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北京地区基坑降水1 / 8一、地质概况北京的新生界主要分布于平原地区、山区的妫水盆地及各河谷地区与山麓地带从始新统至全新统发育齐全，缺少古新统平原区以河湖相碎屑沉积为主间夹泥岩及泥炭层，局部夹玄武岩；沉积厚度受各盆地沉积速率与物源供给所控制，自1100-3400m山区地层连续性差，以河湖相沉积、洞穴堆积为主，土状堆积和冰水沉积次之； 厚度变化大， 从几米至十米不等， 最大厚度 1000m以上本区第四系主要分布于各大水系河谷地带、平原地区、山麓地带以及山间盆地中第四系沉积类型复杂，山区发育洪冲积相的沉积与洞穴堆积，此外尚有第四纪冰川遗迹山前以残坡积相与洪坡积相的砂、砾石及及粘性土为主构成洪积扇或台地，平原则为冲积相的沉积物构成扇形平原沿河地带有风成沙丘或沙带第四系厚度变化大，由山前到平原厚度由数十米到三、四百米，一般在受构造控制的凹陷地区较大，如西部八宝山以北，杜家坟、小屯一带厚度约250m,怀柔庙城一带厚达300m ，昌平马池口，辛店一带；顺义天竺、后沙峪一带；平谷和延庆盆地其厚度均大于北京地区基坑降水2 / 8500m 第四系与下伏第三系接触关系为平行不整合或角度不整合，但个别地区为连续沉积。

二、水文地质情况北京市位于华北平原北部，属于永定河、大清河、北运河、潮白河、蓟运河等水系冲洪积扇的中上部地段北京市区内第四系岩相分布，由西向东具有明显的过渡现象由于河流频繁改道，形成多级冲洪积扇地，使地质条件较为复杂总的趋势，西部以碎石类土为主，向东则逐渐形成粘性土、粉土与碎石类土的交互沉积，第四系覆盖层厚度也由数米增加到数百米以此为背景，地下水的赋存状态也从西部的单一潜水层，向东、东北和东南逐渐演变成多层地下水的复杂状态拟建场地位于北京市的北部，地处温榆河一级阶地，存在多层地下水的复杂状态三、基坑开挖过程中常见的不良水文地质现象1. 流砂流砂指土的松散颗粒被地下水饱和后，由于水头差的存在，动水压力使松散颗粒产生悬浮流动流砂主要发生在颗粒级配均匀而细的粉、细砂等砂性土中其表现形式是所有的颗粒同时从一近似管状通道中被动水流冲出，发展的结果是使周围建筑物的基北京地区基坑降水3 / 8础发生滑移、不均匀下沉、基坑边坡坍塌、基础悬浮等2. 管涌地基土在具有一定渗流速度（或梯度）的水流作用下，其细小颗粒被冲走，土中的空隙逐渐增大，慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通道，从而掏空地基或坝体，使之变形、失稳。

3. 突涌当基坑下有承压含水层存在时，开挖基坑减少了含水层上覆不透水层的厚度，当它减少到一定程度时，与承压水的水头压力不能平衡时能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌四、常用降水方法和使用条件1. 集水明排适用于含薄层粉砂的粉质黏土，黏质粉土，砂质粉土，粉细砂渗透系数 1x10-7~2x10-4cm/s降水深度 1x10-6cm/s降水深度 >10m 6. 砂（砾）渗井适用于含薄层粉砂的粉质黏土，黏质粉土，砂质粉土，粉土，粉细砂渗透系数 >5x10-7cm/s降水深度根据下卧导水层的性质确定五、降水方法的优缺点 1. 深基坑普通降水 2. 管井井点降水，该降水方法主要适用于水量大，需24 小时不 停抽 水的地区 该法的优点：操作简单 缺点：耗电量大，水多和水少必须24 小时执行 3. 深基坑自动降水 管井井点降水配以单控电极探头即在管井内安装单控接地电极 探头，单控下水电极探头，单控上水电极探头可精确设定抽水 深度，水位上升到某点，水泵开抽；水位下降到某点，水泵停抽北京地区基坑降水5 / 8该法的优点： 1. 省电 40%-60% ，单井每天省电 15-18 度2.精确控制水位，降水效果好，对邻建影响小。

该法的缺点：操作复杂六、对基坑进行降水有哪些好处基坑开挖必须在无水条件下进行，有坑内、坑外降水坑外降水：若基坑周围的无沉降控制管线、建筑基础采用坑外降水能减小主动区土压力坑内降水：在不允许坑外降水的情况下采用止水帷幕做坑内降水基坑施工中，为避免产生流砂、管涌、坑底突涌，防止坑壁土体的坍塌，保证施工安全和减少基坑开挖对周围环境的影响，当基坑开挖深度内存在饱和软土层和含水层及坑底以下存在承压含水层降排水的主要作用为：(1) 防止基坑底面与坡面渗水，保证坑底干燥，便于施工2) 增加边坡和坑底的稳定性， 防止边坡或坑底的土层颗粒流失，防止流砂产生3) 减少被开挖土体含水量，便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业北京地区基坑降水6 / 8(4) 有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性对于放坡开挖而言，可提高边坡稳定性对于支护开挖，可增加被动区土抗力，减少主动区土体侧压力，从而提高支护体系的稳定性和强度保证，减少支护体系的变形5) 减少承压水头对基坑底板的顶托力，防止坑底突涌七、降水井及其它降排水设施的施工降水井施工工艺方法井位确定依据设计要求，在基坑内及周边测放井位（包括回灌井）成井施工1. 钻机就位后，应埋设护筒，护筒必须直立、稳固、位置准确，护筒顶高程宜高出钻机平台0.2m，护筒埋置深度宜为1.5-2.0m ，护筒外应回填粘土料分层夯实。

2. 成孔采用回转钻进、泥浆护壁成孔，孔深16.0 米，预留沉淀孔深度不小于 1.0m3. 扫孔换浆，钻孔钻到预计深度后，井内泥浆粘度大并含有大量的岩屑，井壁有较厚的泥皮如果在这种情况下安装井管，无砂砼管的滤水孔有可能被堵塞或放不到预计深度，给填砾、洗井带北京地区基坑降水7 / 8来很大困难，甚至使水井不出水而报废等因此在井管安放井中前，应进行充分的换浆及完整的破壁工作破壁钻头宜用比原钻头直径大 20—30mm 的钻头进行且宜按轻钻压、 快转速、大泵量法进行在换浆时要控制好泥浆的稠度，防止过稠，造成上述不良影响；也要防止过稀，造成井内压力差，而使孔壁坍塌一般情况下以泥浆不挂手为标准，泥浆相对密度1.0 左右另外，破壁不易进行时，可在冲孔的泥浆中加入适量的磷酸盐，用以软化井壁的泥皮4. 放置无砂砼管（1） 井管采用无砂砼管，质量要求：透水性能较好，管径偏差小于 20mm ，接径口处平整，无明显凹凸现象2） 下管前，对成孔要进行精确的测量，特别是成孔深度、孔斜，以保证准确地安装井管；要求孔斜不大于1% ，钻孔深度必要时可在钻进过程中设置导向装置3） 无砂砼管用铅丝和竹芘捆箍结实，管节的连接处须对准对齐，并捆绑牢固以免在放置过程中发生错动。

4） 下管采用钢丝绳托盘法，下管过程中应始终保持孔中水位北京地区基坑降水8 / 8不低于井口 0.5m，以防孔壁坍塌；下管应缓慢，吊重钢丝绳（2-4根）应松放均匀，速度一致；井管接口严密，下入井内不得转动；芯绳随井管下入井内， 应保持一定余量，穿销必须具有足够强度5） 无砂砼管全部下完后，仍需提吊部分重量，并使管上部固定位置，不得因管的自重而使井管歪斜6） 井管放置完成后，在井底分别填充厚为0.25m的中砂及厚25m的碎石7） 充砂滤料，根据工程性质，砾料规格、填砾厚度及高度应符合《城市供水水文地质勘察规范》要求，根据本工程设计要求填砾厚度应不小于100mm 在上述工序完工后，应立即进行清洗降水井。