第二章 施工排水

第一节 概述 一、地下水的危害 1、不便施工 2、降低承载力 3、易坍塌 二、地下水的分类 上层滞水 潜水 层间水

三、排除方式 1、明沟排水 2、人工降低地下水位

第二节 明沟排水 一、系统 地下水排水沟集水井泵 排水沟： 集水井：

二、涌水量计算 1、远离河床时 Q—基坑总涌水量,m3/d K—渗透系数,m/d H—水位至基底高度，m R—影响半径，可查表。 r0—基坑半径,m

矩形坑： L，B—基坑的长和宽。 不规则坑： u值查表。 F—基坑面积。 2、近河床时 D—基坑距河边距离。

三、适用范围及特点 1、土质较好，渗透性差时。 2、基坑深度小，地下水位较低。 3、简便，成本低。

第三节 人工降低地下水位

概念：在含水层内钻孔、抽水，使之形成漏斗， 基坑或沟槽处在漏斗范围内，使之成干槽施工。 主要方法：轻型井点、喷射井点、 电渗井点、管井井点、 深井井点

一、轻型井点： 概述：把计算出的涌水量用许多小井管抽出 （一）适用范围 1.土质:粗砂，中砂，细砂，粉砂,K=0.1-50m/d （二）系统 1.管路部分 （1）井点管 （2）总管 （3）弯联管

2.抽水设备 （1）真空泵 真空罐 地下水 气水分离器 水泵（电机） 真空泵 排出水 气

（2）射流泵

四种井：潜水完整井，潜水非完整井，承压完整井，承压非完整井。 B 1 L (三）计算 四种井：潜水完整井，潜水非完整井，承压完整井，承压非完整井。 B 1 1 L B’ 1.潜水完整井 S H2 H3 S’ H H1 H4 H5 1-1剖面图 h a1 a2

S H2 H3 S’ H H1 H4 H5 1-1剖面图 h a1 a2 井点 基坑断面 Hi—标高

R X0 Q—井点系统总涌水量（m3/d) K—渗透系数（m/d) H—含水层厚度（m) S—降水深度（m) R—影响半径（m) 1-1剖面图 h a1 a2 Q—井点系统总涌水量（m3/d) K—渗透系数（m/d) H—含水层厚度（m) S—降水深度（m) R—影响半径（m) X0—基坑假想半径（m)

1）基坑降水深度S：S=H2-H3+a1 2）井管降水深度S’ ：S’=S+a2 a1—保险值，一般取0.5m, a2—水力坡降值。 H 1-1剖面图 h a1 a2

B 1 B’ 单排井：a2=B’i 双排井：a2=B’i/2 i—水力坡度 基坑宽大于6米用双排。 H 3)含水层厚：H=H2-H5 S H2 H3 S’ H H1 H4 H5 1-1剖面图 h a1 a2 单排井：a2=B’i 双排井：a2=B’i/2 i—水力坡度 基坑宽大于6米用双排。 3)含水层厚：H=H2-H5 4)影响半径: B 1 1 B’

H1 H2 H3 S a1 S’ H4 a2 H h H5 1-1剖面图 单排井

5) 假想半径x0，当基坑矩形： L,B—基坑长度，宽度。 --系数。可查表 当不规则基坑： F—基坑平面的面积,m2

6)单根井点涌水量： d—井点管直径m l—滤管长度（m) v—进水速度 K—渗透系数 (m3/d) 7)井点管根数： n=Q/q×1.1 8)井点管间距： 单排：D=L/（n-1) 双排：D=L/（n/2-1) 若为沟槽：取L=4~5B

2.潜水非完整井 H0—有效带深度。 H0=a(s’+l) l—滤管长度 s’/(s’+l) 0.2 0.3 0.5 0.8 a 1.3 1.5 1.7 1.85

Hi—标高 H1 井点 基坑断面 H2 H3 S a1 S’ H4 a2 H0 H h l H5 1-1剖面图 非完整井

(四）井点布置要求 1.计算个数 2.选择合适的布置方式 3.优先布置来水一侧 4.绘出总管三通间距,平面布置图及剖面图

（五）安装 1.挖地表排水沟 2.钻孔 3.下井点管 4.安装总管，弯联管，抽水设备 5.试抽

（六）多级轻型井点 1.适用范围：K=0.1-50m/d,降深大于6m 2.布置:分层降水 3.计算第二层时,以上一层降完水位为基准

二、喷射井点 概述：利用轻型井点的设备，在每根井点管中安装一个射流器，利用其射流作用将地下水抽至地面。 （一）适用范围：K=0.1-2m/d,降深8-20m （二）工作原理 高压工作水 环形空间 侧孔 喷嘴 混合室 排出 井点管 扩散室

三、深井井点 （一）适用范围,k=10-250m/d,中砂，粗砂，砾砂，降深大于15m （二）安装 1.钻孔 2.下井管、滤管、沉砂管 3.投滤料（高出静水位） 、粘土封顶 4.安装泵及电机 5.试抽 （三）计算 Q (可按无压完整井井点系统计算）

四、电渗井点 1.土质:k小于等于0.1m/d,粉土，粘土 2.降深：和轻井小于8m，和喷井大于8m （一)适用范围 （二）原理：利用电动试验中的电渗现象 （三）设备 1.电流 2.导体 3.抽吸设备

五、管井井点 （一）适用范围:k=20-200m/d,粗砂，砾砂，砾石等 （二）设备 1.钻孔 2.安装吸水管 3.安装水泵 卧式泵 潜水泵

六、回灌井点 (一)目的： 防止因降水导致附近建筑物产生沉降，同时可用回灌井点。 （二）注意事项 回灌水用清水。 降水与回灌应同时进行。

井点类型 渗透系数(m/d) 降水深度(m) 适用土质 单层轻井 0.1-50 3-6 粗中细粉砂 多层轻井 6-12 喷射井点 8-20 七.各井点适用条件 井点类型 渗透系数(m/d) 降水深度(m) 适用土质 单层轻井 0.1-50 3-6 粗中细粉砂 多层轻井 6-12 喷射井点 8-20 砂，淤泥 电渗井点 <0.1 实际确定 粘土，粉土，淤泥 管井井点 20-200 中粗砾砂，砾石 深井井点 10-250 >15 砂类土

轻型井点的计算例题： 某基坑，长20m，宽10m，基坑地面高程90.00,地下原水位高程86.00,基坑底高程83.00,含水层底板高程75.00,渗透系数12m/d,滤管长2m,i=0.1。求井点管根数及布置方式。 基坑剖面 基坑平面 20 10 S H2 H3 S’ H H1 H4 H5 h a1 a2 1）基坑降深:S=H2-H3+a1=86-83+0.5=3.5m

B’=12 基坑平面 20m 10m

2）井管降深： 因基坑半径大于6米，故用双排井点。 S’=S+B’i/2=3.5+(10+2)×0.1/2=4.1m 3）求H0： 滤管长l为2m, S’/(S’+l)=4.1/(4.1+2)=0.67 查表,故a取1.8 4）比较H0与H大小： 有效带深为H0=a(S’+l)=1.8(4.1+2)=10.98m 含水层厚H=86-75=11m 5）确定井型： 因H>H0，所以为非完整井。以下用非完整井公式。

6)计算井深： P=H1-H3+a1+a2+l=90-83+0.5+0.1×6+2=10.1m 7）影响半径： 8）假想半径： 因B/L=0.5，故 取1.17 假想半径：

9）基坑涌水量： 10）单个井点涌水量：

12）确定井点根数： n=Q/q×1.1≈28根 13）确定井点间距： D=L/(n/2-1)=20/13=1.54m

B’ 基坑平面 20m 1.54m 10m