地基勘察报告书.ppt

水文循环示意图 不透水层 含水层 透水层 Impermeable Zone 海水 淡水 海洋 陆地 内陆地下水 海岸地下水 内陆与海岸地下水的区别 土 中 渗 流 的 影 响 渗流力 竖向渗流与流砂现象 渗流对土坡稳定性的影响 渗流对档土墙土压力的影响 地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，相应地，水对土骨架的反作用力，称为渗流力，它是一种体积力，用 表示。 渗流力 饱和土体中的渗流力计算 (a) 渗流力示意图 (b) 假想水柱隔离体 设想沿地下水流方向取出一个土柱体，其中F为假想土柱体横断面积，两端截面中点A1和A2的总水头分别为H1和H2。 A1和A2处土柱静水压力分别为： 土柱同体积水柱的重量在渗流方向的分力为： 土柱中水受到土骨架的总阻力：TLF （其中T为单位体积土对渗透水的阻力） 根据渗透方向的静力平衡条件得： 式中： 又因为 或 式中： 竖向渗流与流砂现象 以有效应力原理说明土体中竖向渗流力的效应： 饱和土中竖向渗流时的孔隙水压力和有效应力 总应力 孔隙水压力 有效应力 图中： 水力梯度、渗透深度和渗流力分别为： 通过上图可得： 式中+号及-号分别属于向下和向上渗流的情况 其中 当B水位持续提高，直至水力梯度增加到使有效应力减少为零的某一数值 相应地 因此得 此时土中有效应力消失，土粒悬浮，砂土因抗剪强度丧失而“液化”，这种现象 称为流砂。流砂出现时的水力梯度 称为临界水力梯度或临危梯度，对一般土类， 在0.8和1.2之间。 基坑流砂现象 防治流砂的原则 减少或消除基坑内外地下水的水头差 增长渗流路径 在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力 当土中渗流的水力梯度小于临界梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，称为“管涌”。 渗流对土坡稳定性的影响 边坡中的地下水沿着和缓的流线运动，其中处于水-大气界面上、位置最高的流线称为浸润线。 对无粘性土坡，在浸润线溢出坡面处取单位体积的一小块土体M，如图所示， 块体有效自重 （有效重度），沿浸润线上M点的切线方向作用的渗流力 水力梯度 。 单位小块体M在重力和渗流力的共同作用下，其滑动力T和抗滑力T ’ 为4-9节中图4-37(a)和(b)两种情况中相应分量之和，即： 考虑浸润线顺坡面溢出的情况，此时 ，则无粘性土坡的稳定安全系数为： 因为 ，与无渗流的情况[式（4-70）]比较，渗流的影响使无粘性土 坡的稳定安全系数降低约1/2，稳定的极限坡角由无渗流时的 减缓为 。 对于粘性土坡，要等效得考虑渗流力和浮托力两个因素的作用，问题较复杂，在此从略。 渗流对挡土墙土压力的影响 暴雨时，雨水渗入挡土墙填土，流向设有竖向滤水层的墙背，如所填的是 中等透水性土（细砂、粉砂等），则渗流会使处于主动、静止或被动三者中任 何状态的土压力明显增大。 Terzaghi根据库伦理论作出估计暴雨期间挡土墙主动土压力的方法如下： 按库伦理论求暴雨时细砂填土对挡土墙的主动土压力 (a)以流网估计滑动面上的孔隙水压力 (b)土楔体上的作用力(c)力矢多边形 渗流边界条件 水平填土顶面是等势线面 不透水的填土底面是流线面 沿填土与滤水层之间的竖向接触面的孔隙水压力为零 单位时间内的降雨量(cm/s)如接近土的渗透系数 ，就可产生通过填土向着滤水层的连续水流。 按图解法预选滑动面BC后，为了等效地考虑渗流力和浮托力的影响，土楔ABC上的作用力除了W、R、E以外（其中自重W应以饱和重度计算），还要借助流网定出滑动面BC上的孔隙水压力的合力U。从处于平衡状态的土楔在W、U、Rr、Er四力作用下的力四边形（如图c所示）efjk必须闭合的条件，可以求得土压力Er。 地 基 勘 察 的 任 务 和 内 容 地基勘察与岩土工程等级的关系 地基勘察任务和内容的确定以及 勘察详细程度与工作方法选择 建筑场地工程地质条件 地基岩土性质 建筑物的类型与重要性 岩土工程等级 场地条件 地基土质条件 工程条件 防震设防烈度 不良地质作用 地貌特征等 极软弱土 特殊性土等 建筑物的安全