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基坑开挖施工与降水

334 2021-04-30 15:43:54

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大开挖,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他原因,可能会在基坑内浩成滞留水,这样会使坑底地基十强度降低,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,坑内被动区七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,亦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,另一方面亦使地下主体结构的施工难以顺利进行。而且在水的浸泡下,地基土的强度大为降低,亦影响到了其承载力。因此,为保证深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土的强度不遭受损失,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除坑内滞留水,使基坑处于干燥的状态,以利施工。

10.1.2 降水方法

降低地下水位的措施,即降水方法有集水井降水和井点降水两类。在采用降水措施时,应根据工程的实际情况,并考虑以下因素;(1)地下水位的标高及基底标高,一般要求地下水位应降到基底标高以下0.5~~1.0m。(2)土层性质,包括土的种类和渗透系数。(3)基坑开挖施工的形式,是放坡开挖还是支护开挖。(4)开挖面积的大小。(5)周围环境的情况,在降水影响范围内有无建筑物或地下管线以及它们对基础沉降的敏感程度和重要性等。根据上述情况而采取相应合理的降水方法,或集水井降水,或并点降水。

集水井降水属重力降水,是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟,每隔一定距离设集水并,使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井,然后用水泵抽出基坑。排水沟和集水井的截面尺寸取决于基坑的涌水量。一般来讲,集水井降水施工方便,操作简单,所需设备和费用都较低。但是,当基坑开挖深度较大,地下水的动水压力有可能造成流砂、管涌、基底隆起和边坡失稳时,则宜采用井点降水法。

井点降水是地下水位较高地区基础工程施工的重要措施,属强制式降水。我国于 1952年由上海市工务局技术处开始将井点系统用于实际工程。它能克服流砂现象,稳定基坑边坡,降低承压水位,防止坑底隆起井加速土体固结,使天然地下水位以下的开挖施工能在较干燥的环境下进行。井点降水有轻型井点(单级、多级轻型井点)、喷射井点、电渗并点、管井井点和深井井点等。各种井点的适用范围不同,在工程应用时可根据土层的渗透系数,要求降水深度和工程特点及周围环境,经过技术经济比较后确定。表 10.1-1 所列为各种降水方法适用的降水深度、土体渗透系数和上的种类,表10.1-2所列为各种土的渗透系数参考值。

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