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1、三、施工排水 开挖基坑时，土的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内，雨季施工时，地面水也会流入坑内；若流入坑内的地下水和地面水如不及时排除，不但会使施工条件恶化，造成土方塌方，亦会影响地基的承载力。施工排水的目的：保证土体相对干燥-改善施工条件，保护地基土。施工排水包括排除地面水和降低地下水；（一）地面水的排除主要为了防止降雨时，雨水沿着底面径流进入基坑而增加抽水量，因此通常在基坑外边缘边坡上设置排水沟、截水沟或建筑土堤等设施。基坑外的地面排水系统最好与道路排水系统相结合，达到自流排水的效果。一般排水沟的横截面和泄水坡度根据最大流量确定。一般排水沟的横截面不小于0.5x0.5，纵向坡度根据
2、地形确定，一般不小于0.3%。（二）降低地下水位的方法有集水井降水和井点降水两种。,集水井降水法就是在开挖基坑时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，在沟底设置集水井，使坑内的水流向集水井，然后用水泵抽走。排水沟横截面不小于0.5x0.5，纵向坡度宜为0.1%-0.2%；根据地下水量的大小，基坑的平面形状及水泵的能力，集水井每隔20-40m设置一个，其直径和宽度一般为0.6-0.8m，其深度随着挖土的加深而加深。始终低于挖土面0.7-1.0m，当基坑挖至设计标高后，集水井底应低于坑底1-2m，并铺设0.3m左右的碎石滤水层，以免抽水时将泥沙抽走，并防治集水井底的土被扰动。井壁可用竹、木等进行简易加固。
3、,施工技术,流砂 细颗粒，均匀颗粒，松散的饱和土在动水压力的作用下，土颗粒失去自重，处于悬浮状态，土体失去承载能力，随水一起流动，涌入基坑，这种现象称为流砂现象。危害：发生流砂现象后，土完全失去承载力，工人难以立足，施工条件恶化；土边挖边冒，难以达到设计深度；引起塌方，使附近建筑物下沉、倾斜，甚至倒塌。原因：由内因和外因组成。内因即土壤的性质，外因，即地下水及其产生动水压力的大小、方向。动水压力：水在土中渗流时对土体的作用力。大小与水头差成正比，与渗流路径成反比；方向与水流方向一致。,施工技术,2.易产生流沙的土 主要有：土颗粒组成中粘粒含量小于10%，粉粒含量大于75%；土的不均匀系数小于5
4、；土的天然空隙比大于0.75;土的天然含水量大于30%。3管涌现象 当基坑坑底位于不透水土层内，而不透水土层下面为承压蓄水层，坑底不透水土层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，基坑底部即可能产生涌冒现象。4流砂的防治办法：防治流砂总的原则是“治砂必治水”。因为是否出现流砂现象的重要条件是动水压力的大小和方向。其途径有三：一是减小或平衡动水压力；二是截住地下水流；三是改变动水压力的方向。具体措施主要有：抢挖法；打板桩法；水下挖土法；人工降低地下水位法；地下连续墙法。,（1）抢挖法，即抛大石块法，坑底抛大石块，增加土的压重，以平衡动水压力，（2）打板桩，将板桩沿基坑周围打入不透水层，起到截住水流
5、的作用；或者打入坑地面一定深度，增大水的渗流路径，减小动水压力（3）水下挖土，即不排水施工，坑内外水压平衡，不产生水头差。,（4）人工降低地下水位，改变水流方向，加大土颗粒间的压力，从而有效的防止流砂的形成。（5）地下连续墙，沿基坑的周围先浇筑一道钢筋混泥土的地下连续墙，从而起到承重、截水和防流砂的作用。（6）枯水期施工，枯水期地下水位低,基坑内外水位差小，动水压力也小。,施工技术,人工降低地下水位，即井点降水法。就是在基坑开挖前，在基坑周围埋设一定数量的井点管，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直至基础工程施工完毕为止。,特点：降水效果好，从根本上避免了流砂现象的发生，但施工技
6、术复杂，成本较高，对周围环境影响较大。井点类别主要有：轻型井点；喷射井点；电渗井点；管井井点及深井泵等。（1）轻型井点：最普通常用的井点，可分为一级、两级、多级轻型井点。,（2）喷射井点,（3）电渗井点 井点管作负极，打入金属管作正极，通直流电，土颗粒自负极流向正极流动，地下水自正极向负极移动而被集中抽出。,（4）管井井点及深井泵 若出水量很大，可沿基坑每隔20-50米设置一个管井，每个管井单独使用一台水泵抽水。,若不仅抽水量大，降水深度也较大，那么采用特制的深井泵,井点适用范围及选用,解决工程问题时，应先判断是否需要降水，如果需要则优先选用集水坑降水，集水坑降水不适用时（如可能产生流砂现象）
7、采用井点降水。,轻型井点降水（1）降水设备：由管路系统和抽水设备组成。（2）布置和计算 A平面布置 B高程布置 C计算（3）施工及注意事项,（1）降水设备：由管路系统和抽水设备组成。1）管路系统分为：滤管、井点管、弯联管、集中总管；2）抽水设备分为：真空泵、离心泵、水气分离器。,（2）平面布置：轻型井点的平面布置可采用单排布置、双排布置、环形布置或U形布置，井点管的间距一般为0.8-1.5m，由计算和经验确定。a）单排布置：适用于基坑（槽）宽度小于6米，且降水深度不超过5米的情况；b）双排布置：适用于基坑（槽）宽度大于6米或地质不良的情况；c）环形布置：适用于大面积基坑；d）U形布置：适用于考
8、虑土方机械进出场方便。,（2）高程布置：井点管的埋置深度h（不包括滤管），可按下式计算。,式中：-井点管埋置面至坑底部的距离（m）；-降低后的地下水位线至基坑 中心底面的距离，安全储备 高度，一般为0.51m；-水力坡度，环形井点为1/10，单排井点为1/4；-井点管至基坑中心的水平距离（m）。,施工技术,井点管埋深HH1+h+iL，还应考虑井点管一般露出地面0.2m左右,且必须保证,在任何情况下，滤管必须埋在透水层内。水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管。总管应具有0.25%-0.5%坡度。各段总管与滤管最好分别设在同一水平面，不宜高低悬殊。轻型井点理论可降水深度10.3m，但因考虑设备水头
9、损失，实际降水深度不超过6m。,施工技术,(3)计算 完备的轻型井点设计内容，除包括平面设计和高程设计外，尚应确定井点的数量/间距。轻型井点的计算内容主要包括：井点系统涌水量Q、单根井点管的最大出水量q及井点管数量与间距确定。1）井点的类型 根据水有无压力及水井底部是否接触不透水层，可以将水井分为四种类型，不同类型水井的Q（涌水量）的求解方法各不相同。,施工技术,1承压完整井；2承压非完整井；3无压完整井；4无压非完整井,施工技术,（2）Q（涌水量）的计算：按水井理论进行计算。无压完整井 无压非完整井,按下表取用，当查得的数值大于实际含水层厚度时，取实际含水层厚度。,（3）确定井点管数量及间距
10、 单根井点管的出水量,井点管最少数量,井点管最大间距,施工要点 井点管间距不宜过小，否则彼此干扰大，出水量会显著减少；在基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井点管应适当加密；当采用多级井点排水时，下一级井点管间距应较上一级的小，实际采用的井距还应与集水总管上端接头的间距相适应（0.8、1.2、1.6、2.0m）。抽水设备的选用：所选水泵的抽水能力应大于井点系统涌水量10%-20%.,井点施工工艺顺序：准备工作-放线定位-铺设总管-冲孔-安装井点管、填沙烁滤料、上部填黏土密封-用弯联管与总管接通-安装抽水设备与总管连通-安装集水箱和排水管-开动真空泵排气、再开动离水泵抽水-试抽-正式抽水-测量观
11、测井中地下水位变化。,井点管的安装埋设 井点管的埋设一般用水冲法，分为冲孔和埋管两个过程。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的沙滤层；冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。井孔充成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌沙滤层，以防孔壁塌土。一般宜选用干净粗砂填灌均匀，并填至滤管顶上1-1.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，在地面以下0.5-1m内用黏土封口，以防漏气。,井点管的埋设(a)冲孔(b)埋管,施工技术,轻型井点的使用 一般应连续，尤其是开始阶段。时抽时停滤管网容易堵塞，出水诨浊并引起附近建筑物由于土颗粒的流失而沉降、开裂。同时由于中途停抽，使地下水回升，也可能引起边坡塌方等事故。正常的出水规律“先大后小，先浑后清”,
