基坑降水與地面沉降PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1基坑降水與地面沉降基坑降水與地面沉降1.1.基坑降水目的基坑降水目的為什么進(jìn)行基坑為什么進(jìn)行基坑降水降水？l保證施工正常進(jìn)行保證施工正常進(jìn)行l(wèi)降低地下水位，減少坑內(nèi)外降低地下水位，減少坑內(nèi)外 水頭差，防止基坑滲透破壞水頭差，防止基坑滲透破壞l防止地基土承載力下降防止地基土承載力下降l穩(wěn)定基坑及邊坡穩(wěn)定基坑及邊坡第1頁/共22頁集水明排集水明排井點降水井點降水如何降水如何降水？第2頁/共22頁2.1 集水明排 明溝排水是指在基坑內(nèi)設(shè)置捧水明溝或滲渠和集明溝排水是指在基坑內(nèi)設(shè)置捧水明溝或滲渠和集水井，然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。分層水井，然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。分層挖土

2、時，隨著挖土面的下移，在新的開挖面上重挖集挖土?xí)r，隨著挖土面的下移，在新的開挖面上重挖集水井和集水溝，如下圖。水井和集水溝，如下圖。第3頁/共22頁2.2 井點井點降水降水 井點降水法是在擬建工程的基坑四周埋設(shè)能滲水井點降水法是在擬建工程的基坑四周埋設(shè)能滲水的井點管，配置一定的抽水設(shè)備，不間斷地將地下水的井點管，配置一定的抽水設(shè)備，不間斷地將地下水抽走，使基坑范圍內(nèi)的地下水降至設(shè)計深度。井點法抽走，使基坑范圍內(nèi)的地下水降至設(shè)計深度。井點法降水適用于具有不同幾何形狀的基坑。降水適用于具有不同幾何形狀的基坑。 常用的井點降水法有：常用的井點降水法有：輕型井點、噴射井點、電輕型井點、噴射井點、電滲井

3、點、管井井點、及自滲井點滲井點、管井井點、及自滲井點等等第4頁/共22頁輕型井點降水輕型井點降水 井點附近的地下水位與真空區(qū)外的地下水位之間，井點附近的地下水位與真空區(qū)外的地下水位之間，存在一個水頭差，在該水頭差作用下，真空區(qū)外的地下存在一個水頭差，在該水頭差作用下，真空區(qū)外的地下水是以重力方式流動的，又稱真空一重力抽水法，如下水是以重力方式流動的，又稱真空一重力抽水法，如下圖。圖。第5頁/共22頁噴射井點噴射井點 噴射井點系統(tǒng)由高噴射井點系統(tǒng)由高壓水泵、供水總管、井壓水泵、供水總管、井點管、噴射器、測真空點管、噴射器、測真空管、排水總管及循環(huán)水管、排水總管及循環(huán)水箱所組成，如右圖。箱所組成，

4、如右圖。第6頁/共22頁電滲井點電滲井點 電滲井點降水是利用輕型井點和噴射井點的井點管作陰極。另埋電滲井點降水是利用輕型井點和噴射井點的井點管作陰極。另埋設(shè)金屬棒設(shè)金屬棒(鋼筋或鋼管鋼筋或鋼管)為陽極、在電動勢作用下構(gòu)成電滲井點抽水系為陽極、在電動勢作用下構(gòu)成電滲井點抽水系統(tǒng)。當(dāng)接通直流電流，在電勢的作用下。使帶正電荷的孔隙水向陰極統(tǒng)。當(dāng)接通直流電流，在電勢的作用下。使帶正電荷的孔隙水向陰極方向流動，帶負(fù)電荷的粘土微粒向陽極方向移動，通過電滲和真空抽方向流動，帶負(fù)電荷的粘土微粒向陽極方向移動，通過電滲和真空抽吸的雙重作用，強制粘性土中的水向井點管匯集，由井點管吸取排出吸的雙重作用，強制粘性土中

5、的水向井點管匯集，由井點管吸取排出，使地下水水位逐漸下降，達(dá)到疏干含水層的目的。，使地下水水位逐漸下降，達(dá)到疏干含水層的目的。第7頁/共22頁管井井點管井井點 管井井點降水方法管井井點降水方法即利用鉆孔成井，多采即利用鉆孔成井，多采用單井單泵用單井單泵(潛水泵或潛水泵或深井泵深井泵)抽取地下水的抽取地下水的降水方法。當(dāng)管井深度降水方法。當(dāng)管井深度大于大于15m時，也稱為深時，也稱為深井井點降水。井井點降水。第8頁/共22頁自滲井自滲井 在降水場地一定深度內(nèi)，存在兩層以上的含水層，且下層的滲透在降水場地一定深度內(nèi)，存在兩層以上的含水層，且下層的滲透能力大于上層，在下層水位能力大于上層，在下層水位

6、(或水頭或水頭)低于降水深度的條件下，人為地低于降水深度的條件下，人為地溝通上下含水層，在水位差的作用下，上層水通過井孔流到下層水中溝通上下含水層，在水位差的作用下，上層水通過井孔流到下層水中。淺層自滲降水深層自滲降水深淺結(jié)合自滲降水第9頁/共22頁不同的降水方法有不同的適用條件，情況大致如下不同的降水方法有不同的適用條件，情況大致如下圖圖第10頁/共22頁第11頁/共22頁第12頁/共22頁第13頁/共22頁 常用方法有數(shù)學(xué)分析、基于總應(yīng)力不變的有效應(yīng)力分析和常用方法有數(shù)學(xué)分析、基于總應(yīng)力不變的有效應(yīng)力分析和基于總應(yīng)力變化的有效應(yīng)力分析。本文主要介紹基于總應(yīng)力基于總應(yīng)力變化的有效應(yīng)力分析。本

7、文主要介紹基于總應(yīng)力變化的有效應(yīng)力分析。變化的有效應(yīng)力分析。 基坑降水過程中，地下水的承壓狀態(tài)可以分為以下三種情基坑降水過程中，地下水的承壓狀態(tài)可以分為以下三種情況：況： (1)地下水為承壓含水層，基坑降水后地下水仍然承壓；地下水為承壓含水層，基坑降水后地下水仍然承壓； (2)地下水為承壓含水層，降水后水頭低于隔水頂板，含地下水為承壓含水層，降水后水頭低于隔水頂板，含水層部分被疏干，地下水轉(zhuǎn)變?yōu)闊o壓流；水層部分被疏干，地下水轉(zhuǎn)變?yōu)闊o壓流； (3)地下水為潛水，降水前后均無壓，降水產(chǎn)生水位降落地下水為潛水，降水前后均無壓，降水產(chǎn)生水位降落就會有部分含水層被疏干。就會有部分含水層被疏干。第14頁/

8、共22頁 在基坑降水過程中，總應(yīng)力并不是總是不變的，下面以潛水為例在基坑降水過程中，總應(yīng)力并不是總是不變的，下面以潛水為例來進(jìn)行分析，如下所示的基坑，地下水為潛水，土層假設(shè)為均質(zhì)土，來進(jìn)行分析，如下所示的基坑，地下水為潛水，土層假設(shè)為均質(zhì)土，從中選擇三個特征點來研究，其中從中選擇三個特征點來研究，其中a點代表降水前后均在水位以上的點代表降水前后均在水位以上的土體單元；點土體單元；點b代表降水前在水位以下降水后在水位線以上的土體單代表降水前在水位以下降水后在水位線以上的土體單元；點元；點c代表降水前后均在水位線以下的土體單元，具體情況如圖。代表降水前后均在水位線以下的土體單元，具體情況如圖。第15頁/共22頁根據(jù)有效應(yīng)力原理可求得降水前后點根據(jù)有效應(yīng)力原理可求得降水前后點a、b、C的應(yīng)力情況，如下的應(yīng)力情況，如下:第16頁/共22頁 根據(jù)表根據(jù)表3-1和表和表3-2可計算出可計算出a、b、c三點降水前后的應(yīng)力變化情況，其中土體降水前自重應(yīng)力分布如圖三點降水前后的應(yīng)力變化情況，其中土體降水前自重應(yīng)力分布如圖3-3中中0-1-2線所示，土體降