地下结构工程课件（东南大学）第3章 深基坑工程概述.pptVIP

水、土压力分算方法 对于透水性比较大的砂性土和粉土，分别计算作用在围护结构上的土压力（按朗肯土压力理论计算）和水压力（按静水压力计算），然后叠加作用在围护结构上。 对比 砂土简化计算，将水压力与土压力分别计算，并把水看作是： 主动压力=静止压力=被动压力= h 水、土压力合算方法 对于透水性比较差的粘性土地基，采用水、土压力合算的方法计算作用于围护结构上的侧向压力。 3.5 基坑工程地下水的作用与处理3.5.1地下水的基本性质 潜水和承压水储存于地下水位以下的饱水带中，是基坑开挖时工程降水的主要对象。 潜水则是指位于饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水，无压水。承压水是指充满于两个隔水层之间的含水层中的水，具有承压性。 地下水在土中的流动称为渗流。两点间的水头差与渗透过程长度之比，称为水力坡度，并以I表示，I=（H1-H2）/L,则水力坡度I=1时的渗透速度称为渗透系数K，常用m/d，m/s等表示。 Underground Structure Engineering Chapter 3 动水压力: （kN/m3） 动水压力F等于或大于土的有效重度时，土颗粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土颗粒将随着渗流的水一起流动，即所谓“流砂” 基坑在开挖过程中受到周围土体、地表荷载和坑底承压水的浮托力等各种荷载的作用，往往产生一定的变形和位移，当位移和变形超过基坑支护的承受能力时，基坑就会产生破坏。 基坑破坏形式 特征 边坡失稳 基坑地面荷载超过设计允许值；产生流砂、管涌、滑坡 坑底隆起 基坑维护深度或刚度不足，承载力太小；由土体内应力重分布或是由承压水引起 突涌 坑内承压水水头大于上覆坑底土体自重；地下水涌入坑内，坑外地表大幅沉陷 围护结构破坏 设计支护结构或安全系数选取不当；结构施工质量差，且补救措施不当 表3-7 常见的基坑破坏形式和特征 3.5.2 地下水处理方法 归结成两种： 一种是降水； 第二种是止水——防水帷幕。 降水的方法有集水井降水和井点降水两类 。 井点降水法有轻型井点、喷射井点和电渗井点 、管井井点和深井泵等。 集水井降水 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 图 井点降水的作用 当土的渗透系数K＜5cm/d时，宜用轻型井点和喷射井点； 当K＝5~20cm/d时,除上述方法外,还可选用管井井点； 当K0.1cm/d时，因土的渗透性很差，可在轻型井点管的内圈增设由钢管或钢筋做成的电极，通以直流电，促使地下水加速向井点渗透（这种方法称为电渗井点法）。 井点降水方法优先用参考表 基坑开挖 深 度 m 土 类 粉 质 粘 土、粉砂 细砂、中砂 粗砂 砾砂 ≤5 单层井点、真空法、电渗法 单层普遍井点 表面排水 6~12 多层井点、喷射井点 多层井点 管井 12~20 喷射进点、真空法、电渗法 喷射井点 深井泵 20 深井泵、喷射井点 深井泵 各种井点的适用范围 降水类型 适用范围 土的渗透系数 (cm/s) 可能降低的水位深度 (m) 一级轻型井点 10-2~l0-5 3~6 多级轻型井点 10-2~l0-5 6~12 喷射井点 10-3~10-6 8~20 电渗井点 ＜10-6 宜配合其他形式降水使用 深井井管 ≥10-5 ＞10 a) 冲孔； b)埋管图井点管的埋设1—冲管； 2—冲嘴； 3—胶管； 4—高压水泵； 5—压力表；6—起重机吊钩； 7—井点管； 8—滤管； 9—填砂； 10—粘土封口 轻型井点的埋设 动画 高程布置系确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离，主要考虑降低后的水位应控制在基坑底面标高以下，保证坑底干燥。 a ）无压完整井； b ）无压非完整井； c ）承压完整井； d ）承压非完整井 电渗井点布置示意图 喷射井点工作示意图 管井井点就是沿开挖的基坑，每隔20~50m设 置一个管井，每个管井单独用一台水泵抽水， 适用于K=20~200m/d，即地下水量大的土层中，此法可降低地下水位5~10m。 人挖桩时采用的管井 降水井在基坑内沿纵向每10m设置直径φ700mm，深约18～21m的管井进行降水。 降水井成孔孔径为φ800mm，滤管采用φ700mm钢筋笼外裹细眼钢丝网，滤管四周回填砾砂。 提前15天降水，施工中,做好基坑面四周的排水沟，开挖至设计标高立即做基坑底面两侧排