考点5 降低地下水位的方法《建筑工程基础》江苏省（职教高考）建筑类 知识点讲解

江苏省建筑职教高考《建筑工程基础》复习讲义 模块2 建筑施工技术 单元1 基础施工 2—1—3 降低地下水位的方法 【考纲要求】了解降低地下水位的方法。 【知识网络】 【知识和技能要点】 考点一：降低地下水位的方法（了解） 一、降低地下水位的目的与意义 1.核心目的：通过人工措施将地下水位降至基坑底面以下，疏干基坑土体，保障基坑开挖和基础施工顺利、安全进行。 2.主要意义： ①提高基坑土体强度和稳定性，便于机械开挖和人工作业； ②预防流沙、管涌、基坑隆起等地质灾害； ③避免地下水浸泡基础，杜绝基础施工质量隐患； ④保护周边建筑物、地下管线，防止地下水位下降引发地面沉降。 二、降低地下水位的分类 (一)集水明排法 1.定义：通过在基坑周边设置排水沟、基坑内设置集水井，利用抽水设备将基坑内地下水排出，实现水位降低的简易方法。 2.设备组成：核心设备为排水沟和集水井，辅助设备为抽水设备（如离心泵、潜水泵）。 3.施工工艺：基坑周边设排水沟（坡度0.1%~0.2%），基坑四角或每隔30~50m设集水井，地下水经排水沟汇入集水井后，由抽水设备抽出基坑外。 4.适用条件：地下水位埋深≤2m，土层为砂土、粉土或黏性土，基坑面积较小、开挖深度较浅（≤4m）。 5.优缺点：优点是设备简单、施工便捷、成本低；缺点是降水深度有限，不适用于地下水位埋深较大或渗透系数过小的黏性土，易产生流沙。 (二)井点降水法 适用于地下水位埋深较大、基坑开挖较深，或常规集水明排法效果不佳的场景，根据降水深度、土层渗透系数不同，分为五类： 1.轻型井点 · 降水深度：3~6m · 适用条件：渗透系数0.1~50m/d的砂土、粉土，地下水位埋深3~6m，基坑面积较大、开挖深度≤6m。 · 设备组成：井点管、滤管、集水总管、抽水设备（真空泵、离心泵）。 · 施工特点：设备简单、成本较低、施工速度快，应用广泛，井点管间距一般为1.0~2.0m。 2.喷射井点 · 降水深度：6~12m · 适用条件：渗透系数0.1~20m/d的砂土、粉土，地下水位埋深6~12m，基坑开挖深度6~12m。 · 工作原理：利用高压水或高压气形成负压，通过喷射器将地下水抽出。 · 施工特点：降水深度深于轻型井点，设备更复杂、成本更高，需设置高压供水/供气系统。 3.电渗井点 · 降水深度：辅助轻型/喷射井点使用，可进一步降低水位。 · 适用条件：渗透系数<0.1m/d的黏性土、淤泥质土（常规井点降水效果差）。 · 工作原理：利用电渗现象，将井点管作为阴极、基坑周边设阳极，通直流电加速地下水渗透至井点管，再抽水降位。 4.管井井点 · 降水深度：10~20m · 适用条件：渗透系数>10m/d的砂土层，地下水位埋深较大。 · 设备特点：井点管直径较大（一般150~250mm），抽水能力强。 5.深井井点 · 降水深度：30m以上 · 适用条件：地下水位埋深大、降水深度要求高的大型工程。 三、降水施工常见问题及预防措施 1.流沙：采用井点降水降低地下水位至基坑底面以下0.5~1.0m，分段/分层开挖，必要时加固流沙层。 2.管涌：控制降水速度，基坑底部铺设反滤层，合理调整井点间距。 3.地面沉降：设置回灌井点维持地下水位平衡，控制降水深度和速度，加强周边建筑物/管线监测。 4.井点堵塞：定期检查、清理井点管，确保滤管过滤效果。 【练习题】 一、单项选择题 1.下列降低地下水位的方法中，适用于地下水位埋深较浅（≤2m）、土层为砂土或粉土的是（▲） A.轻型井点 B.集水明排法 C.喷射井点 D.管井井点 2.轻型井点降水的降水深度一般可达（▲） A.1~3m B.3~6m C.6~12m D.12~20m 3.喷射井点降水法中，喷射器的作用是利用高压水或高压气形成负压，将地下水抽出，其适用的降水深度为（▲） A.3~6m B.6~12m C.12~20m D.20m以上 4.下列关于集水明排法的说法，错误的是（▲） A.设备简单、成本低 B.适用于地下水位较高的黏性土基坑 C.需设置排水沟和集水井 D.易产生流沙现象 5.管井井点的降水深度一般为（▲） A.3~6m B.6~12m C.10~20m D.20m以上 6.适用于渗透系数小（<0.1m/d）的黏性土、淤泥质土，需配合电极使用的降水方法是（▲） A.轻型井点 B.电渗井点 C.喷射井点 D.深井井点 7.深井井点降水法的降水深度可达（▲） A.6~12m B.12~20m C.20~30m D.30m以上 8.轻型井点系统中，井点管的间距一般为（▲） A.0.5~1.0m B.1.0~2.0m C.2.0~3.0m D.3.0~4.0m 9.下列哪种降水方法不适用于地下水位埋深大于10m、渗透系数较大（>10m/d）的砂土层（▲） A.管井井点 B.深井井点 C.轻型井点 D.集水明排法 10.降水施工中，为防止降水引起周边地面沉降，应采取的措施是（▲） A.加快降水速度 B.减少井点数量 C.设置回灌井点 D.增大井点间距 二、多项选择题 1.建筑施工中降低地下水位的主要目的有（▲） A.疏干基坑土体，便于开挖 B.防止流沙、管涌事故 C.防止基坑隆起 D.降低地基承载力 E.保护周边建筑物安全 2.下列属于井点降水法的有（▲） A.集水明排法 B.轻型井点 C.喷射井点 D.电渗井点 E.管井井点 3.轻型井点系统主要由以下哪些部分组成（▲） A.井点管 B.滤管 C.集水总管 D.抽水设备 E.排水沟 4.关于喷射井点和轻型井点的区别，下列说法正确的有（▲） A.喷射井点降水深度比轻型井点深 B.喷射井点设备更复杂、成本更高 C.两者适用的土层渗透系数相同 D.轻型井点适用于浅基坑，喷射井点适用于深基坑 E.两者均需设置抽水设备 5.降水施工中，可能出现的常见问题有（▲） A.流沙 B.管涌 C.地面沉降 D.井点堵塞 E.基坑坍塌 三、填空题 1.降低地下水位的方法主要分为________和________两大类。 2.集水明排法的核心设备是________和________，适用于地下水位埋深较浅的基坑。 3.轻型井点降水的降水深度一般为________m，适用于渗透系数为0.1~50m/d的砂土和粉土。 4.喷射井点降水利用________形成负压，将地下水抽出，其降水深度可达________m。 5.电渗井点适用于________小的黏性土、淤泥质土，需配合________使用以加速降水。 6.管井井点的井点管直径较大，一般为________mm，降水深度可达________m。 7.深井井点适用于地下水位埋深大、降水深度要求高的工程，降水深度可达________m以上。 8.降水施工中，为防止周边地面沉降，可采取________和________等措施。 9.轻型井点系统中，滤管的作用是________，防止井点管堵塞。 10.当基坑开挖过程中出现流沙现象时，应立即停止开挖，并采取________或________等降水方法控制险情。 四、简答题 1.简述降低地下水位的目的和意义。 2.简述集水明排法的施工工艺、适用条件及优缺点。 3.比较轻型井点和喷射井点的适用范围、降水深度及施工特点。 4.简述电渗井点的工作原理及适用条件。 5.降水施工中，如何防止流沙、管涌及地面沉降等问题的发生? 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.C 6.B 7.D 8.B 9.D 10.C 二、多项选择题 1.ABCE 2.BCDE 3.ABCD 4.ABDE 5.ABCDE 三、填空题 1.集水明排法；井点降水法 2.排水沟；集水井 3.3~6 4.高压水（或高压气）；6~12 5.渗透系数；电极 6.150~250；10~20 7.30 8.设置回灌井点；控制降水速度（合理即可） 9.过滤地下水，防止泥沙进入井点管 10.轻型井点；喷射井点（合理即可） 四、简答题 1.答：降低地下水位的目的是通过人工措施将地下水位降至基坑底面以下，确保基坑开挖和基础施工顺利进行。其意义在于：①疏干基坑土体，降低土体含水量，提高土体强度和稳定性，便于机械开挖和人工作业；②防止基坑开挖过程中出现流沙、管涌、基坑隆起等地质灾害，保障施工安全；③避免地下水浸泡基础，防止基础施工质量隐患（如混凝土浇筑受影响）；④保护周边建筑物和地下管线，防止因地下水位下降引起地面沉降，避免建筑物开裂、管线损坏。 2.答：（1）施工工艺：在基坑周边设置排水沟，在基坑四角或每隔30~50m设置集水井，排水沟坡度为0.1%~0.2%，将基坑内地下水引入排水沟，再汇入集水井，最后用抽水设备将集水井内的水抽出基坑外。（2）适用条件：地下水位埋深≤2m，土层为砂土、粉土或黏性土，基坑面积较小、开挖深度较浅（≤4m）。（3）优点：设备简单、施工便捷、成本低，无需复杂的井点系统；缺点：降水深度有限，不适用于地下水位埋深较大或渗透系数过小的黏性土，易产生流沙现象，对周边环境可能造成轻微沉降。 3.答：（1）适用范围：轻型井点适用于渗透系数0.1~50m/d的砂土、粉土，地下水位埋深3~6m，基坑面积较大、开挖深度较浅（≤6m）；喷射井点适用于渗透系数0.1~20m/d的砂土、粉土，地下水位埋深6~12m，基坑开挖深度较大（6~12m）。（2）降水深度：轻型井点3~6m，喷射井点6~12m。（3）施工特点：轻型井点设备简单、成本较低，施工速度快，应用广泛，但降水深度有限；喷射井点降水深度更深，适用于深基坑，但设备更复杂、成本更高，施工工艺要求更高，需设置高压供水或供气系统。 4.答：电渗井点的工作原理：利用黏性土在电场作用下的电渗现象，将井点管作为阴极，在基坑周边设置阳极，通直流电后，土颗粒带正电向阴极移动，地下水带负电向阳极移动，加速地下水渗透至井点管附近，再通过抽水设备将地下水抽出，从而降低地下水位。适用条件：渗透系数小（<0.1m/d）的黏性土、淤泥质土，这类土层透水性差，常规井点降水效果不佳，电渗井点可有效加速降水，常与轻型井点或喷射井点配合使用。 5.答：（1）防止流沙：①采用井点降水法，将地下水位降至基坑底面以下0.5~1.0m，减少动水压力；②避免在流沙层中快速开挖，必要时采取分段开挖、分层开挖；③对流沙层进行加固处理（如打钢板桩、注浆加固）。（2）防止管涌：①控制降水速度，避免地下水流速过快；②在基坑底部铺设反滤层（如砂垫层、碎石垫层），阻止土颗粒随水流失；③加大井点间距，降低地下水降落速度。（3）防止地面沉降：①设置回灌井点，向降水区域周边注入地下水，维持地下水位平衡；②控制降水深度和降水速度，避免地下水位急剧下降；③对周边建筑物和地下管线进行监测，及时调整降水方案；④采用分段降水、分区降水，减少降水对周边环境的影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $