第四课时单元：
1．本单元教学内容： 1）地下水对施工的影响 2）施工排水的任务及方法 3）明沟排水
4）概述人工降低地下水位 5）轻型井点
2．本单元教学方式： 1）课堂讲授，绘图表达； 3．本单元师生活动设计：
1）语言生动，提问思考；
4．本单元讲课提纲、板书设计（或电子教案）： 附后
5．本单元作业布置：
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附：讲课提纲——第四课时单元
第二章 施工排水
第一节 概述
一、地下水的影响——简述
1、使施工条件恶化。
2、易产生流砂、塌方、滑坡、基地隆起、冒水、管涌、土体变松、地基承载力下降。 3、含水土层施工的扰动，会使地基承载力下降。 二、施工排水的任务——重点
1、排出土层中的自由水——重点是潜水，而不是承压水 原因：1）潜水——第一个稳定隔水层顶板以上~地面一下。
特点：有个自由水面；水量受当地气候影响；水量可预计。
2）承压水——两个稳定隔水层顶板之间。
特点：无自由水面；水量受当地气候影响小甚至无影响；水量不可预计。
3）一般情况下，构筑物、管道埋深都比较浅，大都在第一个稳定隔水层顶板以上。 2、排出地面的地表水——重点是施工用水、生活用水。 3、排出地面的雨水、雪水等。
三、施工排水的方法——简述
1、明沟排水——把流入沟槽或基坑内的地下水、地表水和雨雪水，引入（通过排水沟、渠或管）到集水井中，然后由水泵抽走。
2、人工降低地下水位——在开挖前，预先人为地把地下水位降低到工作面标高以下，使沟槽、基坑处于干槽施工的条件下。
第二节 明沟排水
一、基本方法——简述
（一）、明沟地面截水
1、 作用：排出地面的雨雪水、地表水 2、 方法：1）筑堤排水 2）排水沟截水 （二）、明沟坑内排水 1、组成：
1）排水沟——断面尺寸及条数：视地下水量、施工情况而定，一般≥300×300。 位置：坑底四周或中部，槽底中心或两侧。 坡度及坡向：3~5%，坡向集水井。
2）集水井——断面尺寸及个数：视地下水量、施工情况而定，尺寸一般≥1000×1000。 深度应满足水泵的要求并比排水沟低0.5~1m。 每30~40m设置一个集水井。
应封底、强化井壁，防止塌方、管涌。
位置：设在地下水来水的一侧。
3）水 泵——型式：潜水泵、普通离心泵、污水泵或泥浆泵。 流量：一般为1.5~2倍的涌水量。
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扬程：视井内最低水位到排出点的高差而定，并考虑足够的水头损失。 运行：清除井底淤泥、保持必需的存水深度，以维持水泵的正常工作。
二、总用水量计算——自学 同学们自学。 三、适用范围——简述
1、 少量地下水的排出或带粘性土的地下水排出。 2、 坑、槽内地面水、雨雪水的排出。 四、优缺点——简述
1、 简便、经济，排水效果较好。
2、 不能消除流砂现象，不能完全避免槽底被搅动。对砂性土不适宜。 3、 要求槽壁须有较缓的边坡或支撑，以免坍塌。
第三节 人工降低地下水位 一、概述——简述
（一）、概念
在含水层内钻井抽水，使地下水位降落，当开挖体积处于漏斗状范围内时，形成稳定的降水漏斗，此时就消除了地下水对施工的影响。该状况一直持续到地下工程施工全部结束时，才停止抽水，恢复地下水位的全过程称为人工降低地下水位。
（二）、方法
见表2—3，Pg 69。共5种。显然，离不开“井点”二字，因此，又称井点排水法。 （三）、优缺点
1、施工时，能保证坑、槽底干燥；保证地基强度；防止流砂现象；增加边坡稳定性。 2、投资高；管理不便。
二、轻型井点——重点
（一）、适用条件：见Pg 68。
（二）、系统组成：
由井点管、弯联管、总管、抽水设备等组成。 1、地下水流程
地下水 井点管 弯联管 总管 抽水设备 排出 2、原理
通过抽水设备吸水端，使总管、弯联管、井点管造成真空，使地下水进入系统由抽水设备的压水管排出。
3、系统设备：
1、井点管——包括沉砂管、滤网、滤管和直管。
沉砂管——位于滤管下方，长约0.5~1m，直径同滤管。底部设管堵封闭。
滤网——其孔径大小应使滤网外形成天然过滤层。太小，会堵塞，太大，会使抽出水中含土颗粒量太多，影响土层构造，出现土层下陷。
滤管——直径：38~55 mm；长度：0.9~1.7m；设有梅花型布置的小孔，孔井12~18 mm。 直管（连接管）——下连滤管、上连弯联管，直径同滤管、不开孔，长度视埋深定，一般6~9m。 各管之间一般采用丝接或焊接方式连接。
2、弯联管——是井点管与总管相连的柔性短管。上设阀门，长约1~1.5m。常用塑料管、橡胶管、金属管或有机玻璃管制成。采用法兰、管箍、丝接等方式连接。
3、总管——总输水管（总吸水管），上设三通口以连接弯联管，间距为1或1.5m。管间用法兰连接，并有一定的坡度坡向井点管。
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4、抽水设备——目的：使井点管附近至总管产生较大的真空度。 1）自引式：用离心泵直接自总管抽水。 特点：地下水降落深度仅为2~4m。
适于：地下水位高，要求降水深度不大的工程。
2）真空式：用真空泵-水泵联合机组抽水。见图2—5，Pg 70。 特点：地下水降落深度为5.5~6.5m。
适于：地下水位高，要求降水深度不大于5m的工程。 3）射流式：用离心泵-射流器联合抽水。见图2—6，Pg 70。 特点：地下水降落深度可达7~9m。
适于：地下水位高，要求降水深度不大于8m的工程。 （三）、系统设计：
已知：降低地下水位的范围。
条件：地质剖面图（了解含水层厚度、不透水层厚度、地下水位线高程等） 土的物理力学性质（含水层土颗粒组成、饱和含水量、渗透系数等） 抽水试降报告（了解井位、井径、滤水管所在土层等） 井点系统设备性能等资料。
设计：平面布置——井点数量、间距。 高程布置——埋设深度。 抽水设备选用——涌水量。 1、平面布置：
原则：① 应将所需降水范围都包括在围圈内，尽可能布置成环状； ② 首先，应布置在地下水流的上游侧，布置应简洁。
③ 应设若干个观测井。——基坑中心、总管末端、局部挖深处； ④ 井点管距离基坑、沟槽的上口边缘≥1.0m处； ⑤ 抽水设备应居系统的中部。
1）单排布置：
适用于：基坑：B＜6m，降深≤5m；沟槽：B＜2.5m，降深≤4.5m 。 2）双排布置：
适用于：基坑：B≥6m，降深＞5m；沟槽：B≥2.5m，降深＞4.5m。 2、高程布置：
1）井点管埋深：见2—3式，图2—7，Pg 71。 2）总管埋深：埋设高程应接近原地下水位线。
③ 应设若干个观测井。——基坑中心、总管末端、局部挖深处； ④ 井点管距离基坑、沟槽的上口边缘≥1.0m处；
3、总涌水量（Q）计算：
我们知道，井点系统是由若干个井点管（单井）组成，根据裘布依公式可计算出各单井出水量。Q单＝1.366K(H2－h2)×
lg1Rr0
由于各单井间相互干涉（间距较小，≤2m） 故：Q≠∑Q单 ，且Q＜∑Q单
在工程上，为了应用方便，把井点系统看成 假想的环形闭合圈，当作一口大口单井来计算。从 而简化地求出总用水量Q
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