地下建筑结构(中国地质大学孙金山)6-3知识研讨.ppt

电渗、自渗和深井井点 电渗井点是利用粘性土的电渗特性，在直流电场中，土中水流向阴极管集中排走，用以降低饱和粘土中的地下水位。 自渗井适用于排除土层中的滞水，这种滞水主要来自生活用水的排放或下水道的渗漏。 管井井点和深井井点适用于渗透系数比较大的土层，特别是深井井点，由于将潜水泵或深井泵安置在滤水层部位，特别适用于涌水量大、深层的砂土层，降水深度可达50m。 电渗井点 管井井点结构 降水井的布设 平面布设 1. 坑宽小于6m，深度小于6m时，一般可用单排井点； 2. 坑宽大于6m时，宜采用双排井点； 3. 基坑宽度小于40m时，采用环形井点系统； 4. 基坑宽度大于40m时，采用多环形井点，在中央加一排或多排井点。 降水的三种类型 基坑隔水帷幕深入隔水层（即含水层底板）中，井点降水 以疏干基坑内的地下水为目的。 由于隔水帷幕的作用，基坑内外地下水无水力联系。降水时基坑外地下水位不受影响。 这类井点降水影响范围小。 地下水渗流特征：为全封闭含水层，抽水时地下水处于非稳定流状态。 隔水帷幕进入承压含水层顶板中，井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头，防止基坑底部隆起或突涌。 隔水帷幕未将基坑内外承压含水层分隔开。 地下水渗流特征：由于不受隔水帷幕的影响，基坑内外地下水连续相通。 井点降水的影响范围比较大，但降水漏斗平缓，降水引起的地面沉降为均匀沉降。 隔水帷幕不影响地下水渗流，渗流计算可以借鉴地下水动力学中有关公式计算。 隔水帷幕位于降水含水层中上部，基坑内外承压含水层大部分被隔水帷幕隔开，仅含水层底部未被隔开。 井点降水的前期以降低基坑下部承压含水层的水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的。 地下水渗流特征：由于受隔水帷幕的阻挡，上部基坑内外地下水不连续，底部含水层连续相通，地下水呈三维流态。 只能采用三维数字模拟计算，或者采用二维解析公式计算。 选择降水方案时应考虑以下几个问题： 1. ?基坑降水深度的要求； 2. 场地地质条件，土层的渗透特性，地下水的类型、流向和补给条件； 3. 环境条件，场地周围的建筑物和市政管线的位置、类型、对沉降的要求； 4. 气象条件，雨季、特别是暴雨季节和暴雨量； 5. ?施工单位所拥有的降水设备和数量； 6. 电源条件，需保证有稳定的电源或备用电源，以免断电时基坑积水而坍塌。 深基坑工程的监测与控制 基坑工程中的观察法 1969年，Peck 在“Advantages and Limitations of Observational Method in Applied Soil Mechanics”一文中就提出了岩土工程的系统研究方法，称为“观察法”。观察法是符合系统工程原则的、有反馈的封闭系统的研究方法，是岩土工程研究的基本方法，对于岩土工程的发展具有重要的影响，在观察法的基础上形成了岩土工程中的信息化施工方法。 “踢脚”失稳 在单支撑的基坑中，可能发生挠支撑点转动，围护结构上部向坑外倾倒，围护结构的下部向上翻的失稳模式，故形象地称为“踢脚”失稳。在多支撑的围护结构中一般不会产生踢脚失稳，除非其它支撑都已失效，只有一道支撑起作用的情况。 止水帷幕功能失效和坑底渗透变形破坏 止水帷幕丧失挡水功能，产生渗漏、涌水、流土或流砂。由于水土流失使基坑外地面下沉、塌陷，导致邻近建筑物的开裂和损坏。引起围护结构止水帷幕功能失效的主要原因是施工因素，其次是设计因素和材料的因素。由于施工质量低劣，止水帷幕有空洞或裂缝，成为漏水的通道是最普遍的现象；止水帷幕设计过短，没有全部切断透水层也是漏水的可能原因。 由于止水帷幕失效产生过大的水力坡降引起坑底渗透变形破坏。坑内采用排水或降水措施后，造成了坑内外的水头差，地下水在水头差的作用下向坑内渗流，在渗流出口处土的细颗粒被带出，或土颗粒处于悬浮状态涌出。这种由渗透引起的破坏因破坏机理不同而有不同的名称，如管涌、流砂或流土。如不及时制止，由渗透变形引起的坑外土体的位移和陷落是严重的。 围护结构的结构性破坏 围护结构的结构性破坏是指围护体本身发生开裂、折断、剪断或压屈，致使结构失去了承载能力的破坏模式。 结构性损坏的原因可能是方案性的错误，如支撑体系不当或围护结构不闭合；也可能是设计计算时荷载估计不足或结构材料强度估计过高，支撑或围檩截面不足导致破坏；此外，结构节点处理不当，也会因局部失稳而引起整体破坏，特别在钢支撑体系中，节点多，加工与安装质量不易控制。节点处理包括支撑和墙体的连接处，如不设置围檩或连接强度不够。 支、锚体系失稳破坏 支锚体系的失稳破坏包括两种不同的破坏模式。锚杆的破坏主要表现为锚杆的拔出、断裂或预应力松弛，土锚的破坏大多是局部的，群锚的破坏实际上是土体的失稳而并非是锚杆的结构性破坏；支撑的失稳很可能是整体性的，其形态因体系不