基坑排水与降水.docx

基坑排水与降水 降低地下水水位是土方施工中一项非常重要的措施。其目的在于疏干固结坑内土体，改善土方施工条件，提高支护结构的安全度。1.基坑降水的分类集水坑降水法集水坑降水法是指基坑逐层开挖过程中，沿每层坑底四周设置排水沟和集水坑，通过水泵将集水坑内的积水抽走直至基坑开始回填时排水过程结束。集水坑降水法分为明沟排水法和盲沟排水法。适用于降水深度较小且土层为粗粒土层或渗水量小的粘土层，或者基坑开挖较深，但采用刚性土壁支护结构挡土并形成止水帷幕的基坑内降水，或者当采用井点降水法但仍有局部区域降水深度不足的，可用作辅助措施。井点降水法井点降水法是指在基坑开挖前，先在基坑周围埋设一定数量的滤水管（井），再利用抽水设备从中抽水，使地下水位降至基坑以下，直至基础工程完工为止。适用于降水深度较大，或土质较差的情况。分为以下几类： 项次井点类别K(m/d)降低水位深度（m）1单层轻型井点0.1-503-62多层轻型井点0.1-506-12（由层数选择）3电渗井点<0.1根据选用的井点确定4喷射井点0.1-28-205管井井点20-2003-5(井间) 6-10（井中）6深井井点10-250>152.基坑降水的一般原则（1）粘性土地基中，基坑开挖深度小于3m时，可采用集水坑降水，大于3m时，多采井点降水法。（2）砂性土地基中，基坑开挖深度超过2.5m时，宜采用井点降水。（3）降水深度超过6m时，宜采用多层轻型井点或喷射井点降水。（4）放坡开挖或无隔水帷幕围护的基坑，降水井点宜设置在基坑外，有隔水帷幕围护的基坑，降水井点宜设置在基坑内。降水深度应不大于隔水帷幕的设置深度。（5）基坑内降水，其降水深度应在基坑底以下0.5m到1m之间，且宜设置在透水性较好的土层中。（6）井点降水应确保砂滤层施工质量，以保证出水效果，并且做到出水长清。（7）坑外降水，为减少井点降水对周围环境的影响，可在降水管与受保护对象之间设置回灌井点和回灌砂井、砂沟。3.降水过程中应注意的问题（1）土方开挖前，必须保证一定的预抽水时间，一般轻型井点不少于7-10天，喷射井点或真空深井井点不少于20天。（2）井点降水设备的排水口应与坑边保持一定距离，防止排出的水回渗入坑内。（3）降水过程必须与坑外水位观测密切配合，注意可能由于隔水帷幕渗漏在降水时影响周围环境。（4）拔除井点管后的孔洞，应立即用砂土（或其他替代材料）填实。对于穿过不透水层进入承压含水层的井管，拔除后应用粘土球填衬封死，杜绝井管位置发生管涌。4.流砂的产生与防治流砂现象是降水过程中极易发生的现象，是土方施工过程中一大安全隐患。因此对流砂的防治是安全措施中一项非常重要的任务：当基坑挖土到达地下水位以下而土质为细砂或粉砂，又采用集水坑降水法，坑底下的土有时候会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。发生流砂现象时，土完全丧失承载力，土边挖边冒，且施工条件恶化，工人难以立足，基坑难以挖到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方，如果周围有建筑物，就会因地基被掏空而使建筑物下沉，倾斜甚至倒塌。流砂是由于动水压力的方向由下往上，与重力的方向相反，减小土粒间的压力，即土粒除了受到水的浮力作用外，还受到动水压力向上的举托作用。如果动水压力大于或等于水的浸土重度，土粒就会处于悬浮状态，土的抗剪强度为零，土粒能随着渗流的水一起流动，发生流砂现象。由此可见，细颗粒，颗粒均匀，松散，饱和的非粘性土，更容易发生流砂。流砂的防治途径主要有：减少或平衡水压力，设法使动水压力向下，截断地下水流。其具体措施有：枯水期施工法。枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力不大，就不容易产生流砂。抢挖并抛大石块法：即组织分段抢挖，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹篾，芦席并抛大石块，以平衡动水压力，将流砂压住。此法可解决局部的或轻微的流砂，但如果坑底冒砂较快，土已丧失承载力，则抛入坑内的石块就会沉入土中，无法阻止流砂。设止水帷幕法。即将连续的止水支护结构（如连续板桩，深层搅拌桩，密排灌注桩等）打入基坑地面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力。防止流砂产生。此法造价较高，一般可结合挡土支护结构形成既挡土又止水的支护结构，从而减小土方的开挖量。水下挖土法：即不排水施工，使基坑内外水压平衡，流砂无从发生。此法在沉井施工中经常采用。人工降低地下水位法：即采用井点降水法，使地下水位降至基坑地面以下，地下水的渗流向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能渗流如基坑内，且增大了土粒间的压力，可有效地防止流砂的产生。此外，还可以采用地下连续墙法，压密注浆法，土壤冻结法等，截止地下水流入基坑内，以防止流砂发生。