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第一章 土方工程
概述
土方边破和土壁支护
场地平整
土方工程机械化施工
基坑排水
爆破工程
第五节 基坑排水
a基底低于地下水位，地下水会不断地渗入坑内。
b雨期施工，地面水不断流入坑内。
c基坑下遇有承压含水层，不降水减压，基底可能被冲溃破坏
方法：集水坑降水、井点降水法。
（一）集水井降水法
集水井降水法是在开挖基坑时，
沿坑底周围或中央开挖排水沟，在沟
底设集水井，使基坑内的水，经排水
沟流向集水井，然后用水泵抽走。
动画
适用范围：降水深度较小且土层为粗粒土层或渗水量小的粘性土层。
采用刚性土壁支护结构挡土并形成止水帷幕的深基坑开挖。
井点降水局部的辅助降水。
集水坑设置
位置：基础范围之外，地下水走向上游。
防止基底土的颗粒随水流失而使土结构受到破坏。
间距：一般每隔20-40m设置一个。
根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵抽水能力确定。
直径：一般为0.6-0.8m。
深度：随挖土的加深而加深，并保持低于挖土工作面的0.7-1.0m 。
当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底，并铺设碎石
滤水层，防止由于抽水时间较长而将泥砂抽出及井底土被
搅动。井壁可用竹、木等材料进行简易加固。
水泵：主要有离泵、潜水泵等。
（二） 井点降水
井点降水法：在基坑开挖前，先在基坑周围埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落在坑底以下，直至施工完毕为止。
井点类型及使用范围
井点类别 土的渗透性(m/d) 降水深度(m)
轻型井点 一级轻型井点 0.1~50 3~6
多级轻型井点 0.1~50 视井点级数而定
喷射井点 0.1~50 8~20
电渗井点 <0.1 视选用的井点而定
管井类 管井井点 20~200 3~5
深井井点 10~250 >15
1、 管井井点
沿基坑每隔20-50m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。
1 沉砂管 2 钢筋焊接骨架 3 滤网
4 管身 5 吸水管 6 离心泵
7 小砾石过滤层 8 粘土封口
2、 喷射井点
降水深度超过8m，宜采用喷射井点。
喷气井点、喷水井点
喷水井点的喷射井管由内外管所组成，在内管下端装有升水装置（喷射扬水器）与滤管相连。当高压水经内外管之间的环形空间由喷嘴喷出时，地下水即被吸入而压出地面。
1 喷射井管 2 滤管 3 进水总管 4排水总管
5 高压水泵 6水池 7 压力计 8 内管 9外管
10扩散管 11喷嘴 12 混合室 13水泵
3、电渗井点
电渗井点排水的原理，以井点管作负极、以打入的钢筋或钢管作正极， 当通以混凝土实管混凝土过滤管直流电后，土颗粒即自负极向正极移动，水则自正极向负极移动而被集中排出。
土颗粒的移动称电脉表现，水的移动称为电渗现象，故名电渗井点。
4、轻型井点降水
A、设备组成
轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。
管路系统：滤管、井点管、弯联管及集水总管。
轻型井点设备
1— 地面； 2—水泵； 3—集水总管；
4—井点管； 5—滤管； 6—降落后的水位；
7—原地下水位； 8—基坑底
滤管构造钢管 2 管壁上小孔 3 缠绕的铁丝
4 细滤网 5 粗滤网 6 粗铁丝保护网 7 井点管 8 铸铁头
滤 管 直径为38-50，长度为1-1.5m，管壁上钻有直径为13-19的小圆孔，外包以两层滤网（见图 滤管的上端与井点管连接，井点管直径亦相应地为38-50的钢管，其长度为3-7m，可整根或分节组成。
弯联管 井点管的上端用弯联管与总管相连。弯联管宜装有阀门，以便检修井点。近年来有的弯联管采用透明塑料管，可随时观察井点管的工作情况；有的采用橡胶管，可避免两端不均匀沉降而泄漏。
集水总管 内径为100-127的无缝钢管，每长4m，其间用橡胶套管联结，并用钢箍拉紧，以防漏水。总管上还装有与井点管联结的短接头，间距0.8或1.2m。
干式真空泵工作原理 1 井点管 2 弯联管 3 总管 4 过滤箱 5 过滤网 6 分水排水器 7 水位计 8 真空调节阀
9 阀门 10 真空表 11 挡水布 12 副分水排水器 13 压力计水器 14 压力箱
15 出水管 16 真空泵 17 离心泵 18 冷却泵 19 冷却水管 20 冷却水箱 21 浮筒
B、工作原理
开动真空泵16——水和空气流入分水排水器6——开动离心泵17
水——经离心泵由出水管 排出；
空气——在分水排水器上部，由真空泵排出。
挡水布11 阀 门9
副分水排水器12
压力箱14 过滤箱4
真空调节阀8
C、 轻型井点设计
轻型井点设计包括：
⑴井点系统的平面布置
⑵井点系统的高程布置
⑶轻型井点的计算
⑷确定井点管的数量
（1）、井点的平面布置：
根据基坑（槽）形状，轻型井点可采用：
单排布置、双排布置、环形布置、U形布置。
a）单排布置；b）双排布置；c）环形布置（d）U形布置
井点的平面布置
（2）、井点系统的高程布置
轻型井点的降水深度，从理论上讲可达10.3m，但由于管路系统的水头损失，其实际的降水深度一般不宜超过6m。
井点管的埋置深度
H=H1+h+IL
H+井点管外露长度
小于6M:可 用一级井点；
大于6M:如降低井点管的埋置面，可满足降水深度要求时，仍可采用一级井点；
当一级井点达不到降水深度要求时，则可采用二级井点。
确定井点埋置深度时，还要考虑井点管露出地面滤管必须埋在透水层内。
（3）、轻型井点的计算
1）、井点系统的涌水量：
水井理论——涌水量——井点数量
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。
无压井：水井布置在具有潜水自由面的含水层中
承压井：布置在承压含水层中。
完整井：水井底部达到不透水层
非完整井：水井底部未达到不透水层
水井的类型不同，其涌水量计算的方法亦不相同
无压完整井 无压非完整井
承压完整井 承压非完整井
无压完整井的环状井点系统
涌水量
Q-井点系统的涌水量
K-土壤的渗透系数 m/d，最好通过现场扬水试验确定，也可查表；
H-含水层厚度 m
R-抽水影响半径 m
S-不利点的水位降落值 m
R-环状井点系统的假想圆半径 m
F-环状井点系统所包围的面积
地下水位降落曲线稳定的时间视土壤的性质而定，一般为1-5d。
无压不完整井
无压不完整井的地下水从井的侧面和井底渗入，涌水量要比完整井大。
为了简化计算，仍可采用无压完整井的公式。将H换为有效深度H0 。当H0大于的实际含水层的厚度H时，则仍取H值 。
0.2 0.3 0.5 0.8
H0 1.3 1.5 1.7 1.85
有效带的深度H0值
S’为井点管中水位降落值 l为滤管长度
2)、确定井管数量及井距
单根井管的最大出水量( ):
q——单根井管的最大出水量
d—— 滤管直径（m)
l——滤管长度（m)
K——渗透系数（ ）
井点最少数量：
井点管最大间距为:
L1总管长度
求出的管距应大于1.5d，并应与总管接或头的间距（0.8m或1.2m）相吻合,（并由此反求n)
3)、井点管的埋设与使用　　
安装程序：排放总管——总管旁靠基坑一侧挖排水沟——埋设井点管——用弯联管把井点总管联接——安装抽水设备。
井水管埋设：冲水管冲孔、钻孔后沉放、带套管水冲法、振动水冲法
安装完毕，进行试抽，检查设备运转，管路有无漏气。
使用：应连续抽水（特别是开始阶段）。
时抽时停，滤网易于堵塞，出水混浊，引起土颗粒流失。
中途停抽，地下水回升，也可能引起边坡塌方等事故。
出水规律： 先大后小，先混后清
在抽水过程中，还应检查有无堵塞“死井”（工作正常的井管，用手触摸时，应有冬暖夏凉的感觉，或从弯联管上的透明阀门）观察，如死井太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水冲洗或拔出重埋。

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