地下水控制(一)——基坑降水

百科   2024-11-23 00:00   福建  
      在地下水位高的地区,在基坑开挖过程中,必须防止管涌、流砂及与降水有关的坑外地面变形,必须对地下水进行有效的控制,以保证土方开挖顺利实施。基坑工程的地下水控制通常采用两种方法:在坑外设置降水井,降低地下水位;或在基坑四周设置止水帷幕,隔离浅部分地下水,在基坑内降水
      集水明排是在基坑内设置排水沟和集水井,用抽水设备将基坑中水从集水井排出,达到疏干基坑内积水的目的井点降水是对基坑内的地下水或基坑底板以下的承压水进行疏干或减压。隔水是用地下连续墙及喷射注浆(旋喷)、深层搅拌或注浆形成具有一定强度和抗渗能的截水墙或底板,阻止地下水流入基坑的方法,包括竖向隔水(悬挂式和落底式)及水平封底隔水。在基坑施工过程中,长时间大量持续降水,无论是采取止水或降水方案,都可能造成基坑周围的地面沉降,应注意其对环境带来的影响
      对于软土中的长条形基坑(如地铁基坑),已有工程的实测结果表明,基坑开挖前的降水,由于坑内土失水固结的效应,支护结构可产生一定的向坑内的水平位移,并引起坑外土体沉降。当对变形控制要求严格时,尚应控制这一影响。一般来说,降水前先设置首层支撑,坑内分层分区降水,以及不要过早提前降水,可起到有效的控制作用
一、基坑降水
      降低地下水位的方法有:集水明排及降水井,降水井包括电渗井点、轻型井点、喷射井点、管井、渗井;隔离地下水包括地下连续墙、连续排列的排桩墙、隔水帷幕、坑底水平封底隔水等。
      常用的各种井点降水方法的适用条件如表 9-11所示。
      对于弱透水地层(渗透系数不大于10-7cm/s)中的浅基坑,当基坑环境简单、含水层较薄,降水深度较小时,可考虑采用集水明排;在其他情况下宜采用降水井降水、隔水措施或隔水、降水综合措施
      在高地下水位地区,基坑降水通常有以下三种情况:
1、第一类:降潜水
      基坑围护结构深入隔水层(即含水层底板)中,井点降水以疏干基坑内的地下水位为目的如图 9-48所示。这类围护结构位于含水层以下,即潜水含水层底板之中,将基坑内地下水及基坑外的地下水分隔开来。其地下水渗流特征:由于围护结构隔水,基坑内、外地下水无水力联系。降水时,基坑外地下水不受影响。因此,这类井点降水影响范围小。一般基坑深度小于10m~15m

2、第二类:降承压含水层

      基坑围护结构深入隔水层(即含水层顶板)中,井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头、防止基坑底板隆起或突水产生流砂为目的,如图9-49所示。这类围护结构位于降水含水层以上,即承压含水层顶板之中,围护结构未将基坑内、外承压含水层分隔开其地下水渗流特征:由于不受围护结构的影响,基坑内、外地下水连续相通。这类井点降水影响范围较大,但降落漏斗平缓,抽水引起的地面沉降为均匀沉降。这种基坑深度一般大于15m~20m

3、第三类:降承压水井疏干承压水

      基坑围护结构深入承压含水层中,并点降水的前期以降低下部承压含水层的水头为目的,后期以疏干承压含水层为目的,如图9-50所示。这类围护结构位于降水含水层中、上部,基坑内、外承压含水层大部分被围护结构隔开,仅含水层下部未被隔开。其地下水渗流特征:由于受围护结构的阻挡,基坑上部内、外地下水不连续,下部含水层连续相同,地下水呈三维流态。另外,由于井损,井内水位低于井壁外水位,而且,随着水位降低的加大,井内、外水位相差越大。这类基坑深度比较深,一般大于20m~25m




参考文献:
1、《建筑地基基础设计规范理解与应用》

土木风雨
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