基坑开挖过程中的降水排水方法多种多样,每种方法都有其特定的适用条件和优缺点。以下是一些常用的基坑开挖降水排水方法:
一、明沟加集水井降水
方法描述:在基坑周围或内部设置排水明沟,每隔一定距离(如30~50m)设置集水井,通过明沟将地下水引入集水井,再用抽水设备将集水井中的水抽出。
适用条件:适用于地下水位较低、基坑面积较大或形状不规则的场合。
优缺点:施工方便,用具简单,费用低廉;但在高水位地区或基坑边坡渗水较多的情况下,单独使用效果有限。
二、轻型井点降水
方法描述:利用轻型井点系统,通过抽水设备将地下水抽出,降低地下水位。井点布置在基坑周围,形成封闭的降水帷幕。
适用条件:适用于基坑面积不大、降低水位深度不深(一般在3~6m之间)的场合。
优缺点:施工简单、安全、经济;但降水深度有限,且要求基坑四周外有足够的空间。
三、喷射井点降水
方法描述:喷射井点系统能在井点底部产生较高的真空度,通过高压水流将地下水抽出。其降低水位深度大,一般在8~20m范围。
适用条件:适用于渗透性较高的土层和降水深度较大的场合。
优缺点:降水效果显著,但抽水系统和喷射井管复杂,运行故障率较高,且能量损耗大,费用高。
四、电渗井点降水
方法描述:利用电渗原理,在井点系统中施加电流,将地下水从土壤中电渗出来。适用于渗透系数很小的细颗粒土,如粘土、亚粘土等。
适用条件:适用于这些土的渗透系数小于每日0.1米的场合。
优缺点:能有效处理渗透性差的土层;但需要与轻型井点或喷射井点结合应用,降低水位深度取决于其他井点法。
五、管井井点降水
方法描述:通过管井井点系统,将地下水抽出。每口管井出水流量大,适用于透水性强的土层和地下水丰富的地层。
适用条件:适用于土的渗透系数在每日20~200米范围内的场合。
优缺点:出水流量大,降水效果显著;但施工成本相对较高。
六、深井井点降水
方法描述:通过深井井点系统,将地下水抽出。适用于降水深度大、范围广的场合。
适用条件:特别适用于砂砾层等渗透系数很大且透水层厚度大的场合。
优缺点:排水量大、降水深度大、降水范围大;但施工成本和技术要求较高。
七、其他方法
双排井点降水法:当基坑宽度较大或土质不良、渗透系数较大时,采用双排井点布置在基坑两侧。
环形井点降水法:适用于基坑面积较大时,采用环形井点(或U形井点,开口在下游侧)。
水泥搅拌桩帷幕法:适用于地下水位较高、渗透性较强的地层。
高压旋喷或摆喷注浆帷幕法:适用于软土地区基坑开挖深度超过3m的情况。
地下连续墙或咬合式排桩法:适用于基坑底为隔水层且有承压水作用的情况。
隔水帷幕法:采用沿基坑周边闭合的平面布置形式,增加边坡的稳定性,防止坑底突涌。
八、降水施工方案概述
降水施工方案通常包括定井位、埋设护筒、钻机就位与调整、钻孔、换浆、下管、填滤料和洗井等步骤。这些步骤确保了降水井的准确安装和有效运行,从而满足基坑开挖过程中的降水需求。
综上所述,基坑开挖降水排水方法的选择应根据具体的工程条件、地质情况和降水需求来确定。在实际工程中,应综合考虑各种方法的优缺点,选择最适合的降水方案。