集水井降水法是在基坑开挖过程中,沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟,每隔一定距离设一个集水井,地下水通过排水沟流入集水井中,然后用水泵抽走。集水井降水法一般用于降水深度较小且土层为粗粒土层或黏性土。
(一)集水井及排水沟的设置
坑底四周或中央的排水沟及集水井应设置在基础0.4 m以外、地下水流的上游。根据基坑涌水量大小、基坑平面形状及水泵的抽水能力,每隔20~40 m设置一个集水井。集冰井的直径或宽度一般为0.6~0.8 m,集水井的深度随挖土加深而加深,要始终低于挖土晅0.7~1.0 m,井壁用竹、木等材料加固。当基坑挖至设计标高后,集水井底应低于坑底1~2 m,并铺设0.3 m碎石滤水层,以免在抽水时将泥沙抽出,并防止坑底土被搅动。
(二)流砂的产生及防治
开挖深度较大、地下水位较高且土质为细砂或粉砂时,采用集水井降水。当挖至地下水位以下时,坑底下面的土会形成流动状态,随地下水涌入基坑,这种现象称为“流砂”现象。发生流砂现象时,土边挖边冒,坑底土完全丧失承载能力,影响边坡的稳定,严重旳会造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜甚至倒塌。
流砂的产生与动水压力的大小和方向有关,在基坑开挖时,防治流砂的原则是“治流砂,必治水”。主要途径有:第一,减小或平衡动水压力;第二,改变动水压力的方向使之向下;第三,截断地下水流。其具体措施有以下几种:
1.枯水期施工
此方法主要是降低坑内外的水位差,减小动水压力,防止流砂。
2.水下挖土法
此方法为不排水施工,使坑内外水压平衡,防止流砂。(www.daowen.com)
3.采用井点降水法
此方法使地下水渗流向下,使动水压力的方向也向下,增大土粒间的压力,有效地防止流砂的形成。
4.打板桩法
此方法是将钢板桩打入坑底下面一定深度,增加地下水从坑外流入坑伪的渗流路线,减小水力坡度,从而减小动水压力,防止流砂。
5.地下连续墙
此方法是在基坑四周先浇筑一道混凝土或钢筋混凝土的连续墙,以支承土壁,起到截水的作用,防止流砂。
6.抢挖法
此方法应组织分段抢挖,使挖土速度超过冒砂速度,挖至设计标高后立即铺设芦席并抛大石头把流砂压住。
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