一建市政教材解读：1K413021 地下工程降水排水方法

更新时间：2015-09-14 14:53:01 来源：|0

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　　【摘要】环球网校一级建造师频道为您提供一级建造师考试必备的复习资料和试题，供考生复习备考之用，本文为一建市政教材解读：1K413021 地下工程降水排水方法，是考生必须要熟记和掌握的重点内容。2015年的一级建造师考试将于9月19日至20日举行，环球网校在此提醒广大考生做好复习备考。祝广大考生顺利通过一级建造师考试！

　　1K413020 明挖基坑施工

　　1K413021 地下工程降水排水方法

　　一、降水方法选择

　　(一)基本要求

　　(1)当地下水位高于基坑开挖面，需要采用降低地下水方法疏干坑内土层中的地下水。疏干地下水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构的变形。在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。

　　(2)当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌，确保基坑开挖施工安全。

　　(3)当降水会对基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采取截水方法控制地下水。采用悬挂式帷幕时，应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件采取坑外回灌措施。

　　(二)工程降水方法的选用

　　工程降水有多种技术方法，可根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类按表】K413021选择和设计。

井点降水方法的选用表1K413021

降水方法		适用地层	渗透系数 (m/d)	降水深度 (m)	地下水类型
集水明排		黏性土、砂土		<2	潜水地表水
轻型井点	一级二级三级	砂土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质（粉质）黏土	0. 1～20	3～6 6～9 9～1 2	潜水
喷射井点		砂土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质（粉质）黏土	0. 1～20	<20	潜水、承压水
管井	疏干	砂性土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质（粉质）黏土	0.02～0.1	不限	潜水
管井	减压	砂性土，粉土	>0.1	不限	承压水

　　二、常见降水方法

　　(一)明沟、集水井排水

　　(1)当基坑开挖不很深，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔30～50m设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外(见图1K413021-1)。

　　(2)排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0. 4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于O.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3～0.4 m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。明沟的坡度不宜小于0.3%，沟底应采取防渗措施。

　　(3)集水井的净截面尺寸应根据排水流量确定。集水井应采取防渗措施。

　　(4)明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。

　　(5)明沟排水设施与市政管网连接口之间应设置沉淀池。明沟、集水井、、沉淀池使用时应排水畅通并应随时清理淤积物。

　　(6)当基坑开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性能的砂类土，基坑侧壁出现分层渗水时，可在基坑边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，避免上层地下水冲刷基坑下部边坡造成塌方。

　　(二)井点降水

　　(1)当基坑开挖较深，基坑涌水量大，且有围护结构时，应选择井点降水方法。即用

　　真空(轻型)井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同时使土体产生固结以方便土方开挖。

　　(2)轻型井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧;当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑(槽)的两侧，当基坑面积较大时，宜采用环形井点。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。

　　(3)轻型井点宜采用金属管，井管距坑壁不应小于1.O～1.5m(距离太小易漏气)。井点间距一般为0. 8～1.6m。集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.2 5%～0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。井点管的人土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9～1.2m，井点管的埋置深度应经计算确定。

　　(4)真空井点和喷射井点可选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺(钻孔法、冲孔法或射水法)，对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔;成孔深度宜大于降水井设计深度0. 5～1. Om。钻进到设计深度后，应注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆。孔壁与井

　　管之间的滤料应填充密实、均匀，宜采用中粗砂，滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面

　　的厚度应大于1m。

　　(5)管井的滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管。成孔工艺应适合地层特点，对不易塌孔、缩径地层宜采用清水钻进;采用泥浆护壁钻孔时，应在钻进到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，当泥浆相对密度不大于1.05时，方可投入滤料。滤管内径应按满足单井设计流量要求而配置的水泵规格确定，管井成孔直径应满足填充滤料的要求;井管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形石渣料、风化料或其他黏质岩石成分的砾石。井管底部应设置沉砂段。

　　三、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水

　　(一)隔(截)水帷幕

　　(1)采用隔(截)水帷幕的目的是阻止基坑外的地下水流入基坑内部，或减小地下水沿基坑帷幕的水力梯度。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的渗透系数宜小于1.O×10-6 cm/s。

　　(2)当基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用底端进入下卧隔水层的落底式帷幕;当坑底以下含水层厚度较大时需采用悬挂式帷幕，其深度要满足地下水从帷幕底绕流的渗透稳定要求，并应分析地下水位下降对周边建(构)筑物的影响。

　　(3)截水帷幕可选用旋喷法或摆喷注浆帷幕、水泥土搅拌桩帷幕、地下连续墙或咬合式排桩。支护结构采用排桩时，可采用高压旋喷或摆喷注浆与排桩相互咬合的组合帷幕。

　　(4)基坑的隔(截)水帷幕(或可以隔水的围护结构)周围的地下水渗流特征与降水目的、隔水帷幕的深度和含水层位置有关，利用这些关系布置降水井可以提高降水的效率，减少降水对环境的影响。

　　(5)隔(截)水帷幕与降水井布置大致可分成三种类型，需要依据有关条件综合考虑。

　　(二)隔(截)水帷幕与降水井布置

　　1.隔水帷幕隔断降水含水层

　　基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，即为前面所述的落底式帷幕，见图1K413021-2。这类隔水帷幕将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来，基坑内、外地下水无水力联系。此时，应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外地下水不受影响。

　　2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中

　　隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，通过井点降水降低基坑下部承压含水层的水头，以防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的，见图1 K413021-3 。这类隔水帷幕未将基坑内、外承压含水层分隔开。由于不受围护结构的影响，基坑内、外地下水连通，这类井点降水影响范围较大。此时，应把降水井布置于基坑外侧。因为即使布置在坑内，降水依然会对基坑外围有明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题。

　　3.隔水帷幕底位于承压水含水层中

　　隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的，见图1K413021-4。这类隔水帷幕底位于承压水含水层中，基坑内、外承压含水层部分被隔水帷幕隔开，仅含水层下部未被隔开。由于受围护结构的阻挡，在承压含水层上部基坑内、外地下水不连续，下部含水层连续相通，地下水呈三维流态。随着基坑内水位降深的加大，基坑内、外水位相差较大。在这类情况下，应把降水井布置于坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕插入承压含水层越深，这种优势越明显。