐增大，形成细管状渗流通道，从而掏空地基或坝 体，使之变形、失稳，此现象为管涌。
产生条件
土中粗、细颗粒粒径比D/d大于10 土的不均匀系数d60/d10大于10 两种相互接触土层渗透系数比k1/k2大于2～3 渗透的水力坡度大于临界水力坡度
管涌破坏示意图
a. 斜坡条件时；b. 地基条件时 1—管涌堆积颗粒；2—地下水位；
3—管涌通道；4—渗流方向
管涌的防治措施
增加支护桩的入土深度，使渗流路线增加 人工降低地下水位，改变地下水的渗流方向
沟、井截面根据排量确定： 基础较深或地下水位较高时，应分层明排或导排法
当基坑侧壁出现分层渗水时，可按不同高程设置导水管、导 水沟等构成明排系统；当基坑侧壁渗水量较大或不能分层明 排时，宜采用导流降水方法。降水井的深度应根据设计降水 深度、含水层的埋藏分布和降水井的出水能力确定。
1-底层排水沟；2-底层集水井；3-二层排水沟； 4-二层集水井；5-水泵；6-原地下水位线；7-降低后地下水位线
基坑地下水位超过基础底板标高不大于2.0m 渗透系数小于0.5m/d，降水深度小于2.0m 单独使用或联合使用
降水方法——明排法
排水沟和集水井的设置
布置在距拟建建筑物基础边净距0.4m以外，排水沟离 开坡脚不小于0.3m，在基坑四角或每隔30～40m设置1 个集水井（坑）
排水沟底面应比挖土面低0.3～0.4m，集水井（坑） 比沟底低0.5m
基底发生流砂现象，边坡失稳，地基悬浮流动 基底发生类似于“沸腾”的喷水现象，使基坑积水， 地基土扰动
4.基坑突涌
产生条件
当
H w h
时，基坑不
产生突涌。
防治措施 设置减压井，降低承压水水位。
第三节 基坑降水方法
降水方法的分类
明排法 井点法 轻型井点 喷射井点 电渗井点
引渗法 管井法 大口井法 辐射井法
在地下水丰富地区，当土的渗透系数为0.005～ 1m/d时，常采用轻型井点降水。
轻型井点全貌图
二级轻型井点
降水方法——轻型井点
井点设置
沿基坑周围布置，线状或封闭状，距边坡线不小于 0.7~1.2m，井点间距0.8～2.40m
单排布置 环状布置
双排布置 C形布置
降水方法——轻型井点
主要设备：
基坑降水
建筑与土木工程学院
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 地下水的不良作用 基坑降水方法 降水设计计算 降水施工 降水对环境影响及其防治措施
第一节 概述
基坑降水目的
保证地下结构的安全施工（干作业）
为什么进行 基坑降水？
防止工程事故：流砂、管涌、坑底失稳 提高边坡的稳定性 减少板桩和支撑的压力
井点管：直径38 ～55mm，长度5 ～ 7m，下端1 ～1.7m为滤管，孔眼直 径12 ～18mm，包滤
连接管：胶皮管、钢管、塑料管， 直径38 ～55mm
集水管：直径100 ～127mm，分节连 接，长度5 m，法兰盘连接，每隔 0.8 ～1.6m设一连接井点管的接头
抽水设备：真空泵 射流泵
基坑明排适用于土层比较密实，坑壁比较稳定 （细粒土边坡不易被渗流冲刷而产生塌方），基础 埋深较浅，降水深度不大，不易发生流砂、管涌的 工程。
降水方法——井点法降水
井点法降水根据井型的不同进行分类： 轻型井点 喷射井点 电渗井点
降水方法——轻型井点
原理
适用条件
k=0.005～20m/d 单级降深：小于6m 二级降深： 6～12m
D15 d85 5 ，不会产生接触
对双层结构的地基，当两层土的不均匀系数
均小于等于10，且 D20 d70 7 ，不会产生接
触流失；
4.基坑突涌
含义
当基坑开挖，基底有承压水，承压水顶板厚度小时， 水头压力能顶穿基坑底板的现象，称为基坑突涌
突涌形式
基底顶裂，出现网状或树枝状裂缝，地下水涌入， 带出下部土颗粒
• 井点类型及适用范围
井点类型 单级轻型井点 多级轻型井点
喷射井点
电渗井点 管井井点
大口径井点 水平辐射井点
引渗井点
渗透系数 降水深度 最大井距
主要原理
0.005~20 m/d
3～6 m 6～20
地上真空泵或喷射 1.6~2 m
嘴真空吸水
0.005~20 < 0.1
8～20 5～6
2～3m 极距1m
管涌
3.接触冲刷与接触流失
接触冲刷： 对双层结构的地基，当两层土的不均匀系数
均小于等于10，且符合 D10 d10 10 ，不会发
生接触冲刷。
D10，d10分别代表较粗和较细一层土的颗粒粒径，小 于该粒径的土中占总土重的10%
接触流失：
对双层结构的地基，当两层土的不均匀系数
均小于等于5，且 流失；
改善基坑和填土的砂土特性
工程降水不当引起的工程事故的比例很大
第二节 地下水的不良作用
1.流土 2.管涌 3.接触冲刷与接触流失 4.基坑突涌
1.流土（砂）
定义
在向上渗流作用下局部土体表面的隆起、顶穿或粗 颗粒群同时浮动而流失的现象。
发生地层
流土：表层由黏性土与其他细粒土组成的土体或较 均匀的粉细砂地层。
流砂：颗粒级配均匀而细的粉、细砂，粉土。
工程意义
突发性、工程危害大
1.流土（砂）
形成原因
水力坡度大，流速大冲动细颗粒使之悬浮 饱和时胶体颗粒吸水膨胀，土颗粒密度下降，能悬浮 流动 砂土在振动作用下结构破坏，体积缩小，土颗粒悬浮 于水而流动
形成条件
水力坡度大，渗透力超过土颗粒重量使之悬浮时，达 到临界水力坡度
轻型井点降水系统构成
弯连管 井点管
总管
真空泵
轻型井点降水