《排水与降水》PPT课件

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1、第四节排水与降水一、地面排水排除地面水(包括雨水、施工用水、生活污水等)常采用在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，或将临时性排水设施与永久性设施相结合使用。二、集水井排水或降水集水井法是在基坑开挖过程中，沿坑底的周围或中央开挖排水沟，并在基坑边角处设置集水井。将水汇入集水井内，用水泵抽走(图1—18)。这种方法可用于基坑排水，也可用于降水。图1-18集水井降水法1－排水沟；2－集水井；3－离心式水泵；4－基础边线；5－原地下水位线；6－降低后地下水位线1．排水沟的设置排水沟底宽

2、应不少于0.2～0.3m，沟底设有0.2％～0.5％的纵坡，在开挖阶段，排水沟深度应始终保持比挖土面低0.4～0.5m2.集水井的设置集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根据水量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为20～40m。3．水泵性能与选用(1)离心泵泵体是由泵壳、泵轴及叶轮等主要部件组成，其管路系统包括滤网与底阀、吸水管及出水管等图1-19离心泵工作简图1－泵壳；2－泵轴；3－叶轮；4－滤网与底阀；5－吸水管；6－出水管(2)潜水泵潜水泵是由立式水泵与电动机组合而成，工作时完全浸在水中。水泵装

3、在电动机上端，叶轮可制成离心式或螺旋桨式；电动机设有密封装置。图1－20潜水泵工作简图1－叶轮；2－轴；3－电动机；4－进水口；5－出水胶管；6－电缆三、流砂及其防治1．流砂发生的原因动水压力是流砂发生的重要条件。流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力，其性质通过图1—20所示的试验说明。ρWh1F－ρWh2F－TLF＝0图1—21动水压力原理图(a)水在土中渗流的力学现象；(b)动水压力对地基土的影响l、2－土颗粒（a）（b）1TLF由上式可知，动水压GD与水力坡度I成正比，水位差越大，动水压力越大，而

4、渗透路程越长，动水压力越小。产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向(与水流方向一致)与土的重力方向相反，土不仅受水的浮力，而且受动水压力的作用，有向上举的趋势，当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起流入基坑，即发生流砂现象。2．流砂的防治流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向。具体措施为：（1）抢挖法（2）水下挖土法（3）打钢板桩或作地下连续墙法（4）在枯水季节开挖（5）井点降水法四、井点降水法井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑

5、四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。（一）轻型井点1.轻型井点设备轻型井点设备是由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：井点管(由井管和滤管连接而成)、弯联管及总管等。图1-22轻型井点法降低地下水位全貌图1－井管；2－滤管；3－总管；4－弯联管；5－水泵房6－原有地下水位线；7－降低后地下水位线图1-23滤管构造1－钢管；2－管壁上的小孔；3－缠绕的塑料管；4－细滤网；5－粗滤网；6－粗铁丝保护网；7－井管；8－铸

6、铁头图1－24真空泵轻型井点设备工作原理简图l－滤管；2－井管；3－弯管；4－阀门；5－集水总管；6－闸门：7－滤网，8－过滤室，9－淘砂孔；10－水气分离器；11－浮筒；12－阀门：13－真空计；14－进水管；15－真空计；16－副水气分离器；17－挡水板；18－放水口；19－真空泵；20－电动机；2l－冷却水管；22－冷却水箱；23－循环水泵；24－离心水泵图l—25射流泵抽水设备工作简图(a)工作简图；(b)射流器构造1一水泵；2一射流器；3一进水管；4一总管；5一井点管；6一循环水箱；7—隔板；8一泄水

7、口；9一真空表；10一压力表；11一喷嘴：12一喷管；13一接水管（a）（b）2.轻型井点布置1)平面布置图1-26单排井点布置简图(a)平面布置；(b)高程布置1一总管；2－点管；3一抽水设备2)高程布置图1-27环形井点布置简图(a)平面布置；(b)高程布置1一总管；2一井点管；3一抽水设备井管的埋置深度HA，可按下式计算(图1-27b)：HA≥H1十h十iL(m)(1-22)式中H1——总管平台面至基坑底面的距离(m)；h——基坑中心线底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.5～1.0m；i——水力坡度

8、，根据实测：环形井点为1／10，单排线状井点为1／4；图1－28二级轻型井点1－第一层井点管；2－第二层井点管3．轻型井点计算（1)井型判定图1-29水井的分类（a）无压完整井；（b）无压非完整井（c）承压完整井（d）承压非完整井（2）涌水量计算①无压完整涌水量图1-30环形井点涌水量计算简图(a)无压完整井；(b)无压非完整井(m3／d)式中K——渗透系数(m／d)，应由实验测定，表