基坑降水方法主要有:明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。各种降水方法有其特点和适用情况,比较如下:
1 明沟加集水井降水
明沟加集水井降水是一种人工排降法。它主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。在地下水较丰富地区,若仅单独采用这种方法降水,由于基坑边坡渗水较多,锚喷网支护施工难度加大。因此,这种降水方法一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中。
2 轻型井点降水(真空井点降水)
轻型井点降水适用于基坑面积不大,降低水位不深的场合。该方法降低水位深度一般在3-6m之间,若要求降水深度大于6m,理论上可以采用多级井点系统,但要求基坑四周外需要足够的空间,以便于放坡或挖槽。
真空井点:真空泵把井点管、卧管及贮水箱内的空气吸走,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。地下水被压入至井点管内,经卧管至贮水箱,然后用抽水泵抽走,从而水位下降,孔隙比减小,土体发生固结,地基承载力有所提高,轻型井点降水经常作为强夯法加固地基、基坑开挖的辅助工艺。
3 喷射井点降水
本法设备较简单,排水深度大,可达8~20米,比多层轻型井点降水设备少,基坑土方开挖量少,施工快,费用低。适用基坑开挖较深、降水深度大于6米、小于20米、土渗透系数为0.1~20.0m/d的填土、粉土、黏性土、砂土中使用。它适用的土层渗透系数与轻型井点一样。但其抽水系统和喷射井管很复杂,运行故障率较高,且能量损耗很大,所需费用比其他井点法要高。
喷射井点:喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水或压缩空气形成水气射流,高压水或气经节流流速加快,压力降低后,又扩流流速减慢,压力提高,形成真空。喷射井点系统能在井点底部产生250mm水银柱的真空度,将地下水经井点外管与内管之间的间隙抽出排走。
1.喷射井管2.滤管3.供水总管4.排水总管5.高压离心泵6.水池7.排水泵13.压力表
4 电渗井点降水
电渗井点降水工作原理:电渗井点以井点管作负极,打入的钢筋作正极,通入直流电后,土颗粒自负极向正极移动,水则自正极向负极移动而被集中排出。它需要与轻型井点或喷射井点结合应用,其降低水位深度决定于轻型井点或喷射井点。
电渗井点适用于渗透系数很小的细颗粒土,如粘土、亚粘土、淤泥和淤泥质粘土等。这些土的渗透系数小于0.1m/d,
5 管井井点降水
管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台潜水泵不断抽水来降低水位。
管井井点适用于渗透系数大的地层,地下水丰富的地层,以及轻型井点不易解决的场合。每口管井出水流量可达到50-100m3/h,土的渗透系数在20-200m/d范围内,这种方法一般用于潜水层降水。
6 深井井点降水
当降水超过15m时,在管井井点采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水的要求,可加大管井深度,改采用深井泵即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位30--40m,有的甚至可以达到100m以上。常见的深井泵有两种类型:电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵(沉没式深井泵)。
深井井点降水是基坑支护中应用较多的降水方法,它的优点是排水量大、降水深度大、降水范围大等。对于砂砾层等渗透系数很大且透水层厚度大的场合,一般用轻型井点和喷射井点等方法不能凑效,采用此法最为适宜。
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