杭州市地铁1号线设计_毕业设计(编辑修改稿)

杭州市地铁1号线设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

由水。 这种在土中插入金属电极并通以直流电，在电场作用下，土中水源源不断地流向阴极的现象为电渗。 电渗井点降水是利用轻型井点和喷射井点的井点管作阴极，另埋设金属棒（钢筋或钢管）为阳极，在电动势作用下构成电渗井点抽水系统，当接通直流电流，在电势的作用下，使带正电荷的孔隙水向阴极方向流动，带负电荷的粘土微粒向阳极方向移动，通过电渗和真空抽吸的双重作用，强制粘性土中的水向井点管汇集，由井点管吸取排出，使地下水水位 逐渐下降，达到疏干含水层的目的 [5]。 电渗降水一般只适用于含水层渗透系数较小（ ） 的饱和粘土，特别是在淤泥和淤泥质粘土之中的降水。 由于粘性土的颗粒较小，地下水流动十分困难，其中仅自由水在孔隙中流动，其他部分地下水则处于被毛细管吸附的约束状态，不能在压力水头作用下参与流动，当向土中通以直流电流后，不仅自由水、被毛细管约束的粘滞水也能参与流动，增加了孔隙水流动的有效断面，其渗透性提高数十倍，从而缩短降水时间，提高降水效果。 4） 管井降水法 [9] 适用于轻型井点不易解决的含水层颗粒较粗大的粗砂 — 卵石 地层，渗透系数较大、水量较大、且降水深度较深（一般为 8~20m）的潜水或承压水地区。 管井降水方法即利用钻孔成井，多采用单井单泵（潜水泵或深井泵）抽取地下水的降水方法。 当管井深度大于 15m 时，也称为深井井点降水。 管井井点直径较大，出水量大，适用于中、强透水含水层，如砂砾、砂卵石、基岩裂隙等含水层，可满足大降深、大面积降水要求。 5） 辐射井点降水法 [9] 辐射井点降水是在降水场地设置集水竖井，于竖井中的不同深度和方向上打水平井点，使地下水通过水平井点流入集水竖井中，再用水泵将水抽出，以达到降低地下水位的目的。 该降水方法一般适用于渗透性能较好的含水层（如粉土、砂土、卵石土等）中的降水，可以满足不同深度，特别是大面积的降水要求。 6） 自渗井点降水 [11] 自渗降水是指在降水场地的一定深度内，存在有两层以上的含水层，且下层的渗透能力大于上层，在下层水位（或水头）低于降水深度的条件下，人为地沟通上下含水层，在水位差的作用下，上层地下水就会通过井孔自然地流到下部含水层中，从而无需抽水即可达到降低地下水位的目的。 河北工程大学毕业设计（论文） 13 自渗井点降水法适用于下列条件： ① 在降水范围内的地层结构为三层以上，含水层有两层以上，各含水层之间为相对隔水 层（以粉质粘土为主）或隔水层（以粘土为主）。 下层含水层的埋深以距离基坑底5~20m 为宜。 ② 下层含水层的水位（或水头）低于上部含水层水位，并低于基坑施工要求降低水位。 ③ 下层渗透系数大于上层含水层的渗透系数，且具有一定厚度（一般大于 2m），能消纳的水量大于或等于降水深度内的基坑涌水量。 ④ 上层地下水的水质未受污染，符合引入下层地下水的要求。 这种降水方法是近年来发展起来的一类新型井点降水方法，具有施工简单、快速，不用抽水设备，不排水，不耗能，不占用场地，便于管理，成本低等优点。 降水深度适用范围大（ 5~20m），井点中的混合水位一般都大于含水层的底板，有利于所降含水层的疏干，取得好的降水效果。 边施工引渗井就能边发挥降水作用，到引渗井施工结束或施工之中，就可以动铲挖槽了，不用进行抽水预降，可以大大缩短降水施工工期。 在大跨度的基坑降水时，只需在基坑内的有利部位增加少量管井，待地下水位降至要求深度后回填级配砂石或打砂砾引渗井，既可以保证降水质量，缩短降水工期，又能满足地基强度要求。 综上所述， 依据建筑场地的 工程概况、 水文地质条件和工程地质条件以及各种降水方案适用的土层岩性、适用的渗透系数的范围、适用的含水层的特性及降 水的深度等进行比较取舍，最后确定该建筑场地最适合的降水方案为深井井点降水法。 河北工程大学毕业设计（论文） 14 第 6 章 基坑降水方案设计 第 节 基坑降水方案设计原理 井点降低地下水位是将在拟建基坑周围埋设许多一定深度的吸水井点管，在地面安装吸水总管及抽水设备而构成一套抽水系统。 然后，开动抽水装置从井点管不断抽吸地下水，使基坑内的地下水逐渐降低一定深度，而基坑内外则形成降水漏斗曲线。 管井井点降水也称管井降水，多采用单井单泵（潜水泵或深井泵）抽取地下水的降水方法，适用于解决轻型井点不易解决的含水层，水量大且降 深较大（一般 8~20m）的潜水或承压水地区。 目前，管井井点系统主要设备有： 1）井管 井管由井壁管和过滤器两部分组成，井管由直径为 200~350 ㎜的铸铁管、混凝土管、塑料管的能够材料制成。 2）水泵 当水位降深要求在 7m 以内时，可用离心式水泵；若降深大于 7m，可采用不同扬程和流量的深井潜水泵或深井泵。 深井井点降水在国内外已得到了广泛应用，尤其是在大面积、大降深降水方面获得了令人满意的效果。 深井井点降水系统装置 深井井点主要由井 管、过滤器、沉淀管及潜水泵或深井泵 组成。 管井的结构如图 61 所 示。 管井的孔径一般为 400~800 ㎜，管径为 200~500 ㎜管井一般采用钢管、铸铁管、水泥管、塑料管或竹木管等，滤水管有穿孔管和钢筋骨架外缠铅丝或包尼龙网或金属网，也有水泥砾石滤水管，目前用于降水的管井点多采用后者。 河北工程大学毕业设计（论文） 15 因基坑周围浇注了地下连续墙，所以可在基坑内布置管井，采用坑内降水方法。 深井井点降低地下水位，是按设计 沿基坑轴线布设一排井点，坑内降水。 井 点抽水原理 井点抽水系真空作用抽水，如图 6－ 1 所示。 井点系统装置组装完成之后，经检查合格即可 启动抽水装置。 这时，井点管、总管及贮水箱内空气被吸走，真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于 ，以确保真空抽水的效果，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流动。 所以，地下水被压入至井点管内，经总管至贮水箱，然后用水泵抽走（或自流）。 这些称为抽水（即吸水），其实质是压入水现象。 目前，抽水装置产生的真空度不可能达到绝对真空（ ）。 第 节 基坑降水方案计算 降水工程的平面布置 降水工程的几何图形是 多样的，但井点布置基本上可分为两种形式：块状形的基坑多数采用环行封闭式，条形的基坑采用直线形式布置方法 [3]。 1）环行封闭式平面布置：凡基坑成块状的均宜采用封闭式井点布置。 当遇有降水面积大，封闭式井点布置因跨度大不能满足 降水要求时，可分块进行抽水。 河北工程大学毕业设计（论文） 16 2） 线型平面布置：当降水工程基坑为 长 条形状图形时， 可 采用线形式布置井点。 （如降水井点平面布置图 63 所示） 依据《工程地质平面图》可知，建筑场地内的基坑为矩形，属条形基坑， 宜 采用线型平面布置井点布置，坑内降水 ，井点布置图如图 62 所示。 河北工程大学毕业设计（论文） 17 基坑面积计算 如基坑简易平面 图 63所示： SAabB=LAB LAa= 14m2 = SCcdD=LCD LCc= = SEefF=LEe LEF= = S=SAabB+SCcdD+SEefF =++ = ㎡ 综上可知，基坑降水区域的面积为 ㎡。 基坑周长计算 如基坑简易平面图 63 所示： LAB=14m Lab=14m LBC= Lbc= LCD= Lcd= LDE= Lde= LEF=14m Lef=14m LAa = LFf = L= LAB+ LBC+ LCD+ LDE+ LEF+ LAa+ Lab+ Lbc+ Lbc+ Lcd+ Lde+ Lef+ LFf=961m 综上可知，基坑降水区域的周长为 961m 井点降水方案设计 根据设计基坑开挖深度为 ，地下水水位降低到基坑底板以下 1m，已知静水位为地表以下 ，所以地下水位降低深度为： +1－ =。 (一 )根据 降求深单井抽 水量 河北工程大学毕业设计（论文） 18 1） 渗透系数 根据抽水试验可知， k=2）基坑总排水量计算 根据实际情况， 对于杭州市下沙区而言，依据其水文地质特点，土层呈现水平渗透性强 ，而垂直渗透性弱的特征，同时 本工程又设有隔水帷幕， 隔水帷幕嵌入地面以下，已经将 第 ③ 6层 粘质粉土夹淤泥质粉土这层隔水层切断，基坑内外的地下水已失去水力联系，而 第 ③层以下十几米为一层很厚的淤泥质黏土，渗透系数很差，可以看作为不透水的底版，所以在基坑降水过程中除了基坑大气降水的入渗补给外，已没有其他地下水的补给途径。 所以 本次基坑内降水实际就是解决贮存的地下水的问题，就如抽走池塘的积水一样。 可以按照封闭式基坑计算总抽水量 ，当地下水位下降到基坑最深的开挖面 以下 深时应抽出的水的体积为： 基坑内总抽水量计算式： Q=V μ w （ 6•1） 式中： Q— 基坑总抽水量（ m3）； V— 基坑内总挖掘的土方量（ m3）； μ — 给水度（ 一般取 ~， 根据地区经验取 ） ； V=F S （ 6•2） F— 基坑面积（ m2）； S— 基坑降水深度（ m）； S=开挖深度 +降水至基底 1m－原地下水位标高 ； W— 地基土天然平均含水量（ %）。 Q=V μ w 所以 Q= % ≈ 3） 设深井井点的单井抽水量为 q=100m3/d，抽水时间为 d=2 天 ，所以井点数目 n。 .Qn qd （ 6•3） 2  = 所以井点 数目 为 20 4）井间距 r的确定 1lr n  （ 6•4） 河北工程大学毕业设计（论文） 19 式中： l— 基坑的长度（ m） 所以 r= 第 节 井点管路系统设计 井点管的。