基坑降排水PPT課件

1、一、基坑降排水定義以及目的（一）基坑降排水定義、地下水控制：為了保護(hù)支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑開挖、地下結(jié)構(gòu)的正常施工，防止地下水位變化對基坑周邊環(huán)境產(chǎn)生影響所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。、降水：為了防止地下水通過基坑側(cè)壁與基底流入基坑，有抽水井或滲水井降低基坑內(nèi)外地下水的方法。、集水明排：用排水溝、集水井、泄水管、輸水管等組成的排水系統(tǒng)將地表水、滲漏水排泄至基坑外的方法。管井降水中降水井施工1第1頁/共94頁（二）、降水目的1、人工降低地下水位能防止基坑被淹，創(chuàng)造良好的開挖施工條件。2、防止地基被水泡軟，降低承載力。3、降低邊坡中孔隙水壓力，增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。4、可使設(shè)計(jì)邊坡坡腳加大，減少挖方工

2、程，節(jié)約資金。5、防止基坑地面隆脹、破裂及冒沙突水、淹沒基坑等?；咏邓桨?第2頁/共94頁二、基坑降排水的方法及其施工工藝和適用范圍（一）基坑降水方法 目前，截水法和降水法是解決深基坑中降水問題的兩種有效措施其中基坑降水方法主要有：明溝加集水井降水、輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水、深井井點(diǎn)降水等等 1、截水法 堵截地下水在城市中心區(qū)建筑密集的地區(qū)開挖基坑，降水時還要考慮對周圍環(huán)境的影響。當(dāng)因降水造成的土體固結(jié)下沉，會危及地上建筑物安全與使用時，宜采用截水的方法來控制地下水。 目前，國內(nèi)外對地下水進(jìn)行堵截的方法主要有防滲垂直帷幕法、防滲水平帷幕法、鋼板樁、地下連續(xù)墻、稀漿槽、夾心墻

3、及凍結(jié)法等。 截水帷幕示意圖3第3頁/共94頁 截水帷幕：用以阻隔或減少地下水通過側(cè)壁與坑底流入基坑和防止基坑外地下水位降低的幕墻狀豎向截水體。（1）、防滲垂直帷幕法 防滲垂直帷幕也稱“落地式”隔滲 ，是在基坑四周采用高壓噴射注漿、壓力注漿或滲透注漿和深層攪拌等技術(shù)方法，在地下形成一道連續(xù)的墻幕，既可以起到很好的防滲阻水效果，又能有效地支撐邊坡，截水帷幕的底部宜插入不透水層。 特點(diǎn)：此法簡單，適用廣泛，在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用高壓噴射注漿防滲加固防滲水平帷幕法 防滲水平帷幕法是在基坑底部采用高壓注漿、攪拌方法，形成一道地下水平連續(xù)帷幕，用于基坑底的防滲和抗坑底隆起、變形等。一般用于防滲垂直帷幕不

4、能解決問題的工程中。4第4頁/共94頁 鋼板樁。 在開挖前，將鋼板樁打入地下，能有效地堵截地下水，且對邊坡起支撐護(hù)坡的作用。為能較好的阻水，需將鋼板樁打入基坑下部的隔水層中，并將其連成一體。 特點(diǎn)：此法適用于淤泥質(zhì)砂和粘土質(zhì)砂等地層。鋼板樁止水地下連續(xù)墻。 連續(xù)墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有一定的入土深度，它既能承受較大的側(cè)土壓力，也能防止地下水入侵。對于軟弱、透水性小的土層止水效果較好。5第5頁/共94頁地下連續(xù)墻止水地下連續(xù)墻稀漿槽。 即在基坑四周挖一槽溝，向槽中灌入膨潤液，并用不透水物質(zhì)回填，使膨潤液在槽壁上形成一層濾餅，可以防止或減少地下水向坑內(nèi)滲流，達(dá)到止水的目的。 該法雖有止水作用，但不能

5、起到支撐的作用，一般用于具有施工場地的淺基礎(chǔ)施工。6第6頁/共94頁夾心墻 是在稀漿槽中再挖一條溝槽，在槽內(nèi)灌注混凝土，形成防滲擋土墻。 該法造價較高，一般也用于具有施工場地的淺基礎(chǔ)施工凍結(jié)法 采用冷凍技術(shù)，將基坑四周的土層凍結(jié)，達(dá)到阻水和支撐邊坡的目的。 可用于淤泥質(zhì)砂和粘土質(zhì)砂及砂卵石土，但技術(shù)和設(shè)備要求較高，使用較少。2、降水法 2.1、集水明排 （1）、定義：用排水溝、集水井、泄水管、輸水管等組成的排水系統(tǒng)將地表水、滲漏水排泄至基坑外的方法。 （2）排水方法以及要求7第7頁/共94頁 A、明溝加集水井排水 明溝加集水井降水是一種人工排降法。它主要排除地下潛水、施工用水和天降雨水。在地下

6、水較豐富地區(qū)，若僅單獨(dú)采用這種方法降水，由于基坑邊坡滲水較多，錨噴網(wǎng)支護(hù)施工難度加大。因此，這種降水方法一般不單獨(dú)應(yīng)用于高水位地區(qū)基坑邊坡支護(hù)中。 適用于地下水位不太高、水量不太大、無流砂的管溝降水中使用。明溝8第8頁/共94頁B、盲溝排水： 對坑底以下的滲出的地下水；以及地下室底板與支護(hù)結(jié)構(gòu)間不能設(shè)置明溝時，基坑坡腳處可采用盲溝排水。排水盲管9第9頁/共94頁C、管道排水 管道排水是利用設(shè)在地下的相互連通的管道及相應(yīng)設(shè)施，匯集和排除道路的地表水。管道排水排水管鋪設(shè)10第10頁/共94頁D、排水要求 明溝和盲溝坡度不宜小于0.3%。明溝排水時，溝底應(yīng)采防滲措施。采用盲溝排出坑底滲出的地下水時，

7、其構(gòu)造、填充料以及其密度影滿足主體結(jié)構(gòu)的要求。 沿排水溝每隔3050m應(yīng)設(shè)置一口集水井；集水井的截面尺寸應(yīng)根據(jù)排水量確定。集水井應(yīng)采取防滲措施。采用盲溝時，集水井宜采用鋼筋籠外填碎石濾料的構(gòu)造形式。 、基坑坡面防水宜采用滲水部位插入導(dǎo)水管排出。導(dǎo)水管的間距、直徑及長度應(yīng)根據(jù)滲水量以及滲水土層的特性確定。 、采用管道排水時，排水管道的直徑應(yīng)根據(jù)排水量確定。排水管的坡度不宜小于0.5%。排水管道上應(yīng)設(shè)置清淤孔，清淤孔的間距不宜大于10m。 、基坑排水與市政管網(wǎng)連接前應(yīng)設(shè)置沉淀池。明溝、集水井、沉淀池使用時應(yīng)排水暢通并應(yīng)隨時清理淤積物。11第11頁/共94頁2.2輕型井點(diǎn)降水 （1）、定義：又叫真空

8、井點(diǎn)降水，在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽取地下水，使井點(diǎn)周圍地下水位降低，形成降水漏斗，從而使大面積和原有地下水位的降低，并且在工作過程當(dāng)中要保持每天24小時連續(xù)抽水，使地下水位降低到坑底以下并使用降落曲線保持穩(wěn)定。12第12頁/共94頁（2）、輕型井點(diǎn)布置 沿基坑四周每隔一定間距布設(shè)井點(diǎn)管，井點(diǎn)管底部設(shè)置濾水管插入透水層，上部接軟管與集水總管進(jìn)行連接，集水總管為150鋼管，周身設(shè)置與井點(diǎn)管間距相同的40吸水管口，然后通過真空吸水泵將集水管內(nèi)水抽出，從而達(dá)到降低基坑四周地下水位的效果，保證了基底的干燥無水。水井大致分為四大

9、類，無壓完整井、無壓非完整井、承壓完整井、承壓非完整井。13第13頁/共94頁（3）施工特點(diǎn) 1) 施工機(jī)具、設(shè)備簡單，安拆方便、靈活、時間短。 2) 降水效果好、見效快，縮短降水工期。短時間內(nèi)使基底降水區(qū)域土體保持干燥，無需另設(shè)排水溝、集水丼，雨季施工雨水通過基底下滲，通過丼點(diǎn)排出。 3) 降水期間所投入的人力、物力少，施工成本較低，可減少基坑開挖邊坡坡率，降低基坑開挖土方量。 4）在軟土路基，地下水較為豐富的地段應(yīng)用，有明顯的施工效果。 5) 對施工環(huán)境要求相對較低，施工安全性更高。 6) 丼點(diǎn)管拔除后所留空洞后期封堵簡單，能有效降低封口成本7) 能有效防止流砂發(fā)生，提高邊坡穩(wěn)定性，減少基

10、坑邊坡支護(hù)費(fèi)用，特別是對易發(fā)生流砂，管涌現(xiàn)象的粉砂粉土，釆用此方法，能有效保證降水質(zhì)量和施工安全。8) 釆用此工法，不破壞原土層結(jié)構(gòu)，加快了土體固結(jié)，提高地基承載力，能夠有效預(yù)防鄰近建筑物在降水期間產(chǎn)生不均勻沉降或地基下陷現(xiàn)象的發(fā)生，保證鄰近 構(gòu)筑物安全。14第14頁/共94頁（4）、適用范圍 輕型井點(diǎn)降水適用于 a、基坑面積不大，降低水位不深的場合。 b、 適用于降水深度小于20m（單級井點(diǎn)6m，多級井點(diǎn)20m的建筑基坑，含水層滲透系數(shù)在0.005m/d20.0m/d之間的粘性土、粉質(zhì)粘土和砂土）。 但要求基坑四周外需要足夠的空間，以便于放坡或挖槽。輕型井點(diǎn)降水管平面布置剖面圖15第15頁/

11、共94頁幾種常用的降水方法比較16第16頁/共94頁（5）、平面布置井點(diǎn)單排布置： 基坑基槽寬度小于6m,且降水深度不超過5m。將井點(diǎn)管布置在地下水流的上 側(cè)，兩端延伸長度不小于坑槽寬度雙排布置： 適用于寬度大于6m，或者土質(zhì)不良。位于地下水流上游一排井點(diǎn)管的間距應(yīng)小些，下游一側(cè)井點(diǎn)管的間距大些。環(huán)形布置U行布置環(huán)形布置：適用于大面積基坑。如U行布置，不封閉的一段應(yīng)設(shè)在地下水的下游方向。井點(diǎn)管距離基坑壁布應(yīng)小1.01.5米，間距一般為0.81.6米。17第17頁/共94頁（6）施工工藝1）、工藝流程 （示意圖D:iCanVideo下載視頻輕型井點(diǎn)降水.flv） 放線、定井位鋪設(shè)總管沖孔安裝井點(diǎn)

12、管填砂礫濾料、上部填粘土密封井點(diǎn)管與總管連接安裝集水箱和排水管試抽抽水水位觀測封井2）、操作方法及要點(diǎn) 、放線、定井位 按設(shè)計(jì)要求布設(shè)井位并測量地面標(biāo)高。放線、鋪設(shè)總管 抽水設(shè)備一般安裝在集水總管的中部。集水管應(yīng)鋪設(shè)在堅(jiān)實(shí)地面上，并低于真空泵，同時應(yīng)沿抽水水流方向有0.25%0.50%的上仰坡度總管18第18頁/共94頁沖孔 根據(jù)土質(zhì)情況、場地和施工條件，選擇適用的成孔機(jī)具和方法。井孔直徑不宜大于300mm，孔深宜比濾管底深0.5m1.0m，井孔應(yīng)保持垂直。安裝井點(diǎn)管 下管前應(yīng)校正孔深，并適當(dāng)稀釋孔內(nèi)泥漿。同時必須逐根檢查濾管，保證濾網(wǎng)完好，井管連接處牢固可靠。吊放井管時要垂直，并保持在井孔中

13、心。井點(diǎn)管19第19頁/共94頁、填砂礫濾料、上部填粘土密封（可以不用） 在井管與孔壁間及時用潔凈中粗砂填灌密實(shí)均勻，填灌砂濾料應(yīng)沿井周均勻填入。在地面以下1m范圍內(nèi)應(yīng)用粘土封孔。填料時管口有泥漿冒出或向管內(nèi)灌水時能很快下滲為合格井。安設(shè)好的井點(diǎn)管在與集水管連接前，應(yīng)將管口堵塞。、井點(diǎn)管與總管連接 井點(diǎn)管安好后用透明塑料管或內(nèi)裝有彈簧鋼絲的膠管與集水總管連通嚴(yán)密、不漏氣。井點(diǎn)管總管、安裝集水箱和排水管 根據(jù)抽水量和井點(diǎn)位置布設(shè)一定數(shù)量和型號的集水箱，安裝集水箱的進(jìn)、出排水管。水泵20第20頁/共94頁、試抽 井點(diǎn)使用前，應(yīng)進(jìn)行試抽水，檢查各部分是否正常。無漏水、漏氣等異?，F(xiàn)象為合格，否則應(yīng)及時

14、檢修。 、抽水 先開動真空泵排氣，再開動離心泵抽水，井點(diǎn)降水系統(tǒng)運(yùn)行后，要求連續(xù)工作，應(yīng)準(zhǔn)備雙電源，保持正常抽水，不得隨意停泵。、水位觀測 抽水初期每天觀測2次以上，水位穩(wěn)定后應(yīng)每天觀測1次。 、封井 基坑外降水井在降水工程結(jié)束后直接采用粘土回填，基坑內(nèi)降水井采用混凝土封井降排水施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)21第21頁/共94頁（7）、輕型井點(diǎn)管路系統(tǒng)1）、工作原理 輕型井點(diǎn)抽水系真空抽水，由井點(diǎn)管、過濾器、連接管、集水總管、支管、閥門等組成管路系統(tǒng)，并由抽水設(shè)備啟動，在井點(diǎn)系統(tǒng)中形成真空，并在井點(diǎn)周圍一定范圍形成一個真空區(qū)，真空區(qū)通過砂井?dāng)U展到一定范圍。在真空力的作用下，井點(diǎn)附近的地下水通過砂井，經(jīng)過過

15、濾器被強(qiáng)行吸入井點(diǎn)系統(tǒng) 內(nèi)抽走，使井點(diǎn)附近的地下水位降低。 基坑地下水降低時會形成一定范圍的降水漏斗。22第22頁/共94頁2）、降水設(shè)備 井點(diǎn)管、連接管、集水總管、濾料（可無） 、井點(diǎn)管 井點(diǎn)管一般采用直接3855mm鋼管，長69m，其下端配有長11.5m的過濾器。過濾器的關(guān)閉上鉆直接1018mm的眼孔，呈梅花狀分布，孔間距3040mm，孔隙率為25%左右，壁管包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層位細(xì)濾網(wǎng)，采用網(wǎng)眼3060孔/cm2的尼龍網(wǎng)或銅絲網(wǎng)；外層為粗濾網(wǎng)，采用310孔/cm2的鐵絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)。濾網(wǎng)外在纏繞粗鐵絲一層保護(hù)濾網(wǎng)，濾網(wǎng)下端裝鑄鐵管靴，以防止泥沙進(jìn)入管內(nèi)。23第23頁/共94頁、集水總管 集水總

16、管一般直接75100mm的鋼管，每根長4m左右，相互用法蘭連接，在管壁每隔12m設(shè)一個與井點(diǎn)管連接的短接頭。、連接管 連接管一般為螺紋膠管或者塑料管，直接3855mm，長1.22.0m，用來連接井點(diǎn)管和集水管井點(diǎn)管連接管集水總管24第24頁/共94頁（8）、輕型井點(diǎn)計(jì)算1）、高程計(jì)算 hh1hiL 式中： h井點(diǎn)管埋深（m) h1總管埋設(shè)面至基底的距離（m）h基底至降低后的地下水位線的距離（m) i水力坡度L井點(diǎn)管至水井中心的水平距離，當(dāng)井點(diǎn)管未單排布置時，L為井點(diǎn)管至對邊坡腳的水平距離（m）25第25頁/共94頁2）涌水量 水井根據(jù)不同情況分為：、井底達(dá)到不透水層的為完全井、井底未到達(dá)不透水

17、層的為非完全井、地下水有壓力的是承壓井、地下水無壓力的是無壓井，也稱潛井水井的分類26第26頁/共94頁單井涌水量計(jì)算達(dá)西線性滲透定律 涌水量=滲透系數(shù)過水?dāng)嘟孛嫠ζ露燃矗篞=KALA、對于無壓完整井：其中H含水層厚度（m） h井內(nèi)水深（m） R抽水影響半徑（m） r水井半徑（m）S水井內(nèi)水位降低值，S=H-h無壓完整井27第27頁/共94頁B、對于無壓完整群井：涌水量：環(huán)形輕型井點(diǎn)假想半徑28第28頁/共94頁C、無壓非完整群井涌水量有效影響深度29第29頁/共94頁3）、影響半徑R 、輕型井點(diǎn)降水的抽水影響半徑R、基坑假想半徑x0、滲透系數(shù)K 一般根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的數(shù)值或參考，對重大工程

18、應(yīng)做現(xiàn)場抽水試驗(yàn)確定30第30頁/共94頁4）、井點(diǎn)管數(shù)量（）、井點(diǎn)管數(shù)量（n）和間距（）和間距（D）確定）確定qQ1 . 1n 1nLD注：注：D15d避免相鄰井點(diǎn)管相互干擾避免相鄰井點(diǎn)管相互干擾式中：q單根井點(diǎn)管最大出水量 d濾管直徑，l濾管長度問： 滲透系數(shù)小，則井點(diǎn)管間距小 （） 井點(diǎn)管間距越小，則降水效果越好（） 若計(jì)算結(jié)果D0，則流砂形成。其中w為水的重度，sat為土體的飽和重度76第76頁/共94頁（三）、流砂的危（三）、流砂的危害：害： 使使 土完全失去承土完全失去承載力，流砂邊挖邊載力，流砂邊挖邊冒，土方開挖無法冒，土方開挖無法達(dá)到設(shè)計(jì)深度，極達(dá)到設(shè)計(jì)深度，極易引起土體塌方，

19、易引起土體塌方，嚴(yán)重者附近建筑物嚴(yán)重者附近建筑物下沉、傾斜，甚至下沉、傾斜，甚至倒塌，拖延工期、倒塌，拖延工期、增加費(fèi)增加費(fèi) 用用。 流砂陷阱流砂陷阱77第77頁/共94頁 目前：塔向南傾斜，南北兩端沉降差1.80m，塔頂離中心線已達(dá)5.27m，傾斜5.5 1360：再復(fù)工，至1370年竣工，全塔共8層，高度為55m1272：復(fù)工，經(jīng)6年，至7層，高48m，再停工1178：至4層中，高約29m，因傾斜停工1173：動工原因原因：地基持力層為粉砂，下面為粉土地基持力層為粉砂，下面為粉土和粘土層，強(qiáng)度較低，變形較大和粘土層，強(qiáng)度較低，變形較大。比薩斜塔比薩斜塔流砂引起的破壞實(shí)例流砂引起的破壞實(shí)例7

20、8第78頁/共94頁1838-1839：挖環(huán)形：挖環(huán)形基坑卸載基坑卸載1933-1935：基坑防：基坑防水處理基礎(chǔ)環(huán)灌漿水處理基礎(chǔ)環(huán)灌漿加固加固1990年年1月月: 封閉封閉1992年年7月：加固塔月：加固塔身，用壓重法和取身，用壓重法和取土法進(jìn)行地基處理土法進(jìn)行地基處理目目 前前: 已向游人已向游人開放。開放。 比薩斜塔比薩斜塔79第79頁/共94頁 1954年興建的上海工業(yè)展覽館中央大廳，因地基約有14m厚的淤泥質(zhì)軟粘土，盡管采用了7.27m的箱形基礎(chǔ)，建成后當(dāng)年就下沉600mm。1957年6月展覽館中央大廳四角的沉降最大達(dá)1465.5mm，最小沉降量為1228mm。1957年7月，經(jīng)蘇聯(lián)

21、專家及清華大學(xué)陳希哲教授、陳梁生教授的觀察、分析，認(rèn)為對裂縫修補(bǔ)后可以繼續(xù)使用(均勻沉降)。 1979年9月時，展覽館中央大廳平均沉降達(dá)1600mm，逐漸趨向穩(wěn) 定，工程使用良好。大量事故充分表明：對基礎(chǔ)工程必須慎重對待。只有深入了解地基情況，掌握勘察資料，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)與施工才能使基礎(chǔ)工程做到既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠。 80第80頁/共94頁（四）、流砂防止措施：（四）、流砂防止措施： 利用枯水季節(jié)施工，以便減小利用枯水季節(jié)施工，以便減小坑內(nèi)外水位差。適用于工期不緊、坑內(nèi)外水位差。適用于工期不緊、豐水位和枯水位相差較大時可考慮豐水位和枯水位相差較大時可考慮 。 用鋼板樁打入坑底一定深度，用鋼板樁

22、打入坑底一定深度，增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的距離，增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的距離，從而減少水力坡度，達(dá)到減小動水從而減少水力坡度，達(dá)到減小動水壓力，防止流砂發(fā)生壓力，防止流砂發(fā)生。（。（常用）常用） 采用不排水的水下挖土，使坑采用不排水的水下挖土，使坑內(nèi)外水壓相平衡，使其無發(fā)生流砂內(nèi)外水壓相平衡，使其無發(fā)生流砂的條件，一般深井挖土均采用此法。的條件，一般深井挖土均采用此法。（江中、湖中施工常用江中、湖中施工常用 ） 建造地下連續(xù)墻以供承重、護(hù)建造地下連續(xù)墻以供承重、護(hù)壁，并達(dá)到截水防止流砂的發(fā)生。壁，并達(dá)到截水防止流砂的發(fā)生。（造價高）造價高）采用輕型井點(diǎn)、噴射井采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井

23、點(diǎn)和深井泵點(diǎn)點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井泵點(diǎn)等進(jìn)行人工降低地下水的等進(jìn)行人工降低地下水的方法進(jìn)行土方施工，使動方法進(jìn)行土方施工，使動水壓力方向向下，增大土水壓力方向向下，增大土粒間的動力，從而有效地粒間的動力，從而有效地制止流砂現(xiàn)象發(fā)生。制止流砂現(xiàn)象發(fā)生。（常（常用用 ） 預(yù)防原則：預(yù)防原則：在基坑開挖在基坑開挖中，防治流砂的原則是中，防治流砂的原則是“治流砂必先治水治流砂必先治水”。預(yù)防途徑預(yù)防途徑：、減少或平衡動水壓力；減少或平衡動水壓力；、設(shè)法使動水壓力方向設(shè)法使動水壓力方向向下；向下；、截?cái)嗟叵滤鳌＝財(cái)嗟叵滤鳌?1第81頁/共94頁流砂預(yù)防措施：流砂預(yù)防措施： 拋大石塊，在施拋大石塊，在施工

24、過程中如遇局部的工過程中如遇局部的或輕微的流砂，可組或輕微的流砂，可組織人力分段搶挖，挖織人力分段搶挖，挖至標(biāo)高后，立即鋪設(shè)至標(biāo)高后，立即鋪設(shè)蘆席并拋大石塊，增蘆席并拋大石塊，增加土的壓重，以平衡加土的壓重，以平衡動水壓力。動水壓力。（搶速度（搶速度施工）施工） 此外，采用此外，采用地下連地下連續(xù)墻、壓密注漿法、續(xù)墻、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等土壤凍結(jié)法等，阻止，阻止地下水流入基坑，也地下水流入基坑，也可以防止流砂發(fā)生?？梢苑乐沽魃鞍l(fā)生。（五）、基坑開挖時遇到流砂處（五）、基坑開挖時遇到流砂處理辦法理辦法（1）采用止水帷幕（2）換填（3）注漿或者急速冰凍處理（4）設(shè)置排水溝，排水溝內(nèi)填級配砂石將

25、滯流水引入附近的降水井（5）外部降水，內(nèi)部引流的82第82頁/共94頁七、管涌七、管涌（一）定義：（一）定義： 壩身或壩基內(nèi)的土壤顆粒被滲流帶走的現(xiàn)象稱為管涌。管涌。 管涌又稱潛蝕、流土，是指在汛期高水位情況下，堤防背水側(cè)發(fā)生“流土”和“潛蝕”兩種不同含義的險(xiǎn)情的統(tǒng)稱。 管涌險(xiǎn)情的發(fā)展，以流土最為迅速。它的過程是隨著水位上升，涌水挾帶出的砂粒增多，涌水量也隨著加大，涌水量增大挾帶出砂粒也就更多管管涌涌潛蝕流流土土83第83頁/共94頁（二）、形成原因：（二）、形成原因： 管涌形成的原因是多方面的。一般來說，堤防基礎(chǔ)為典型的二元結(jié)構(gòu)，上層是相對不透水的粘性土或壤土，下面是粉沙、細(xì)沙，再下面是砂礫

26、卵石等強(qiáng)透水層，并與河水相通。在汛期高水位時，由于強(qiáng)透水層滲透水頭損失很小，堤防背水側(cè)數(shù)百米范圍內(nèi)表土層底部仍承受很大的水壓力。如果這股水壓力沖破了粘土層，在沒有反濾層保護(hù)的情況下，粉沙、細(xì)沙就會隨水流出，從而發(fā)生管涌。84第84頁/共94頁 堤防背水側(cè)的地面粘土層不能抗御水壓力而遭到破壞的原因大致為： (1)、防御水位提高，滲水壓力增大，堤背水側(cè)地面粘土 層厚度不夠。 (2)、歷史上潰口段內(nèi)粘土層遭受破壞，復(fù)堤后，堤背水側(cè)留有淵潭，淵潭中粘土層較薄，常有管涌發(fā)生。(3)、歷年在堤背水側(cè)取土加培堤防，將粘土層挖薄。(4)、建閘后渠道挖方及水流沖刷將粘土層減薄。(5)、在堤背水側(cè)鉆孔或勘探爆破孔

27、封閉不實(shí)和一些民用井的結(jié)構(gòu)不當(dāng)，形成滲流通道。(6)、由于其他原因?qū)⒌瘫乘畟?cè)表土層挖薄85第85頁/共94頁（三）、管涌危害（三）、管涌危害： 1、管涌發(fā)生時，水面出現(xiàn)翻花,隨著上游水位升高，持續(xù)時間延長，險(xiǎn)情不斷惡化，大量涌水翻沙，使堤防、水閘地基土壤骨架破壞，孔道擴(kuò)大，基土被淘空，引起建筑物塌陷，造成決堤、垮壩、倒閘等事故。 2、據(jù)統(tǒng)計(jì)，1998年汛期，長江干堤近2/3的重大險(xiǎn)情是管涌險(xiǎn)情。所以發(fā)生管涌時，決不能掉以輕心，必須迅速予以處理，并進(jìn)行必要的監(jiān)護(hù)。一秒前一秒前一秒后一秒后86第86頁/共94頁水庫管涌，水柱射水庫管涌，水柱射出出10多米高多米高管涌造成塌陷管涌造成塌陷87第87頁

28、/共94頁（四）、管涌險(xiǎn)情的判別（四）、管涌險(xiǎn)情的判別1、管涌口、管涌口離堤腳的距離堤腳的距離離2、涌水渾、涌水渾濁度及帶沙濁度及帶沙情況情況3、管涌口、管涌口直徑直徑4、涌水量、涌水量5、洞口擴(kuò)、洞口擴(kuò)展情況展情況6、涌水水、涌水水頭頭具體：具體： 1、管涌一般發(fā)生在背水堤腳附近地面或較遠(yuǎn)的坑塘洼地。距堤腳越近，其危害性就越大。一般以距堤腳15倍水位差范圍內(nèi)的管涌最危險(xiǎn)，在此范圍以外的次之。 2、有的管涌點(diǎn)距堤腳雖遠(yuǎn)一點(diǎn)，但是，管涌不斷發(fā)展，即管涌口徑不斷擴(kuò)大，管涌流量不斷增大，帶出的沙越來越粗，數(shù)量不斷增大，這也屬于重大險(xiǎn)情，需要及時搶護(hù)。3、有的管涌發(fā)生在農(nóng)田或洼地中，多是管涌群，管涌口

29、內(nèi)有沙粒跳動，似“煮稀飯”，涌出的水多為清水，險(xiǎn)情穩(wěn)定，可加強(qiáng)觀測，暫不處理。 4、管涌發(fā)生在坑塘中，水面會出現(xiàn)翻花鼓泡，水中帶沙、色渾，有的由于水較深，水面只看到冒泡，可潛水探摸，是否有涼水涌出或在洞口是否形成沙環(huán)。需要特別指出的是，由于管涌險(xiǎn)情多數(shù)發(fā)生在坑塘中，管涌初期難以發(fā)現(xiàn)。 5、堤背水側(cè)地面隆起(牛皮包、軟包)、膨脹、浮動和斷裂等現(xiàn)象也是產(chǎn)生管涌的前兆，只是目前水的壓力不足以頂穿上覆土層。隨著江水位的上漲，有可能頂穿，因而對這種險(xiǎn)情要高度重視并及時進(jìn)行處理。88第88頁/共94頁（五）、搶護(hù)管涌險(xiǎn)情的原則及方法（五）、搶護(hù)管涌險(xiǎn)情的原則及方法搶護(hù)原則：搶護(hù)原則： 應(yīng)是制止涌水帶沙，而留有滲水出路。這樣既可使沙層不再被破壞，又可以降低附近滲水壓力，使險(xiǎn)情得以控制和穩(wěn)定搶護(hù)方法：搶護(hù)方法： 1.反濾圍井反濾圍井 在翻沙鼓水處，搶筑反濾圍井，制止涌水帶沙，在翻沙鼓水處，搶筑反濾圍井，制止涌水帶沙，防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。一般使用于背水坡腳附近地面或洼地坑塘數(shù)目不防止