基坑降水对土侧压力系数的影响
降雨对边坡稳定性的影响分析
降雨对边坡稳定性的影响分析摘要:降雨是地质灾害的主要诱发因素之一,也是工程基坑边坡事故的主要诱发因素。
边坡出现险情甚至直接导致了基坑的崩塌,也带来很严重的经济损失和人员伤害。
因此,考虑降雨影响的土坡稳定分析已成为一个急需解决的复杂工程问题。
关键词:降雨对边坡影响;边坡稳定性;影响分析Abstract: the rainfall is one of the main geological hazard factors, mainly induced by engineering excavation slope is accident factors. Slope danger even led directly to the foundation pit collapse, has also brought serious economic loss and personnel injury. Therefore, considering the effect of rainfall on slope stability analysis of complex engineering problems has become an urgent.Keywords: influence of rainfall on the slope; slope stability; impact analysis引言:边坡在雨季容易产生滑坡这是一个普遍现象,正常情况下这些边坡是稳定的,但随着降雨时间的推移和雨水的入渗作用,一些看来十分可靠的边坡也可能在雨季发生滑坡。
调查研究表明,绝大多数土坡失稳出现在降雨期间或降雨之后,可见降雨入渗对土质边坡稳定性影响具有重要意义。
而且滑坡作为一种地质灾害,由于其作用因素及运动机理的多变性和复杂性,一直是世界各国研究的重要地质和工程问题之一,而降雨又是诱发边坡滑坡的主要原因之一。
市政工程基坑降水的常见施工方法和优缺点
市政工程基坑降水的常见施工方法和优缺点[摘要]基坑降水是一项复杂的系统工程,虽然基坑降水的方法比较多,但是,在基坑建设的实际过程中,相关工作者一定要根据具体的水文地质、自然地质等工程实际条件,科学合理地选择合适的降水方法,并且多种方法相结合,共同搞好基坑降水工作。
[关键词]市政工程;基坑;降水;优缺点一、前言目前我国经济迅猛发展,水电站、高层建筑、立交桥等各大型工程层出不穷,大量涌现。
而这些大工程需要打下较深的基础,当基坑工程施工到地下水面时,就必须充分考虑基坑降水问题。
我国对基坑降水问题不够十分重视,缺乏规范指导,随意设计降水方案,违背基本规律,常常会造成一些失事,延误工期,增加成本,对周围环境造成一定程度上的破坏,甚至造成地下管线断裂、地面塌陷、人员伤亡等严重问题,其中有很大一部分问题是由于对基坑降水设计不当而引发的。
当前我国土层呈现双层结构,地下水分布不均匀,这又为大型工程的地下工程建设增加了难度。
因此,相关工作人员一定要克服一切困难,做好基坑降水工作,运用先进的止水帷幕技术和回灌技术,从而避免重大事故的发生。
二、基坑降水的常见方法1、降水法降水法是通过在基坑周围埋设各种井点管而来达到降低地下水位的目的,并配备抽水设备。
在保证不扰动土体结构的前提下,持续抽走地下水,直至基坑地下水降至所要求的深度,并且保证开挖时基坑干燥。
降水法适用于多种不同形状的基坑,可以避免出现管涌、流砂现象,有利于提高边坡稳定性。
在降水法中,有明排井沟、超轻型井点、喷射井点、潜埋井、电渗井点等降水技术方法。
明排井沟适用于粘性土和砂土两种土类,渗透系数小于0.5m/d,且降水深度小于0.2m,这种方法费用低廉,施工简单;但是使用这种方法基坑坡面常常会渗水较多,坡面易失去稳定性。
超轻型井点对于填土、砂土、粘性土和粉土都适用,渗透系数介于0.1和20.0m/d之间,单级降水深度小于6m,多级降水深度小于20m,这种方法不仅设备轻巧、简单,而且对场地要求不高,施工污染小。
基坑降水对土体固结度计算的影响
浅析基坑降水对土体固结度计算的影响摘要:本文介绍了基坑降水后土体固结度推算公式,以及基坑降水土体c、φ值的动态变化特征,为基坑支护工程提供理论依据,将有利于基坑工程的设计,保证基坑工程的安全。
关键词:基坑;降水;固结度中图分类号:tv551.4文献标识码: a 文章编号:土体固结度计算一直是岩土界研究的重要课题,太沙基提出了渗流固结理论一直沿用至今。
如何在基坑降水过程中计算土体固结度,是人们一直研究的课题之一,本文将对此做一简单的推算。
一、基坑降水后基坑土体固结度ut的计算基坑降水前,基坑土体已经在原有自重压力下正常固结。
降水后,在γwδh作用下再次渗流固结,土体固结度ut是随着时间的增长,逐步达到固结稳定。
此时可以运用太沙基固结理论,进行固结度ut 的计算。
设有一基坑,基坑土体渗透系数为k;压缩系数为a;孔隙比为e;降水幅度为δh;降水时间为t。
根据太沙基渗流固结理论,可以求得基坑土体经过降水时间t后的固结度ut,具体步骤如下:(1)由已知基坑土体的渗透系数k、压缩系数a、孔隙比e及降幅δh和降水时间t求tv:其中,=k(1+ e)γw·a(2)根据地下水类型确定的α值并求得的tv,用已有的固结度ut 与时间因素tv关系曲线,来查得相应的固结度ut。
一般情况而言:潜水降水属α=0情况;承压水降水属0<α<1情况;根据已求出的tv 值和α值查ut-tv关系曲线,可得到基坑土体的固结度ut(降水t时间后)。
再根据ut可推求基坑土体c、φ值的大小。
二、基坑土体为任意固结度ut时的c、φ值推求当进行不固结不排水剪切试验时,土体的固结度视ut= 0;固结不排水时,土体固结度ut=100%。
深基坑降水的过程可将基坑侧壁土体视为由不固结不排水过程逐渐变为固结不排水过程。
当降水时间为t时,土体固结度为ut(0<ut<100%)。
根据有效应力原理,同一试样不论做任何固结度的不排水试验,其总应力强度线不同但有效应力强度线是唯一的,即有效应力指标c′、φ′是定值。
基坑降水施工常用参数
基坑降水施工常用参数在建筑工程施工过程中,当开挖深度超过地下水埋深时,为保证土方施工的顺利进行、确保土方边坡的稳定,需将地下水位降到基础埋臵深度以下,这项工作就称为降水。
降低地下水位的方法,一般可分为集水坑降水和井点降水两大类。
其中井点降水又可分为轻型井点、管井井点、喷射井点、电渗井点、深井井点等降水方法。
选择降水方案时一般要考虑施工现场的地质条件和环境因素,一是要保证基坑内正常施工作业;二是要防止基坑外的地下水位下降对周围已建建筑物、管线、道路路面所造成的各种危害;另外,降水方案有时也会受到场地和文明施工等因素的限制。
为了达到良好的降水效果,有时候需要同时使用多个降水方案。
1、集水坑降水明渠加集水坑降水具有施工方便,费用低廉等特点,在施工现场应用的最为普遍。
在高水位地区基坑边坡支护工程中,这种方法往往作为其它降水方法的辅助降排水措施,它主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。
在地下水蓄量较小,地质条件较好的情况下,使用明渠和集水井可以清除基坑内积水。
但是,在地下水较丰富地区,若仅单独采用这种方法降水,由于基坑边坡渗水较多,作业面泥泞不堪,有不利于结构物施工。
因此,这种降水方法一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中,通常会与降水井点或截渗幕墙配合使用。
2、截渗幕墙截渗幕墙不能单独作为降水方案,一般与明渠或井点降水配合使用。
截渗幕墙一般用于地下水非常丰富、地下水补给非常快或需要特别对边坡不稳定性、周围建筑不均匀沉降进行控制的情况。
常见的有截渗墙、帷幕灌浆、钢板桩等,在截断地下水向基坑渗透的同时也对基坑的边坡起到一定的支护作用。
同时,由于截渗幕墙的存在,基坑降水对幕墙以外的地下水影响程度大大减小,周围建筑物的稳定性得到有效保障。
当然,截渗幕墙的施工需要较大的场地而且会产生较大噪声,在建筑物密集区和居民区附近等地施工时会受到一些限制。
3、轻型井点轻型井点是国内应用很广的降水方法,它比其它井点系统施工简单快捷、经济安全,特别适用于降水面积不大,地下水蓄量较小的情况。
试论述影响土压力的有关因素及其作用规律
试论述影响土压力的有关因素及其作用规律要讨论影响土压力的有关因素及其作用规律就要先了解什么是土压力,土压力的种类有哪些,如何正确计算土压力的大小等。
在《岩土支挡与锚固工程》之前,我们已在《土力学》中学到了很多关于土压力的知识。
下面我们就简要讨论一下土压力的相关知识。
土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙壁产生的侧压力。
根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可以分为静止土压力,主动土压力和被动土压力。
主动土压力最小,被动土压力最大。
当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,土对墙的压力称为静止土压力。
当挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。
当挡土墙受外力作用使墙身发生向土体方向的偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
关于土压力的计算,我们常用到两种理论,分别为朗肯土压力理论和库伦土压力理论。
朗肯土压力理论是利用应力的极限平衡来求解的,它的基本假设是:挡土墙墙背直立,墙后填土面水平,墙背光滑。
而库伦土压力理论是根据墙后所形成的滑动契体静力平衡条件建立的土压力计算方法。
它的基本假设是:挡土墙和滑动土契体视为刚体,墙后填土为无粘性砂土,当墙身向前或向后偏移时,墙后滑动土契体是沿着墙背和一个通过墙踵的平面发生滑动。
了解了这些基础知识后,我们就来对影响土压力的有关因素及其作用规律进行讨论。
作用在挡土支护结构上的土压力会受到很多因素的制约,例如如挡墙的高度、墙背的形状、倾斜度以及填料大物理力学性质,填土面的坡度及荷载情况,挡土墙的位移大小和方向,支撑的位置,填土的施工方法等。
下面就结合《岩土支挡与锚固工程》,《土力学》以及一些其他相关资料来对影响土压力的因素做一个分类讨论:1.不同土类中的侧向土压力差异很大。
采用同样的计算方法设计的挡土支护结构,对某些土类可能安全度很大,而对另一些土类则可能面临倒塌的危险。
深基坑降水对周边环境的影响分析
深基坑降水对周边环境的影响分析摘要:本文结合高层楼房深基坑工程实例,对在深基坑降水过程中对周边环境产生影响的主要因素进行分析探讨,并提出了深基坑降水应注意的问题。
关键词:深基坑;降水;环境;影响分析中图分类号:tv551.4 文献标识码:a 文章编号:随着城市建设的迅猛发展,各类用途的地下空间已在各大中城市陆续得到开发利用,诸如高层建筑多层地下室、地下车站、地下停车库、地下商场、地下仓库、地下人防工事以及各种地下民用和工业设施等。
深基坑工程已日渐为人们所熟知,深基坑降水又是基坑开挖过程中最常用的方法之一。
在实际工程中,由于降水不慎造成支护工程的失败或造成周边严重的环境问题的实例屡见不鲜,新疆阿拉尔市地下水埋深较浅、水量丰富,要确保深基坑的顺利开挖,必须处理好地下水问题。
目前,主要解决的方法一是“堵”,即在支护结构外侧,设置防渗墙;二是“引”,即采用抽取地下水,降低地下水头。
“堵”的方法费用较高且一但防渗墙出现失效或产生管涌,补救工作十分困难;而“引”的方法可能对周边环境造成不良影响,使邻近建筑物开裂,地面下沉等。
因此,降水引起的环境问题对深基坑工程尤为重要,必须对其进行深入地分析和研究。
1 降水对周边环境产生影响的主要因素在基坑开挖期间,坑内地下水位必然低于四周,周围地下水向基坑内渗流,产生渗流力。
受渗流力的影响会使周围边坡土体安全系数降低,从而出现失稳现象,对基坑开挖土层采用降水措施后,降水深度范围内土层含水量因降水而显著减小,重度提高,土层在增加的自重作用下,进一步出现沉降固结,相应的土体抗剪强度将逐步增加,从而提高开挖土体边坡和基坑坑底的稳定性。
同时,基坑开挖过程中,坑底可能存在着承压含水层的顶托力作用,地面下的土层受到向上的渗流力的作用,使砂性土层的渗透水力坡降增大,当达到一定程度时,会使砂性土形成流沙涌出坡面。
采用深井降水,降低承压水的水头差,可以减少承压水对基坑坑底的顶托力,增加基坑底部的稳定性。
基坑降水对周围建筑物的影响
基坑降水对周围建筑物的影响摘要:基坑工程降水对周围地表沉降的影响己引起广泛关注,地面沉降对环境和工程危害极大,将导致地面及建筑物的裂缝、基础下沉、房屋倾斜和地下管网无法正常使用。
本文推导的计算方法能充分反映基坑降水对周边地表下沉的影响。
关键词:不均匀沉降基坑降水自重应力引言随着城市建设的发展,高层及超高层建筑不断涌现的同时,深基坑工程逐渐成为目前城市建设和大型工程建设中的常见形式,而伴随深基坑工程的降水工程将会对导致基坑周围土体的沉降和不均匀沉降。
1、降水前后自重应力的变化对不均匀沉降影响基坑工程要伴随着降水的进行,这影响到了土体中水的渗流场,随着地下水水位的下降,土层中的含水量减小,使浮托力减小,等于增加了附加荷重,使土产生固结、压缩,土体产生变形。
这种土体的变形就表现为基坑周围地表的沉降变化。
含水或饱和含水的土层,是由固相的土和液相的孔隙水组成的两相介质。
土体所受的荷载,由土粒和孔隙水共同承担。
当土体中的孔隙水被疏干或部分疏干后,土体内孔隙水被排出,孔隙水所承担的应力减小,土粒所承担的应力增加,即土的有效应力增加,从而使土体产生固结压密。
2、抽水引起的地表沉降计算2.1抽水作用下土的应力应变本构律承压含水层是由固相的土和液相的孔隙水组成的两相介质。
土体所受的荷载,由土粒和孔隙水共同承担。
当土体中的孔隙水位由于抽水降低后,孔隙水压力的降低导致土体颗粒所承担的应力增加,即土的有效应力增加,从而使土体产生固结压密。
对于土的抽水压密过程,可分为弹性压缩变形过程与粘滞压缩变形过程。
相应地,总压缩应变也可分为弹性压缩应变和粘滞压缩应变,而且,,土的抽水压密过程的力学机制,可用图1所示的三单元粘弹性固体模型所反映的应力—应变关系进行描述。
图1抽水压密模型对于有效应力缓慢递增的加载过程,三维线性粘弹性应力-应变本构关系如下:式中:—压缩应变张量的主分量;—有效应力增量张量的主分量;—土骨架的弹性压缩系数,;—土骨架的蠕变压缩系数,;—时间变量。
基坑降水对土侧压力系数的影响
摘要 : 针对上 海软土深基坑开挖降水过程 中所涉及 的③层 淤 泥质粉质 黏土 、 ④层 淤泥质 黏土 、 1 粉质 黏土 、 2层 ⑤一 层 ⑤一 黏质粉土 , 通过二阶段固结模拟和 Ko 试验 , 究了各层 土在 研 不 同降水深度条件下土侧压力 系数 的变 化特性 . 验结果 显 试
o t i e a e n t e t e r fr g e i n a a y i , r v d n b n d b s d o o y o e r s o n lss p o ii g a h h r f r n e o t e e e i a in n h e lt r l r s u e ee e c f r h d t r n t o t a a p e r m o e c e fce to h i a t r d wa e i g o e d e o n a o o fi in ft e s l fe e t rn f t e p f u d t n o h i p ti h n h i i S a g a . n
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基 坑 降水 对 土 侧 压 力 系数 的影 响
丁春 林 张 小伟 朱 恺 叶 丹 , , ,
a c lt o mua f t ae a rsu o fce twe e o h r e 3 1 , . %, . % ,. %左右 ; .% 2 5 2 3 1 3 随着 降水深度 的增大 , 降水 c luain fr ls o e ltrlp e s e c fiin r
第1章:基坑降水、基坑支护与地基处理练习题2011
练习题——第1章基坑降水、基坑支护与地基处理一.填空题1.按土开挖的将土分为:松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石等八类。
2.土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化,对土方边坡的及填方有直接的影响。
3.天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍然不能完全复原,土的这种性质称为土的可松性,土的可松性用表示。
4.土体被水透过的性质称之为渗透性,土的渗透性用表示。
5.基坑边坡支护可采用、、等形式。
6.在地下水位高于基坑低部时,通过采用井管降水或井点降水的方式降低基坑地下水位,降水的高度为坑底下,使该区域动水压力方向向下,增大土颗粒之间的压力,从而保证边坡土体稳定。
7.保持边坡稳定的方法有:、、或其组合方法。
8.填土压实的主要影响因素为。
9.开挖置换是对地基土局部处理的常用方法,对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验。
二、单选题(每题的备选项中,只有1个最符合题意答案)1.在地下水位高于基坑低部时,通过采用井管降水或井点降水的方式降低基坑地下水位,降水的高度为坑底()下,使该区域动水压力方向向下,增大土颗粒之间的压力,从而保证边坡土体稳定。
A、0.2m;B、0.5m;C、0.8m;D、1.0m。
2.某沟槽施工开挖设计宽度为4.5m,长度为68m, 采用轻型井点降水,水位降低深度为地面下4.2m,井点沿沟槽长度方向单排线状布置在地下水流的上游一侧,在井点布置时,应超出沟槽长度方向两端各()米以上。
A、4.2;B、4.5;C、5.0;D、6。
3.某建筑基坑采用满堂开挖,基底尺寸为65m×23.6m,开挖完毕后采用钎探方法检验基坑,请问钎探探眼布置的纵横向间距及钎探深度为()。
A、1.5m,2.1m;B、1.5m,1.5m;C、1.5m,2.5m;D、1.5m,2.0m。
4.在以下地基处理方法中,适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理方法是()。
基坑降水回灌
基坑降水回灌基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制,即在基坑工程施工过程中,地下水要满足支护结构和挖土施工的要求,并且不因地下水位的变化,对基坑周围的环境和设施带来危害。
在建筑物密集的场地上进行深基坑施工时,仅仅考虑基坑降水问题是不够的,还要考虑到因过度降水而引起周围原有建筑物地基的不均匀沉降和位移问题,这些不均匀沉降和位移会导致原有建筑物产生沉降、开裂或倾斜。
另外,若大量抽起的地下水不加以回灌,会造成水资源的大量浪费。
因此,将抽出的地下水重新回灌利用,是降水施工的必然趋势。
当前,在深基坑施工中,一般只注重降水,很少注重地下水回灌问题,我国在这方面的研究还不成熟,国家和地方没形成任何规范,也很难查到相关资料,学者们对地下水的抽取和补给机理也存在不同认识。
本文结合安溪金龙.现代广场工程实例,着重介绍深基坑降水和回灌相关设计与施工注意事项,抛砖引玉,为今后类似工程提供借鉴。
基坑降水回灌的基本原理:井点回灌是在井点降水的同时,将抽出的地下水通过回灌井点再灌入地基土层内,水从井点周围土层渗透,在土层中形成一个和降水井点相反的倒转降落漏斗,使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围。
这样,回灌井点就以一道隔水帷幕,阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下水流失,使地下水位基本保持不变,土层压力仍处于原始平衡状态,从而有效地防止降水井点对周围建筑物的影响。
基坑降水回灌基本设计:(一)设计资料金龙.现代广场位于福建安溪县城内河滨北路西侧。
地下室基坑北侧距民房仅15米,基坑面积5420.8m2,基坑开挖深度一般为5.30m。
地层自上而下主要土层有:(1)、杂填土:平均厚度3.55m;(2)、填砂:平均厚度2.25m;(3)素填土:平均厚度2.6m;(4)、中砂、卵石混砂:平均厚度9.35m;(5)、残积砂质粘性土:平均厚度4.60m。
其它地层与计算无关,忽略。
本工程地下水主要为潜水,赋存和运移于中砂、卵石混砂孔隙中,地下水稳定水位为 4.5m左右。
基坑工程的地下水控制(基坑降水和基坑止水)介绍
基坑工程的地下水控制(基坑降水和基坑止水)介绍在地下水位非常高的地区,在基坑开挖过程中,必须防止管涌、流砂及与降水有关的坑外斜坡变形,必须对地下水通过有效的控制,以保证土方严怀军开挖的顺利实施。
基坑工程的地下水控制通常改用两种方法:在坑各处设置降水井,降低地下水位;或在基坑四周设置止水帷幕,隔离浅部地下水,在基坑内降水。
集水明排是在基坑内设置排水沟和集水井,用抽水设备将基坑中水从集水井排出,达到疏干基坑内积水的目的。
井点降水是对基坑内的地下水或基坑底板以下的承压水进行疏干或减压。
隔水是用地下连续墙、喷射注浆(旋喷)、深层搅拌或注浆形成具有一定或和抗渗性能的截水墙强度底板,阻止制止地下水流入基坑的方法,包括竖向隔水及水平封底隔水。
无论采用哪种技术手段,在基坑施工过程中,长时间大量持续降水,确实可能造成基坑周围的地面沉降,应注意其对环境带来的影响。
基坑降水降低地下水位方法有集水明排及降水井。
降水井包括电渗井点、轻型井点、喷射井点、-管井、渗井。
隔离地下水主要包括地下地底连续墙、隔水帷幕、坑底水平封底隔水等。
的各种井点降水方法的适用条件见表3-6o对于弱透水地层(渗透系数不大于10」m/s)中的浅基坑,当基坑环境简单、含水层较薄、降水深度较小时,可需要考虑采用集水明排;在其他情况下宜采用降水井降水、隔水措施或隔水、降水综合措施。
基坑止水设置竖向止水帷幕,防止地下水通过渗水层向坑内渗流。
当坑内积水时,由于止水帷幕的隔水作用,使坑外的地下水位在短时间内不致遇过大的影响,从而防止因降水而引起的基坑周围地面的沉降。
竖向止水帷幕的设置应穿过透水层进入不渗水层或弱透水层,真正起到隔水封闭作用。
当坑底下土体中沉降存在承压水之时,竖向止水帷幕应切断承压水层,也可在坑底设置水平向的止水帷幕,既可阻止地下水绕墙大牛市向坑内渗流,又防止承压水向上作用的水压力使基坑底面以下的土层发生突涌破坏。
但一般可在承压水层中减压井以降低承压水头。
降水施工工艺标准
3.6.1总则3.6.1.1降水作用与适用条件在地下水位较高的透水土层中进行基坑开挖施工时,由于基坑内外的水位差较大,较易产生流砂、管涌等渗透破坏现象,有时还会影响到边坡或坑壁的稳定。
因此,除了配合围护结构设置止水帷幕外,往往还需要在开挖之前,采用人工降水方法,将基坑内或基坑内外的水位降低至开挖面以下。
1.降水作用(1)防止地下水因渗流而产生流砂、管涌等渗透破坏作用。
(2)消除或减少作用在边坡或坑壁围护结构上的静水压力与渗透力,提高边坡或坑壁围护结构的稳定性。
(3)避免水下作业,使基坑施工能在水位以上进行,为施工提供方便,也有利于提高施工质量。
2.适用条件(1)地下水位较高的砂石类或粉土类土层。
对于弱透水性的黏性土层,可采取电渗井点、深井井点或降排结合的措施降低地下水位。
(2)周围环境容许地面有一定的沉降。
(3)止水帷幕密闭,坑内降水时坑外水位下降不大。
(4)采取有效措施,足以使邻近地面沉降控制在容许值以内。
(5)具有地区性的成熟经验,证明降水对周围环境不产生大的影响。
3.6.1.2编制参考标准及规范1.中华人民共和国国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001);2.中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002);3•中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99);4•中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2002)。
3.6.2术语1.降水:又称人工降水,即采用人工降低地下水位的方法将基坑内或基坑内外的水位降低至开挖面以下。
2.止水帷幕:用于阻止或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采用的连续止水体。
3.轻型井点降水:系在基坑外围或一侧、两侧埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管再与真空泵和离心泵相连,启动抽水设备,地下水便在真空泵吸力的作用下,经滤水管进入井点管和集水总管,排出空气后,由离心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。
深基坑降水施工对地表沉降影响分析 张博
深基坑降水施工对地表沉降影响分析张博摘要:地面沉降的灾害在我国一直存在,建筑工程开发规模较大的地下空间期间,深基坑施工中浅层地下水抽水会引发土层压缩变形,这是导致地面沉降最为关键的因素,如果不加以注意会加速地面沉降。
本文进一步分析了深基坑降水施工对地表沉降影响,以供同仁参考借鉴。
关键词:深基坑;降水施工;地表沉降;影响一、基坑降水引起的沉降原理1.1降水引起沉降基坑降水直接引起地下水位下降,降低图层内的水分含量以及浮托力,使基坑土体固结与压缩更为容易,这样一来地面上建筑物便会由于土体压缩而产生不均匀沉降。
降水期间土体受应力作用影响出现压密变形,导致这一现象另外一个关键性原因在于土体骨架弹性性质,土体有效应力不断变化,土体线性发生改变。
土体有效应力发生变化,主要影响因素是土层内水渗流排泄量,如果土层内水渗流量不断增多,土体压密固结程度就会不断加深,由此便开始了降水压密。
降水压密发展到第二阶段,土体内的有效受应力和压缩变形会出现变化,且压密变形也会慢慢稳定。
基坑降水引起的地面沉降的发生理论,一般由于以下两部分组成:(1)含水层的压缩变形。
由于含水层中砂粒自身有一定的强度,且王体内部物质间存在承压水,当水被抽取的较少时,原本的水位降深较低,砂粒之间的位置没有太大的移动变化,此时,土体被压缩的程度很小,呈现弹性状态,土体能很快的趋于稳定且恢复。
(2)粘性±层的释水压密,符合太沙基一维固结理论。
在工程降水过程中,随着地下水的不断被抽出,土层中水的止压力开始不断的减小,一般认为土的孔压改变量与水位的降深成正比,随着孔隙水压力的不断减小,使土层所受的压力不断加大随着抽出的地下水越来越多,土层被压实一段时间后,其密度开始庭于稳定,不再有太大的压缩变化,当压实密度稳定后,上部隔水层开始释水压密。
在粘性土层中,由于释水压密遵从渗透固结规律,所以,当水位恢复到初始状态时,释水压密现象仍将进行一段时间后,才逐渐停止。
粉砂土地基中降水引起的沉降分析
粉砂土地基中降水引起的沉降分析摘要:随着城市建筑规模发展增大,基坑工程正向深、大方向发展。
为了保证工程顺利进行,对于粉砂土区域的基坑开挖,顺利降低地下水位是基坑开挖成功的一个关键因素,因此基坑降水后降水面的确定具有重要的意义。
结合某基坑降水工程,研究了粉砂土地基中降水引起的沉降和对周边管线和建筑物的影响。
关键词:粉砂土;降水;沉降Abstract: with the development of urban construction scale increases, deep foundation pit engineering, the development is general. In order to guarantee smooth project, for powder sand area excavation, smoothly reduce the ground water level is the success of the foundation pit excavation of a key factor, so after the foundation pit dewatering to determine the precipitation is of great significance. A combination of foundation pit dewatering engineering, the powder sand foundation caused by the precipitation of the neighboring line and the settlement and the influence of the building.Keywords: powder sand; Precipitation; settlement1.工程概况该工程项目设计主楼(塔楼)18层,总高度71.1m,采用框支剪力墙结构,主楼柱网为8.4×6.7m;裙房3-4层。
基坑地质灾害危险性预测评估方法浅析
关键词:深基坑;地质灾害危险性评估;加权因素比较法;危害程度分区随着我国社会经济的发展和城市建设的加速,城市地下空间的利用越来越普遍,深基坑工程也越来越多、开挖深度也越来越大,对周边环境的影响越来越严重,深基坑可能产生的地质灾害问题也越来越受到人们的重视。
本文对深基坑工程的主要地质灾害类型及成因机制、主要灾种的评估方法进行了归纳与总结。
1深基坑工程的主要地质灾害类型通常深基坑是指开挖深度超过5m(含5m),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境以及地下管线特别复杂的土方开挖、支护、降水工程。
深基坑开挖容易引起基坑变形及坑壁坍塌、地下水渗透破坏、地下水位下降等现象,从而造成崩塌、滑坡、地面沉降等地质灾害。
地质灾害危险性依据地质灾害危害程度和发育程度分为大、中、小三个级别(表1)。
地质灾害危险性评估可采用工程类比法、层次分析法、加权因素比较法、相关分析法、模糊综合评判法、定量计算法等[1],评估结论可综合两种以上方法确定。
2崩塌、滑坡灾害的预测评估2.1基坑崩塌、滑坡灾害的形成机理基坑开挖时,随着深度的增加,基坑侧壁的土压力呈指数级增大,当土压力接近于抗滑力或支挡结构的支挡力时,基坑壁会出现明显的侧向位移,当土压力超过抗滑力或支挡力时,基坑壁将产生失稳滑移,岩土质基坑顺向坡段开挖时,沿顺向结构面易产生整体的变形与滑移,其余如渗透破坏(流土、管涌)、基坑突涌等也会造成基坑的变形、失稳。
2.2基坑潜在崩塌、滑坡评估方法本文推荐采用定量计算法结合加权因素比较法进行评估。
2.2.1定量计算建立基坑的工程地质模型,采用极限平衡法对基坑各侧边坡的稳定性系数进行计算,评价基坑边坡的稳定性状态。
基坑坡率根据放坡空间大致拟定,如不具备放坡空间,则应按照直立边坡来考虑。
选择计算方法时,应根据基坑边坡潜在的破坏模式确定:均质土坡通常假设沿坡体内部滑动,滑动面近似于圆弧形;岩土混合质坡除内部滑动以外,还要验算沿土层基岩接触面的折线型滑动;岩质坡应结合结构面分析成果,对沿不利结构面或不利组合面滑动的可能性进行验算。
基坑降水对周围建筑物的影响及处理措施
基坑降水对周围建筑物的影响及处理措施摘要:随着我国城市建设的快速发展,土地资源紧张的矛盾日益突出,为了有效地利用土地资源,城市地下空间的开发和高层建筑的发展也迅速猛进。
本文简要论述深基坑工程中降水对周围建筑物带来的影响以及相关的处理措施,仅供参考。
关键词:基坑降水;处理措施Abstract: with the rapid development of city construction in China, the shortage of land resource has become increasingly prominent, in order to effectively use the land resources, the development of city underground space development and the high-rise buildings also rapidly mengjin. Effect of deep foundation pit in briefly this paper brings to the surrounding buildings and related processing measures, for reference only.Keywords: foundation pit; treatment measures近年来高层、超高层建筑及深基坑工程逐渐增多,降水工程越来越多。
建筑物基坑开挖深度在水位线以下,为了疏干基坑便于基础施工,需要在基坑周围进行降水,将局部水位降至基坑底线以下。
由于大面积降水,对周围的环境影响也大。
首先,由于大面积的基坑开挖,卸去坑内土的自重造成坑底及周边土的回弹,回弹量最大能达到2~3cm,其次,坑内大面积的抽水,影响了土体内应力的变化,当降水幅度较大时,在基坑周围即形成降水漏斗曲线,在此范围内建筑物就产生了附加变形。
基坑支护 降水方案
基坑支护降水方案1. 引言基坑工程是围绕建筑物的地下部分挖掘而成的坑,为了保证基坑工程的施工质量和安全,需要对基坑进行支护。
在基坑支护中,降水方案是一个重要的环节。
基坑工程一般发生在地下水位以上,因此需要采取降水措施,将基坑内的水降低到可安全施工的水位。
本文将就基坑支护的降水方案进行详细阐述,并介绍一些常用的降水方法及应注意的事项。
2. 常用的降水方法2.1 轴流式降水法轴流式降水法是一种常见的降水方法,其原理是通过设置轴流式降水装置,将基坑中的水通过吊桶等机械设备抽出,从而降低基坑内的水位。
轴流式降水法具有操作方便、降水效果好的优点,但需要有一定的设备和人员配备,成本较高。
2.2 钻井降水法钻井降水法是另一种常用的降水方法,其原理是通过在基坑四周钻井,将地下水位降低到一个安全的水位。
钻井降水法具有操作简单、成本较低的优点,但需要具备相应的钻井设备和专业技术。
2.3 围堰降水法围堰降水法是一种较为传统的降水方法,其原理是通过设置围堰,在基坑四周形成一个封闭的水密环境,然后利用泵站等设备将水抽出。
围堰降水法具有操作灵活、适用范围广的优点,但需要耗费较多的时间和人力。
2.4 其他降水方法除了以上常见的降水方法外,还有一些其他的降水方法,如地基冻结法、注浆法等。
这些方法的选择应根据基坑工程的具体情况来确定。
3. 降水方案的制定制定降水方案时,需要考虑多个因素,如基坑的尺寸、地下水位、降水的时间和安全要求等。
具体制定降水方案的步骤如下:1.了解基坑工程的具体情况,包括基坑的尺寸、地下水位等。
2.根据情况选择合适的降水方法,包括轴流式降水法、钻井降水法、围堰降水法等。
3.根据降水方法确定所需的设备和人员配备,并进行相应的预算。
4.制定降水进度表,明确降水的时间和安全要求,并制定相应的应急预案。
5.完善降水方案的细节,包括设备的维护与保养、安全措施的落实等。
4. 降水方案的注意事项在制定和执行降水方案过程中,需要注意以下事项:1.由于降水会影响地下水位和周围环境,应对降水施工区域进行严格的管控,避免对周围环境和旁边建筑造成损害。
降水对周围环境及降低影响的措施
一、降水技术方法关键有下面多个1. 明排水法:在基坑或沟槽开挖时,采取截、疏、抽方法来进行排水。
开挖时,沿坑底周围或中央挖排水沟,再在沟底设集水井,使基坑内水经排水沟流向集水井,然后用水泵抽走。
基坑四面排水沟及集水井应设置在基础范围以外,地下水流上游2.井点降水法:井点降水就是在基坑开挖前,预先在基坑四面埋设一定数量滤水管(井),利用抽水设备,在基坑开挖前和开挖过程中不停地抽山地下水,使地下水位降低到坑底以下,直至基础工程施工完成为止。
井点降水方法有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井井点等。
施工时可依据土渗透系数、要求降低水位深度、工程特点、设备条件及经济性等具体条件参考选择。
二、降水对周围环境影响降水首先能够确保基坑侧壁和坑底处于干燥环境,预防渗水,降低基坑侧壁土体内渗流作用,预防流砂,增强基坑稳定性,为主体施工提供条件;其次,降低土含水量能够提升土体压缩性等物理力学指标,在支护体系中能够降低主动土压力,提升支护体系稳定性,减小支护体位移;另外降水还能够作为一个加固地基有效方法降水使土固结度增加,对应土体有效应力也会增加,进而提升土体抗剪强度。
不过对基坑周围环境不利影响一样不容忽略,首要影响即为周围可能出现地面沉降,和所以产生管线破坏、构筑物开裂等。
引发沉降原因是:地下水按埋藏条件不一样可分为上层滞水、潜水、层间水3种类型。
井点降水属于强制式降水,这种方法是经过对地下水施加作用力来促进地下水排出,从而达成降水目标。
当井点埋设完成后进行抽水,井内水位下降。
在无承压水条件下成降水漏斗,降水漏斗范围内地下水下降以后,就肯定造成地面固结沉降。
在有承压水工作。
条件下,降水会造成承压水头下降,层中有效自重应力增加,一样会引发地基沉降。
沉降并由此引发一系列其它问题。
具体有以下几点:(1 ) 河床下沉危及重大水利设施安全运行;(2 ) 使城市各类管线及关键公路、铁路、桥梁等基础设施产生不均匀沉降;(3 ) 城市环境受到破坏,地裂缝频发危及城镇建筑安全,引发社会恐慌;(4 ) 加重沿海地域风暴潮等自然灾难危害程度;(5 ) 包含地面高程地形测绘资料等大范围失效。
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decreases with the increasing of the drawdown, and the lateral pressure efficient value of the layer 5- 1, the layer 5- 2, the layer 3 and the layer 4 decreases about 3. 1% , 2. 5% , 2. 3% and 1. 3% per meter drawdown respectively. As the drawdown increases, the influence of dewatering on the lateral pressure coefficient is decreasing gradually, and finally the lateral pressure coefficient tends to be stable. I n the end, the simple calculation formulas of the lateral pressure coefficient were obtained based on the theory of regression analysis, providing reference for the determination on the lateral pressure coefficient of the soil after dewatering of the deep foundation pit in Shanghai.
目前侧压力系数 K 0 的选取大多采用降水前的材料 参数, 没有考虑基坑降水对土侧压力系数的影响, 而 且关于基坑降 水土侧压 力系数方 面的研究 也比较 少, 侧压力系数 K 0 值往往仅凭经验选取, 有时与实 际相差较远, 其结果显然不够合理. 本次研究, 针对 上海软土深基坑开挖降水过程中广泛涉及的 »层淤 泥质粉质黏土、¼ 层淤泥质黏土、½- 1 层粉质黏土和 ½- 2 层黏质粉土, 通过二阶段固结模拟和 K 0 试验, 研究各层土在不同水位降深条件下土侧压力系数的 变化, 为基坑设计计算参数的确定提供依据.
1 土侧压力系数试验
1. 1 试验取土 本次试验的土样为原状土, 取自上海市区某深
基坑. 该地基土属典型的滨海相沉积, 分布稳定, 主 要由饱和黏性土、粉性土及砂土组成. 试验取土涉及 »层淤泥质粉质黏土、¼ 层淤泥质黏土、½- 1 层粉质 黏土和 ½- 2 层黏质 粉土. 各 层土 基本 特 性参 数见 表 1.
关键词: 基坑降水; 侧压力 系数; 二阶 段固 结法; K 0 试验; 简易计算
中图分类号: TU 411
文献标识码: A
Experimental Study on Influence of Foundation Pit Dewatering on Lateral Pressure Coefficient of Soil
Abstract: Aiming at the layer 3 mucky silty clay, the layer 4 mucky clay, the layer 5- 1 silty clay and the layer 5- 2 clayey silt involved in the process of excavation and dewatering of deep foundation fit in soft soil stratum of Shanghai, a study was made on the variation characteristics of the lateral pressure coefficient for the soil layers in different drawdown through the two step consolidation method and K 0 test. The test results show that the lateral pressure coefficient value of the clay is larger than that of the silt before and after dewatering. The lateral pressure coefficient of the soil
土层号
» ¼ ½- 1 ½- 2
土层名称 灰色淤泥质粉质黏土
灰色淤泥质黏土 灰色粉质黏土 灰色黏质粉土
表 1 试验土层基本参数 Tab. 1 Basic parameters of test layers
埋深/ m 3. 2~ 9. 5
重度/ ( k N # m- 3 ) 17. 5
平均含水率/ % 30. 3
Key words: foundation pit dewatering; lateral pressure coefficient; two step consolidation method; K 0 test; simple calculation
土侧压力系数 K 0 是指土体在无侧向变形条件 下, 侧向有效应力与垂向有效应力之比, 它是反映地 基土中水平向应力变化的重要力学指标. 侧压力系 数是用来计算土体变形, 确定地下围护结构和挡土 结构土压力以及桩基侧向摩擦阻力所必须的基本参 数[ 1- 3] , 它广泛应用 于基坑工程、重力式挡土 墙、堤 坝、矿山、隧道、土 体变 形等 实际 工程 的 设计 计算 中[ 4- 6] , 并受到土 木和岩土工程领域专 家们的高度 重视. 为此, 国内外学者们 也开展了大量 的室内试 验、现场 试验和理论分析研究[ 7- 9] , 提出过一些 K 0 的测定方法、经验 计算公式及理论推导 公式[ 10- 12] . 然而, 影响土侧压力系数的因素比较多, 如文献[ 13] 研究表明: 土的侧压力系数 K 0 值与土黏粒含量和塑 性指数 I p 有关, 且随土黏粒含量或 I p 值的增大而增 大; 同时, 通过对土样进行三轴固结不排水剪切试验 发现, 有效内摩擦角 较大的土, K 0 值较小; 反之, 有
基坑降水对土侧压力系数的影响
丁春林1, 张小伟2, 朱 恺1, 叶 丹1
( 1. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室, 上海 201804; 2. 同济大学 地下建筑与工程系, 上海 200092)
摘要: 针对上海软土深基坑开挖降水过程中所涉及的 » 层淤 泥质粉质黏土、¼ 层淤泥质黏土、½- 1 层粉质黏土、½- 2 层黏 质粉土, 通过二阶段固结模拟和 K 0 试验, 研究 了各层土 在不 同降水深度条 件 下土 侧压 力 系数 的 变化 特 性. 试 验结 果 显 示: 降水前后, 黏性土侧压力系数值相 对粉性 土为大; 各层 土 侧压力系数值均随 水位降 深的 增加 而减 小, 每米 水位 降深, ½- 1 层、½- 2 层、» 层、¼ 层 土 的 侧 压 力 系 数 值 分 别 下 降 3. 1% , 2. 5% , 2. 3% , 1. 3% 左右; 随着降水 深度的增 大, 降 水 对侧压力系数的影响在逐渐减小, 并最 终趋于 稳定. 最后, 基 于回归分析理论得到侧压力系数简 易计算公 式, 为 上海地 区 深基坑降水后土侧压力系数的确定提供参考.
为了模拟基坑降水对土侧 压力系数的影响, 试 验通过二阶段固结法模拟降水后土体前期固结压力 的增长. 第一次固结是土体在天然自重应力状态下 完成, 第二次固结是按降水后土体有效应力增长进 行; 两次固结的时间均为 24 h, 进而在此基础上进行 K 0 试验.
土侧压力系数 K 0 的测定采用如图 1 所示的试 验仪, 参照土工试验规范中侧压力系数试验方法进 行, 主要包括试样制备、固结、安装、加载、记录数据 等试验 步骤[ 17] . 其中, 试 样采用 内径 61. 8 m m、高 40. 0 mm 的 K 0 切土环刀切取原状土试样( 图 2) ; 不 考虑降水的试样只进行 1 次固结, 考虑降水的试样 进行二阶段固结, 每次固结 24 h; 向 K 0 容器内安装 试样, 首先用负压法使 K 0 容器的乳胶 膜向内壁凹 进, 并在乳胶膜上涂硅油以减少试样与乳胶膜的摩 擦, 再用传压活塞将固结完成的土样从环刀推入 K 0 容器内, 试样安装完毕, 向容器注射水消除负压, 使 乳胶膜紧贴土样; 试验加 载采用 50, 100, 200, 300, 400 kPa 5 个等级, 每个等级荷载加压的稳定时间为 2 h. 试验结束, 取出试样称重, 测含 水率, 最后绘制 竖向有效应力 ) 侧向有效应力曲线得到 K 0 值.
对于沿海软土富水地层的 深基坑, 基坑开挖常 常要采取降水措施, 而基坑降水一方面会导致含水 层中孔隙水压力降低, 有效应力增大, 含水层产生压 密; 另一方面, 基坑降水使原有的渗流场遭到破坏, 产生新的渗流, 伴随着渗流作用而施加于土骨架的 渗透力, 也使土体压密. 土体压密后, 其密实度、含水 量和结构都会发生改变, 从而土的侧压力系数也随 之发生变化. 在软土富水地层深基坑的设计计算中,
9. 5~ 17. 5 17. 5~ 22. 0
16. 7 17. 5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ41. 2 39. 5
22. 0~ 33. 6
18. 1
29. 7
平均自重应力/ kPa 60. 0 100. 0 150. 0 200. 0
1. 2 试验方案 根据基坑地下水位和各层土埋 深, »层淤泥质
粉质黏土和 ½- 2 层黏质粉土模拟了 3 种水位降深 ( 0, 2, 4 m) , 对应的固结压力分别为 60, 80, 100 kPa 和 200, 220, 240 kP a; ¼ 层淤泥质黏土和 ½- 1 层粉质 黏土模拟了 4 种水位降深( 0, 2, 4, 8 m ) , 对应的固结 压力分别为 100, 120, 140, 180 kPa 和 150, 170, 190, 230 kPa; 每层土做 2 ) 3 组试验. 1. 3 试验方法与步骤