基坑降水方法及适用范围概述 联系客服

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基坑降水方法及适用范围概述

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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 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(8~20m)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 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

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。

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时,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系数,且具有一定厚度(一般大于2m),能消纳的水量大于或等于降水深度内的基坑涌水量。

(4)上层地下水的水质未受污染,符合引入下层地下水的要求。

自渗井点优点 这种降水方法是近年来发展起来的一类新型井点降水方法,具有施工简单、快速,不用抽水设备,不排水,不耗能,不占用场地,便于管理,成本低等优点。

参考文献:

《基坑支护》 黄河水利出版社 郭院成《建筑基坑支护》 中国建筑工业出版社 熊智彪《基坑工程》 哈尔滨工业大学出版社 刘宗仁