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二级建造师市政工程知识点32:地下水控制

作者:云舟培训   文章来源:yunzhoupx.cn   更新时间:2019-4-3 15:25   热度:1191

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知识点32:地下水控制
【考频指数】★★★
【考点精讲】
一、地下水控制方法分类及工程分级
1.地下水控制方法可划分为降水、隔水和回灌三类,可单独或组合使用。
2.地下水控制可根据控制方法、工程环境限制要求、工程规模、地下水控制幅度、含水层特征、场地复杂程度,并结合基坑围护结构特点、开挖方法和工况等将地下水控制工程划分为简单、中等复杂、复杂三级。
(1)面状:长宽比≤20;条状:20<长宽比≤50;线状:50≤长宽比。
(2)三类工程基本特征(面状围合面积A、条状宽度B、线状长度L和水位降深值s)
简单工程:A<5000m2;B<3.0m;L<0.5m;s<6.0m;
中等复杂工程:5000m2≤A≤20000m2;3.0m≤B≤8.0m;0.5m≤L≤2.0m;6.0m≤s≤16.0m
复杂工程:A>20000m2;B>8.0m;L>2.0m;s>16.0m
(3)两种以上地下水控制方法组合使用时,为复杂工程。
二、降水
(一)一般规定
1.基坑范围内地下水位应降至基础垫层以下不小于0.5m。
2.面状降水工程:封闭状均匀布置,井点距开挖上口边线不宜小于1m。
3.线状、条状降水工程:单排或双排布置,外延1~2倍的围合区域宽度布置水井。
4.围合区域宽度大于单井降水影响半径或采用隔水帷幕的工程,增设降水井或疏干井。
5.在运土通道出口两侧应增设降水井。
6.当降水区域远离补给边界,地下水流速较小时,降水井点宜等间距布置;当邻近补给边界,地下水流速较大时,在地下水补给方向降水井点间距可适当减小。
7.对于多层含水层降水宜分层布置降水井点。
(二)特殊要求
1.真空井点
(1)孔口至设计降水水位的深度不超过6.0m时,宜用单级真空井点,当大于6.0m且场地条件允许时,可用多级真空井点降水,上下级高差宜取4.0~5.0m。
(2)井点间距宜为0.8~2.0m,距开挖上口线的距离不应小于1.0m;集水总管宜沿抽水水流方向布设,坡度宜为0.25%~0.5%。
(3)降水区域四角位置井点宜加密。
(4)井点管宜采用金属管或U-PVC管,直径宜为38~110mm。
(5)过滤器管径应与井点管直径一致,滤水段管长度应大于1.0m,管壁上应布置渗水孔,直径宜为12~18mm;渗水孔宜呈梅花形布置,孔隙率应大于15%;滤水段之下应设置沉淀管,沉淀管长度不宜小于0.5m。
(6)孔壁与井管之间的滤料宜采用中粗砂,滤料上方应用黏土封堵,封堵至地面的厚度应大于1.0m。
(7)集水总管宜采用φ89~φ127mm的钢管,每节长度宜为4m。
(8)井点泵应用密封胶管或金属管连接各井,每个泵可带动30~50个真空井点。
2.集水明排
(1)地表汇水、降水井抽出的地下水:明沟或管道排水。
(2)坑底汇水:明沟或盲沟排水。
(3)坡面渗水:渗水部位插打导水管引至排水沟的方式排水。
(4)沿排水沟宜每隔30~50m设置一座集水井。
(5)排水沟深度和宽度应根据基坑排水量确定,坡度宜为0.1%~0.5%;集水井尺寸和数量应根据汇水量确定,深度应大于排水沟深度1.0m;排水管道的直径应根据排水量确定,排水管的坡度不宜小于0.5%。
3.排水设施与市政管网连接口之间应设沉淀池。
(三)施工、验收与运行维护要求
1.真空井点成孔与安装要求
(1)垂直井点:易塌孔、缩孔的松软地层,泥浆钻进、高压水套管冲击钻进成孔;不易塌孔、缩孔的地层,用长螺旋钻进、清水或稀泥浆钻进成孔。
(2)水平井点:钻探成孔后,将滤水管水平顶入,通过射流喷砂器将滤砂送至滤管周围;对容易塌孔地层可采用套管钻进
(3)倾斜井点:井管应倾向基坑外侧。
(4)成孔直径应满足填充滤料的要求,且不宜大于300mm。
(5)成孔深度不应小于降水井设计深度。
(6)井点管安装到位后,应向孔内投放滤料,滤料粒径宜为0.4~0.6mm。孔内投入的滤料数量,宜大于计算值5%~15%,滤料填至地面以下1~2m后应用黏土填满压头。
2.验收与运行维护
(1)降水井内沉淀厚度不应大于成井深度的5%。
(2)联网试运行抽水试验时,当基坑内观察井的稳定水位24h波动幅度小于20mm时,可停止试验。
(3)降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,每天检查不应少于2次。
三、隔水帷幕
(一)一般规定
1.隔水帷幕方法分类
(1)按布置方式:悬挂式竖向隔水帷幕、落底式竖向隔水帷幕、水平向隔水帷幕。
(2)按结构形式:独立式隔水帷幕、嵌入式隔水帷幕、支护结构自抗渗式隔水帷幕。
(3)按施工方法:高压喷射注浆(旋喷、摆喷、定喷)隔水帷幕,压力注浆隔水帷幕、水泥土搅拌桩隔水帷幕、冻结法隔水帷幕、地下连续墙或咬合式排桩隔水帷幕、钢板桩隔水帷幕、沉箱。
2.隔水帷幕应满足自防渗要求,渗透系数不宜大于1.0×10-6cm/s。
(二)设计注意事项
1.当基础底部以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时,应采用落底式竖向隔水帷幕;当基础底部以下含水层厚度较大,隔水层不连续或埋深较深时,可采用悬挂式竖向隔水帷幕,同时应采取隔水帷幕内侧降水,必要时采取帷幕外侧回灌或与水平隔水帷幕结合的措施;地下暗挖隧道、涵洞工程可采用水平向或斜向隔水帷幕。
2.当支护结构为排桩时,可采用高压喷射注浆或水泥土搅拌粧与排桩相互衔接(咬合)组成的嵌入式隔水帷幕。
3.施工方法:
(1)高压喷射注浆法:地下水流速较大时,高压喷射注浆效果较差。
(2)注浆法:适用于除岩溶外的各类岩土。
(3)水泥土搅拌法:不适用于含大弧石或障碍物较多且不易清除的杂填土,欠固结的淤泥、淤泥质土,硬塑、坚硬的黏性土,密实的砂土以及地下水渗流影响成桩质量的地层。
(4)冻结法:适用于地下水流速不大的土层。
(5)地下连续墙:适用于除岩溶外的各类岩土,施工技术环节要求高,造价高,泥浆易造成现场污染、泥泞,墙体刚度大,整体性好,安全稳定。
(6)咬合式排桩:对施工精度、工艺和混凝土配合比均有严格要求。
(7)钢板桩:对土层适应性较差,多应用于软土地区。
(8)沉箱:适用于各类岩土层,适用于地下水控制面积较小的工程,如竖井等。
(9)注浆帷幕不宜在永久性隔水工程中使用。
(三)施工、验收与运行维护要求
1.施工顺序:
(1)独立的、连续性隔水帷幕:宜先施工帷幕,后施工支护结构。
(2)嵌入式隔水帷幕:当采用搅拌工艺成桩时,可先施工帷幕桩,后施工支护结构;当采用高压喷射注浆工艺成桩或可对支护结构形成包覆时,可先施工支护结构后施工帷幕。
(3)咬合式排桩帷幕:宜先施工非加筋桩,后施工加筋桩。
2.基坑开挖过程中不得损伤隔水帷幕;当土钉、锚杆穿过隔水帷幕时应采用快硬水泥砂浆封堵锚孔,修复隔水帷幕。
【经典例题】
1.降水工程的长宽比大于()时,归类为线状。
A.20
B.30
C.40
D.50
【答案】D
【解析】本题考查的是地下水控制的基本规定。降水工程长宽比小于或等于20时为面状,大于20小于或等于50时为条状,大于50时为线状。
2.基坑真空井点降水施工时,井点间距宜为()。
A.0.6~1.8m
B.0.8~2.0m
C.1.2~2.0m
D.1.5~2.5m
【答案】B
【解析】本题考查的是工程降水。真空井点间距宜为0.8~2.0m。
3.集水明排沿排水沟宜每隔()m设置一座集水井。
A.5~15
B.10~30
C.20~40
D.30~50
【答案】D
【解析】本题考查的是工程降水。集水明排沿排水沟宜每隔30~50m设置一座集水井。
4.当基础底部以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时,应采用()隔水帷幕。
A.悬挂式
B.压力注浆
C.落底式
D.嵌入式
【答案】C
【解析】本题考查的是隔水帷幕。当基础底部以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时,应采用落底式隔水帷幕。
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