高层建筑施工降水.ppt

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1、1,第三章 基础工程施工,1、降低地下水与基坑土方开挖与支护 2、桩基础施工 3、地下连续墙 4、地层锚杆在深基础工程中的应用 5、土钉支护在基坑工程中的应用 6、大体积混凝土基础结构施工,2,第一节 降低地下水与基坑土方开挖,高层建筑一般均有多层地下室，基础埋深较大，基坑开挖会遇到地下水和地表水大量渗入，造成基坑浸水，使地基承载力下降，破坏边坡稳定。为了保证基坑开挖在无水状况下施工，必须做好基坑的降水工作。降水工程宜分为准备阶段、降水工程勘察、降水工程设计、降水工程施工、降水工程监测与维护等程序。,3,一、常见降水方法：1、重力排水法2、强制排水法(井点降水),集水井,排水沟,明沟排水,暗沟

2、及管沟排水,轻型井点,喷射井点,电渗井点,管井井点,深井井点,深层降水（降承压水）,4,轻型井点示意图,（一）轻型井点降水 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(下端为滤管)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，利用真空原理，通过抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有地下水位降至坑底以下。,5,直径50mm,长1.01.5米；管壁钻孔 13-19mm，孔隙率20%；外包两层过滤网铜或尼龙滤网，内层40目细，外层18目粗；管壁外缠有铁丝或塑料管绕成螺旋状防堵管。滤布外缠粗铁丝。,轻型井点设备 1）管路系统 井点管；直径50mm；长57米 滤管：总

3、管：直径100127mm，每段长4米 弯连管：透明塑料管 2）抽水设备：真空泵,轻型井点示意图,6,7,（二）喷射井点,当基坑开挖较深或降水深度超过6m时，必须使用多级轻型井点，才能收到预期效果。这样，会增大基坑的挖土量、延长工期并增加设备数量，占用场地，不够经济。因此，当降水深度超过8m时，场地狭窄，渗透系数为350m/d的砂土时，易采用喷射井点。喷射井点根据其工作时使用液体和气体的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。其设备主要由喷射井管、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统组成。如下图,8,工作原理：喷射井点的主要工作部件是喷射井管内管底端的扬水装置喷嘴及混合室；当喷射井点工作时，由地面高压离

4、心水泵供应的高压工作水，经过内外管之间的环形空间直达底端，在此处高压工作水由特制内管的两侧进水孔进入至喷嘴喷出，在喷嘴处由于过水断面突然收缩变小，使工作水流具有极高的流速（3060m/s），在喷口附近造成负压（形成真空），因而将地下水经滤管吸入，吸入的地下水在混合室与工作水混合，然后进入扩散室，水流从动能逐渐转变为位能，即水流的流速相对变小，而水流压力相对增大，把地下水连同工作水一起扬升出地面，经排水管道系统排至集水池或水箱，再用排水泵排出。,9,10,采用喷射井点时，当基坑宽度小于10m可单排布置；大于10m则双排布置。当基坑面积较大时，宜环形布置。井点间距一般为23m。埋设时冲孔直径约40

5、0600mm，深度应大于滤管底1m以上。为了保证抽水效果，扬水装置加工的质量和精度非常重要。同时工作水须干净，否则易磨损扬水装置，影响抽水效果。下井管时，水泵先运转，每下好1根井管，立即与总管接通，但不接回水管。全部井管下完后再接回水管。,11,12,（三）电渗井点 所谓电渗井点，一般与轻型井点或喷射井点结合使用，是利用轻型井点或喷射井点管本身作为阴极，一金属棒（钢筋、钢管、铝棒等）作为阳极。通入直流电（采用直流发电机或直流电焊机）后，带有负电荷的土粒即向阳极移动（即电泳作用），而带有正电荷的水则向阴极方向集中，产生电渗现象。在电渗与井点管内的真空双重作用下，强制粘土中的水在井点附近积聚，然后

6、由井点管快速排出，井点管连续抽水，从而地下水位渐渐降低。,13,14,K小于0.1m/d,15,（四）管井井点 管井井点降水法是围绕开挖的基坑每隔一定距离（2050m）设置一个管井，每个管井单独用一台水泵（离心泵、潜水泵）进行抽水，以降低地下水位。管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设在地面，易于维护，降水深度510m。适于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。要求渗透系数较大（20200m/d）。,16,井管由井壁管和过滤器两部分组成。井管由直径为200350mm的铸铁管或混凝土管或塑料管等材料制成。过滤器可在实管上穿孔垫肋后，外缠镀锌铅丝制成，

7、也可用钢筋焊接骨架，外缠镀锌钢丝制成。,17,适用于井点不易解决的以及含水层颗粒较粗的粗砂卵石地层，渗透系数较大，水量较大、且降水深度较深，一般为820m的潜水（指埋藏在第一个稳定隔水层之上的水）或承压水（指埋藏在上下两个稳定隔水层之间的水）地区。,18,（五）深井井点,深井井点降水是在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵和深井潜水泵将地下水从深井内扬升到地面排出，使地下水降至基坑以下。该法具有排水量大，降水深（15m，甚至可达100m）；井距大，对平面布置的干扰小；不受土层限制；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；井点管可以整根拔出重复使用等优点；但一次性投资大，成孔

8、质量要求严格。,19,（六）真空深井井点,真空深井井点是近年来上海等软土地基地区深基坑施工应用较多的一种深层降水设备，主要适应土壤渗透系数较小情况下的深层降水，能达到预期的效果。真空深井井点即在深井井点系统上增设真空泵抽气集水系统。,20,采用真空泵对井管内吸气使井管内形成负压,土体水分在负压作用下快速向井管内汇集,然后用潜水泵将井管内水排出。真空深井分层降水与普通管井降水的区别主要有两点:一是在深井降水井管内增加真空度,加快土体内水分向井内的汇聚速度,汇聚的水由深井水泵排走;二是分层聚水,即根据土方开挖的进度,在某层土方开挖前有针对性的疏干该层土方内的水分,这样可以有效的减少疏水时间,从而达

9、到普通深井降水不能达到的效果。,21,这种真空深井泵最大吸水作用半径15m；降水深度达-8-18m；钻孔直径850-1000；安装真空深井泵时，钻孔设备应用清水作水源冲钻孔，钻孔深度比埋管深度大1m。成孔后应在2h内及时清孔和沉管，清孔的标准是使泥浆达到1：1.1-1：1.15。滤水介质用中粗砂与10-15的细石，先灌入2m高细石，然后灌中粗砂。,22,（七）降水方法选择,考虑因素包括：土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济情况。,23,24,（八）减少井点降水对四周影响措施,1、采用密封形式的挡土墙或采取其他密封措施。2、适当调整井点管的埋置深度。3、采用井点降水与回灌相结合的技术。4、采用

10、注浆固土技术防止水土流失。,25,二、基坑土方开挖,高层建筑基坑，一般深度较大，开挖时，可根据实际开挖深度，采用机械，分一层、二层或多层进行开挖。常见的开挖方式有：分层全开挖、分层分区开挖、中心岛法开挖、土壕沟式开挖。,26,27,深基坑开挖工程施工组织设计一般包括内容如下：1、开挖机械的选择：挖土机械选择应考虑到地基土的性质、工程量的大小、挖土机和运输设备的行驶条件2、开挖程序的确定：一次开挖或分层开挖。3、施工现场平面布置：交通路线、施工机械放置、材料堆放、工地办公及食宿等。4、降、排水措施及冬期、雨期、汛期施工措施的拟定。,28,5、合理施工监测计划的拟定：6、合理应急措施的拟定：7、基坑土方开挖应重视问题：A、做好管理工作；B、对基坑开挖的环境效应应做出事先评估；C、采用挤土桩时重视其效应对环境的影响；D、重视支护结构的施工质量；E、重视坑内及地面的排水措施；F、支护体系保证强度；,29,G、坑边不堆放材料；H、机械开挖时，严禁野蛮施工和超挖；I、基坑开挖前应了解工程的薄弱环节，严格按施工组织规定的挖土程序、速度、方式进行施工；J、注意各部门密切协调。,