2015年基坑工程設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)講座

2015年基坑工程設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)講座第一頁(yè)，共130頁(yè)。深基坑是指開(kāi)挖深度超過(guò)5m的基坑、或深度未達(dá)到5m但地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑。

----------建設(shè)部《建筑工程預(yù)防坍塌事故若干規(guī)定》深基坑工程？環(huán)境較復(fù)雜？1）與鄰近建筑物、重要設(shè)施的距離在開(kāi)挖深度以內(nèi)的基坑；2）基坑影響范圍內(nèi)（不小于2倍的基坑開(kāi)挖深度）有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑。----------山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》第二頁(yè)，共130頁(yè)?，F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況較復(fù)雜？1）基坑周邊存在面積較大的厚層有機(jī)質(zhì)填土；2）基坑周邊存在特軟弱的淤泥質(zhì)粘土；3）基坑周邊存在暗浜、暗塘、暗井、古河道；4）臨近江、海、河邊并有水力聯(lián)系；5）存在滲透性較大的含水層并有承壓水；6）基坑潛在滑塌范圍內(nèi)存在巖土界面且?guī)r體結(jié)構(gòu)面向坑內(nèi)傾斜等情況。第三頁(yè)，共130頁(yè)。第四頁(yè)，共130頁(yè)。新奧法（地下工程設(shè)計(jì)施工方法）：

以盡可能不惡化地層中的應(yīng)力分布為前提，在施工過(guò)程中密切監(jiān)測(cè)地層及結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力，及時(shí)優(yōu)化支護(hù)參數(shù)，以便最大限度地發(fā)揮地層的自穩(wěn)能力。第五頁(yè)，共130頁(yè)?；庸こ谭治龅娜齻€(gè)重要方面：理論分析室內(nèi)外測(cè)試工程實(shí)踐1、本構(gòu)模型研究2、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬1、室內(nèi)試驗(yàn)2、原位試驗(yàn)3、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)第六頁(yè)，共130頁(yè)。當(dāng)前基坑工程設(shè)計(jì)與施工的發(fā)展方向動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)信息化施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)第七頁(yè)，共130頁(yè)。第二部分基坑工程設(shè)計(jì)和施工支護(hù)體系的方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和選型支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形計(jì)算；基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算地下水及地表水控制基坑及其周圍地層的土體加固方案土方開(kāi)挖方案工程監(jiān)測(cè)及信息化施工對(duì)鄰近建筑物及地下設(shè)施的保護(hù)應(yīng)急預(yù)案第八頁(yè)，共130頁(yè)。1.支護(hù)體系的方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和選型水泥土樁無(wú)支護(hù)開(kāi)挖方法有支護(hù)開(kāi)挖方式第九頁(yè)，共130頁(yè)。支護(hù)結(jié)構(gòu)選型排樁與板墻式擋墻：板樁式擋墻：鋼板樁、H型鋼加橫擋板柱列式擋墻：鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、鋼管樁、預(yù)制鋼筋混凝土樁板墻式擋墻：地下連續(xù)墻水泥土擋墻：深層水泥土攪拌樁墻、高壓旋噴樁墻邊坡穩(wěn)定式擋墻：土釘墻、錨噴支護(hù)、復(fù)合土釘墻組合式擋墻：灌注樁與攪拌樁結(jié)合、SMW工法逆作拱擋墻第十頁(yè)，共130頁(yè)。支護(hù)結(jié)構(gòu)選型基坑周邊環(huán)境基坑開(kāi)挖深度工程地質(zhì)與水文地質(zhì)施工作業(yè)設(shè)備施工季節(jié)工程類比第十一頁(yè)，共130頁(yè)。1.1排樁與板墻式擋墻第十二頁(yè)，共130頁(yè)。第十三頁(yè)，共130頁(yè)。第十四頁(yè)，共130頁(yè)。第十五頁(yè)，共130頁(yè)。排樁或地下連續(xù)墻適用條件:

1.適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí);

2.懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場(chǎng)地中不宜大于5m;

3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻.第十六頁(yè)，共130頁(yè)。1.2水泥土墻第十七頁(yè)，共130頁(yè)。攪拌下沉攪拌、噴漿、提升可重復(fù)以上步驟第十八頁(yè)，共130頁(yè)。水泥土墻適用條件

1.基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)

2.水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150kPa

3.基坑深度不宜大于6m第十九頁(yè)，共130頁(yè)。1.3土釘墻、錨噴支護(hù)、復(fù)合土釘墻濟(jì)南地區(qū)最廣泛采用的基坑支護(hù)形式第二十頁(yè)，共130頁(yè)。土釘墻、錨噴支護(hù)、復(fù)合土釘墻的型式比較土釘墻土釘鋼筋網(wǎng)砼面層土層錨桿錨噴支護(hù)水泥土墻復(fù)合土釘墻土釘?shù)诙豁?yè)，共130頁(yè)。第二十二頁(yè)，共130頁(yè)。土釘墻適用條件

1.基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為一、二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地（素填土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、砂土等）。不宜用于飽和的粉細(xì)砂層、淤泥質(zhì)土、砂礫卵石層。不應(yīng)用于厚雜填土、松散砂土、淤泥。

2.基坑深度不宜大于12m。

3.當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。第二十三頁(yè)，共130頁(yè)。錨噴支護(hù)土層錨桿適用范圍無(wú)流砂及淤泥土層；基坑周圍地下空間允許錨桿占用；基坑開(kāi)挖深度一般不超過(guò)18m；對(duì)硬塑土層可適當(dāng)放寬，對(duì)風(fēng)化巖層可不受此限。第二十四頁(yè)，共130頁(yè)。第二十五頁(yè)，共130頁(yè)。復(fù)合土釘墻(b)土釘墻+截水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿

(c)土釘墻＋微型樁＋預(yù)應(yīng)力錨桿

(d)土釘墻＋攪拌樁截水帷幕＋微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿

(a)土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿

第二十六頁(yè)，共130頁(yè)。超前支護(hù)的作用——1.控制變形；2.提高自穩(wěn)能力；3.隔水。預(yù)應(yīng)力錨桿——控制變形。第二十七頁(yè)，共130頁(yè)。復(fù)合土釘墻適用范圍：非軟土，坑深12～15m。(a)土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿

適用于地下水位以上或經(jīng)降水的非軟土基坑。當(dāng)土釘墻坡度大于1：0.5時(shí)，基坑深度不宜大于15m。第二十八頁(yè)，共130頁(yè)。坑深超過(guò)15m或受周邊環(huán)境限制滿足不了條件，怎么辦？

疏排樁－復(fù)合土釘墻支護(hù)體系

第二十九頁(yè)，共130頁(yè)。(b)土釘墻+截水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿

適用于需設(shè)置截水帷幕和對(duì)變形控制有一定要求的工程。第三十頁(yè)，共130頁(yè)。(c)土釘墻＋微型樁＋預(yù)應(yīng)力錨桿

適用于場(chǎng)地有薄層軟弱夾層和對(duì)變形控制有較嚴(yán)格要求的工程。第三十一頁(yè)，共130頁(yè)。適用于以上兩種情況且相對(duì)較深的基坑工程。(d)土釘墻＋攪拌樁截水帷幕＋微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿第三十二頁(yè)，共130頁(yè)。下列情況不宜用土釘墻和復(fù)合土釘墻：在基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)，存在不良土層（軟土、流塑和軟塑粘性土、松散砂土和填土）總厚度大于6m。在基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)，軟土或松散填土厚度大于3m?；哟怪遍_(kāi)挖深度超過(guò)12m（無(wú)坡率）。基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)有承壓水的地層。坑底以上存在壓力水頭大于5m的砂土、粉土含水層。常遇到的問(wèn)題：第三十三頁(yè)，共130頁(yè)。1、淤泥？一般不應(yīng)采用復(fù)合土釘墻。特殊情況下，淤泥厚度應(yīng)不大于3m，基坑深度不宜大于6m。2、淤泥質(zhì)土？周邊環(huán)境條件許可時(shí)，可以采用復(fù)合土釘墻。但基坑深度不宜大于6m。（上海規(guī)定）遇到較厚（大于3m）的松散填土？1、挖除一部分。2、局部范圍的，采用地基加固的方法處理（夯實(shí)、注漿、豎向花管等）后，可采用復(fù)合土釘墻。3、選擇更可靠的支護(hù)形式。遇到軟土？第三十四頁(yè)，共130頁(yè)。遇到物權(quán)問(wèn)題？1、不應(yīng)超越用地紅線（上海規(guī)定）。2、不宜伸入臨近建筑物基礎(chǔ)之下。第三十五頁(yè)，共130頁(yè)。第三十六頁(yè)，共130頁(yè)。1.4組合式擋墻SMW工法的工作機(jī)理SMW工法的工作機(jī)理就是通過(guò)特殊的多軸深層攪拌機(jī)將土體切散，同時(shí)從其鉆頭前端將水泥漿注入土體，通過(guò)攪拌頭將水泥漿與原位土反復(fù)混合攪拌，采取重迭搭接，在水泥土混合體未結(jié)硬前，按設(shè)計(jì)間距插入H型鋼或鋼板樁作為應(yīng)力加強(qiáng)材料，直至水泥土結(jié)硬后形成型鋼水泥土復(fù)合擋土墻，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土功能完成以后，回收型鋼重復(fù)使用。（1）SMW工法第三十七頁(yè)，共130頁(yè)。SMW工法適用范圍凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用勁性水泥土攪拌樁法，尤其適合于粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層。基坑深度國(guó)內(nèi)6—10m，日本—20m以上施工噪音低止水好，強(qiáng)度可靠，適合于各種土層一定條件下可取代地下連續(xù)墻第三十八頁(yè)，共130頁(yè)。

第三十九頁(yè)，共130頁(yè)。

第四十頁(yè)，共130頁(yè)。（2）灌注樁與水泥土樁結(jié)合灌注樁水泥土樁冠梁適用范圍：1.適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí)。2.軟弱地層，挖深≤12m。第四十一頁(yè)，共130頁(yè)。第四十二頁(yè)，共130頁(yè)。1.5逆作拱墻拱墻肋梁基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)，淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜采用;拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12m;地下水位高于基坑底面時(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施.適用范圍:第四十三頁(yè)，共130頁(yè)。支撐選型內(nèi)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐：鋼管（ф609）、型鋼（H型鋼）鋼筋混凝土支撐外拉錨擋墻頂部拉錨土錨桿拉錨內(nèi)支撐圍檁第四十四頁(yè)，共130頁(yè)。斜撐——濟(jì)南恒隆廣場(chǎng)深基坑節(jié)省成本，速度快。但地下結(jié)構(gòu)留洞多。第四十五頁(yè)，共130頁(yè)。第四十六頁(yè)，共130頁(yè)。鋼管支撐端部的活絡(luò)頭子和琵琶斜撐的具體構(gòu)造第四十七頁(yè)，共130頁(yè)。外拉錨圍檁外拉錨擋墻頂部拉錨土錨桿拉錨頂部拉錨短樁第四十八頁(yè)，共130頁(yè)。外拉錨第四十九頁(yè)，共130頁(yè)。內(nèi)支撐的布置方式第五十頁(yè)，共130頁(yè)。第五十一頁(yè)，共130頁(yè)。２．支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1荷載與抗力計(jì)算2.1.1支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)于碎石土和砂土（水土分算）當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí):當(dāng)計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以下時(shí):第五十二頁(yè)，共130頁(yè)。(2)對(duì)于粉土和粘土（水土合算）第五十三頁(yè)，共130頁(yè)。2.1.2基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值σajk=σrk+σok+σ1k（１）計(jì)算點(diǎn)深度自重豎向應(yīng)力σrk加權(quán)平均天然重度！（2）地面滿布附加荷載σok

設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，按20KPa?。?）地表?xiàng)l形附加荷載σ1k

基礎(chǔ)的埋深、作用寬度第五十四頁(yè)，共130頁(yè)。2.1.3基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值（1）碎石土和砂土（2）粉土和粘土

被動(dòng)土壓力系數(shù)！2.1.4基坑底面以下豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值加權(quán)平均天然重度！第五十五頁(yè)，共130頁(yè)。2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式2.2.1非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式強(qiáng)度破壞拉錨破壞或支撐壓曲支護(hù)墻底部走動(dòng)支護(hù)墻的平面變形過(guò)大或彎曲破壞穩(wěn)定性破壞墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)坑底隆起管涌第五十六頁(yè)，共130頁(yè)。第五十七頁(yè)，共130頁(yè)。2.2.2重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式

3.3.2.1強(qiáng)度破壞水泥土抗剪強(qiáng)度不足，產(chǎn)生剪切破壞。3.3.2.2穩(wěn)定性破壞傾覆滑移土體整體滑移失穩(wěn)坑底隆起管涌第五十八頁(yè)，共130頁(yè)。2.2.3復(fù)合土釘墻的破壞形式

穩(wěn)定性破壞內(nèi)部穩(wěn)定性外部穩(wěn)定性：整體滑移、整體傾覆整體穩(wěn)定性底部穩(wěn)定性：坑底隆起、墻底承載力、坑底附近水泥土樁的破壞、管涌第五十九頁(yè)，共130頁(yè)。第六十頁(yè)，共130頁(yè)。第六十一頁(yè)，共130頁(yè)。第六十二頁(yè)，共130頁(yè)。第六十三頁(yè)，共130頁(yè)。復(fù)合土釘墻的設(shè)計(jì)與施工第六十四頁(yè)，共130頁(yè)。1.復(fù)合土釘墻的設(shè)計(jì)計(jì)算國(guó)標(biāo)編寫：將考慮帷幕、微型樁和預(yù)應(yīng)力錨桿的貢獻(xiàn)。第六十五頁(yè)，共130頁(yè)。2、復(fù)合土釘墻的施工與檢測(cè)挖土分層厚度應(yīng)與土釘豎向間距一致，逐層開(kāi)挖并施工土釘，禁止超挖；開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)封閉臨空面，應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)完成土釘安設(shè)和噴射混凝土面層；在淤泥質(zhì)地層中開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)完成土釘安設(shè)和噴射混凝土面層；上一層土釘完成注漿后，應(yīng)至少間隔48小時(shí)方可允許開(kāi)挖下一層土方；水泥土攪拌樁，相互搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于200mm，定位誤差應(yīng)小于50mm，垂直度誤差應(yīng)小于1.0%，水泥土攪拌樁中水泥摻量和施工等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；土釘成孔孔徑和傾角應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；孔位誤差應(yīng)小于50mm，孔徑誤差應(yīng)小于±15mm，傾角誤差小于±2°，孔深可為土釘長(zhǎng)度+300mm；鋼筋土釘應(yīng)沿周邊焊接居中支架；第六十六頁(yè)，共130頁(yè)。2、復(fù)合土釘墻的施工與檢測(cè)鋼筋土釘孔內(nèi)二次注漿；鋼管土釘留倒刺，壓力注漿；噴射砼厚度符合設(shè)計(jì)要求，厚度均勻；土釘和錨桿的基本實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)。1%，不少于3根。噴射砼的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；噴射砼的噴層厚度檢查。500m2一組。開(kāi)挖前微型樁宜進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)。1%抗拔力問(wèn)題？第六十七頁(yè)，共130頁(yè)。3地下水和地表水控制第六十八頁(yè)，共130頁(yè)。3.1地下水流的基本性質(zhì)地下水分潛水和層間水兩種。潛水即從地表算起第一層不透水層以上含水層中所含的水，這種水無(wú)壓力，屬于重力水。層間水即夾于兩不透水層之間含水層中所含的水。如果水末充滿此含水層，水沒(méi)有壓力，稱無(wú)壓層間水；如果水充滿此含水層，水則帶有壓力，稱承壓層間水(因l—1)。第六十九頁(yè)，共130頁(yè)。動(dòng)水壓力GDh1z1H1h2z2H2L推論:水的單位阻力T:T=γw(H1–H2)/LT=γwI動(dòng)水壓力GDGD=－T=－γwI第七十頁(yè)，共130頁(yè)。動(dòng)水壓力GDGD=-γwII=(H1–H2)/L流砂現(xiàn)象:GD≥γ’w(土的浸水重度)GDγ’wH1–H2L多發(fā)生在顆粒級(jí)配均勻而細(xì)的粉、細(xì)砂等砂性土中。防治措施：1）降水；2）防水帷幕臨界坡度IcrGD=γ’wγwIcr=γ’wIcr=γ’w/γw=(γsat–

γw)

/γw防止管涌:Icr

≥kI第七十一頁(yè)，共130頁(yè)。滲透系數(shù)k水的流動(dòng)軌跡包括層流和紊流，水在土中運(yùn)動(dòng)的速度不大，屬于層流。水在土中滲流的基本規(guī)律：達(dá)西定律：滲流速度v=kI滲透系數(shù)k的物理意義：水力坡度等于1時(shí)的滲流速度影響土的滲透系數(shù)的主要因素有：土的粒度、密實(shí)度、飽和度、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等。第七十二頁(yè)，共130頁(yè)。1集水明排3.2地下水控制方法第七十三頁(yè)，共130頁(yè)。當(dāng)基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時(shí)，可按不同高程設(shè)置導(dǎo)水管、導(dǎo)水溝等構(gòu)成明排系統(tǒng)；當(dāng)基坑側(cè)壁滲水量較大或不能分層明排時(shí)，宜采用導(dǎo)水降水方法。基坑明排尚應(yīng)重視環(huán)境排水，當(dāng)?shù)乇硭畷?huì)對(duì)基坑側(cè)壁產(chǎn)生沖刷時(shí)，宜在基坑外采取截水、封堵、導(dǎo)流等措施。第七十四頁(yè)，共130頁(yè)。井點(diǎn)降水的作用2.井點(diǎn)降水第七十五頁(yè)，共130頁(yè)。

降水方法適用范圍降水深度（m）滲透系數(shù)（cm/s）適用地層集水明排<51×10-7～2×10-4含薄層粉砂的粉質(zhì)黏土，黏質(zhì)粉土，砂質(zhì)粉土，粉細(xì)砂輕型井點(diǎn)多級(jí)輕型井點(diǎn)<66～10噴射井點(diǎn)8～20砂（礫）滲井按下臥導(dǎo)水層性質(zhì)確定＞5×10-7電滲井點(diǎn)根據(jù)選定的井點(diǎn)確定＜1×10-7黏土，淤泥質(zhì)黏土，粉質(zhì)黏土管井（深井）＞6＞1×10-6含薄層粉砂的粉質(zhì)黏土，砂質(zhì)粉土，各類砂土，礫砂，卵石第七十六頁(yè)，共130頁(yè)。輕型井點(diǎn)設(shè)備第七十七頁(yè)，共130頁(yè)。輕型井點(diǎn)設(shè)備工作原理第七十八頁(yè)，共130頁(yè)。濾管構(gòu)造第七十九頁(yè)，共130頁(yè)。水井種類第八十頁(yè)，共130頁(yè)。輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的計(jì)算步驟確定井點(diǎn)系統(tǒng)的布置方式；計(jì)算涌水量；計(jì)算井點(diǎn)數(shù)量和井距；校核水位降低數(shù)值；選擇水泵規(guī)格等。第八十一頁(yè)，共130頁(yè)。高程布置h≥h1十△h十iL(m)第八十二頁(yè)，共130頁(yè)。第八十三頁(yè)，共130頁(yè)。井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用1）埋設(shè)方法：水沖法：沖孔、埋管鉆孔法：正循環(huán)鉆、反循環(huán)鉆、沖擊鉆振動(dòng)水沖法：井點(diǎn)系統(tǒng)的安裝順序是：—挖井點(diǎn)溝槽、鋪設(shè)集水總管；—沖孔，沉設(shè)井點(diǎn)管，灌填砂濾料；—彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與集水總管連接；安裝抽水設(shè)備；試抽。第八十四頁(yè)，共130頁(yè)。3)使用要求：開(kāi)挖前2～5天開(kāi)泵降水；軟土中提前2周降水。連續(xù)抽水不間斷（水量先大后小，先混后清），防止堵塞。輕型井點(diǎn)系統(tǒng)安裝完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行抽水試驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)漏氣、漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理。若發(fā)現(xiàn)濾管被泥砂堵塞，則屬于“死井”，應(yīng)逐根用高壓水反向沖洗或拔出重新沉設(shè)。經(jīng)抽水試驗(yàn)合格后，井點(diǎn)孔到地面以下0.5～1.0m的深度范圍內(nèi)，應(yīng)用粘土填塞孔，以防止漏氣和地表水下滲。

第八十五頁(yè)，共130頁(yè)。噴射井點(diǎn)第八十六頁(yè)，共130頁(yè)。第八十七頁(yè)，共130頁(yè)。電滲井點(diǎn)井滲井點(diǎn)是在降水井點(diǎn)管的內(nèi)側(cè)打入金屬棒(鋼筋、鋼管等)，連以導(dǎo)線。以井點(diǎn)管為陰極，金屬棒為陽(yáng)極，通入直流電后，土顆料自陰極向陽(yáng)極移動(dòng)，稱電泳現(xiàn)象，使土體固結(jié)；地下水自陽(yáng)極向陰極移動(dòng)，稱電滲現(xiàn)象，使軟土地基易于排水，如圖1—11所示。它用于滲透系數(shù)小于o．1m／d的土層。<60V的直流電源第八十八頁(yè)，共130頁(yè)。鋼管深井井點(diǎn)井孔粘土封口φ50出水管電纜礫石濾水層φ375鋼井管潛水電泵濾水管濾網(wǎng)導(dǎo)向段開(kāi)孔底板中粗砂φ75總管鋼板井蓋φ50出水管無(wú)砂混凝土管深管井井點(diǎn)井孔潛水電泵礫石濾水層沉砂管無(wú)砂混凝土濾水管沉砂管粘土封口深井降水第八十九頁(yè)，共130頁(yè)。帶真空的深井泵是近年來(lái)在上海等地區(qū)應(yīng)用較多的一種深層降水設(shè)備。每一個(gè)深井泵由井管和濾管組成，單獨(dú)配備一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)真空泵，開(kāi)動(dòng)后達(dá)到一定的真空度，則可達(dá)到深層降水的目的，在滲透系數(shù)較小的淤泥質(zhì)粘土中亦能降水。真空深井降水第九十頁(yè)，共130頁(yè)。基坑工程中降水方案的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求:(1)保證降水期間臨近建筑物及地下管線的正常使用;(2)基坑開(kāi)挖及地下結(jié)構(gòu)施工期間，地下水位保持在基底以下0.5-1.0m;(3)深部承壓水不引起坑底隆起:(4)保證基坑邊坡的穩(wěn)定。第九十一頁(yè)，共130頁(yè)。疏干井降水(a)封閉型疏干降水(b)敞開(kāi)型疏干降水(c)半封閉型疏干降水降低水位；提高穩(wěn)定性；方便機(jī)械作業(yè)。第九十二頁(yè)，共130頁(yè)。疏干降水效果可從兩個(gè)方面檢驗(yàn)：

1、觀測(cè)坑內(nèi)地下水位是否已達(dá)到設(shè)計(jì)或施工要求的埋深；

2、通過(guò)觀測(cè)疏干降水的總排水量或其它測(cè)試手段，判別被開(kāi)挖土體含水量是否已下降到有效范圍內(nèi)。

疏干降水，短期內(nèi)不可能將被開(kāi)挖土體完全“疏干”！第九十三頁(yè)，共130頁(yè)。

(1)在正式開(kāi)始降水之前，進(jìn)行降水試運(yùn)行。

(2)基坑開(kāi)挖前應(yīng)提前進(jìn)行預(yù)降水，一般在開(kāi)挖前須保證有2周左右的預(yù)降水時(shí)間。

(3)在基坑開(kāi)挖階段，坑內(nèi)因降雨或其他因素形成的積水應(yīng)及時(shí)排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內(nèi)積水的入滲。

(4)應(yīng)避免抽出的地下水就地回滲，影響降水效果。

(5)坑內(nèi)疏干含水層與坑外地下水水力聯(lián)系較強(qiáng)的基坑工程，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“按需疏干”的降水運(yùn)行原則，避免過(guò)量降低地下水位。

(6)在基坑內(nèi)、外，均應(yīng)進(jìn)行地下水位監(jiān)控。條件許可時(shí)，宜采用地下水位自動(dòng)監(jiān)控手段，對(duì)地下水位實(shí)行全程跟蹤監(jiān)測(cè)。

(7)疏干井管可隨基坑開(kāi)挖進(jìn)程逐步割除。當(dāng)基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)根據(jù)坑位地下水的補(bǔ)給條件或水位恢復(fù)特征，采取合適的封井措施對(duì)疏干井進(jìn)行有效封閉。

疏干降水運(yùn)行可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：第九十四頁(yè)，共130頁(yè)。承壓水降水承壓水基坑突涌（突水、涌砂或涌土）基坑突涌引起的工程事故是無(wú)可挽回的災(zāi)難性事故，經(jīng)濟(jì)損失巨大，社會(huì)負(fù)面影響嚴(yán)重。第九十五頁(yè)，共130頁(yè)。（1）坑內(nèi)減壓降水

(a)坑內(nèi)承壓含水層半封閉（L不小于承壓含水層厚度的1/2

）

(b)懸掛式止水帷幕（L不小于10.0m）阻隔效應(yīng)：帷幕深度影響滲流路線長(zhǎng)度。第九十六頁(yè)，共130頁(yè)。(c)坑內(nèi)承壓含水層全封閉第九十七頁(yè)，共130頁(yè)。(2)坑外減壓降水(a)坑內(nèi)外承壓含水層全連通(b)坑內(nèi)外承壓含水層幾乎全連通減小隔水帷幕的擋水(屏蔽)功效，以較小的抽水流量，使基坑范圍內(nèi)的承壓水水頭降低到設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，盡量減小坑外水頭降深與降水引起的地面變形。第九十八頁(yè)，共130頁(yè)。承壓水降水運(yùn)行控制要點(diǎn)：1、通過(guò)承壓水降水運(yùn)行，應(yīng)能保證將承壓水位控制在安全埋深以下。2、應(yīng)嚴(yán)格遵守“按需減壓降水”的原則。應(yīng)避免過(guò)量抽水、水位降深過(guò)大。3、可采取控制降水幅度、人工地下水回灌或其他有效的環(huán)境保護(hù)措施。4、降水運(yùn)行應(yīng)實(shí)行不間斷的連續(xù)監(jiān)控。對(duì)于重大深基坑工程，應(yīng)考慮采用水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)承壓水位實(shí)行全程跟蹤監(jiān)測(cè)，第九十九頁(yè)，共130頁(yè)。3截水井點(diǎn)截水帷幕不透水層坑底第一百頁(yè)，共130頁(yè)。1)截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.0×10-bcm/s。2)落底式豎向截水帷幕應(yīng)插入下臥不透水層，其插入深度可按下式計(jì)算：l=0.2h-0.5b(8.4.2)式中：l──帷幕插入不透水層的深度； h──作用水頭； b──帷幕厚度。不透水層

坑底第一百零一頁(yè)，共130頁(yè)。3)當(dāng)?shù)叵潞畬訚B透性較強(qiáng)，厚度較大時(shí)，可采用懸掛式豎向截水與坑內(nèi)井點(diǎn)降水相結(jié)合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結(jié)合的方案。

4)截水帷幕施工方法、工藝和機(jī)具的選擇應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及施工條件等綜合確定。施工質(zhì)量應(yīng)滿足現(xiàn)行《建筑地基處理規(guī)范》JGJ79的有關(guān)規(guī)定。

承壓水層黏土層第一百零二頁(yè)，共130頁(yè)。4回灌回灌后的水位線第一百零三頁(yè)，共130頁(yè)。（1）避免兩井相通，回灌與降水井點(diǎn)距離不宜小于6米（2）回灌井點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)降水井點(diǎn)和被保護(hù)物的平面位置確定。（3）回灌井點(diǎn)宜進(jìn)入穩(wěn)定降水曲線下1米，且位于滲透性較好的土層中，過(guò)濾管的長(zhǎng)度應(yīng)大于降水井點(diǎn)過(guò)濾段的長(zhǎng)度。（4）設(shè)置水位觀測(cè)井回灌井點(diǎn)布置第一百零四頁(yè)，共130頁(yè)。施工要點(diǎn)（1）回灌井點(diǎn)埋設(shè)方法:回灌砂井的灌砂量應(yīng)取井孔體積的95%，填料宜采用含泥量不大于3%，不均勻系數(shù)在3～5之間的純凈中粗砂。（2）回灌水量保持平衡:回灌水量可通過(guò)水位觀測(cè)孔中水位變化進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，不宜超過(guò)原水位標(biāo)高。（3）設(shè)置高位水箱:回灌水箱高度可根據(jù)灌入水量配置。（4）采用清水回灌；（5）降水與回灌協(xié)調(diào)工作。第一百零五頁(yè)，共130頁(yè)。1.在降水前認(rèn)真做好對(duì)周圍環(huán)境的調(diào)研工作。

2.合理安排工期，避免長(zhǎng)時(shí)間、大面積降水。繞滲問(wèn)題。

3.按需降水，嚴(yán)格控制水位降深。

4.防范抽水帶走土層中的細(xì)顆粒。

5.如果降水現(xiàn)場(chǎng)周圍有湖、河、浜導(dǎo)貯水體時(shí)，應(yīng)考慮在井點(diǎn)與貯水體間設(shè)置擋土帷幕。

6.宜盡量采用坑內(nèi)降水方法。

7.降水場(chǎng)地外側(cè)設(shè)置隔水帷幕。

8.降水場(chǎng)地外緣設(shè)置回灌井系統(tǒng)

5減小與控制降水引起地面沉降的措施第一百零六頁(yè)，共130頁(yè)。濟(jì)南某工程降水方案第一百零七頁(yè)，共130頁(yè)。3.3地表水控制總的要求：有組織的及時(shí)排放，防止地表水下滲、漫坡流動(dòng)和坑內(nèi)積水。地面硬化：范圍和厚度。排水溝、集水井：地面和坑內(nèi)坡度：排水溝和地面排水坡度。土壁護(hù)面和泄水孔。山坡下設(shè)截水溝。第一百零八頁(yè)，共130頁(yè)。4基坑及其周圍地層的土體加固方案第一百零九頁(yè)，共130頁(yè)。（1）抵抗坑底承壓水的坑底地基加固承壓水頂破坑底而發(fā)生涌砂、隆起，基坑底面作成與擋墻結(jié)成整體的抗承壓水底板。方法1：旋噴樁加固土體承壓水層粘土層加固土體擋墻第一百一十頁(yè)，共130頁(yè)。方法2：化學(xué)灌漿法加固土體承壓水層粘土層加固土體用化學(xué)灌漿的方法將坑底透水層加固成不透水層。加固層底面以上土重與其下面承壓水壓力平衡。擋墻第一百一十一頁(yè)，共130頁(yè)。hw方法3：深水井點(diǎn)降低承壓水水壓。承壓水層粘土層擋墻h第一百一十二頁(yè)，共130頁(yè)。（2）基坑外設(shè)防水帷幕嚴(yán)防擋墻縫隙水土流失和擋墻底部管涌。在地下水位以下的松散砂、礫或滲透性較大的土層中，在排樁式擋墻或密水性較差的擋墻外側(cè)，采用攪拌樁、旋噴樁、化學(xué)灌漿等做成防水帷幕，防水帷幕在坑底以下的插入深度無(wú)比滿足管涌的安全要求。防水帷幕鋼板樁Ht平均滲流水力坡度Im=H/(H+2t)

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臨界水力坡度第一百一十三頁(yè)，共130頁(yè)。（3）坑內(nèi)降水預(yù)固結(jié)地基法井點(diǎn)截水帷幕坑底對(duì)密封性良好的圍護(hù)墻體基坑內(nèi)的含水砂性土或軟弱粘性土夾薄砂層等可適宜降水的地基，在開(kāi)挖前超前降水。便于開(kāi)挖土方提高擋土墻被動(dòng)區(qū)及基坑中土體的強(qiáng)度和剛度，并減少土體流變性，滿足基坑穩(wěn)定和控制土體變形要求。第一百一十四頁(yè)，共130頁(yè)。（4）擋墻被動(dòng)區(qū)加固法流塑、軟塑粘性土層的深大基坑，當(dāng)鄰近建筑設(shè)施時(shí)，為了控制擋墻側(cè)向位移，在基坑開(kāi)挖前一定時(shí)間，對(duì)擋墻被動(dòng)區(qū)，用水泥攪拌樁、旋噴樁或分層注漿法進(jìn)行加固。0.5DD流塑黏土層第一百一十五頁(yè)，共130頁(yè)。（5）放坡開(kāi)挖的邊坡加固法-2.8-3.5-5.5+2.0+3.5+5.0