浅谈地下建筑结构中的降水办法及施工工艺Word文档格式.docx

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基坑；

地下建筑物

　　引言

　　随着我国经济建设的快速发展，各种大型工程越来越多，如水电站、立交桥、高层建筑等，这些大型工程的基础普遍较深，当各类基础、基坑工程施工达到地下水面以下时，就要考虑到基坑降水。

基坑降水问题已经成为工程建设的重要组成部分。

　　1、基坑排水的意义

　　基坑开挖中采取降低地下水位的措施时，意义如下：

　　1）有效防止基坑坡面和基底的渗水，使基坑在开挖期间保持干燥状态，从而有利于机械化施工。

　　2）增加基坑边坡的稳定性和基坑底板的稳定性，防止边坡上或基底土层的流失。

这是因为基坑开挖至地下水以下时，周围的地下水向坑内渗流，从而产生渗透力，对边坡和基底产生了不利影响。

降低基坑周围地下水位至开挖面以下时，不仅保持了基底的干燥，而且消除了渗透力的影响，防止流沙的产生，从而增加了边坡和基底的稳定性。

　　3）减少土体含水量，有效提高物理力学性能指标，减少支护体系的变形，提高土体固节强度，增加土中有效应力。

对于放坡开挖而言可提高边坡的稳定性；

对于支护开挖可增加被动区土抗力，减少主动区土体侧压力，从而提高支护体系的稳定度和强度保证，减少支护体系的变形。

降低地下水位，减少土体含水量，提高土体固结程度，减少土中孔隙水压力，增加土中有效应力。

　　4）保护降水基坑周围环境，如保护周边建筑物和地下管道等的安全。

　　2、基坑降水方法

　　明沟排水

　　明沟排水是指在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井，然后用水泵讲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，坑底不会产生流沙和管涌等降水工程。

　　明沟排水的使用条件

（1）地质条件。

场地为较为密实的、分选好的土层，特别是带有一定胶结度或粘稠度的土层时，由于其渗透性低，渗流量较少，在地下水流出时，边坡仍稳定，即使在挖土方时，底部可能会出现短期翻浆或轻微变动，但对地基无损害，所以适宜明排；

当地层土质为硬质粘土夹无水源补给的砂土透镜体或薄层时，由于在基坑开挖过程中，其所存储的少量水会很快流出而被疏干，有利于明排。

（2）水文条件。

场地含水层为上层滞水或潜水时，其补给水源较远，渗透性较弱，渗水量不大时，一般可以考虑采用明排降水。

　　（3）挖土方法。

当采用拉铲挖斗机、反向铲和抓斗挖土机等机械挖土时，为避免由于挖土过程中出现的临时侵泡而影响施工，对含水层为砂、卵石的降水工程，也可以采用明排降水。

　　明沟排水工程的布置

　　随着基坑的开挖，当基坑深度接近地下水位时，沿基坑四周（基础轮廓线以外，基坑边缘坡脚内）设置排水沟或渗渠，在基坑四角或每隔30-40m设一直径为的集水井，沟底宽大于，坡度为%%，沟底比基坑底低，集水井底比排水沟底低。

集水井容积大小取决于排水沟的来水量和水泵的排水量，宜保证泵停抽后30min内基坑坑底不被地下水淹没。

　　轻型井点降水

　　轻型井点降水原理及适用条件。

轻型井点抽水是真空作用抽水，其由井点管、过滤管、集水总管、支管、阀门等组成管路系统，井由抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围形成一个真空区，真空区通过砂井扩展到一定范围。

　　轻型井点工程的布置。

轻型井点系统的平面布置由基坑的平面形状、大小，要求降深，地下水流向和地基岩性等因素决定，可布置成环形、U形或线性等，一般沿基坑外缘布置。

当降水基坑为矩形、圆形、三角形，或呈不规则形状时，常采用环形封闭式或U形井点布置。

　　喷射井点降水

　　喷射井点系统由高压水泵、供水总管、井点管、喷射器、测真空管、排水总管及循环水箱组成。

喷射井点降水设备较简单，排水深度大，可达8-20m，比多层轻型井点降水设备少，基坑土方开挖量少，施工快，费用低。

本工艺标准适用于基坑开挖较深、降水深度大于6m、土渗透系数为3-50m/d的砂土或渗透系数为d的粉土、粉砂、淤泥质土、粉质黏土中的降水工程。

　　电渗井点降水

　　电渗井点降水一般只适用于含水层渗透系数较小（d）的饱和黏土，特别是在淤泥和淤泥质黏土中的降水。

由于黏性土的颗粒较小，地下水流动十分困难，其中仅自由水在孔隙中流动，其他部分地下水则处于被毛细管吸附的约束状态，不能再压力水头作用下参与流动。

　　3、降水工程施工工艺

　　集水坑明沟排水

（1）在基坑底或开挖面，沿基坑边一侧、二侧、四周或中央设排水明沟（分普通明沟排水和分层明沟排水两种），在基坑四角或坑边设置集水井，使地下水沿排水沟流入集水井中，然后用抽水设备抽出基坑外。

（2）排水沟可挖成土沟，也可用砖砌；

集水井壁可砌干砖，或用竹板、竹片、混凝土管支撑加固；

当基坑挖至设计标高时，集水井底宜铺约厚的碎石滤层。

　　（3）排水设备宜采用潜水泵、离心泵或污水泵，水泵的选型可根据排水量大小及基坑深度选用。

　　（4）当基坑深度较大，地下水位较高且多层土中上部有透水性较强的土层时，可在边坡不同高度分段的平台上设置多层明沟，分层排除上部土层中的地下水（即分层明沟排水法）。

　　井点降水

（1）成孔方法。

成孔方法分为人工成孔法、机械钻孔法和水冲法。

其中机械钻孔法分为钢绳冲击钻、螺旋、正循环和反循环回转钻进方法。

（2）成井工艺。

成井工艺包括成孔后的冲孔换浆、井管安装、填砾、孔口封闭止水和试抽。

　　4、结束语

　　基坑降水方法有多种，应视具体水文地质条件，选择合适的降水方案。

在一次降水过程中，可能用两种或多种降水方法，如综合井点、止排结合的方法等等。

合理的降水方法和合理的设计理论方法，再加上正确的领导，这些都是降水成败的关键。

同时充分考虑到经济问题，安全问题和环境地质问题，保证工程圆满成功。

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