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1、1第二章第二章 高层建筑基础工程施工高层建筑基础工程施工 1、地下水控制方法、地下水控制方法 2、深基坑的支护、深基坑的支护 3、深基坑的开卡与检测、深基坑的开卡与检测 22.1 地下水控制方法地下水控制方法 降水的方法主要有积水明排和井点降水两类。井点降水降水的方法主要有积水明排和井点降水两类。井点降水的方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井的方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井井点等井点等 （各类井点适用范围见表）（各类井点适用范围见表） 根据选用的井点确定根据选用的井点确定3轻型井点示意图轻型井点示意图一、轻型井点降水一、轻型井点降水 轻型井点降低地下水位，
2、是沿基坑周围以一定间轻型井点降低地下水位，是沿基坑周围以一定间距埋入井点管距埋入井点管(下端为滤管下端为滤管)至蓄水层内，井点管上端至蓄水层内，井点管上端通过弯连管与地面上水平铺设的集水总管相连接，利通过弯连管与地面上水平铺设的集水总管相连接，利用真空原理，通过抽水设备用真空原理，通过抽水设备将地下水从井点管内不断抽将地下水从井点管内不断抽出，使原有地下水位降至坑出，使原有地下水位降至坑底以下。底以下。4直径直径50mm,长长1.01.5米；米； 管壁钻孔管壁钻孔 13-19mm；外包两；外包两层过滤网层过滤网 ；1、 轻型井点设备轻型井点设备 1）管路系统）管路系统 井点管；直径井点管；直径
3、50mm； 长长57米米 滤管：滤管： 总管：直径总管：直径100127mm， 每段长每段长4米米 弯连管：透明塑料管弯连管：透明塑料管 2）抽水设备：真空泵）抽水设备：真空泵轻型井点示意图轻型井点示意图5 2、轻型井点布置、轻型井点布置 根据基坑平面形状、尺寸、根据基坑平面形状、尺寸、 深度、土质；地下水位高深度、土质；地下水位高 低、流向、降水深度；低、流向、降水深度； 1）平面布置：）平面布置： 单排布置：单排布置： 基坑宽度小于基坑宽度小于6米；米； 降水深度不超过降水深度不超过5米；米； 布置在地下水上游一侧；布置在地下水上游一侧； 两端延伸不小于基坑宽度（两端延伸不小于基坑宽度（B
4、）；）； 6 双排布置双排布置-基坑宽度大于基坑宽度大于6米；米； 降水深度不超过降水深度不超过5米；米； 两端延伸不小于基坑宽度；两端延伸不小于基坑宽度； 环向排布置环向排布置-基坑面积较大时；基坑面积较大时；72）高程布置）高程布置 一般不超过一般不超过6米米 井点管埋设深度：井点管埋设深度： 考虑安全考虑安全H 应加应加1/2滤管长度滤管长度若计算出的若计算出的H值大于井点管值大于井点管长度，达不到降水深度要求长度，达不到降水深度要求（用集水井排水法挖去一层（用集水井排水法挖去一层土再布置井点系统或采用二土再布置井点系统或采用二级井点级井点 ）iLhHHA183、轻型井点计算、轻型井点计
5、算（1）水井分类：）水井分类： 根据地下水压力分：根据地下水压力分： 根据井底是否到达不透水层根据井底是否到达不透水层 1）无压完整井）无压完整井 水井布置在地下水上部水井布置在地下水上部为透水层，地下水为无压水为透水层，地下水为无压水,井底到达不透水层井底到达不透水层 承压井和无压井承压井和无压井完整井与非完整井。完整井与非完整井。92）无压非完整井）无压非完整井 地下水上部为透水层，地下水上部为透水层，地下水为无压水，井底地下水为无压水，井底未未到达不透水层到达不透水层 3）承压完整井承压完整井 虑管布置在两层不透水层之间虑管布置在两层不透水层之间地下水有压力，井底地下水有压力，井底到达到
6、达不透水层不透水层 4）承压非完整井）承压非完整井虑管布置在两层不透水层之间虑管布置在两层不透水层之间地下水有压力，地下水有压力， 井底井底未到达未到达不透水层不透水层 10水位降落曲线水位降落曲线（2）涌水量计算涌水量计算 1）无压完整井涌水量计算）无压完整井涌水量计算 单井涌水量计算单井涌水量计算总涌水量计算（总涌水量计算（各单井之和）各单井之和）0lglg)2(366. 1xRSSHKQrRhHKQlglg366.122H-含水层厚度；含水层厚度；K-渗透系数渗透系数R-抽水影响半径；抽水影响半径；r-水井半径水井半径S-水位降低值；水位降低值； x0-环状井点假想半径环状井点假想半径,
7、F-井点系统包围的面积井点系统包围的面积Fx011)(3 . 1,ls )(75. 1,ls )(5 . 1,ls 00lglg)2(366.1xRSSHKQH0-抽水影响深度抽水影响深度H0H抽水影响深度抽水影响深度H H0 0（m m）0.20.20.30.30.50.50.80.8H0注：S为井点管内水位降低深度；l l)(85. 1,ls )/(,lss2）无压非完整井涌水量计算）无压非完整井涌水量计算12（3）井点管数量计算与井距确定）井点管数量计算与井距确定 1）确定井点管数量）确定井点管数量 2）确定井点间距）确定井点间距qQn1.1365KdlqnLD （Q-井点系统涌水量）井
8、点系统涌水量）（q-单根井点管最大出水量）单根井点管最大出水量） （K土层渗透系数）土层渗透系数）134、轻型井点施工与运行、轻型井点施工与运行 （1）施工顺序：）施工顺序：挖沟槽敷设总管；冲孔沉设井点管，灌填砂滤料；挖沟槽敷设总管；冲孔沉设井点管，灌填砂滤料；弯联管连接总管、井点管；安装抽水设备；试抽；弯联管连接总管、井点管；安装抽水设备；试抽； （2）井点管埋设方法）井点管埋设方法 1）设水法）设水法-在井点管的底端按冲水装置，冲在井点管的底端按冲水装置，冲水下沉井点管。水下沉井点管。 2）冲孔法）冲孔法-水管冲水后在沉井点管。水管冲水后在沉井点管。 3）套管法）套管法-套管（套管（150
9、200mm）沉至要沉至要求深度求深度填砂填砂插入井点管（两管间填砂）插入井点管（两管间填砂）拔拔套管。套管。 14（ 3）施工要求：）施工要求： 1）检查井点管透水性）检查井点管透水性 2）试抽，检察管路质量，在井点口）试抽，检察管路质量，在井点口0.5 1.0米范围用粘土填塞米范围用粘土填塞 3）连续抽水，做好纪录）连续抽水，做好纪录 4）对附近原有建筑物进行观测）对附近原有建筑物进行观测15【例例 1-1】 某工程基坑开挖某工程基坑开挖（如图）（如图）, 坑底平面尺寸为坑底平面尺寸为 30m 15m, 天然地面标高为天然地面标高为-0.300, 基坑底标高为基坑底标高为 -4.500m,
10、基坑边坡坡基坑边坡坡度为度为 1：0.5； 土质为土质为: 地面至地面至1.800m 为杂填土为杂填土, -1.800-7.200m 为细砂层为细砂层, 细砂层以下为不透水层细砂层以下为不透水层；地下水位标高地下水位标高为为-1.000m, 细细砂层渗透系数砂层渗透系数 K=18m/d, 采用轻型井点降低地采用轻型井点降低地下水位。下水位。求求 :(1) 轻型井点系统的布置轻型井点系统的布置； (2) 计算涌水量、井点管数量和间距计算涌水量、井点管数量和间距16（二）喷射井点（二）喷射井点1、工作原理：、工作原理：1）高压水井内、外管间的空间经杨水器测孔）高压水井内、外管间的空间经杨水器测孔
11、流向流向喷嘴；喷嘴；2） 经喷嘴高速流入混合室，该室压力下降，经喷嘴高速流入混合室，该室压力下降，形成真空；形成真空；3）地下水被吸入混合室；）地下水被吸入混合室；4）由于截面）由于截面扩大水流速度减小，使水压力上升，水经内管上升扩大水流速度减小，使水压力上升，水经内管上升经总管排出经总管排出喷嘴喷嘴混合室混合室172、适用范围：适用范围： 1）降水深度）降水深度6米以上米以上 2）渗透系数）渗透系数350m/d的砂土；的砂土； 0.1 3m/d的粘土的粘土 3、施工顺序：、施工顺序： 安装水泵及泵的进出管安装水泵及泵的进出管敷设进、出水总管敷设进、出水总管沉设井点管沉设井点管 接通回水总管接
12、通回水总管试抽试抽运行运行4、喷射井点计算：涌水量、井点管数与间距、喷射井点计算：涌水量、井点管数与间距、轻型井点轻型井点 1）高压水泵的工作水流量）高压水泵的工作水流量 2）高压水泵的工作压力）高压水泵的工作压力 )541 (1qnQ)551 (1Hp18（三）管井井点（三）管井井点沿基坑周围（沿基坑周围（20 50米）设一个管井，每个管井设一台水米）设一个管井，每个管井设一台水泵抽水泵抽水 适用：地下水量大的土层，土的渗透系数适用：地下水量大的土层，土的渗透系数K 20m/d 井点组成：井点组成： 管井管井-钢管（钢管（200250）；）； 砼管（内径砼管（内径400），）， 间距间距20
13、 50米；深度米；深度815米米 吸水管吸水管-钢管或胶管钢管或胶管(50100) 水泵水泵-离心泵或潜水泵。离心泵或潜水泵。19 （四）（四）截水截水 当坑外降水可能危及周边环当坑外降水可能危及周边环境安全时，宜采用截水的方法境安全时，宜采用截水的方法来控制地下水来控制地下水 1、方法：、方法： 设截水帷幕设截水帷幕 开挖前沿基坑四周设置隔水围护壁（挡水，支护）开挖前沿基坑四周设置隔水围护壁（挡水，支护） 2、截水帷幕的类型：、截水帷幕的类型： 水泥土搅拌桩挡墙、高压旋喷桩挡墙、地下连续挡墙等水泥土搅拌桩挡墙、高压旋喷桩挡墙、地下连续挡墙等 3、为了阻止基坑内外的地下水相互渗流，落底式竖向截
14、水、为了阻止基坑内外的地下水相互渗流，落底式竖向截水 帷幕的底部宜插入不透水层帷幕的底部宜插入不透水层4、基坑内水量或水压较大时，在基坑内采用井点降水、基坑内水量或水压较大时，在基坑内采用井点降水20 5、当地下水层渗透性较强、厚度较大时，、当地下水层渗透性较强、厚度较大时， 采用侧向截水与水平封底相结合的方案。采用侧向截水与水平封底相结合的方案。 （化学注浆、旋喷注浆）（化学注浆、旋喷注浆）21（五）回（五）回 灌灌 回灌井点就是在降水井点与要保护的已有建筑物之间打回灌井点就是在降水井点与要保护的已有建筑物之间打一排井点，在井点降水的同时，向土层中灌人一定数量的一排井点，在井点降水的同时，向
15、土层中灌人一定数量的水，形成一道隔水帷幕，使井点降水的影响半径不超过回灌水，形成一道隔水帷幕，使井点降水的影响半径不超过回灌井点的范围，从而阻止回灌井点外侧的建井点的范围，从而阻止回灌井点外侧的建(构构)筑物下的地下筑物下的地下水的流失，水的流失，221、回灌的布置、回灌的布置 1）回灌井与降水井间距）回灌井与降水井间距 6米，避免两井相通。米，避免两井相通。 2）回灌井的间距应根据降水井和被保护建筑物）回灌井的间距应根据降水井和被保护建筑物 平面位置确定平面位置确定 3）且同步进行，回灌井两侧设观测井）且同步进行，回灌井两侧设观测井2、施工要点、施工要点 1）埋设方法、质量要求同降水井点）埋
16、设方法、质量要求同降水井点 2）回灌量不宜超过原水位的标高，尽量保持平衡）回灌量不宜超过原水位的标高，尽量保持平衡 3）回灌井应设置高位水箱，靠水位差重力流灌）回灌井应设置高位水箱，靠水位差重力流灌 4）回灌水应采用清水，避免孔眼堵塞。）回灌水应采用清水，避免孔眼堵塞。 5）回灌井与降水井应协调控制）回灌井与降水井应协调控制232.2 基坑支护工程基坑支护工程2.2.1 结构支护选型结构支护选型1、常用的基坑支护结构类型：、常用的基坑支护结构类型：放坡、放坡、 水泥土墙、地下连续墙、土钉墙、排桩水泥土墙、地下连续墙、土钉墙、排桩1）水泥土墙：水泥搅拌桩、高压喷射注浆装）水泥土墙：水泥搅拌桩、高压喷射注浆装2）地下连续墙：沿基坑周边浇注混凝土墙）地下连续墙：沿基坑周边浇注混凝土墙3）土钉墙：）土钉墙：4）锚杆：）锚杆：5）排桩：钢板桩、型钢横挡板、钻孔灌注桩、）排桩：钢板桩、型钢横挡板、钻孔灌注桩、 人工挖孔桩人工挖孔桩242、基坑结构选型的依据：、基坑结构选型的依据： 1）支护结构型式的受力特点、适用范围、技）支护结构型式的受力特点、适用范围、技 术经济和工期等指标；术经济和工期等指标
