地下建筑結(jié)構(gòu)施工30課件講解

地下建筑結(jié)構(gòu)施工深基坑工程CONTENTS目錄01概述02基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計03支護結(jié)構(gòu)方案及選擇04支護結(jié)構(gòu)上的作用05基坑工程地下水的作用與處理地下水作用與處理地下水分類（潛水、承壓水）、地下水控制目的地下水控制方法分類、截水措施、排水措施地下水處理方法基坑涌水量、管井出水能力、管井數(shù)量及間距、降深與降水預測地下水基本性質(zhì)地下水降水計算地下水根據(jù)埋藏條件可分為包氣帶水潛水承壓水潛水和承壓水位于地下水位以下的飽水帶中，是基坑開挖時工程降水的主要對象潛水位于飽水帶中第一個具有自由表面的含水層中水的，屬于無壓水承壓水位于充滿兩個隔水層之間的含水層中的水，具有承壓性地下水的基本性質(zhì)地下水是一切存在于地表以下的水，其滲入和補給與鄰近的江、河、湖、海有密切聯(lián)系，受大氣降水的影響，并隨著季節(jié)變化潛水和承壓水都是地下水，根本區(qū)別在于兩者埋藏條件不同，承壓水是埋藏在上下兩個隔水層之間的地下水，潛水埋藏在第一個隔水層之上的地下水承壓水由于頂部有隔水層，它的補給區(qū)小于分布區(qū)，動態(tài)變化不大，不容易受污染。它承受靜水壓力。在適宜的地形條件下，當鉆孔打到含水層時，水便噴出地表，形成自噴水流，故又稱自流水地下水的基本性質(zhì)類型位置流向補給分布深度和水質(zhì)潛水（重力水）地表以下第一個隔水層以上從高處流向低處雨水和地表水分布區(qū)與補給區(qū)一致埋深淺，易開采，易污染承壓水（自流水）上下兩個隔水層之間從壓力大處流向壓力小處潛水分布區(qū)與補給區(qū)不一致埋藏深，水質(zhì)好，流量穩(wěn)定地下水的基本性質(zhì)地下水在土中的流動稱為滲流。水力坡度I：兩點間的水頭差與滲透過程長度之比。I=(H1-H2)/L，水力坡地I=1時的滲流速度稱為滲透系數(shù)K，常用m/d，m/s表示。地下水控制目的：保證支護結(jié)構(gòu)的安全；滿足基坑挖土施工的要求；避免對基坑周圍環(huán)境和設(shè)施帶來傷害。地下水的基本性質(zhì)基坑在開挖過程中受到周圍土體、地表荷載和坑底承壓水的浮托力等各種荷載的作用，往往產(chǎn)生一定的變形和位移，當位移和變形超過基坑支護的承受能力時，基坑就會產(chǎn)生破壞。A由于地下水處理不當而造成基坑開挖時，場地里的大量積水和地下水的滲流會影響工程施工，若坑底和坑壁長期處于地下水淹沒的狀態(tài)下，土體強度降低，則基坑的安全和穩(wěn)定受到威脅。B怎么辦呢？地下水作用與處理地下水分類（潛水、承壓水）、地下水控制目的地下水控制方法分類、截水措施、排水措施地下水處理方法基坑涌水量、管井出水能力、管井數(shù)量及間距、降深與降水預測地下水基本性質(zhì)地下水降水計算LOGO一般規(guī)定地下水控制的設(shè)計和施工：應滿足支護結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，根據(jù)場地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護和基礎(chǔ)施工方案綜合分析、確定。地下水控制方法可分為：集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨或組合使用，按可表8.1.2選用當因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時，宜采用截水或回灌方法。截水后，基坑中的水量或水壓較大時，采用基坑內(nèi)降水。當基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時—應進行坑底突涌驗算，必要時可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施保證坑底土層穩(wěn)定地下水的處理方法方法：

降水和截水依據(jù)：

《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）地下水控制方法及適用條件方法名稱土類滲透系數(shù)（m/d）降水深度（m）水文地質(zhì)特征集水明排填土、粉土、粘性土、砂土7~20.0<5上層滯水或水量不大的潛水降水真空井點0.1~20.0單級<6多級<20噴射井點0.1~20.0<20管井粉土、砂土、碎石土、可溶巖、破碎帶1.0~200.0>5含水豐富的潛水、承壓水、裂隙水截水粘性土、粉土、砂土、碎石土、巖溶巖不限不限回灌填土、粉土、砂土、碎石土0.1~200.0不限表8.1.2截水措施排水措施基坑工程的截排水措施鋼板樁地下連續(xù)墻水泥和化學灌漿帷幕攪拌樁隔水帷幕凍結(jié)法集水明排井點降水截水措施鋼板樁其有效程度取決于土的滲透性、板樁的鎖合效果和滲徑的長度等因素截水措施地下連續(xù)墻深基坑工程中常使用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，具有一定入土深度，既能承受較大的側(cè)向土壓力，又能止水隔滲，效果很好，應用廣泛截水措施水泥和化學灌漿帷幕采用高壓噴射注漿，壓力注漿或滲透注漿的技術(shù)方法在地下形成一道連續(xù)帷幕，其有效程度取決于土的顆粒性質(zhì)，灌漿孔必須一個個緊靠著形成連續(xù)的隔水帷幕高壓噴射注漿法對淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土流塑、軟塑和可塑)、粉土、砂土、黃土素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果對于硬黏性土，含有較多的塊石或大量植物根莖的地基,因噴射流可能受到阻擋或削弱，沖擊破碎力急劇下降,切削范圍小或影響處理效果。對于含有過多有機質(zhì)的土層，其處理效果取決于固結(jié)體的化學穩(wěn)定性對于含有過多有機質(zhì)的土層，其處理效果取決于固結(jié)體的化學穩(wěn)定性AB截水措施水泥和化學灌漿帷幕處理效果c截水措施水泥和化學灌漿帷幕高壓噴射注漿：高壓噴射有旋噴(固結(jié)體為圓柱狀)、定噴(固結(jié)體為壁狀)和擺噴(固結(jié)體為扇狀)等三種基本形狀,它們均可用下列方法實現(xiàn)單管法：噴射高壓水泥漿液一種介質(zhì)；有效處理長度最短雙管法：噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣兩種介質(zhì);有效處理長度居中三管法：噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液三種介質(zhì);有效處理長度最長高壓噴射注漿基本工序鉆機就位→鉆孔→置入注漿管→高壓噴射注漿→拔出注漿管在高壓噴射注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或冒漿異常時，應查明原因并及時采取措施ABC截水措施水泥和化學灌漿帷幕水泥攪拌樁是軟基處理的一種有效形式，是將水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學反應，使軟土硬結(jié)而提高地基強度深層攪拌法分類：漿液攪拌、粉體噴射攪拌截水措施攪拌樁隔水帷幕深層攪拌法步驟水泥土攪拌樁防滲帷幕是對基坑外側(cè)的土體,釆用攪拌機在注入水泥后實施強行攪拌而成的、連續(xù)封閉的水泥土柱狀隔水帷幕,使在坑內(nèi)降水與挖土過程中,保證坑外地下水被隔離,不滲入坑內(nèi)水泥土攪拌樁作為防滲帷幕,要求攪拌均勻，一般宜采用二噴三攪的工藝，并要求搭接施工的相鄰兩樁的施工間歇時間，應控制在規(guī)定的時間內(nèi)，不使形成冷縫為達到良好的防滲效果，水泥攪拌樁防滲帷幕應貼近圍護結(jié)構(gòu)。其凈距須根據(jù)設(shè)計圖的要求進行控制。樁頂應澆筑不小于150m厚砼面層，并與水泥土攪拌樁樁的頂部整澆成一體水泥土攪拌樁防滲帷幕在施工過程中,由于人為因素多、隱蔽性強,為確保其質(zhì)量必須規(guī)范施工人員的操作行為,不使失控。因此監(jiān)理應要求施工單位有一套完整的質(zhì)量保證體系和嚴格的現(xiàn)場管理制度,并須有效地運行深層攪拌樁防滲帷幕的特點在基坑周邊開挖排水溝并設(shè)置一定數(shù)量集水井，然后從集水井中抽出地下水，從而達到降水目的適用條件：地下水類型一般為上層滯水或薄層潛水含水層，含水層滲透性能較差排水措施集水明排真空井點是指沿基坑四周或者將井點管沉入深于坑底的含水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，總管與上部抽水主機連接，利用抽水主機產(chǎn)生的真空作用將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出，引到地面，并排往施工區(qū)以外，使每根井點管周圍形成一個降水漏斗，由于許多降水漏斗曲線的重迭，可導致原地下水位的成片下降排水措施真空（輕型）井點降水噴射井點降水是在井點管內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機通過井點管中的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水（噴水井點）或壓縮空氣（噴氣井點），形成水氣射流，將地下水經(jīng)井點外管與內(nèi)管之間的間隙抽出排走。本法設(shè)備較簡單，排水深度大，可達8～20m，比多層輕型井點降水設(shè)備少，基坑土方開挖量少，施工快，費用低。排水措施噴射井點降水本工藝標準適用于基坑開挖較深、降水深度大于6m、土滲透系數(shù)為3～50m／d的砂土或滲透系數(shù)為0.1～3m／d的粉土、粉砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土中的降水工程一般情況下，管井降水對各類透水性強的砂、礫、卵石含水層十分有效，對于粘土、粉土等弱透水層效果較差，其主要原因是弱透水層的毛細作用較強，僅靠重力作用地下水難以形成井流排水措施管井降水地下水作用與處理地下水分類（潛水、承壓水）、地下水控制目的地下水控制方法分類、截水措施、排水措施地下水處理方法基坑涌水量、管井出水能力、管井數(shù)量及間距、降深與降水預測地下水基本性質(zhì)地下水降水計算地下水降水設(shè)計計算地下水的性質(zhì)和隔水層的關(guān)系貫穿整個含水層，在全部含水層厚度上都安裝有過濾器并能全斷面進水的井。揭穿整個含水層，并在整個含水層厚度上都進水的井未揭穿整個含水層、只有井底和含水層的部分厚度上能進水或進水部分僅揭穿部分含水層的井。未完全揭穿整個含水層，或揭穿整個含水層，但只有部分含水層厚度上進水的井非完整井完整井完整井與非完整井按貫穿含水層的程度及進水條件劃分潛水井揭露潛水含水層的水井，又稱無壓井承壓水井揭露承壓含水層的水井。又稱有壓井。當水頭高出地面自流時又稱為自流井；當?shù)叵滤裆詈艽髸r，可出現(xiàn)承壓-無壓井潛水井與承壓水井當基坑開挖至地下水位以下時，地層中的水流向基坑的現(xiàn)象?；佑克咳Q于地層的透水特性，地下水的補給條件及基坑在地下水水位以下的深度等。一般來說，地層滲透性強，有穩(wěn)定的補給源，地下水水位或補給水源的水位較高且基坑開挖較深時，則涌水量大直接影響基坑涌水量的因素有：地下水補給來源及其至基坑的距離；地區(qū)大氣降水強度、延續(xù)時間和入滲系數(shù)；基坑圍巖的滲透通道、含水層厚度、埋藏深度和圍巖的滲透系數(shù)等

基坑涌水量涌水量計算潛水完整井涌水量潛水非完整井涌水量承壓水完整井涌水量承壓非完整井涌水量常用的抽水設(shè)備與井點結(jié)構(gòu)，在滲透系數(shù)較小地區(qū)，真空井點出水能力可取36~60m3/d;噴射井點出水能力可取4.22~30m3/h。實際適用過程中，應根據(jù)具體情況按規(guī)范或者噴射井點的出水能力表取值管井出水能力計算式：

rs——過濾器半徑（m）

l——過濾器進水部分長度（m）

q1——單井出水能力（m3/d）

k——含水層滲透系數(shù)（m/d）管井真空井點和噴射井點管井出水能力單井出水能力取決于降水場地的水文地質(zhì)條件、濾水管結(jié)構(gòu)、成井工藝和抽水設(shè)備能力若nq1>Q,則認為布設(shè)合理管井數(shù)量及間距n=1.1Q/q1a=L/nn——降水井數(shù)量Q——基坑涌水量（m3/d）q1——單井出水能力（m3/d）a——降水井間距（m）L——沿基坑周邊布置降水