基坑与边坡工程第6章-基坑降水ppt课件.ppt

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1、基坑与边坡工程第6章基坑降水制作人：周勇LanzhouUniversityofTechnology§6.1基坑降水概述第6章基坑降水在基坑开挖过程中，当基坑开挖面位于地下水位以下时，土中的含水层被切断，基坑外及坑内开挖面以下的地下水就会不断渗入基坑。对于放坡开挖的基坑，地下水的渗流很容易造成流砂、边坡失稳和基坑底面地基承载力下降。当基坑底面以下存在承压含水层时，基坑开挖至坑底后，由于坑内土体的卸荷作用，基坑底面有被承压水顶破而发生突涌、隆起的危险。为什么在进行深基坑施工时必须做好地下水控制工作？

2、井点降水第6章基坑降水根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式，基坑工程地下水控制可以选用截水、降水、集水明排或其组合方法。目前，基坑降水常用方法有管井、真空井点、喷射井点等方法，并宜按下表的适用条件选用。方法土类渗透系数（m/d）降水深度（m）管井粉土、砂土、碎石土0.1～200.0不限真空井点黏性土、粉土、砂土0.005～20.0单级井点<6m多级井点<20m喷射井点黏性土、粉土、砂土0.005～20.0<20m第6章基坑降水坑外降水坑内降水坑内与坑外相结合降水将井点布设在

3、基坑以外将井点布置在基坑内部井点降水类型LanzhouUniversityofTechnology§6.2降水设计与计算6.2.1基坑降水设计要求《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：基坑内的设计降水水位应低于基坑底面0.5m。按地下水位降深确定降水井间距和降水井水位降深时，地下水位降深应符合下式规定：sisd（6-1）式中：si──基坑内任一点的地下水位降深(m)；sd──基坑地下水位的设计降深(m)。第6章基坑降水6.2.2井点涌水量计算理论井点涌水量的理论计算是以水井理

4、论为基础的。水井理论由法国水力学家裘布依于1857年提出。该水井理论的基本假定是：第6章基坑降水（1）含水层是水平的，均质各向同性；（2）水流呈轴对称的径向流运动；（3）在距井轴一定距离R处，水位下降为零；（4）水流运动符合达西定律。基坑降水井分类当基坑降水井布置在潜水层内，井内地下水无压力时。当降水井布置在两层不透水层之间的承压含水层内时，该类降水井称为承压井。井底达到了含水层下的不透水层，水只能通过井壁进入井。井底未达到含水层下的不透水层，水可从井底或井壁、井底同时进入井内。第6章基坑降水承

5、压井潜水井完整井非完整井地下水是否有压力完整程度常见水井种类（a）潜水完整井（无压完整井）（b）潜水非完整井（无压非完整井）第6章基坑降水（d）承压非完整井（c）承压完整井第6章基坑降水（1）潜水完整井涌水量计算抽水时潜水完整井含水层内的降落漏斗和流线网图第6章基坑降水当含水层为均质土层、原地下水位为水平时，其水位降落漏斗为形状规则的旋转面，其轴线与井轴重合。在剖面图上，流线是一些曲线，这些曲线在上部与降落漏斗曲线近乎平行，而下部则与不透水层顶面近乎平行。按照水井理论假定，根据达西线性渗透定律，

6、取不透水层基底为x轴，取井轴为y轴，就可以求出流向井中的水流。对于任意横剖面为：（6-2）式中：A——水流的横断面面积，取铅直的圆柱面作为水流断面面积；x——由井中心至边缘的距离，即圆柱半径；y——由不透水层到距中心距离为x处曲线上的高。第6章基坑降水该断面上的水力梯度为：（6-3）将以上两式代入达西公式即可得出微分方程:（6-4）式中：Q——水井的涌水量；v——渗透速度；k——渗透系数。将式（6-2）代入式（6-4）得：（6-5）积分后得：第6章基坑降水取坐标为（x1，y1）、（x2，y2）的

7、两点，则可写成:（6-6）由图6-2可知，单井降水的影响半径为R，潜水含水层厚度为H，设降水井半径为r，降水井内水位距不透水层的高度为h。此时，若需计算单井的流量，可以设x1=r，y1=h，x2=R，y2=H，则得：第6章基坑降水即：（6-7）（6-8）第6章基坑降水（2）承压完整井涌水量计算承压完整井水位降落漏斗和流网图第6章基坑降水当降水井为承压完整井时，假设在井内均匀抽水，井中水位开始下降，而含水层周围的地下水将流向井中。经过一段时间后，井周围的原有水位就由水平变为向井弯曲的降落曲线。降落

8、漏斗取井底不透水层水平方向为x轴，而取井轴为y轴，可任意圆柱剖面的水头梯度i和过水断面面积A的表示式如下：式中：x——由井轴至任一点的水平距离；M——承压含水层厚度。代入达西定律：分离变数得：积分得到：第6章基坑降水第6章基坑降水设降水井半径为r，承压井内水位距含水层底板的距离为h。则计算单井的流量可以设x1=r，y1=h，x2=R，y2=H，则得：（3）群井涌水量计算群井总涌水量并不等于各个单井涌水量之和。相互作用的群井第6章基坑降水注意假设一群井降水系统，1~n号单井均为潜水完整井，各单井之