大工11秋《建筑施工》辅导资料二Word下载.docx

1、2-集水井；3-离心式水泵；4-基础边线；5-原地下水位线；6-降低后地下水位线1、排水沟的设置 排水沟底宽应不少于0.20.3m，沟底设有0.20.5的纵坡，使水流不致堵塞。在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面低0.40.5m；在基础施工阶段，排水沟应距基础有足够远的距离且适当保护，并保证排水通畅。2、集水井的设置 集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根据水量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为2040m。集水井的直径或宽度，一般为0.60.8m。其深度应随着挖土的加深而加深，保持井底低于挖土面0.71.0m。当基坑挖至设计标高后，井底应低于基坑底12m，并铺设碎石滤水层。以免

2、长时间抽水时，造成泥砂损失和扰动井底土。3、水泵性能与选用 排水用的水泵主要有：离心泵、潜水泵、软抽水泵等。（1）离心泵 泵体是由泵壳、泵轴及叶轮等主要部件组成，其管路系统包括滤网与底阀、吸水管及出水管等。离心泵的抽水原理：利用叶轮高速旋转时所产生的离心力，将轮心部分的水甩往轮边，沿出水管压向高处。水泵的主要性能包括：流量、总扬程、吸水扬程和功率等。流量是指水泵单位时间内的出水量。扬程是指水泵能扬水的高度，也称水头。 离心泵工作简图1泵壳；2泵轴；3叶轮；4滤网与底阀；5吸水管；6出水管离心泵的选择，主要根据需要的流量和扬程而定。离心泵安装时，要特别注意吸水管接头不漏气，并保证吸水口在水面以下

3、不少于0.5m，以免吸入空气，影响水泵正常进行。（2）潜水泵 潜水泵是由立式水泵与电动机组合而成，工作时完全浸在水中。 水泵装在电动机上端，叶轮可制成离心式或螺旋桨式；电动机设有密封装置。潜水泵的工作简图见下页。（三）流砂及其防治 1、流砂发生的原因 动水压力是流砂发生的重要条件。流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力，其性质通过下图所示的试验说明。动水压力原理图（a） 水在土中渗流的力学现象；（b） 动水压力对地基土的影响l、2土颗粒潜水泵工作简图1叶轮；2轴；3电动机；4进水口；5出水胶管；6电缆由上式可知，动水压GD与水力坡度I成正比，水位差越大，动水压力越大，而渗透路程越长，动水

4、压力越小。产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向（与水流方向一致）与土的重力方向相反，土不仅受水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流砂现象。2、流砂的防治 （多项选择题）流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向。具体措施为：（1）抢挖法 （2）水下挖土法 （3）打钢板桩或作地下连续墙法 （4）在枯水季节开挖 （5）井点降水法（四）井点降水法 井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底

5、标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。1、轻型井点 （1）轻型井点设备 轻型井点设备是由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：井点管（由井管和滤管连接而成）、弯联管及总管等。轻型井点法降低地下水位全貌图1井管；2滤管；3总管；4弯联管；5水泵房6原有地下水位线；7降低后地下水位线真空泵轻型井点设备工作原理简图 滤管的构造 （2）轻型井点布置（重点掌握）平面布置当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，可采用单排井点，布置在底下水流的上游一侧，其两端的延伸长度不应小于基坑宽度。井点管距离基坑壁一般不宜小于0.71.0m，以防局部发生漏气。在靠近河流及总基坑转角部位，井

6、点应适当加密。单排井点布置简图（a）平面布置；（b）高程布置1-总管；2-点管；3-抽水设备高程布置轻型井点多是利用真空原理抽吸地下水，理论上的抽水深度可达10.3m。但由于土层透气及抽水设备的水头损失等因素，井点管处的降水深度往往不超过6m。环形井点布置简图2-井点管；井管的埋置深度HA，可按下式计算：HAH1十h十iL （m） 式中 H1总管平台面至基坑底面的距离（m）； h基坑中心线底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.51.0m； i水力坡度，根据实测：环形井点为110，单排线状井点为1/4；L井点管至基坑中心线的水平距离（m）。 当计算出的HA值大于降水深度6m时，则应降低总管安

7、装平台面标高，以满足降水深度要求。此外，在确定井管埋置深度时，还要考虑井管长度（一般为6m），且井管通常需露出地面为0.20.3m。在任何情况下，滤管必须埋在含水层中。（3）轻型井点计算 井型判定水井的分类（a）无压完整井；（b）无压非完整井；（c）承压完整井；（d）承压非完整井涌水量计算（）无压完整涌水量环形井点涌水量计算简图（b）无压非完整井 （m/d）式中 K渗透系数（m/d），应由实验确定； H含水层厚度（m）； S水位降低值（m）； R抽水影响半径（m），取 X0环形井点的假想半径（m）： F基坑周围井点管所包围的面积（）。（）无压非完整井涌水量有效深度H0值S/ S+10.20.3

8、0.50.8H01.3（S+l）1.5（S+l）1.7（S+l）1.85（S+l）注：表中S为井管内水位降低深度，l为滤管长度。（）承压完整井涌水量承压完整井环形井点涌水量计算公式为：式中 M承压含水层厚度（m）； K渗透系数（m/d），应由实验确定；确定井点管数量与井距 （）单井最大出水量 单井的最大出水量q，主要取决于土的渗透系数、滤管的构造与尺寸，按下式确定： 式中 d滤管直径（m）； l滤管长度（m）； K渗透系数（m/d）。（）最少井数 井点管的最少根数nmin，按下式计算：nmin=1.1Q/q （根）式中 1.1备用系数，考虑井点管堵塞等因素。其它符号同前。（）最大井距 Dmax

9、=L/nmin 式中 L总管长度（m）。确定井点管间距时，还应注意以下几点：（需要记忆） （a）井距过小时，彼此干扰大，影响出水量，因此井距必须大于15倍管径。（b）在渗透系数小的土中井距宜小些，否则水位降落时间过长。（c）靠近河流处，井点宜适当加密。（d）井距应能与总管上的接头间距相配合。根据实际采用的井点管间距，最后确定所需的井点管根数。（4）轻型井点的施工 埋设井点的程序是：放线定位打井孔埋设井点管安装总管用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备。轻型井点的施工要点： 轻型井点的井孔一般采用水冲法或回转法。冲孔直径一般为 300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0

10、.5mm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。井孔成孔后，应立即居中插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜采用干净粗砂，填灌均匀，并至少填至滤管顶部1-1.5米以上，以保证水流畅通。上部须用粘土封口，以防漏气和地表水下渗。对于土质较差的地区，可以采用套管水冲法。井点系统全部安装完毕后，需进行试抽，以检查有无漏气现象。若发现滤管被泥砂堵塞，则属于“死井”，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重新沉没。轻型井点的使用轻型井点使用时，一般应连续抽水（特别是开始阶段）。时抽时停，滤网易堵塞，也容易抽出土粒，使出水混浊

11、，并会引起附近建筑物由于土颗粒流失而沉降开裂；同时由于中途停抽，地下水回升，也会引起土方边坡坍塌等事故。轻型井点的正常出水规律是“先大后小，先混后清”，否则应立即检查纠正。必须经常观测真空度，如发现不足，则应立即检查井点系统有无漏气并应采取相应的措施。采用井点降水时，应对附近建筑物进行沉降观测，以便采取防护措施。 在抽水过程中，应调节离心泵的出水阀以控制出水量，使抽吸排水保持均匀，达到细水长流。在抽水过程中，还应检查有无“死井”（即井点管淤塞）。当死井太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反向冲洗或拔出重埋。2、喷射井点 当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点降水。其降水深度可达

12、820 m，可用于渗透系数为0.150 m/d的砂土、淤泥质土层。喷射井点施工顺序是：安装水泵设备及泵的进出水管路；铺设进水总管和回水总管；沉设井点管（包括灌填砂滤料），接通进水总管后及时进行单根试抽、检验；全部井点管沉设完毕后，接通回水总管，全面试抽，检查整个降水系统的运转状况及降水效果。3、管井井点 管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大（20200m/d）的土层中，宜采用管井井点。管井井点的设备主要是由管井、吸水管及水泵组成。4、深井井点 当要求井内降水深度超过15m时，可在管井中使用深井泵抽水。这种井点称为深井井点（或

13、深管井井点）。深井井点一般可降低水位3040m，有的甚至可达百米以上。常用的深井泵有两种类型。 一种是深井潜水泵， 另一种是电动机安装在地面上，通过传动轴带动多级叶轮工作而排水。5、电渗井点 电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成，主要用于渗透系数小于0.1m/d的土层。（五）降水对周围地面的影响及预防措施 降低地下水位时，由于土颗粒流失或土体压缩固结，易引起周周地面沉降。由于土层的不均匀性和形成的水位呈漏斗状，地面沉降多为不均匀沉降，可能导致周围的建筑物倾斜、下沉、道路开裂或管线断裂。因此，井点降水时，必须采取相应措施，以防造成危害。1、回灌井点法 该方法是在降水井点与需保护的建筑物、构

14、筑物间设置一排回灌井点。在降水的同时，通过回灌井点向土层内灌入适量的水，使原建筑物下保持较高的地下水位，以减少其沉降程度。2、设置止水帷幕法在降水井点区域与原建筑之间设置一道止水帷幕，使基坑外地下水的渗流路线延长，从而使原建筑物的地下水位基本保持不变。止水帷幕可结合挡土支护结构设置，也可以单独设置。常用的止水帷幕的做法有深层搅拌法、压密注浆法、冻结法等。3、减缓降水速度法减缓井点的降水速度，可防止土颗粒随水流带出。具体措施包括：加长井点，调小离心泵阀门，根据土颗粒的粒径选择恰当的滤网，加大砂滤层厚度等。三、例题1、某基坑开挖土层为粉砂，地下水位线低于地面10m；开挖深度18m，降水方法宜采用（）。A、集水井 B、轻型井点 C、管井井点 D、深井井点答案：D解析：该工程实际降水深度为18-10+0.5=8.5m以上，即便是在挖至接近地下水位处再安装轻型井点或管井井点，其降水深度也均不能满足要求。而由于土层为粉砂，集水井法易引起坍塌，不能使用。深井井点降水深度可达到15m以上，能满足降水要求。2、下列排水形式中，降水深度可达百米以上的是（）。A、轻型井点 B、深井井点 C、喷射井点 D、管井井点B3、确定井点管间距时应注意哪些问题？