基坑降水方法及适用范围概述建筑岩土与地质勘察_建筑-岩土与地质勘察.pdf
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1、基坑降水方法及适用范围概述 大浩神 1103300 xxx 摘要:基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制,即在基坑工程施工过程中,地下水要满足支护结构和挖 土施工的要求,并且不因地下水位的变化,对基坑周围的环境和设施带来危害。基坑降水的主要方法有明 沟排水、轻型井点降水、电渗井点降水、管井降水、辐射井点降水、自渗井点降水等,下面简要说明以上 方法的适用条件及优缺点。关键词:明沟排水、轻型井点降水、电渗井点降水、管井降水、辐射井点降水、自渗井点降水 明沟排水 明沟排水方法及适用条件 明沟排水是指在基坑内设置排水明沟或渗 渠和集水井,然后用水泵将水抽出基坑外的 降水方法。明沟排水(简称明排)一般适用
2、于 土层比较密实,坑壁较稳定,基坑较浅,降 水深度不大,坑底不会产生流砂和管涌等的 降水工程。选用明排降水时,应根据场地的 水文地质条件、基坑开挖方法及边坡支护形 式等综合分析确定。明排优点 采用明沟排水,具有施工方法简单,抽水设 备少,管理方便和成本费用低等优点。明排缺点 由于地下水沿基坑坡面或坡脚或坑底涌出,易使基坑软化,甚至泥泞,影响地基强度和 施工;特别是当降水段内夹有粉、细砂层时,易产生地下水潜蚀、边坡失稳以及地面沉降 等危害;还会使基坑的土方开挖受到影响。由于地下水位降至基底下的距离较小,容易 发生水位回升而浸泡基坑,因此必须备有双 套电力供应和备用水泵,由专人严格管理。轻型井点降
3、水 轻型井点降水优点 采用轻型井点降水,其井点间距小,能有效 地拦截地下水流入基坑内,尽可能地减少残 留滞水层厚度,对保持边坡和桩间土的稳定 较有利,因此降水效果较好。轻型井点降水缺点 占用场地大、设备多、投资大,特别是对于 狭窄建筑场地的深基坑工程,其占地和费用 一般使建设单位和施工单位难以接受,在较 长时间的降水过程中,对供电、抽水设备的 要求高,维护管理复杂等。喷射井点 喷射井点主要适用于渗透系数较小的含水 层和降水深度较大(820m)的降水工程。优 点:其主要优点是降水深度大。缺点:由于 需要双层井点管,喷射器设在井孔底部,有 二根总管与各井点管相连,地面管网敷设复 杂,工作效率低,成
4、本高,管理困难。电渗井点降水 电渗井点降水的原理及适用条件 粘土颗粒表面一般带负电荷,吸附着各种正 离子。水分子是极性分子,颗粒周围的部分 水分子又为正离子所吸附,当土体中通以直 流电荷时,这些正离子将携同周围被吸附的 水分子一起移向阴极,吸附力消失,水分子 被释放出来成为自由水。这种在土中插入金 属电极并通以直流电,在电场作用下,土中 水源源不断地流向阴极的现象称为电渗。电渗井点降水是利用轻型井点和喷射井点 的井点管作阴极,另埋设金属棒(钢筋或钢 管)为阳极,在电动势作用下构成电渗井点 抽水系统。当接通直流电流、在电势的作用 下,使带正电荷的孔隙水向阴极方向流动,带负电荷的粘土微粒向阳极方向
5、移动,通过 电渗和真空抽吸的双重作用,强制粘性土中 的水向井点管汇集,由井点管吸取排出,使 地下水水位逐渐下降,达到疏于含水层的目 的。参考文献:基坑支护 建筑基坑支护 郭院成 熊智彪 刘宗仁 土,特别是在淤泥和淤泥质粘土之中的降 水。由于粘性土的颗粒较小,地下水流动十 分困难,其中仅自由水在孔隙中流动,其它 部分地下水则处于被毛细管吸附的约束状 态,不能在压力水头作用下参与流动,当向 土中通以直流电流后,不仅自由水、而且被 毛细管约束的粘滞水也能参与流动,增加了 孔隙水流动的有效断面,其渗透性提高数十 倍,从而缩短降水时间,提高降水效果。管井降水 管井降水原理及适用条件 管井降水方法即利用钻
6、孔成井,多采用单井 单泵(潜水泵或深井泵)抽取地下水的降水 方法。当管井深度大于 15m寸,也称为深井 井点降水。管井井点直径较大,出水量大,适用于中、强透水含水层,如砂砾、砂卵石、基岩裂隙 等含水层,可满足大降深、大面积降水要求。辐射井点降水 辐射井点降水的原理及适用条件 辐射井降水是在降水场地设置集水竖井,于 竖井中的不同深度和方向上打水平井点,使 地下水通过水平井点流入集水竖井中,再用 水泵将水抽出,以达到降低地下水位的目 的。该降水方法一般适用于渗透性能较好的 含水层(如粉土、砂土、卵石土等)中的降水,可以满足不同深度,特别是大面积的降水要 求。自渗井点降水 自渗井点降水的原理和适用条
7、件 自渗降水是指在降水场地的一定深度内,存 在有两层以上的含水层,且下层的渗透能力 大于上层,在下层水位(或水头)低于降水深 度的条件下,人为地沟通上下含水层,在水 位差的作用下,上层地下水就会通过井孔自 然地流到下部含水层中,从而无需抽水即可 达到降低地下水位的目的。自渗井点降水法 适用于下列条件:(1)在降水范围内的地层结构为三层以上,含水层有两层以上,各含水层之间为相对隔 水层(以粉质粘土为主)或隔水层(以粘土为 主)。下层含水层的埋探以距离基坑底 5 20m为宜。(2)下层含水层的水位(或水头)低于上部含 水层水位,并低于基坑施工要求的降低水 位。(3)下层渗透系数大于上层含水层的渗透
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