深基坑開(kāi)挖中的地下水控制技術(shù)PPT課件

1、一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 目前應(yīng)用最廣、最為成熟的地下水控制技術(shù)方法主要有：明排、隔水帷幕、井點(diǎn)降水（減壓）、引滲、回灌等。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 1. 明排適用于含水層較薄、降水深度較?。ㄒ话悴怀^(guò)2m）、不易產(chǎn)生流沙、流土、潛蝕管涌等現(xiàn)象的粘性土、砂土、碎石土地層。 a. 基坑底部明排： 基坑開(kāi)挖時(shí)，沿坑底四周開(kāi)挖排水溝，在排水溝內(nèi)每隔一定距離設(shè)置集水井，基坑挖土?xí)r滲出的水經(jīng)排水溝流向集水井，再用潛水泵抽出基坑，隨基坑開(kāi)挖深度增加，排水溝和集水井也隨之下移。一般來(lái)說(shuō)，排水溝低于基坑0.30.4m，集水井低于排水溝0.81.0m，排水溝可以是明溝，也可以填入滲

2、透性較好的砂石作成盲溝。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件1. 明排b. 基坑側(cè)壁明排： 當(dāng)基坑深度范圍內(nèi)有多個(gè)含水層，由于不能完全疏干含水層中的地下水，基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時(shí)，應(yīng)在各含水層底部設(shè)置導(dǎo)水管，將地下水導(dǎo)出。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件2. 隔水帷幕基坑開(kāi)挖前環(huán)繞基坑四周作封閉的隔水帷幕，阻止地下水向基坑內(nèi)流動(dòng)，達(dá)到基坑內(nèi)無(wú)水作業(yè)的目的。隔水帷幕截水方法幾乎不受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的限制，在軟土地區(qū)或基坑臨近大型地面水體時(shí)尤為適用。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件2. 隔水帷幕隔水帷幕根據(jù)其底部是否插入下臥不透水層，分為落底式和懸掛式兩種。對(duì)于落底式豎向隔

3、水帷幕，其插入下臥不透水層的深度可按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）的規(guī)定執(zhí)行，即 式中： 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2. 隔水帷幕隔水帷幕還應(yīng)進(jìn)行基坑底的抗管涌驗(yàn)算?；娱_(kāi)挖后，地下水在基坑內(nèi)外形成水頭差 ，基坑底以下的土浸在水中，其有效重度為浮容重 。當(dāng)?shù)叵滤南蛏蠞B流力 時(shí)，土粒出于懸浮狀態(tài)，于坑底產(chǎn)生管涌現(xiàn)象。要避免管涌現(xiàn)象產(chǎn)生，則要求： 式中： 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2. 隔水帷幕設(shè)水頭梯度為 ，地下水的重度為 ， 則： 式中：不發(fā)生管涌的條件為： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.至于對(duì)深基坑開(kāi)挖有影響的各層地下水的類(lèi)型、水位或水頭、含水層滲透系數(shù)等問(wèn)

4、題，應(yīng)在進(jìn)行場(chǎng)地巖土工程勘察時(shí)予以解決。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察所謂定水頭注水試驗(yàn)就是向鉆孔內(nèi)注水，使鉆孔內(nèi)形成穩(wěn)定的水位和常量的注水量。則不發(fā)生管涌的條件還可寫(xiě)為：基坑降水后，不可避免地造成基坑周?chē)牡叵滤唤档?，從而使其地基土的有效?yīng)力增加，產(chǎn)生新的固結(jié)沉降。管井的單井出水能力可按經(jīng)驗(yàn)公式確定。0m，排水溝可以是明溝，也可以填入滲透性較好的砂石作成盲溝。土層的滲透系數(shù)是進(jìn)行降水方案設(shè)計(jì)計(jì)算所需要的最重要的水文地質(zhì)參數(shù)，一般來(lái)講該參數(shù)可以在相應(yīng)的巖土工程勘察報(bào)告中獲得。120m/d的粘性土、粉土、砂土地層，適用于抽降上層滯水或水量不大的潛水。當(dāng)基坑位于兩個(gè)地表水體之間

5、或位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間時(shí)：二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.要避免管涌現(xiàn)象產(chǎn)生，則要求：1 面狀基坑1）潛水完整井根據(jù)華東、華南地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，為保證回灌效果，回灌井與降水井的距離不宜小于6m。降水井的深度應(yīng)根據(jù)降水深度要求、地下水類(lèi)型、含水層的埋藏條件、含水層的滲透系數(shù)以及在降水期間地下水的變化幅度等因素綜合確定。粘土、重粉質(zhì)粘土：褐黃色，濕飽和，可塑，層底標(biāo)高為-7.粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土：黃灰灰黃褐黃，濕，軟塑硬塑，局部夾砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為29.一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2. 隔水帷幕因?yàn)?令 則不發(fā)生管涌的條件還可寫(xiě)為： 式中： 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2.

6、隔水帷幕當(dāng)抗?jié)B流驗(yàn)算不滿足時(shí)，應(yīng)考慮增加隔水帷幕插入基坑底以下的深度，或坑外增加降水或減壓措施。 當(dāng)基坑底位于深厚含水層，且含水層滲透性較強(qiáng)時(shí)，可采用懸掛式隔水帷幕與水平封底或坑內(nèi)井點(diǎn)降水相結(jié)合的方案。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件3. 井點(diǎn)降水 目前常用的井點(diǎn)降水方法主要有真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）、噴射井點(diǎn)、管井等。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 3. 井點(diǎn)降水3.1真空井點(diǎn)：真空井點(diǎn)降低地下水位，是沿基坑四周或一側(cè)，以一定的間距將較細(xì)的井點(diǎn)管沉入含水層中，井點(diǎn)管上部與總管相連，通過(guò)總管利用真空泵將地下水從井點(diǎn)管中不斷抽出，以達(dá)到降低地下水位的目的。真空井點(diǎn)法適用于滲透系數(shù)為0

7、.120m/d的粘性土、粉土、砂土地層，適用于抽降上層滯水或水量不大的潛水。受真空泵工作原理限制，單級(jí)真空井點(diǎn)法降水深度不超過(guò)6m，如基坑較深則需采用多級(jí)井點(diǎn)，這需要有足夠的場(chǎng)地條件。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 3. 井點(diǎn)降水3.2噴射井點(diǎn)噴射井點(diǎn)有噴水井點(diǎn)和噴氣井點(diǎn)兩種，其工作原理相同，只是工作流體不同，前者以壓力水作為工作流體，后者以壓縮空氣為工作流體。與真空井點(diǎn)不同的是，真空井點(diǎn)是在真空泵的作用下，在包括集水箱、總管和井點(diǎn)管的整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)形成一定程度的真空，而噴射井點(diǎn)是通過(guò)高速水流或氣流在噴嘴處形成真空，在井點(diǎn)管內(nèi)形成最大限度的真空度。噴射井點(diǎn)法適用于滲透系數(shù)為0.120m/d

8、的粘性土、粉土、砂土地層，適用于抽降上層滯水或水量不大的潛水，其降水深度可達(dá)20m。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 3. 井點(diǎn)降水3.3管井管井降水系統(tǒng)由井管和抽水設(shè)備組成，井管由井壁管和過(guò)濾器兩部分組成，目前常用的是無(wú)砂混凝土管。抽水設(shè)備根據(jù)不同的降水深度及出水量要求，選用合適揚(yáng)程和流量的離心式水泵、深井潛水泵或深井泵。管井降水適用于滲透系數(shù)為1.0200m/d的粉土、砂土、碎石土地層，尤其適用于水量較大的潛水或承壓水含水層，其降水深度超過(guò)5m，在實(shí)際工程中應(yīng)用最廣。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件4.減壓當(dāng)基坑坑底為不透水層或弱透水層，其下為承壓水層時(shí)，基坑開(kāi)挖后，下伏的

9、承壓水可能使基坑底部出現(xiàn)突涌、隆起、流砂等破壞，應(yīng)按下式進(jìn)行基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定驗(yàn)算。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 4.減壓 式中： 當(dāng)由上式驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)預(yù)先在基坑四周或基坑內(nèi)部布設(shè)管井井點(diǎn)，降低下伏承壓水的水頭，保證基坑的安全。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 4.減壓一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件5.引滲當(dāng)存在多層含水層，且下部含水層的水位低于上層水位時(shí)，可以通過(guò)井孔或砂井等將上層水引滲到下層含水層中，如混合水位滿足降水要求，則可自然降低地下水位，如混合水位不滿足降水要求，可通過(guò)抽降下層地下水實(shí)現(xiàn)降低地下水位的目的。也可以采用抽滲結(jié)合的方法，達(dá)到更好的效果。引

10、滲井可在基坑內(nèi)外布置，井間距宜根據(jù)試驗(yàn)確定，一般可采用2.010.0m。采用引滲井時(shí)應(yīng)注意淺層地下水對(duì)下部地下水的污染問(wèn)題。 一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件6.回灌基坑降水后，不可避免地造成基坑周?chē)牡叵滤唤档?，從而使其地基土的有效?yīng)力增加，產(chǎn)生新的固結(jié)沉降。又由于受影響區(qū)域地下水下降的幅度不同，以基坑為中心呈漏斗狀，其地基土產(chǎn)生的固結(jié)沉降也不均勻，因此易造成對(duì)周?chē)苡绊憛^(qū)域內(nèi)建筑物的破壞，尤其在軟土地區(qū)更為明顯。為減少這類(lèi)影響，可在基坑降水的同時(shí)，采取回灌措施，維持需要保護(hù)區(qū)域的地下水位基本不變，以達(dá)到保護(hù)周?chē)ㄖ锇踩哪康??；毓嗑拈g距和數(shù)量應(yīng)根據(jù)降水井的間距和被保護(hù)建筑物的平

11、面位置確定。根據(jù)華東、華南地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，為保證回灌效果，回灌井與降水井的距離不宜小于6m。四、地下水控制方法的合理選擇局部為2素填土，以粉質(zhì)粘土為主，含少量磚及灰渣。管井孔徑600，濾水管內(nèi)徑400，深度20.目前常用的井點(diǎn)降水方法主要有真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）、噴射井點(diǎn)、管井等。地層基本上均為卵石，地下水埋深約16m左右，基坑深約22m左右，平面尺寸約為130m150m左右，采用管井降水方案，地下水降至基坑底上1m左右時(shí)不再下降，加大抽水量至120000m3/d，相當(dāng)于一個(gè)水廠的日出水量，抽水達(dá)兩個(gè)月之久，仍沒(méi)有效果。計(jì)算得出基坑總涌水量及井點(diǎn)單井出水能力后，即可得出井點(diǎn)數(shù)量。在弱透水層中，根據(jù)其

12、地下水位的高低，可考慮選擇明排、真空井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、隔水帷幕等方法；一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2.一般認(rèn)為土層的滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定比較困難，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的工作，耗時(shí)長(zhǎng)且費(fèi)用高。所謂定水頭注水試驗(yàn)就是向鉆孔內(nèi)注水，使鉆孔內(nèi)形成穩(wěn)定的水位和常量的注水量。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.工程實(shí)踐中，地下水控制方法的選擇，不僅取決于場(chǎng)地的巖土工程條件，還會(huì)受到場(chǎng)地周?chē)h(huán)境條件、場(chǎng)地施工條件、基坑支護(hù)體系等諸多因素的制約。當(dāng)存在多層含水層，且下部含水層的水位低于上層水位時(shí)，可以通過(guò)井孔或砂井等將上層水引滲到下層含水層中，如混合水位滿足降水要求，則可自然降低地下水位，如混合水位不滿

13、足降水要求，可通過(guò)抽降下層地下水實(shí)現(xiàn)降低地下水位的目的。井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件至于對(duì)深基坑開(kāi)挖有影響的各層地下水的類(lèi)型、水位或水頭、含水層滲透系數(shù)等問(wèn)題，應(yīng)在進(jìn)行場(chǎng)地巖土工程勘察時(shí)予以解決。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 5.回灌井的間距和數(shù)量應(yīng)根據(jù)降水井的間距和被保護(hù)建筑物的平面位置確定。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.隔水帷幕還應(yīng)進(jìn)行基坑底的抗管涌驗(yàn)算。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 確定采用井點(diǎn)降水技術(shù)方法后，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、地形地貌條件、場(chǎng)地施工條件、基坑開(kāi)挖尺寸等進(jìn)行井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)首先需要確定水文地質(zhì)參數(shù)和水位降深，根據(jù)

14、基坑平面形狀和可能的井深（完整井或非完整井）等，選擇合適的計(jì)算公式，然后計(jì)算基坑降水總涌水量和井點(diǎn)單井出水量，并由此確定降水井的數(shù)量，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，合理確定降水井的數(shù)量和間距，確定降水井的位置。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)1. 滲透系數(shù)的確定滲透系數(shù)是井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)計(jì)算中最重要的水文地質(zhì)參數(shù)，一般可從相應(yīng)的巖土工程勘察報(bào)告中獲得，必要時(shí)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定。小型工程也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值估算，土層的滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值可參考下表： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)2. 影響半徑降水影響半徑R最好通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)確定，無(wú)抽水試驗(yàn)資料時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。對(duì)于潛水含水層：對(duì)于承壓含水層： 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 2. 影響半徑有關(guān)影

15、響半徑的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)3. 基坑等效半徑基坑井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)常把井點(diǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)大口井，按一個(gè)大井來(lái)考慮并計(jì)算其總涌水量。對(duì)于圓形基坑，其基坑半徑即為等效半徑。而對(duì)于大多數(shù)的矩形或其他形狀的基坑（狹長(zhǎng)條形除外），需要將其等效為圓形。 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 3. 基坑等效半徑矩形基坑等效半徑可按下式計(jì)算： 式中：不規(guī)則塊狀基坑等效半徑可按下式計(jì)算： 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑1）潛水完整井a(chǎn). 當(dāng)基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)：式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑1）潛水完整井b. 岸邊降水時(shí)： 式中：二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.

16、基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑1）潛水完整井c. 當(dāng)基坑位于兩個(gè)地表水體之間或位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間時(shí)： 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑1）潛水完整井d. 當(dāng)基坑靠近隔水邊界時(shí)： 式中： 需要引起注意的是在老城區(qū)受城市地下管網(wǎng)和其它設(shè)施（如化糞池等）滲漏的影響，在近地表處可能存在水量較為豐富的上層滯水，勘察時(shí)應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行必要的調(diào)查，給出適當(dāng)?shù)慕ㄗh。目前應(yīng)用最廣、最為成熟的地下水控制技術(shù)方法主要有：明排、隔水帷幕、井點(diǎn)降水（減壓）、引滲、回灌等。深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)需要首先查明對(duì)深基坑開(kāi)挖有影響的地下水層數(shù)、各層地下水的類(lèi)型、水位或水頭、各含水層的滲透系數(shù)、補(bǔ)給

17、逕流排泄條件、水文地質(zhì)邊界條件等等。受真空泵工作原理限制，單級(jí)真空井點(diǎn)法降水深度不超過(guò)6m，如基坑較深則需采用多級(jí)井點(diǎn)，這需要有足夠的場(chǎng)地條件。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件在強(qiáng)透水層中則應(yīng)根據(jù)具體情況考慮選擇管井、引滲、隔水帷幕等方法；井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定粘質(zhì)粉土層：本層共分兩個(gè)亞層，1粘質(zhì)粉土層：褐黃色，含少量云母、氧化鐵，濕，中密密實(shí)。1）真空井點(diǎn)單井點(diǎn)出水能力的經(jīng)驗(yàn)值為降水井的深度應(yīng)根據(jù)降水深度要求、地下水類(lèi)型、含水層的埋藏條件、含水層的滲透系數(shù)以及在降水期間地下水的變化幅度等因素綜合確定。當(dāng)基坑坑底為不透水層或弱透水層，其下為承壓水層時(shí)，基坑開(kāi)挖后，下伏的承壓水可能使基坑

18、底部出現(xiàn)突涌、隆起、流砂等破壞，應(yīng)按下式進(jìn)行基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定驗(yàn)算。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2.砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土：褐黃色，濕，可塑硬塑，局部夾粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土，層底標(biāo)高32.卵石：雜色褐黃色，飽和，密實(shí)，局部為細(xì)砂、中砂，層底標(biāo)高為3.根據(jù)華東、華南地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，為保證回灌效果，回灌井與降水井的距離不宜小于6m。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件土層的滲透系數(shù)是進(jìn)行降水方案設(shè)計(jì)計(jì)算所需要的最重要的水文地質(zhì)參數(shù)，一般來(lái)講該參數(shù)可以在相應(yīng)的巖土工程勘察報(bào)告中獲得。井點(diǎn)數(shù)量確定后，根據(jù)基坑周長(zhǎng)便可確定井點(diǎn)間距。北京中環(huán)世貿(mào)中心基坑降水粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土：褐黃色，濕飽和，可塑硬塑

19、，局部為重粉質(zhì)粘土、粘土、砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為14.三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察降水井的深度可按下式確定：三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察卵石、圓礫：褐黃雜色，濕飽和，中密密實(shí)，夾細(xì)砂、中砂，層底標(biāo)高為19.隔水帷幕根據(jù)其底部是否插入下臥不透水層，分為落底式和懸掛式兩種。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.根據(jù)華東、華南地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，為保證回灌效果，回灌井與降水井的距離不宜小于6m。00，靜止水位埋深為2.1重粉質(zhì)粘土，褐黃色，含少量云母、斑狀氧化鐵，濕，可塑硬塑。三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察井點(diǎn)數(shù)量、井點(diǎn)間距、井深等初步確定后，應(yīng)驗(yàn)算基坑水位降深，主要驗(yàn)算基坑內(nèi)抽水影響最小處的水位降深值，看其是否滿足設(shè)計(jì)要

20、求。當(dāng)井間距足夠小仍不能滿足要求時(shí)，應(yīng)考慮在基坑內(nèi)部布井。當(dāng)由上式驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)預(yù)先在基坑四周或基坑內(nèi)部布設(shè)管井井點(diǎn)，降低下伏承壓水的水頭，保證基坑的安全。井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定確定采用井點(diǎn)降水技術(shù)方法后，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、地形地貌條件、場(chǎng)地施工條件、基坑開(kāi)挖尺寸等進(jìn)行井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)計(jì)算。井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 5.目前常用的井點(diǎn)降水方法主要有真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）、噴射井點(diǎn)、管井等。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件地層基本上均為卵石，地下水埋深約16m左右，基坑深約22m左右，平面尺寸約為130m150m左右，采用管井降水方案，地下水降至基坑

21、底上1m左右時(shí)不再下降，加大抽水量至120000m3/d，相當(dāng)于一個(gè)水廠的日出水量，抽水達(dá)兩個(gè)月之久，仍沒(méi)有效果。一、地下水控制技術(shù)方法的種類(lèi)與適用條件 2.二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑2）潛水非完整井 a. 基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)： 式中： 其余符號(hào)同前。 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑2）潛水非完整井b. 基坑位于岸邊且含水層厚度不大時(shí)： 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑2）潛水非完整井c. 基坑位于岸邊且含水層厚度很大時(shí)： 時(shí) 時(shí)二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑3) 承壓水完整井a(chǎn). 當(dāng)基坑遠(yuǎn)離

22、邊界時(shí)：式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑3) 承壓水完整井b. 當(dāng)基坑位于河岸邊時(shí)： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑3) 承壓水完整井c. 當(dāng)基坑位于兩個(gè)地表水體之間或位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間時(shí)： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑3) 承壓水完整井d. 當(dāng)基坑靠近隔水邊界時(shí)： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑4）承壓水非完整井基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.1 面狀基坑5）承壓潛水非完整井基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.2 狹長(zhǎng)條狀基坑 1）潛

23、水完整井基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)： 或 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算4.2 狹長(zhǎng)條狀基坑2）承壓水完整井 基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)： 或 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4. 基坑涌水量計(jì)算粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土：黃灰灰黃褐黃，濕，軟塑硬塑，局部夾砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為29.當(dāng)由上式驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)預(yù)先在基坑四周或基坑內(nèi)部布設(shè)管井井點(diǎn)，降低下伏承壓水的水頭，保證基坑的安全。0m，噴射井點(diǎn)間距為1.如計(jì)算結(jié)果不能滿足，應(yīng)調(diào)整井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距，重新驗(yàn)算。采用引滲井時(shí)應(yīng)注意淺層地下水對(duì)下部地下水的污染問(wèn)題。在強(qiáng)透水層中則應(yīng)根據(jù)具體情況考慮選擇管井、引滲、隔水帷幕等方法；0m，角點(diǎn)處必須有控制井，基坑中部

24、布設(shè)5眼降水井。對(duì)于管井降水系統(tǒng)，用上述方法只是確定了井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的初值，是否滿足降水要求，還要經(jīng)過(guò)群井抽水時(shí)單井出水能力的驗(yàn)算。井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定目前應(yīng)用最廣、最為成熟的地下水控制技術(shù)方法主要有：明排、隔水帷幕、井點(diǎn)降水（減壓）、引滲、回灌等。井點(diǎn)數(shù)量確定后，根據(jù)基坑周長(zhǎng)便可確定井點(diǎn)間距。當(dāng)基坑坑底為不透水層或弱透水層，其下為承壓水層時(shí)，基坑開(kāi)挖后，下伏的承壓水可能使基坑底部出現(xiàn)突涌、隆起、流砂等破壞，應(yīng)按下式進(jìn)行基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定驗(yàn)算。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 6.0m，排水溝可以是明溝，也可以填入滲透性較好的砂石作成盲溝。根據(jù)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，降水頭注水試驗(yàn)可按下式計(jì)算滲透系數(shù)目前常用的井點(diǎn)

25、降水方法主要有真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）、噴射井點(diǎn)、管井等。粘土、重粉質(zhì)粘土：褐黃色，濕飽和，可塑硬塑，局部為粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為0.當(dāng)由上式驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)預(yù)先在基坑四周或基坑內(nèi)部布設(shè)管井井點(diǎn)，降低下伏承壓水的水頭，保證基坑的安全。而對(duì)于大多數(shù)的矩形或其他形狀的基坑（狹長(zhǎng)條形除外），需要將其等效為圓形。當(dāng)由上式驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)預(yù)先在基坑四周或基坑內(nèi)部布設(shè)管井井點(diǎn)，降低下伏承壓水的水頭，保證基坑的安全。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.降水井的深度應(yīng)根據(jù)降水深度要求、地下水類(lèi)型、含水層的埋藏條件、含水層的滲透系數(shù)以及在降水期間地下水的變化幅度等因素綜合確定。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)5. 單

26、井點(diǎn)出水能力計(jì)算5.1 真空井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)1）真空井點(diǎn)單井點(diǎn)出水能力的經(jīng)驗(yàn)值為 3660m3/d。2）噴射井點(diǎn)單井點(diǎn)出水能力參見(jiàn)下表。 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 5. 單井點(diǎn)出水能力計(jì)算二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 5. 單井點(diǎn)出水能力計(jì)算5.2 管井管井的單井出水能力可按經(jīng)驗(yàn)公式確定。 式中： 或 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 5. 單井點(diǎn)出水能力計(jì)算5.2 管井二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)6. 井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定計(jì)算得出基坑總涌水量及井點(diǎn)單井出水能力后，即可得出井點(diǎn)數(shù)量。即 井點(diǎn)數(shù)量確定后，根據(jù)基坑周長(zhǎng)便可確定井點(diǎn)間距。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 6. 井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定對(duì)于真空井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)用上述方法一般就可以

27、確定降水系統(tǒng)的平面布設(shè)。一般來(lái)講，真空井點(diǎn)間距為0.82.0m，噴射井點(diǎn)間距為1.53.0m。對(duì)于管井降水系統(tǒng)，用上述方法只是確定了井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的初值，是否滿足降水要求，還要經(jīng)過(guò)群井抽水時(shí)單井出水能力的驗(yàn)算。驗(yàn)算要求單井井管進(jìn)水長(zhǎng)度的計(jì)算值應(yīng)大于前面計(jì)算基坑總涌水量和單井出水能力時(shí)假定的過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度，即要求 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 6. 井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定對(duì)于潛水完整井：式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 6. 井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定對(duì)于承壓水完整井：式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 6. 井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定當(dāng)過(guò)濾器工作部分長(zhǎng)度小于2/3含水層厚度時(shí)，應(yīng)采用非完整井公式計(jì)算。如計(jì)算結(jié)果

28、不能滿足，應(yīng)調(diào)整井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距，重新驗(yàn)算。當(dāng)井間距足夠小仍不能滿足要求時(shí)，應(yīng)考慮在基坑內(nèi)部布井。 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)7.降水井深度的確定降水井的深度應(yīng)根據(jù)降水深度要求、地下水類(lèi)型、含水層的埋藏條件、含水層的滲透系數(shù)以及在降水期間地下水的變化幅度等因素綜合確定。降水井的深度可按下式確定： 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)8. 基坑水位降深驗(yàn)算 井點(diǎn)數(shù)量、井點(diǎn)間距、井深等初步確定后，應(yīng)驗(yàn)算基坑水位降深，主要驗(yàn)算基坑內(nèi)抽水影響最小處的水位降深值，看其是否滿足設(shè)計(jì)要求。 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 8. 基坑水位降深驗(yàn)算對(duì)于潛水完整井穩(wěn)定流：對(duì)于承壓完整井穩(wěn)定流： 式中： 二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 8. 基坑水位降深

29、驗(yàn)算經(jīng)驗(yàn)算如果水位降深值不滿足設(shè)計(jì)要求（過(guò)大或過(guò)小），則應(yīng)重新調(diào)整井點(diǎn)數(shù)量和間距，重新驗(yàn)算。 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察 深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)需要首先查明對(duì)深基坑開(kāi)挖有影響的地下水層數(shù)、各層地下水的類(lèi)型、水位或水頭、各含水層的滲透系數(shù)、補(bǔ)給逕流排泄條件、水文地質(zhì)邊界條件等等。其中地下水的補(bǔ)給逕流排泄條件、水文地質(zhì)邊界條件等應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域水文地質(zhì)條件結(jié)合擬建場(chǎng)地條件確定。 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察需要引起注意的是在老城區(qū)受城市地下管網(wǎng)和其它設(shè)施（如化糞池等）滲漏的影響，在近地表處可能存在水量較為豐富的上層滯水，勘察時(shí)應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行必要的調(diào)查，給出適當(dāng)?shù)慕ㄗh。降水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以足夠的重視。至于對(duì)

30、深基坑開(kāi)挖有影響的各層地下水的類(lèi)型、水位或水頭、含水層滲透系數(shù)等問(wèn)題，應(yīng)在進(jìn)行場(chǎng)地巖土工程勘察時(shí)予以解決。 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察土層的滲透系數(shù)是進(jìn)行降水方案設(shè)計(jì)計(jì)算所需要的最重要的水文地質(zhì)參數(shù)，一般來(lái)講該參數(shù)可以在相應(yīng)的巖土工程勘察報(bào)告中獲得。但很遺憾的是由于各方面的原因，在進(jìn)行場(chǎng)地巖土工程勘察時(shí)，多數(shù)都沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的有針對(duì)性的水文地質(zhì)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作，勘察報(bào)告中給出的也往往都是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，其精確度一般很差，給隨后的基坑降水設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確計(jì)算帶來(lái)根本性的困難。 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察一般認(rèn)為土層的滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定比較困難，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的工作，耗時(shí)長(zhǎng)且費(fèi)用高。其

31、實(shí)我們完全可以在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，結(jié)合勘察鉆孔，進(jìn)行孔內(nèi)注水試驗(yàn)，測(cè)定所需土層的滲透系數(shù)，即不用增加太多的費(fèi)用，也不耗費(fèi)多久的時(shí)間，一般來(lái)說(shuō)一次試驗(yàn)需時(shí)僅24小時(shí)左右。 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察擬進(jìn)行注水試驗(yàn)的鉆孔，其鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)采用套管護(hù)壁及清水鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至需要進(jìn)行注水試驗(yàn)的地層后，套管跟進(jìn)封堵住其上部的地下水，然后鉆進(jìn)至套管底以下一定深度，該段即作為注水試驗(yàn)的試驗(yàn)段，清孔后等待地下水位恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)，量測(cè)地下水位，然后即可進(jìn)行鉆孔注水試驗(yàn)。 隔水帷幕截水方法幾乎不受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的限制，在軟土地區(qū)或基坑臨近大型地面水體時(shí)尤為適用。管井降水系統(tǒng)由井管和抽水設(shè)備組成，井管由井壁管和過(guò)濾

32、器兩部分組成，目前常用的是無(wú)砂混凝土管。二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.0200m/d的粉土、砂土、碎石土地層，尤其適用于水量較大的潛水或承壓水含水層，其降水深度超過(guò)5m，在實(shí)際工程中應(yīng)用最廣。管井：孔徑650，濾水管內(nèi)徑400，共計(jì)56眼，深度34.目前常用的井點(diǎn)降水方法主要有真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）、噴射井點(diǎn)、管井等。也可以采用抽滲結(jié)合的方法，達(dá)到更好的效果。目前常用的井點(diǎn)降水方法主要有真空井點(diǎn)（輕型井點(diǎn)）、噴射井點(diǎn)、管井等。三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察根據(jù)我國(guó)水工建筑部門(mén)的經(jīng)驗(yàn)，在巨厚且水平分布寬的含水層中進(jìn)行定水頭注水試驗(yàn)時(shí)，可按下式計(jì)算滲透系數(shù)(m/d)。在強(qiáng)透水層中則應(yīng)根據(jù)具體情況考慮選擇管井、引

33、滲、隔水帷幕等方法；二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 8.在弱透水層中，根據(jù)其地下水位的高低，可考慮選擇明排、真空井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、隔水帷幕等方法；井點(diǎn)數(shù)量確定后，根據(jù)基坑周長(zhǎng)便可確定井點(diǎn)間距。則不發(fā)生管涌的條件還可寫(xiě)為：二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)4.井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距的確定要避免管涌現(xiàn)象產(chǎn)生，則要求：二、井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì) 8.對(duì)于承壓完整井穩(wěn)定流：基坑開(kāi)挖前環(huán)繞基坑四周作封閉的隔水帷幕，阻止地下水向基坑內(nèi)流動(dòng)，達(dá)到基坑內(nèi)無(wú)水作業(yè)的目的。三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察鉆孔注水試驗(yàn)分為定水頭注水試驗(yàn)和降水頭注水試驗(yàn)。所謂定水頭注水試驗(yàn)就是向鉆孔內(nèi)注水，使鉆孔內(nèi)形成穩(wěn)定的水位和常量的注水量。而所謂降水頭注水試驗(yàn)就是向鉆

34、孔內(nèi)注水，達(dá)到一定水頭高度后停止注水，同時(shí)開(kāi)始按一定的間隔時(shí)間測(cè)量鉆孔內(nèi)的水頭高度，直至其接近試驗(yàn)開(kāi)始前的天然地下水位為止。定水頭注水試驗(yàn)適用于滲透系數(shù)較大的土層，降水頭注水試驗(yàn)適用于滲透系數(shù)較小的土層。 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察根據(jù)我國(guó)水工建筑部門(mén)的經(jīng)驗(yàn)，在巨厚且水平分布寬的含水層中進(jìn)行定水頭注水試驗(yàn)時(shí)，可按下式計(jì)算滲透系數(shù)(m/d)。當(dāng)當(dāng) 式中： 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察根據(jù)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，定水頭注水試驗(yàn)可按下式計(jì)算滲透系數(shù) 式中： 三、深基坑開(kāi)挖降水設(shè)計(jì)勘察根據(jù)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，降水頭注水試驗(yàn)可按下式計(jì)算滲透系數(shù) 或 式中： 四、地下水控制方法的合理選擇 工程實(shí)踐中，地下水控制方法的選擇，不僅取決

35、于場(chǎng)地的巖土工程條件，還會(huì)受到場(chǎng)地周?chē)h(huán)境條件、場(chǎng)地施工條件、基坑支護(hù)體系等諸多因素的制約。因此巖土工程師在制定地下水控制方案時(shí)，要總攬全局，通盤(pán)考慮，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，選取最合理的方案。 四、地下水控制方法的合理選擇在弱透水層中，根據(jù)其地下水位的高低，可考慮選擇明排、真空井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、隔水帷幕等方法；在強(qiáng)透水層中則應(yīng)根據(jù)具體情況考慮選擇管井、引滲、隔水帷幕等方法；當(dāng)基坑深度范圍內(nèi)存在多個(gè)含水層，基坑開(kāi)挖時(shí)切斷上部含水層時(shí)，應(yīng)考慮采用抽降、明排相結(jié)合，或抽降、引滲、明排相結(jié)合的方法，也可考慮采用隔水帷幕的方法。一般來(lái)說(shuō)工程實(shí)踐中多是幾種方法的聯(lián)合使用。在選取地下水控制方案時(shí)，還要注意

36、與基坑支護(hù)方案的協(xié)調(diào)，如隔水帷幕多與內(nèi)支撐支護(hù)體系配套實(shí)施，井點(diǎn)降水多與樁錨支護(hù)體系結(jié)合實(shí)施，而地下連續(xù)墻、水泥土墻、板樁等是集支護(hù)、隔水與一體的基坑圍護(hù)型式。 五、工程實(shí)例 1. 塘沽海河大橋主橋墩基坑帷幕止水 2. 北京中環(huán)世貿(mào)中心基坑降水 中環(huán)世貿(mào)中心工程位于北京市朝陽(yáng)區(qū)建國(guó)門(mén)外大街4號(hào)，北京市朝陽(yáng)區(qū)建國(guó)門(mén)外大街東大橋路口與大北窯立交橋之間路南側(cè)，原北京第一機(jī)床廠院內(nèi)，基坑深度約24m，最深處為27m。 工程地質(zhì)條件人工堆積層：以粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土填土為主，上部為房渣土，黃褐雜色，稍濕濕，層底標(biāo)高為35.3937.66m；砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土：褐黃色，濕，可塑硬塑，局部夾粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘

37、土，層底標(biāo)高32.3133.41m；粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土：黃灰灰黃褐黃，濕，軟塑硬塑，局部夾砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為29.3631.10m；粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土：褐黃，濕飽和，可塑硬塑，局部夾砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為26.1327.09m；卵石、圓礫：褐黃雜色，濕飽和，中密密實(shí)，夾細(xì)砂、中砂，層底標(biāo)高為19.0120.40m；粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土：褐黃色，濕飽和，可塑硬塑，局部為重粉質(zhì)粘土、粘土、砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為14.3715.69m；卵石：雜色褐黃色，飽和，密實(shí)，局部為細(xì)砂、中砂，層底標(biāo)高為3.166.71m；粘土、重粉質(zhì)粘土：褐黃色，濕飽和，可塑硬塑，局部為粘質(zhì)粉土

38、、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土，層底標(biāo)高為0.311.61m；卵石：雜色褐黃色，飽和，密實(shí)，局部為細(xì)砂、中砂，層底標(biāo)高為-5.77-4.61m;粘土、重粉質(zhì)粘土：褐黃色，濕飽和，可塑，層底標(biāo)高為-7.57-5.79m。2. 北京中環(huán)世貿(mào)中心基坑降水2. 北京中環(huán)世貿(mào)中心基坑降水管井：孔徑650，濾水管內(nèi)徑400，共計(jì)56眼，深度34.0m，間距8.79.2m，距基坑邊緣1.0m，角點(diǎn)處必須有控制井，基坑中部布設(shè)5眼降水井。井管采用水泥濾管，外纏12層80100目尼龍網(wǎng)，井管周?chē)?6mm礫料。潛水泵揚(yáng)程大于30m，單泵、單井每小時(shí)抽水能力大于20m3，在初期部分井點(diǎn)采用每小時(shí)出水量大于4080m3的潛水泵。 3. 黃寺大街某地下車(chē)庫(kù)工程基坑降水 場(chǎng)地地層構(gòu)成： 填土層：雜色，上部1素填土，以粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土為主，局部為粉細(xì)砂，松散稍密。局部為2素填土，以粉質(zhì)粘土為主，含少量磚及灰渣。填土厚度變化較大，鉆探揭露總厚度1.30m6.30m。粘質(zhì)粉土層：本層共分兩個(gè)亞層，1粘質(zhì)粉土層：褐黃色，含少量云母、氧化鐵，濕，中密密實(shí)。2砂質(zhì)粉土層：褐黃色，含云母及少量斑狀氧化鐵，飽和，中密密實(shí)。本層總厚度0.80m2.00m。粉質(zhì)粘土層：淺灰褐黃色，含