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轻井工地施工说明
    基坑的开挖施工,无论是采用支护体系的垂直开挖还是放坡开挖,如果施工地区的地下水位较高,都将涉及到地下水对基坑施工的影响这一问题。当开挖施工的开挖面低于地下水位时,土体的含水层被切断,地下水便会从坑外或坑底不断地渗入基坑内,另外在基坑开挖期间由于下雨或其它原因,可能会在基坑内造成滞留水,这样会使坑底地基土强度降低,压缩性增大。这样一来,从基坑开挖施工的安全角度出发,对于采用支护体系的垂直开挖,坑内被动区土体由于含水量增加导致强度、刚度降低,对控制支护体系的稳定性、强度和变形都是十分不利的;对于放坡开挖来讲,也增加了边坡失稳和产生流砂的可能性。从施工角度出发,在地下水位以下进行开挖,坑内滞留水一方面增加了土方开挖施工的难度,另一方面也使地下主体结构的施工难以顺利进行。而且在水的浸泡下,地基土的强度大大降低,也影响了其承载力。因此,为保证深基基坑工程开挖施工的顺利进行,同时保证地下主体结构施工的正常进行以及地基的强度不遭受损失,一方面在地下水位较高的地区,当开挖面低于地下水位时,需采取降低地下水位的措施;另一方面基坑开挖期间坑内需采取排水措施以排出坑内滞留水,使基坑处于干燥的状态,一利于施工。
一、轻型井点降水
(一)轻型井点降水系统装置
轻型井点主要由井点管(包括过滤器)、集水总管、抽水泵、真空泵等组成。 轻型井点降低地下水位,是按设计沿基坑周围埋设井点管,一般距基坑边0.8m~1.0m,在地面上铺设集水总管(并有一定坡度),将各井点管与总管用软管(或钢管)连接,在总管中段适当位置安装抽水水泵或抽水装置。
(二)轻型井点抽水原理
井点系统装置组装完成之后,经检查合格后即可启动抽水装置。这时,井点管、总管及储水箱内空气被吸走,形成一定的真空度(即负压)。由于管路系统外部地下水承受大气压力的作用,为了保持平衡状态,由高压区向低压区方向流动。所以,地下水被压入至井点管内,经总管至储水箱,然后用水泵抽走(或自流)。这现象称为抽水(即吸水)。
(三)轻型井点抽水设备
轻型井点抽水的主要设备为:
  • 井点管:直径为38~50mm的钢管,长5~7m,整根或分节组成。
  • 滤水管:内径同井点管的钢管,长度1m左右。
  • 集水总管:内径为100~127的钢管,长为50~80m,分节组成,每节长4~6m,每一个集水总管与40~60个
       井点管用软管联结。
  • 抽水设备:主要有真空泵(或射流泵)、离心泵和集水箱组成。
  • 二、管井井点

    对于渗透系数为20~200m/d且地下水丰富的土层、砂层,用明排水造成土颗粒大量流失,引起边坡塌方,用轻型井点难以满足排降水的要求。这时候可采用管井井点。它不但用于承压水的降压降水,也用于潜水的树干降水;它不但用于砂性类土中,也可用于粘性类土中(加真空)。 管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,或在坑内降水时每一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低地下水位。管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点,降水深度3~5m,可代替多组轻型井点作用。为了区别,用于降低潜水水位的降水管井称之谓疏干井;而用于降低承压含水层水头的降水管井称之为降压井。疏干井一般较浅。由于承压含水层埋深不同、基坑开挖深度不同,降压井深浅不一。
        疏干降水设计
    主要用于降低潜水和浅部的承压水-潜水类型的地下水。在放坡开挖中为降低基坑内和两侧边坡的地下水位,有利边坡的稳定。在有隔水帷幕的基坑中用于疏干坑内的地下水,有利于开挖施工,其井深不超过隔水帷幕的深度。井的过滤器全部安装在需要疏干的含水层部位。在粘性土中疏干井应加真空,以增加井内外的水头差,加速水从粘性土中释放的速度,达到快速疏干的目的。根据不同的施工方法、维护设计不同、降水目的不同,可分为以下的情况:
    一、放坡开挖的基坑降水设计
    为降低边坡基坑内的地下水位,井主要布置在边坡的顶部或台阶上,在基坑宽度很大,两侧疏干井对基坑中心的干扰水位降不能达到要求时在坑内和坡脚处布置部分疏干井。根据基坑的不同形状,大小,宽度,对于长条状基坑可布置在放坡的一侧或两侧,每侧可布置一排或二排疏干井。当基坑中心或二头水位降低不能满足要求时可在坑内增加疏干井;对于长方形、方形或圆形基坑可沿基坑周边布孔,成单环或双环形状,当基坑中心水位不能满足要求时,可在基坑内增加疏干井。
    井群排列形成确定后,井距可在计算中不断优化调整,将计算任意点的水位降(一般选基坑中心、基坑的角点、长条基坑的两头)能达到基坑设计开挖深度下0.5~1.0m时为止。
    放坡开挖在坡顶应设截水沟,防止雨水流入坑内,疏干井抽出的水应排入排水沟内,排水沟应通向市政排水管或天然的地表水体内,截水沟与排水沟均不应漏水,防止抽出的地下水回渗。
    边坡的坡面上应用钢丝网水泥喷锚护坡,防止降雨如渗,坑底四周应设临时排水沟和集水井,将雨水及时排出。对地下水位很深,基坑在粘性土层施工,可采取基坑底部开挖纵横分布的排水沟及集水井排水,在浇筑地板前沟内用碎石填平,降水影响坑边的集水井排出基坑,达到降水效果。
    二、有隔水帷幕的基坑
    这类基坑的围护一般采用水泥土的重力式挡墙、水泥土桩加土钉或拉锚、排桩外加水泥土排桩做隔水帷幕和地下水连续墙等。除地下墙外,水泥土桩一般都有20~30cm的搭接,形成隔水帷幕,其深度一般与维护结构的插入深度一致或者更深。使潜水含水层坑内外失去水力联系,坑内降水对坑外一般影响很小,甚至没有影响。而坑内的潜水层增加了一个封闭的不透水边界。这种情况下,疏干井布置在坑内,呈均匀分布,由于坑内外地下水失去了水力联系,坑内水位降低后,侧向补给量很小,可以不考虑。井群布置可按地区的经验值确定,在上海一般为200~300m2布置一口井。如坑底为未围闭的砂类土,则可按坑底近水的大井计算水量。然后将这些水量均推在每口井上。疏干井的深度一般超过基坑的设计开挖面3~5m,而不超过隔水帷幕的深度,且不易穿过下部承压含水层的顶板。