中南大学地下工程课件地下建筑物与环境保护ppt课件

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第10章地下建筑物与环境保护
10.2 盾构施工对周围环境的 影响及应对措施
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第10章地下建筑物与环境保护
10.2.1 影 响 形 式
盾构施工对周围环境的影响及应对措施
盾构对地表产生的影响随深度而不同，越浅则影响越 大。
原则上，盾构施工必须满足最小覆土厚度为1～1.5倍 盾构直径的要求，但尽管是这样，在掘进过程中仍然会对 地表产生一系列环境问题。
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第10章 地下建筑物与环境保护
本章主要内容
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施 盾构施工对周围环境的影响及应对措施 浅埋暗挖法施工对周围环境的影响及应对措施 地下建筑物施工对地下水环境的污染、破坏及
应对措施 冻结法施工对周围环境的影响及应对措施 渣土对环境的污染及处理 环境保护课题
地下建筑规划
第10章 地下建筑物与环境保护
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第10章地下建筑物与环境保护
我国目前及以后较长的时期内大规模 开发的深度应该在地表下30米以内(即浅层与次 浅层)，限于目前工程实践的认知，主要介绍这 一层次开发对环境的影响。事实上，浅层开发 对地面环境的影响也大于深层开发。因此，主 要讨论浅层开发的几种主要施工方法对环境的 影响。
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第10章地下建筑物与环境保护
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
(3) 出现问题时的技术处理 1. 基坑周围地表沉降量的控制
回灌 主 要 控 制 方 法
灌水 在建筑物与降水井之间挖回灌井 向地层注水 维持原始地下水位 应当注意的问题！！
灌沙 对漏砂的砂质地层，可向地层中回灌细砂 注意：若地层透水性较差，则在地面沿砂井布置 一条砂沟将水适时、适量的排入砂沟，水带着细 砂从砂沟经由砂井缓缓灌入地层
渗入注浆。
注浆 压密注浆。
渗入注浆。
渗入注浆。
注意：(从渗入注浆 高压喷灌注浆) 注浆压力一个比一个大
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第10章地下建筑物与环境保护
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
2. 对围护结构位移的控制 1)移走基坑周边的重型机械 2)在基坑内加强临时横撑. 3)锚喷加固：慎用钻孔式锚杆，宜用自进式锚杆，以防塌孔。 4)坑壁注浆加固等。 3.钻孔涌水的处理 问题：排桩式地下连续墙，需钻孔打桩，可能发生涌水。 解决：采用双液注浆堵漏。堵漏时，一般要考虑引水的措施， 以降低涌水压力，才好实施注浆。 例：在钻孔中放置一根引水管(橡胶管、PVC 管均可) ，使涌 水从管中涌出，这样，钻孔壁与该管之间的空隙范围内水量将 大为减小，封堵该空隙，并等浆液初凝后，抽出水管，并封堵 水管口，此时，可能水压力较大，但因水管口径小，加大注浆 压力，封堵也是较为容易的。
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第10章地下建筑物与环境保护
(2) 高度重视施工监测
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
监测的内容如下： 1. 围护结构监测。边墙、横撑、腰梁的变形与应力等。 2. 基坑稳定监测。坑壁的变形与基底的隆起。 3. 周围环境监测。土体变形、地表变形、建筑物沉 降与倾斜等。
要及时将监测信息反馈以指导施工，以减少各种环 境土工问题的发生。
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第10章地下建筑物与环境保护
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
5.周边地下管线的处理
1) 充分了解管线的情况：类型、重要性、分布状态 2) 判断可能形成土体滑动面的大致位置，管线是否
在滑动面以内？ 3) 提出管线处理措施 迁移、托换？ 4) 发生事故的应急方案 ： ①变形偏大，顶托措施助其归位； ②管道有轻微裂缝，就地补漏； ③电缆断线，可换线补救； ④状况严重，迅速通知相关技术部门解决。
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第10章地下建筑物与环境保护
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
4.桩身漏水的处理 判断：发现基坑积水时，就有可能是围护桩墙漏水。 解决：找到漏水位置，然后处理～处理举例： 1) 搅拌桩分叉。向桩间分叉间隙填塞水泥粉、水玻璃 堵漏； 2) 断桩涌水。此时动水压力较大，先在涌水处外侧打 入钢筋，然后往钢筋与桩之间投入砂包，再利用水泥粉、 水玻璃进行封堵。
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第10章 地下建筑物与环境保护
10.1 基坑开挖对周围环境的 影响及应对措施
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第10章地下建筑物与环境保护
10.1.1影响形式
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
(1) 边坡坍滑 (2) 基底隆起
注意：基坑隆起值与基坑开挖后搁置的时间长短有关。
降水 分坑内降水和坑外降水两种方式
主要原因 (3) 地表沉降
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第10章地下建筑物与环境保护
10.1.2应对措施
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
(1) 切实保证设计与施工的质量
放坡开挖： 边坡滑动面的形成机理复杂，与坡率、岩土层理倾向等有关， 必须严格计算、严格施工。最主要的就是边坡的坡率和开挖 形式，施工中常有任意改动的现象。 围护结构： ①设计要合理
现象：单一地以强度控制作为设计依据，而未充分考虑变形 控制，随意取消圈梁，结构配筋率偏低，桩径过小桩距过大， 锚索抗拨力设计值偏小，支护结构嵌入深度不足等； ②施工要规范 在基坑周边堆载，基坑开挖后暴露过久，施工排水量过大等。
为什么要尽量采用坑内降水？ 支护不力 基底隆起
次要原因 打锚杆、土钉孔时的漏水漏砂等
危害：地面沉降达到一定程度就会造成路面塌陷、周边建筑物 开裂甚至倒塌、地下管线错位断裂等。
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第10章地下建筑物与环境保护
基坑开挖对周围环境的影响及应对措施
(4) 流砂和管涌 流沙形成过程：
砂性土层 施工降水
造成坑内外水头差 坑底向上的水渗透压力
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第10章地下建筑物与环境保护
盾构施工对周围环境的影响及应对措施
⑴ 地表沉陷与隆起 1.一般沉降 盾构施工对周围土体形成扰动，引起地表沉陷与隆起。 地表沉降过程的五个阶段及百分比： 盾构到达前的地表沉降(< 5 %)； 盾构到达时的地表沉降(10 %～15 %)； 盾构通过时的地表沉降(10 %～25 %)； 盾尾建筑空隙引起的沉降(20 %～30 %)； 地层固结沉降(25 %～40 %)。 可以看出，地层固结沉降量最大，其次是盾尾建筑空隙引起
渗流动水力坡度大于砂土极限动水力坡度
砂土失稳(悬浮状态)
砂在渗流压力作用从基底土中流出
危害：引起基坑塌陷和地面下沉。 管涌形成过程：
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渗透水流带走细小颗粒
形成空洞
逐渐形成水流集中的管道
水与泥沙从管道涌出
危害：管涌使土层变松，孔隙增大，土体强度降低，导致坑壁失稳。 ⑸ 地下管线破坏 地下管线：燃气管、给水管、排污管，以及各种电缆等。 危害：基坑失稳，导致周边的管线发生变形、断裂。造成断电、断水、 断气。