给排水工程施工
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2.1 明沟排水

2.1.1 明沟排水

坑(槽)开挖时,为排除渗入坑(槽)的地下水和流入坑(槽)内的地面水,一般采用明沟排水;它是最简单应用普通的一种方法,除细砂土外适用于各种土质。

明沟排水是将流入坑(槽)内的水,经排水沟将水汇集到集水井,然后用水泵抽走。排水系统如图2.1所示。

明沟法排水通常是当坑(槽)开挖到接近地下水位时,先在坑(槽)中央开挖排沟,使地下水不断地流入排水沟,再开挖排水沟两侧土。如此一层层挖下去,直至挖到近槽底设计高程时,将排水沟移至沟槽一侧或两侧。开挖示意图如图2.2所示。

图2.1 明沟排水系统图

1—集水井;2—进水口;3—横撑;4—竖撑板;5—排水沟

图2.2 排水沟开挖示意图

1、2—排水沟

排水沟的断面尺寸,应根据地下水量及沟槽的大小来决定,一般排水沟的底宽不小于0.3m,排水沟深应大于0.3m,排水沟的纵向坡度不应小于1%~5%,且坡向集水井。若在稳定性较差的土壤中,可在排水沟内埋设多孔排水管,并在周围铺卵石或碎石加固,也可在排水沟内设支撑。集水井一般设在管线一侧或设在低洼处,以减少集水井土方开挖量。为便于集水井集水,应设在地下水来水方向上游的坑(槽)一侧,同时在基础范围以外。通常集水井距坑(槽)底应有1~2m的距离。

集水井直径或宽度,一般为0.7~0.8m,集水井底与排水沟底应有一定的高差,一般开挖过程中集水井底始终低于排水沟底0.7~1.0m,当坑(槽)挖至设计标高后,集水井底应低于排水沟底1~2m。

为保证集水井附近的槽底稳定,集水井与槽底有一定距离,在坑(槽)与集水井间设进水口,进水口的宽度一般为1~1.2m。为了保证进水口的坚固,应采用木板、竹板支撑。

排水沟、进水口需要经常疏通,集水井需要经常清除井底的积泥,保持必要的存水深度以保证水泵的正常工作。集水井排水常用的水泵有离心泵、潜水泵和潜污泵。

离心泵的选择,主要根据流量和扬程。离心泵的安装,应注意吸水管接头是否吸气及吸水头部至少沉入水面以下0.5m,以免吸入空气,影响水泵的正常使用。

潜水泵具有整体性好、体积小、质量轻、移动方便及开泵时不需灌水等优点,在施工排水中广泛应用。潜水泵使用时,应注意不得脱水空转,也不得抽升含泥沙量过大的泥浆水,以免烧坏电动机。

明沟排水是一种常用的简易的降水方法,适用于少量地下水的排除,以及槽内的地表水和雨水的排除。对软土或土层中含有细砂、粉砂或淤泥层,不宜采用这种方法。

2.1.2 涌水量计算

合理选择水泵型号,应计算总涌水量。

1.干河床

Q=1.36KH2/〔lg(R+r0)-lgr0〕     (2.1)

式中:Q——基坑总涌水量(m3/d);

K——渗透系数(m/d),如表2.1所示;

H——稳定水位至坑底的深度(m);当基底以下为深厚透水层时,H值可增加3~4m;

R——影响半径(m),如表2.1所示;

r0——基坑半径(m)。矩形基坑,r0=U(L+B)/4;不规则基坑r0=(F/π)1/2。其中,L与B分别为基坑的长与宽,F为基坑面积;U值如表2.2所示。

表2.1 各种岩层的渗透系数及影响半径

表2.2 U值

2.基坑近河流

Q=1.36KH2/lg(2D/r0)     (2.2)

式中:D——基坑距河边的距离(m);其余同式(2.1)。

选择水泵时,水泵总排水量一般采用基坑总涌水量的1.5~2.0倍。